Τι είναι η τραχειακή αναπνοή

Σε έντομα και άλλα χερσαία αρθρόποδα (αραχνοειδή και μυριάποδα), η εξωτερική αναπνοή είναι αερομεταφερόμενη. Δηλαδή, πραγματοποιείται ανταλλαγή αερίων με αέρα. Αυτή η ανταλλαγή αερίων πραγματοποιείται μέσω ενός συστήματος εσωτερικών αγωγών που ονομάζονται τραχείες και ονομάζεται τραχειακή αναπνοή. Σε αυτό το μάθημα από έναν εκπαιδευτή θα ανακαλύψετε τι είναι η τραχειακή αναπνοή και τα παραδείγματα ζώων που χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο εξωτερικής αναπνοής.

Δείκτης

1. Τραχειακή αναπνοή, ένας τύπος αναπνοής ζώων
2. Ποια ζώα χρησιμοποιούν την τραχεία αναπνοή; Αρθρόποδα
3. Παραδείγματα ζώων με αναπνευστική τραχεία
4. Πώς είναι η τραχειακή αναπνοή
5. Λειτουργία της τραχείας αναπνοής
6. Αναπνοή στα μεγαλύτερα έντομα

ο αναπνοή Είναι μια μεταβολική διαδικασία που συμβαίνει στα μιτοχόνδρια του ευκαρυωτικού κυττάρου. Συνίσταται στη χρήση του O2 (οξυγόνο) για την απόκτηση ενέργειας και παράγει CO2 (διοξείδιο του άνθρακα) ως απόβλητη ουσία. Σε φυσιολογικό επίπεδο (στο επίπεδο του ζώου στο σύνολό του) η διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής αντανακλάται στο

Αν και η κυτταρική αναπνοή είναι η ίδια στα κύτταρα όλων των οργανισμών που εκτελούν αερόβια αναπνοή (που χρησιμοποιεί οξυγόνο από τον αέρα), υπάρχουν πολλά τύποι εξωτερικών αναπνοώνΣτα χερσαία σπονδυλωτά, η ανταλλαγή αερίων πραγματοποιείται μέσω των πνευμόνων, στην περίπτωση ψαριών που πραγματοποιούν υδρόβια αναπνοή, χρησιμοποιούν βράγχια. Και στις δύο περιπτώσεις το αναπνευστικό σύστημα απαιτεί πολλά βασικά στοιχεία:

1. Ύπαρξη ιστού που ειδικεύεται στην ανταλλαγή αερίων, που ονομάζεται αναπνευστικός ιστός. Στην περίπτωση των επίγειων σπονδυλωτών, ο αναπνευστικός ιστός είναι αυτό που σχηματίζει τους πνεύμονες, στην περίπτωση των ψαριών αυτός ο ιστός είναι αυτός που αποτελεί τα βράγχια.
2. Παρουσία αναπνευστικής χρωστικής: αυτές είναι οι χρωστικές που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά οξυγόνου από τον αναπνευστικό ιστό στους ιστούς. Ένα παράδειγμα αναπνευστικής χρωστικής είναι η αιμοσφαιρίνη, η οποία συνδέεται με το οξυγόνο για να το μεταφέρει στο αίμα και της δίνει το χαρακτηριστικό κόκκινο χρώμα της.

Ωστόσο, το αναπνευστικό σύστημα των επίγειων εντόμων και άλλων αρθρόποδων είναι εντελώς διαφορετικό. Αυτοί οι οργανισμοί χρησιμοποιούν το σύστημα τραχείας, ένα πολύ απλό σύστημα που δεν απαιτεί ούτε την παρουσία αναπνευστικής χρωστικής ούτε την παρουσία εξειδικευμένου ιστού στο ανταλλαγή αερίου.

Εικόνα: Educaplay

Όπως έχουμε ήδη επισημάνει στην προηγούμενη ενότητα, οι οργανισμοί που χρησιμοποιούν τραχειακή αναπνοή είναι επίγεια αρθρόποδα.

ο αρθρόποδα Είναι η πιο άφθονη ομάδα ζώων, τόσο σε αριθμό ειδών όσο και σε αριθμό ατόμων. Το 80% όλων των γνωστών ειδών ζώων είναι αρθρόποδα. Αυτά τα στοιχεία αντικατοπτρίζουν τη μεγάλη εξελικτική επιτυχία της.

Τα αρθρόποδα είναι ασπόνδυλα, δηλαδή, δεν έχουν αρθρωτό εσωτερικό σκελετό. Ξέρω χαρακτηρίζω Για:

• Να είστε προικισμένοι με ένα εξωσκελετό ή επιδερμίδα (εξωτερικό κάλυμμα) με κινητά αρθρωτά εξαρτήματα (άκρα). Το εξωσκελετό αποτελείται από χιτίνη και άλλες πρωτεΐνες. Η χιτίνη είναι μια σκληρή, αδιάβροχη και εξαιρετικά ελαφριά ουσία.
• Να είστε οργανισμοί κατακερματισμένη. Δηλαδή, αποτελούνται από τμήματα που είναι λειτουργικές μονάδες.
• Έχουν ένα σύστημα ανοιχτή κυκλοφορία όπου το αιμολύμφη.
• Μεγαλώνουν σιωπηλός ανακαινίζοντας πλήρως τους εξωσκελετούς τους.

Εικόνα: Χρώμα ABC

Μέσα στα επίγεια αρθρόποδα βρίσκονται τα μυριάποδα, τα αραχνοειδή και τα έντομα. Επομένως, τα παραδείγματα ζώων με αναπνευστική τραχεία είναι τα ακόλουθα:

• Έντομα: Έχουν το σώμα χωρισμένο σε τρία μέρη (κεφάλι, θώρακα και κοιλία), τρία ζεύγη ποδιών. Έχουν ένα ζευγάρι κεραιών. Παραδείγματα: Μέλισσες, μυρμήγκια, σκαθάρια, ακρίδες, μύγες, κουνούπια, λιβελλούλες, ζωύφια, ψύλλους και πεταλούδες.
• Αραχνίδες: Τα σώματά τους χωρίζονται σε δύο μέρη (prosoma και opisthosoma), τέσσερα ζεύγη ποδιών, στερούνται κεραιών και αντί για σαγόνια έχουν δύο εξαρτήματα που ονομάζονται chelicerae και στις δύο πλευρές του στόματος τους. Παραδείγματα: Αράχνες, σκορπιούς, τσιμπούρια και χνούδια.
• Myriapods: Έχουν ένα ζευγάρι κεραιών και έναν κορμό που αποτελείται από πολλά τμήματα. Παραδείγματα: Millipedes και σαρανταποδαρούσα σαν scolopendras.

Το τραχειακό σύστημα αποτελείται από ένα σύστημα σωλήνων γεμάτο με αέρα που διεισδύει από την επιφάνεια του σώματος στα κύτταρα. ο τραχείαΕίναι εισβολές (εσωτερικές πτυχές) της επιφάνειας του σώματος που διακλαδίζονται και διασυνδέονται σε όλο το σώμα. Τα τοιχώματά του έχουν σύνθεση παρόμοια με την επιδερμίδα (εξωσκελετός εντόμων) και είναι αρκετά άκαμπτα.

Τραχειόλας είναι τα μικρότερα κλαδιά της τραχείας, είναι κλειστά στο τέλος και τελειώνουν σε άμεση επαφή με το μεμονωμένα κύτταρα, τροφοδοτώντας οξυγόνο σε περιοχές πολύ κοντά στα μιτοχόνδρια (οργανίδια που είναι υπεύθυνα για την αναπνοή κινητό). Η συνολική επιφάνεια των τραχείων είναι πολύ μεγάλη.

Σε γενικές γραμμές, οι πιο ενεργοί ιστοί (όπως οι μύες που χρησιμοποιούν τα έντομα για να πετάξουν) έχουν περισσότερες τραχείες.

Το αναπνευστικό σύστημα μέσω της τραχείας

Tracheolar υγρό γεμίζει το άκρο των τραχείων εκτός από λίγα είδη. Τα αέρια διαχέονται μέσω αυτού του υγρού.

Σάκοι αέρα είναι διεύρυνση των τραχειακών σωλήνων που εμφανίζονται σε διάφορα διαστήματα. Αυτές οι διευρύνσεις διευρύνουν τον όγκο της τραχείας αυξάνοντας την ποσότητα οξυγόνου που διατίθεται.

Πνεύματα προστατεύουν τις τραχειακές εισόδους, εκτός από τις πιο πρωτόγονες μορφές εντόμων. Η παρουσία σπιράλ έχει πολλές λειτουργίες:

1. Ρυθμίστε τη ροή του αέρα στην τραχεία.

2. Αποφεύγουν την απώλεια νερού.

3. Προστατεύουν το τραχειακό σύστημα από σωματίδια σκόνης.

Μέσω του αέρα, O2 και CO2 εξαπλώθηκαν πολύ γρήγορα από περιοχές όπου η συγκέντρωσή της είναι υψηλότερη σε περιοχές με λιγότερη συγκέντρωση. Χάρη στην ταχεία διάδοση, αυτά τα αέρια κινούνται πολύ γρήγορα στο δίκτυο σωλήνων τραχειακού συστήματος. Η ταχεία κυκλοφορία οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα μέσω του τραχειακού συστήματος αποφεύγει την ανάγκη κυκλοφοριακού συστήματος μεταφοράς αερίων.

Οι τραχειόλες είναι πολύ άφθονες, έτσι ώστε, σπάνια, περισσότερα από τρία κύτταρα βρίσκονται γύρω από μια τραχειόλη.

Οξυγόνο από τον αέρα που έχει εισέλθει στο τραχειακό σύστημα ταξιδεύει μέσω του δικτύου των σωλήνων στις τραχείες. Εκεί το Ο2 μεταφέρεται από τον αέρα στους ιστούς μέσω των πολύ λεπτών τοιχωμάτων των τραχείων, φτάνοντας στο εσωτερικό των κυττάρων που βρίσκονται σε μικρή απόσταση.

Στην αντίθετη κατεύθυνση, το CO2 που παράγεται από τα κύτταρα κατά την αναπνοή διαχέεται μέσω των κυτταρικών μεμβρανών και του τοιχώματος του τραχειόλου μέχρι να φτάσει στο εσωτερικό αυτού από όπου θα μετακινηθεί με μετάδοση μέχρι να αποβληθεί προς τα έξω μέσω των σπιράλ.

Μεγαλύτερα έντομα γενικά έχουν μηχανισμούς για τη δημιουργία ροής αέρα στους μεγαλύτερους σωλήνες του τραχειακού συστήματος. Ετσι, αποφεύγεται η στασιμότητα του αέρα που θα υποθέσει τη μείωση της συγκέντρωσης οξυγόνου και την αύξηση της συγκέντρωσης CO2.

Σε πολλές περιπτώσεις, οι τραχείες και οι αερόσακοι μπορούν να συμπιεστούν επιτρέποντας την μεταβολή του όγκου της τραχείας. Ο εξαερισμός των σωλήνων του τραχειακού συστήματος πραγματοποιείται μέσω εναλλακτικών επεκτάσεων και συμπιέσεων του εξωσκελετού, ιδιαίτερα της κοιλίας. Τα διαφορετικά σπιράλ μπορούν να ανοίξουν ή να κλείσουν κατά τη διάρκεια των διαφορετικών φάσεων διαστολής και συμπίεσης του αναπνευστικού κύκλου, ελέγχοντας έτσι την κατεύθυνση της ροής του αέρα.

Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Τραχειακή αναπνοή: παραδείγματα σε ζώα, σας συνιστούμε να εισαγάγετε την κατηγορία μας βιολογία.

• Eckert D. Ράνταλ; W. Burgen; Κ. Γαλλική γλώσσα; Ρ. Fernald (Col.). (1998)Φυσιολογία των ζώων. Μηχανισμοί και προσαρμογές. Μαδρίτη: McGraw-Hill / Interamericana
• Ρίτσαρντ Γ. Brusca, Gary J. Μπρούσκα; με εικονογραφήσεις της Nancy Haver. Ισπανική έκδοση του Fernando Pardos Martínez (2005) Ασπόνδυλα Μαδρίτη: McGraw-Hill Interamericana