Typer av respirasjon: hva er de og hvor mange er det?

Åndedrett er den biologiske prosessen som utføres av alle levende ting som bruker gasser til energi. Generelt gir respirasjon oksygen til celler og fjerner karbondioksid som produseres i dem.

Det er forskjellige typer respirasjon avhengig av hvordan levende vesener tar inn oksygen, hvordan den når cellene og hvordan cellen får energi fra oksygenet.

Ekstern pusting

Ekstern åndedrett er utveksling av gasser mellom dyr og miljøet. Alle dyr, fra ormer til pattedyr, trenger en mekanisme som kan gi oksygen for at kroppene deres skal fungere.

Ekstern respirasjon kan være av forskjellige typer, avhengig av organene som er involvert i å fange oksygen fra miljøet.

Lungepust

Pulmonal respirasjon, også kalt lungeventilasjon, refererer til inn- og utgang av luft gjennom luftveiene til lungene. Det forekommer hos alle pattedyr, som mennesker og kaniner, hos fugler, reptiler og voksne amfibier.

Lungene er organene der oksygenet i luften byttes ut mot karbondioksid produsert av cellulær metabolisme.

Pulmonal respirasjon består av to prosesser: inspirasjon og utløp. Inspirasjon er når luft kommer inn og går gjennom nesen, luftrøret og bronkiene til den når lungene. Utløp er når karbondioksidet i lungene blir utvist til utsiden.

Du kan også være interessert i å se Pust, inspirasjon og utløp.

Hudånding

Integumentær eller kutan respirasjon utføres av det overfladiske laget som omgir dyret, som vil bli dets hud. Slik tar padder, salamandere, sjøstjerner og meitemark inn oksygen.

Ormene har kapillærnettverk under integrasjonen der gassutvekslingen skjer med luftrommene mellom jordpartiklene.

Det er viktig i disse dyrene å bo i fuktige innbyggere, slik at oksygenet fra luften kan trenge inn i kroppen, mens karbondioksidet går.

Trakeal pust

Trakeal respirasjon skjer gjennom et nettverk av rør kjent som luftrøret, som åpner seg på overflaten av dyret. Det skal ikke forveksles med luftrøret i det menneskelige luftveiene.

Luftrøret åpner seg på utsiden av kroppen gjennom spirakler, som vanligvis har noen lukkeanordninger for å forhindre vanntap.

Dyr som puster på denne måten er insekter, midd, edderkopper, flått og tusenbein.

Grenpust

Åndedannelse er måten fisk tar inn oppløst oksygen i vannet og driver ut karbondioksid. Dette skjer i gjellene, en struktur som finnes på fiskens hode. Reker, hummer og andre krepsdyr puster også gjennom gjellene.

Når fisken åpner munnen, åpnes gjellelokket og slipper vannet inn. Oksygen fra vannet diffunderer inn i kapillærene i gjellene, samtidig som karbondioksid diffunderer fra blodet til vannet.

Amfibier larver og noen voksne amfibier puster ved hjelp av gjeller.

Bimodal pusting

Bimodal respirasjon er en organisms evne til å utveksle gasser samtidig fra luft eller vann. En bimodal organisme som salamandere, krabber, fugler, muslinger, blåskjell og lungefisk bruker gjellene til å puste inn vann og lungene for å puste luft.

Bimodal respirasjon var en nøkkeltilpasning for å muliggjøre overgangen fra vannlevende liv til terrestriske habitater.

Intern pust

Intern eller vevsånding er utveksling av gasser som forekommer i organismer. Denne prosessen forekommer i flercellede organismer og produseres ved diffusjon av gasser gjennom væsker mellom celler eller kobles til bærermolekyler.

Oksygen, som oppnås gjennom ekstern respirasjon, transporteres internt sammen med organiske forbindelser som kalles respiratoriske pigmenter. Disse pigmentene har kobber eller jern som tjener til å binde oksygen. De fire respiratoriske pigmentene er: hemoglobin, hemocyanin, hemeritrin og klorokruorin

Cellular respirasjon

Cellular respiration er prosessen der celler får energi fra organiske forbindelser, for eksempel glukose. Celler trenger energi for å utføre sine aktiviteter. Denne energien lagres i et molekyl kjent som ATP eller adenosintrifosfat.

Cellular respirasjon foregår i både eukaryote og prokaryote celler. Avhengig av ATP-produksjonsprosessen, kan cellulær respirasjon være aerob eller anaerob.

Aerobisk respirasjon

Det er cellulær respirasjon der oksygen brukes til å metabolisere sukker. Resultatet er vann, karbondioksid og ATP. Dyr og planter utfører aerob respirasjon i mitokondrier. I prokaryote celler forekommer det i plasmamembranen.

Hvis det er oksygen i en celle, kan glukose frigjøre en mye større mengde energi enn i cellulær respirasjon uten oksygen.

Anaerob respirasjon

Ved anaerob respirasjon skjer nedbrytningen av sukker uten å bruke oksygen. Dette er nyttig for vesener som lever i miljøer med lavt oksygeninnhold eller når cellen tømmer oksygenivået og trenger ATP raskt.

Hos mennesker og dyr transformeres glukose til melkesyre. I gjær og planter transformeres glukose til etanol og karbondioksid.

I noen bakterier eller arkeaer avhenger resultatet av anaerob respirasjon av forbindelsen som brukes. For eksempel, hvis akseptoren er sulfat, dannes hydrogensvovel; hvis akseptoren er karbondioksid, dannes metan.

Du kan også være interessert i å se Dyre- og plantecelle.

Menneskelig åndedrett

Menneskelig ytre åndedrett er av lungetypen gjennom luftveiene, som er ansvarlig for å føre oksygen inn i lungene og utvise karbondioksid.

Menneskelig indre respirasjon støttes av sirkulasjonssystemet og blodet. Røde blodlegemer er cellene som har ansvaret for å transportere oksygen fanget i lungene og distribuere det gjennom alle vev. Ved å frigjøre oksygen tar røde blodlegemer opp karbondioksid for å frigjøre det i ytre åndedrett.

Aerobic cellulær respirasjon dominerer hos mennesker, hvor glukose produserer mellom 36 og 38 ATP-molekyler i mitokondriene.

Noen ganger må vi mennesker ty til anaerob cellulær respirasjon i musklene. For eksempel, når du vil gjøre en anstrengende øvelse som å løfte vekter eller løpe veldig fort, gir anaerob respirasjon ATP raskt og umiddelbart. Dette fungerer imidlertid bare veldig kort tid, fordi melkesyre bygger seg opp i prosessen.

Puste inn planter

Planter utfører også respirasjon, absorberer oksygen fra luften og slipper ut karbondioksid i miljøet. I dette tilfellet vil respirasjon være den omvendte prosessen med fotosyntese. Dette gjør at de kan få energi når sollys ikke er tilgjengelig, eller om vinteren.

Åndedrett i planter er også viktig for å oppnå byggesteiner av andre molekyler fra glukose. Frøene får også energi ved åndedrett, anaerob eller aerob, avhengig av tilgjengeligheten av oksygen.

Oksygen og karbondioksid kommer inn i eller forlater bladene gjennom munnhulen. Disse strukturene danner porer på overflaten av baksiden av bladene.

Du kan også være interessert i å se fotosyntese og respirasjon.

Referanser

Allot, A., Mindorff, D., Azcue, J. (2015) Biologi. Oxford University Press.

Mauseth, J.D. (2017) Botany En introduksjon til plantebiologi. 6. utg. Jones og Bartlett læring. Burlington, MA.

Miller, S.A., Harley, J.P. (2001) Zoologi. 5. utg. McGraw-Hill.