Tipos de respiração: quais são e quantas existem

A respiração é o processo biológico executado por todos os seres vivos que usam gases como energia. Em geral, a respiração fornece oxigênio às células e remove o dióxido de carbono que é produzido dentro delas.

Existem diferentes tipos de respiração, dependendo de como os seres vivos absorvem o oxigênio, como ele chega às células e como a célula obtém energia desse oxigênio.

Respiração externa

A respiração externa é a troca de gases entre os animais e o meio ambiente. Todos os animais, de vermes a mamíferos, precisam de um mecanismo que possa fornecer oxigênio para o funcionamento de seus corpos.

A respiração externa pode ser de diferentes tipos, dependendo dos órgãos envolvidos na captura de oxigênio do ambiente.

Respiração pulmonar

A respiração pulmonar, também chamada de ventilação pulmonar, refere-se à entrada e saída de ar pelas vias aéreas para os pulmões. Ocorre em todos os animais mamíferos, como humanos e coelhos, em pássaros, répteis e anfíbios adultos.

Os pulmões são os órgãos onde o oxigênio do ar é trocado pelo dióxido de carbono produzido pelo metabolismo celular.

A respiração pulmonar compreende dois processos: inspiração e expiração. A inspiração é quando o ar entra e passa pelo nariz, traquéia e brônquios até chegar aos pulmões. A expiração é quando o dióxido de carbono contido nos pulmões é expelido para o exterior.

Você também pode estar interessado em ver Respiração, inspiração e expiração.

Respiração da pele

A respiração tegumentar ou cutânea é realizada pela camada superficial que envolve o animal, que se tornaria sua pele. É assim que sapos, salamandras, estrelas do mar e minhocas absorvem oxigênio.

Os vermes possuem redes capilares sob o tegumento de onde ocorre a troca de gases com os espaços de ar entre as partículas do solo.

É importante nesses animais permanecer em habitantes úmidos, para que o oxigênio do ar possa penetrar no corpo, enquanto o dióxido de carbono vai embora.

Respiração traqueal

A respiração traqueal ocorre por meio de uma rede de tubos conhecida como traquéia, que se abrem na superfície do animal. Não deve ser confundido com a traqueia do sistema respiratório humano.

A traqueia é aberta para o exterior do corpo por meio de espiráculos, que geralmente possuem algum dispositivo de fechamento para evitar a perda de água.

Os animais que respiram dessa maneira são insetos, ácaros, aranhas, carrapatos e centopéias.

Respiração branquial

A respiração das guelras é a forma como os peixes absorvem o oxigênio dissolvido na água e expelem o dióxido de carbono. Isso ocorre nas guelras, uma estrutura encontrada na cabeça do peixe. Camarões, lagostas e outros crustáceos também respiram pelas guelras.

Quando o peixe abre a boca, a tampa da guelra se abre, deixando a água entrar. O oxigênio da água se difunde para os capilares das guelras, ao mesmo tempo que o dióxido de carbono se difunde do sangue para a água.

As larvas de anfíbios e alguns anfíbios adultos respiram usando guelras.

Respiração bimodal

A respiração bimodal é a capacidade de um organismo de trocar gases simultaneamente do ar ou da água. Um organismo bimodal como salamandras, caranguejos, cracas, mariscos, mexilhões e peixes pulmonados usam suas guelras para respirar na água e os pulmões para respirar o ar.

A respiração bimodal foi uma adaptação chave para permitir a transição da vida aquática para os habitats terrestres.

Respiração interna

A respiração interna ou tecidual é a troca de gases que ocorre dentro dos organismos. Esse processo ocorre em organismos multicelulares e é produzido pela difusão de gases através de líquidos entre as células ou ligados a moléculas carreadoras.

O oxigênio, obtido por meio da respiração externa, é transportado internamente junto com compostos orgânicos chamados pigmentos respiratórios. Esses pigmentos possuem cobre ou ferro que servem para ligar o oxigênio. Os quatro pigmentos respiratórios são: hemoglobina, hemocianina, hemeritrina e clorocruorina

Respiração celular

A respiração celular é o processo pelo qual as células obtêm sua energia de compostos orgânicos, como a glicose. As células precisam de energia para realizar suas atividades. Essa energia é armazenada em uma molécula conhecida como ATP ou trifosfato de adenosina.

A respiração celular ocorre em células eucarióticas e procarióticas. Dependendo do processo de produção de ATP, a respiração celular pode ser aeróbica ou anaeróbica.

Respiração aeróbica

É a respiração celular onde o oxigênio é usado para metabolizar o açúcar. O resultado é água, dióxido de carbono e ATP. Animais e plantas realizam respiração aeróbica nas mitocôndrias. Em células procarióticas, ocorre na membrana plasmática.

Se houver oxigênio em uma célula, a glicose pode liberar uma quantidade muito maior de energia do que na respiração celular sem oxigênio.

Respiração anaeróbica

Na respiração anaeróbica, a quebra do açúcar ocorre sem o uso de oxigênio. Isso é útil para seres que vivem em ambientes com baixo teor de oxigênio ou quando a célula esgota seu nível de oxigênio e precisa de ATP rapidamente.

Em humanos e animais, a glicose é transformada em ácido lático. Em leveduras e plantas, a glicose é transformada em etanol e dióxido de carbono.

Em algumas bactérias ou arquéias, o resultado da respiração anaeróbica depende do composto usado. Por exemplo, se o aceitador for sulfato, o enxofre de hidrogênio é formado; se o aceptor for dióxido de carbono, o metano é formado.

Você também pode estar interessado em ver Célula animal e vegetal.

Respiração humana

A respiração externa humana é do tipo pulmonar, por meio do sistema respiratório, responsável por introduzir oxigênio nos pulmões e expelir dióxido de carbono.

A respiração interna humana é sustentada pelo sistema circulatório e pelo sangue. Os glóbulos vermelhos são as células responsáveis ​​por transportar o oxigênio captado nos pulmões e distribuí-lo por todos os tecidos. Ao liberar oxigênio, os glóbulos vermelhos captam dióxido de carbono para liberá-lo na respiração externa.

A respiração celular aeróbia predomina em humanos, onde a glicose produz entre 36 e 38 moléculas de ATP na mitocôndria.

Às vezes, nós, humanos, temos que recorrer à respiração celular anaeróbica em nossos músculos. Por exemplo, quando você deseja fazer um exercício extenuante como levantar pesos ou correr muito rápido, a respiração anaeróbica fornece ATP rápida e imediatamente. No entanto, isso só funciona por um período muito curto, porque o ácido lático se acumula no processo.

Respirando nas plantas

As plantas também realizam a respiração, absorvendo oxigênio do ar e liberando dióxido de carbono no meio ambiente. Nesse caso, a respiração seria o processo reverso da fotossíntese. Isso permite que eles obtenham energia quando a luz solar não está disponível ou durante o inverno.

A respiração nas plantas também é importante para a obtenção de blocos de construção de outras moléculas da glicose. As sementes também obtêm sua energia pela respiração, anaeróbia ou aeróbia, dependendo da disponibilidade de oxigênio.

O oxigênio e o dióxido de carbono entram ou saem das folhas através dos estômatos. Essas estruturas formam poros na superfície do verso das folhas.

Você também pode estar interessado em ver fotossíntese e respiração.

Referências

Allot, A., Mindorff, D., Azcue, J. (2015) Biology. Imprensa da Universidade de Oxford.

Mauseth, J.D. (2017) Botany, uma introdução à biologia vegetal. 6ª ed. Aprendizagem de Jones e Bartlett. Burlington, MA.

Miller, S.A., Harley, J.P. (2001) Zoology. 5ª ed. McGraw-Hill.