Jaké jsou typy dýchání?
Dýchání je proces výměny plynů mezi živými bytostmi a prostředím. V případě lidí a zvířat zahrnuje dýchání nahrazení oxidu uhličitého v plicích kyslíkem ze vzduchu.
Obecně lze říci, že existují dva typy dýchání: buněčné dýchání a vnější dýchání.
Buněčné dýchání
Také známý jako vnitřní dýchání, je to proces přeměny chemické energie na formy energie použitelné buňkou.
Tento proces se provádí oxidací a degradací organických sloučenin na anorganické sloučeniny. Buněčné dýchání se zase dělí na dva typy: anaerobní dýchání a aerobní dýchání.
V buněčném dýchání se glukóza štěpí ve dvoustupňovém procesu: glykolýza a dýchání. Glykolýza probíhá v cytoplazmě buněk a nevyžaduje kyslík; Spočívá v degradaci glukózy (6 atomů uhlíku) řadou biochemických reakcí až do dosažení dvou molekul pyruvátu (3 atomy uhlíku).
Dýchání se vyskytuje v mitochondriích a zahrnuje dvě fáze: Krebsův cyklus a elektronový transportní řetězec.
V této poslední fázi je to elektronový transportní řetězec, kde kyslík (v aerobním dýchání) zachycuje elektrony a tvoří se voda. Pokud jiná sloučenina, jako jsou sírany nebo dusičnany, zachytí elektrony, nazývá se to anaerobní dýchání.
Aerobní dýchání
Jedná se o proces metabolizace energie charakterizovaný oxidací organických molekul působením kyslíku, který je odebírán ze vzduchu. Konečným výsledkem je voda a oxid uhličitý.
Anaerobní dýchání
Jedná se o typ dýchání, při kterém je upuštěno od kyslíku, a místo toho se používá síran nebo dusičnan, což jsou ty, které působí jako koneční akceptory elektronového transportního řetězce odpovědného za syntézu ATP (adenosintrifosfát, nukleotid nezbytný pro získávání buněčné energie).
Konečným výsledkem procesu je oxid uhličitý a ethanol.
Viz také Krebsův cyklus
Vnější dýchání
Jedná se o proces výměny kyslíku a oxidu uhličitého s okolním prostředím. Je rozdělena na plicní, větvové, tracheální a kožní dýchání.
Plicní dýchání
Jedná se o převládající typ dýchání u suchozemských obratlovců, včetně lidí. V tomto případě je kyslík odebírán ze vzduchu nosem a ústy a dosáhne průdušnice hrdlem prostřednictvím inhalačních a výdechových pohybů.
Průdušnice se větví do dvou zkumavek nazývaných průdušky, které vstupují do plic, a následně do větví do bronchiolů. Ty končí v sáčkovitých strukturách zvaných alveoly, kde dochází k výměně kyslíku za oxid uhličitý.
Jakmile je oxid uhličitý získán, je krevním systémem odeslán zpět do plic, aby byl vyloučen do životního prostředí.
Tracheální dýchání
Jak naznačuje název, tracheální dýchání se vyskytuje v průdušnici, což je struktura složená z kanálů nebo kanálů, kterými prochází vzduch. Každý hmyz má průduchy, které procházejí jejich tělem a přicházejí do styku s vnějškem otvory zvanými průduchy.
Při tracheálním dýchání se průduchy otevírají, aby přijímaly kyslík ze vzduchu, a když je hmyz v klidovém stavu, buněčný osmotický tlak umožňuje, aby se kyslík rozpustil s tracheální tekutinou a kysličník uhličitý se uvolňoval ven.
Jakmile hmyz vyjde z klidového stavu, tracheální tekutina je absorbována tkáněmi, proces dýchání je dokončen a průduchy se otevřou, aby zahájily cyklus.
Branchiální dýchání
Jedná se o typ dýchání typický pro většinu vodních živočichů a provádí se ve žábrách, laminovaných strukturách, které obsahují krevní cévy.
V tomto případě dochází k výměně plynů ve vodě, odkud zvířata berou kyslík.
Jakmile voda prošla žábry, prochází přímo do krevního řečiště nebo do hemolymfy, kapaliny naplněné živinami, kterou produkují bezobratlí živočichové. Kyslík je transportován do mitochondrií, kde dochází k procesu aerobního dýchání, který vrcholí vylučováním oxidu uhličitého, který byl generován v důsledku výměny plynů.
Dýchání kůže
V tomto případě probíhá dýchací proces přes epidermis. K tomu, aby k tomu došlo efektivně, musí být pokožka udržována vlhká, a proto si mnoho zvířat vyvinulo vlastnosti, jako je měkká kůže, s více záhyby nebo sliznicemi, které udržují vlhkost.
Tento druh dýchání mají prstenci (mořští červi), ostnokožci a obojživelníci. Posledně jmenované (v některých případech) kombinují kožní a plicní dýchání, například ropuchy. Většina procesu však probíhá přes kůži.
Kůže zvířat s kožním dýcháním je vysoce vaskularizovaná, což umožňuje optimální vstup kyslíku do krevních cév a odstranění oxidu uhličitého z krevních cév do kůže.
Dýchání v rostlinách
Ačkoli je rostlinné dýchání často zaměňováno s fotosyntézou, jedná se o doplňkové procesy: v dýchání rostliny přijímají kyslík a uvolňují oxid uhličitý. Během fotosyntézy rostlina přijímá oxid uhličitý z prostředí a uvolňuje kyslík.
V rostlinách se vnější dýchání provádí prostřednictvím struktur nazývaných průduchy, které se nacházejí v kořenech, a lenticely, které se nacházejí v kůře stonků a kořenů.
Celkově je buněčné dýchání v rostlinách aerobní, a proto se provádí podle výše popsaných procesů.
Viz také
- Fotosyntéza
- Dýchání
