Kas yra tiesioginis kvėpavimas?

The tiesioginis kvėpavimas tai yra vienas iš skirtingų kvėpavimo tipų, kartu su kvėpavimu kraujo difuzijos, trachėjos kvėpavimo, kvėpavimo takų ir plaučių kvėpavimo būdu..

Jie yra klasifikuojami kaip paprasti arba sudėtingi kvėpavimo mechanizmai, atsižvelgiant į skirtingus mechanizmus deguonies išskyrimui iš savo aplinkos. 

Kvėpavimas yra priverstinis procesas. Jo pagrindinė funkcija yra duoti deguonį į kūno ląsteles ir pašalinti anglies dioksidą. Visos gyvos būtybės turi mechanizmų šiam procesui atlikti.

Visais atvejais toks keitimasis dujomis, vykstančiomis tarp organizmo ir jo aplinkos, atliekamas per difuziją, fizinį procesą, kuris leidžia keistis.

Žmonių atveju, difuzija vyksta plaučiuose ir paprastesnių organizmų, pvz., Kempinių arba medūzų, atveju tai įvyksta per visą jų kūnų paviršių..

Paprasčiausios būtybės, pvz., Vienaląsčiai organizmai, visiškai priklauso nuo dujų pasklidimo ir keitimo..

Kadangi šių organizmų sudėtingumas didėja, ląstelės nutolsta nuo ląstelių sluoksnio, kuriame vyksta keitimasis dujomis su aplinka. Tokiu būdu tampa sunkiau gauti ir pašalinti dujas difuzijos būdu.

Kvėpuokite tiesiogiai arba kvėpuokite difuzijos būdu

Nors specializuoti organizmai turi įvairias ląsteles su skirtingomis funkcijomis, struktūra yra bendra visoms ląstelėms: ląstelių membranai arba plazmos membranai.

Ši membrana sudaro tam tikrą barjerą aplink ląsteles ir reguliuoja viską, kas patenka į juos ir palieka juos.

Ląstelių membranos struktūra yra labai svarbi. Jį sudaro daugiausia du fosfolipidų ir baltymų lakštai, kurie leidžia kontroliuoti, kas vyksta per jį.

Fosfolipidas yra molekulė, sudaryta iš riebalų rūgščių, alkoholio (glicerolio) ir fosfato grupės. Šios molekulės yra nuolatinio atsitiktinio judėjimo.

Ląstelių membrana yra pusiau skvarbi, o tai reiškia, kad tam tikros mažos molekulės gali praeiti pro jį. Kadangi membranos molekulės visada juda, tai leidžia sudaryti laikinas angas, leidžiančias mažoms molekulėms kirsti iš vienos membranos pusės į kitą..

Šis nuolatinis judėjimas ir neproporcinga molekulių koncentracija ląstelėje ir už jos ribų palengvina jų judėjimą per membraną.

Ląstelių viduje esančios medžiagos taip pat padeda nustatyti koncentracijos lygį tarp ląstelės ir to, kas jį supa.

Viduje galite rasti citozolį, kurį sudaro daugiausia vanduo; organiniai ir įvairūs junginiai, pvz., angliavandeniai, baltymai ir druskos.

Molekulės nukrenta žemiau koncentracijos lygio. Tai reiškia, kad jo judėjimas eina iš didesnės koncentracijos srities į žemesnę koncentraciją. Šis procesas vadinamas transliacija.

Deguonies molekulė gali praeiti pro ląstelės plazmos membraną, nes ji yra pakankamai maža ir turi tinkamas sąlygas.

Dauguma gyvų daiktų nuolat naudoja deguonį cheminėse reakcijose, kurios vyksta jų ląstelėse. Šiuos cheminius procesus sudaro ląstelių kvėpavimas ir energijos gamyba.

Todėl deguonies koncentracija ląstelių viduje yra daug mažesnė nei deguonies koncentracija už jų. Tada molekulės juda iš išorės į langelį.

Be to, ląstelės taip pat gamina daugiau anglies dioksido nei jų aplinka, todėl yra didesnė koncentracija ląstelėje, nei išorėje.

Tada šis anglies dioksidas juda iš vidaus į išorę. Šis keitimasis dujomis yra gyvybiškai svarbus.

Yra organizmų, neturinčių specializuotų kvėpavimo organų, pvz., Žmonių. Todėl jie turi vartoti deguonį ir išskirti anglies dioksidą per odą.

Kad šis paprastas dujinis keitimasis įvyktų, reikalingos kelios sąlygos. Ficko įstatymai nustato, kad difuzijos per membraną dalis priklauso nuo paviršiaus ploto, koncentracijos skirtumo ir atstumo.

Todėl jų kūnai turi būti ploni ir ilgi (mažo tūrio, bet su daugybe paviršių). Be to, jie turėtų išskirti tam tikrą drėgną ir klampią medžiagą, kuri palengvina keitimąsi (kaip atsitinka plaučiuose)..

Tokie organizmai kaip pinworms (nematodai), kaspinuočiai (plokščiosios kirmėlės), medūzos (coelenterates) ir kempinės (poriferinės), kurios įkvepia per difuziją, neturi kvėpavimo sistemos, paprastai turi plonas ir plačias formas ir visada išskiria klampius skysčius ar gleivius.

Dėl šių organizmų formos ir paprastumo kiekviena jūsų kūno ląstelė yra labai artima išorinei aplinkai. Jūsų ląstelės yra drėgnos, kad dujų difuzija vyktų tiesiogiai.

Kaspinuočiai yra nedideli ir lygūs. Jūsų kūno forma padidina paviršiaus ir difuzijos sritį, užtikrindama, kad kiekviena kūno ląstelė būtų arti išorinės membranos paviršiaus, kad pasiektų deguonį..

Jei šių parazitų formos yra cilindrinės, jūsų kūno centrinės ląstelės negalėtų gauti deguonies.

Galiausiai verta paminėti, kad difuzijos procesas, leidžiantis gauti deguonį ir anglies dioksido šalinimą, yra pasyvus procesas, kaip ir bet kuris kitas kvėpavimo mechanizmas. Nė vienas organizmas to nedaro sąmoningai ir negali kontroliuoti.

Kvėpavimas kraujo pasklidimu

Sudėtingesnė difuzijos forma apima kraujotakos sistemą, kuri leidžia didesnį poslinkį. Tai apima deguonies transportavimą per drėgną paviršiaus sluoksnį į kraują.

Kai deguonis yra kraujyje, jis gali plisti visame kūne, kad pasiektų visas ląsteles ir audinius. Šią sistemą naudoja, pavyzdžiui, varliagyviai, sliekai ir dumbliai.

Kaip ir kaspinuočių, sliekai turi cilindrinį, bet ploną kūną, kuriame yra daug paviršiaus ir mažo tūrio.

Be to, jie saugo savo humerusą kūną, kuris išskiria klampią gleivę epitelio liaukose, leidžiančias jiems gaudyti ir ištirpinti deguonį iš oro.

Nuorodos

1. Beal, Lauren. "Oho! Sliekų stebuklai. Kaip difuzija leidžia sliekams kvėpuoti. " Gauta 2017 m. Birželio 5 d. Adresu sas.upenn.edu.
2. Mokslas išaiškintas (2017). "Kvėpavimas - kaip tai veikia". Gauta 2017 m. Birželio 5 d., Scienceclarified.com.
3. Raven, P., Johnson, G.B. (2002) Biologija, Šeštasis leidimas. McGraw Hill, Dubuque, 11053-1070 pp.
4. Mokslo enciklopedija (2017). „Kvėpavimas - išorinis kvėpavimas“. Gauta 2017 m. Birželio 5 d.
5. Ribotos. "Kvėpavimo sistema ir tiesioginė difuzija". Gauta 2017 m. Birželio 5 d.