Зміст
Дихання перетворює енергію, що зберігається в їжі, з'їденій організмом, в енергію, яку можна використовувати для обмінних процесів, що підтримують життя організмів. Важливість дихальної системи є критичною; організми можуть витримати багато днів без їжі, а іноді й без води, але не можуть вижити більше декількох хвилин, якщо дихання припиниться.
Рослини дихають, але вони в основному беруть участь у процесі, який називають фотосинтезом. Це розділяє характеристики дихання, за винятком відповідних хімічних реакцій, що протікають у зворотному напрямку. Оскільки дихання та фотосинтез доповнюють один одного в екосистемах планет, дихання настільки ж життєво важливе для рослин, як непряме, як і для організмів, які безпосередньо покладаються на дихання.
Органи дихальної системи
У людини та інших хребетних повітря, що містить кисень та вуглекислий газ, потрапляє всередину та через організм через ніс та рот. Після переходу в глотку або ротову порожнину повітря рухається вниз повз надгортанник, в гортань і, нарешті, в трахею або на дихальну трубу. Трахея розпадається на два основних бронхи, які потрапляють в праву і ліву легені. Врешті-решт повітря потрапляє до функціональної одиниці легені: альвеол. Це крихітні тонкостінні мішечки, які вуглекислий газ і кисень можуть дифундувати по поверхнях. Вуглекислий газ рухається в альвеоли з крові, що протікає через легені, а кисень переміщується в кров.
У менш спеціалізованих організмів, таких як глисти, функція дихальної системи простіша. Гази можуть просто дифундувати по зовнішніх поверхнях тіла. Частини дихальної системи залежать від тварин. Водні істоти мають зяброві щілини для обміну газів з водою, тоді як комахи містять мережу простих трахеїв, які переносять гази безпосередньо до окремих клітин з поверхні тіла.
Кроки в диханні
На клітинному рівні білки, вуглеводи та жири розщеплюються на невеликі молекули, такі як глюкоза, яка піддається гліколізу. У цьому процесі кожна шість-вуглецева молекула глюкози розбивається на кілька етапів на дві тривуглецеві піруватні молекули, що дає невелику кількість енергії у вигляді двох молекул АТФ і двох НАДГ. Ця серія реакцій не потребує кисню і тому називається анаеробним диханням.
Дві молекули пірувату можуть пройти ще одну серію реакцій у присутності кисню, і це призводить до вивільнення значно більшої кількості АТФ через ланцюг транспорту електронів. Це аеробне дихання призводить до викиду вуглекислого газу та водяної пари, обидва видихаються або іншим чином викидаються в навколишнє середовище. Ці процеси постійно відбуваються по всьому тілу організмів, щоб підтримувати їх живими і дозволяти основним метаболічним процесам нормально розгортатися.
Дихання та фотосинтез
Дихання забирає кисень і глюкозу і перетворює їх у воду та вуглекислий газ; Фотосинтез використовує вуглекислий газ і воду для синтезу глюкози для потреб рослин і виділяє кисень. Зважаючи на величезний обсяг як рослинного, так і тваринного світу по всьому світу, можна впевнено, що якби рослини сьогодні всі зникли, тварини незабаром відмирають і навпаки.
Рослини можуть займатися диханням і робити це в темний час доби, коли фотосинтез спокою. У цей час рослини розщеплюють частину виробленої глюкози для зростання палива та інших процесів. Потім, коли сонячне світло знову з’явиться, рослина повертається до чистого скупчення глюкози і виділяє кисень за допомогою фотосинтезу.