Sadržaj
Respiracija pretvara energiju pohranjenu u hrani koju jede organizam u energiju koja se može iskoristiti za metaboličke procese koji održavaju život organizama. Važnost dišnog sustava je kritična; organizmi mogu izdržati više dana bez hrane, a ponekad i nekoliko bez vode, ali ne mogu preživjeti duže od nekoliko minuta ako prestane disanje.
Biljke daju respiraciju, ali pretežno se uključuju u proces koji se naziva fotosinteza. To dijeli karakteristike s disanjem, osim s relevantnim kemijskim reakcijama koje teku u obrnutom smjeru. Budući da se disanje i fotosinteza međusobno nadopunjuju u ekosustavima planeta, disanje je jednako bitno za biljke neizravno kao i za organizme koji se direktno oslanjaju na disanje.
Organi dišnog sustava
U ljudi i drugih kralježnjaka zrak koji sadrži kisik i ugljični dioksid putuje u i iz tijela kroz nos i usta. Nakon prolaska u ždrijelo ili usnu šupljinu zrak se kreće niz epiglotis, u grkljan i konačno u dušnik ili dušnik. Traka se dijeli na dva glavna bronha koji ulaze u desno i lijevo pluća. Na kraju zrak dospije u funkcionalnu jedinicu pluća: alveole. Riječ je o malenim vrećicama tankog zida, koje ugljični dioksid i kisik mogu difuzirati po površinama. Ugljični dioksid se kreće u alveole iz krvi koja teče kroz pluća, dok kisik ulazi u krvotok.
U manje specijaliziranim organizmima kao što su crvi, funkcija dišnog sustava je jednostavnija. Plinovi mogu jednostavno difundirati po vanjskim površinama tijela. Dijelovi dišnog sustava razlikuju se od životinja. Vodena bića posjeduju škrilne proreze za razmjenu plinova s vodom, dok insekti sadrže mrežu jednostavnih trakica koje prenose plinove izravno u pojedine stanice s površine tijela.
Koraci u respiraciji
Na staničnoj razini proteini, ugljikohidrati i masti razgrađuju se u male molekule poput glukoze koja prolazi glikolizu. U ovom se procesu svaka molekula glukoze sa šest ugljika u nizu koraka razgrađuje na dvije molekule s tri ugljika piruvata, što daje malu količinu energije u obliku dvije molekule ATP-a i dvije NADH. Ova serija reakcija ne zahtijeva kisik i zato se naziva anaerobnim disanjem.
Dvije molekule piruvata mogu proći još jedan niz reakcija u prisutnosti kisika, a to rezultira oslobađanjem znatno više ATP-a putem lanca transporta elektrona. Ovo aerobno disanje rezultira ispuštanjem ugljičnog dioksida i vodene pare, a oba se izdahnu ili na drugi način ispuštaju u okoliš. Ovi se procesi neprekidno odvijaju u tijelima organizama kako bi se održali živi i omogućili da se osnovni metabolički procesi normalno odvijaju.
Respiracija i fotosinteza
Respiracija uzima kisik i glukozu i pretvara ih u vodu i ugljični dioksid; fotosinteza koristi ugljični dioksid i vodu za sintetizaciju glukoze za potrebe biljaka i oslobađa kisik. S obzirom na ogroman volumen biljnog i životinjskog svijeta u svijetu, sigurno je da bi, ako danas sve biljke nestanu, životinje uskoro uginule i obrnuto.
Biljke mogu uključiti disanje i to u mraku kada fotosinteza uspava. U to vrijeme biljke razgrađuju dio glukoze koju su unijele u rast i ostale procese. Zatim, kad se sunčeva svjetlost ponovo pojavi, biljka se vraća nakupljanju glukoze i oslobađa kisik fotosintezom.