Съдържание
Респирацията превръща енергията, съхранявана в храните, изядени от организма, в енергия, която може да се използва за метаболитни процеси, които поддържат живота на организмите. Значението на дихателната система е критично; организмите могат да издържат много дни без храна, а понякога и няколко без вода, но не могат да оцелеят за повече от няколко минути, ако дишането престане.
Растенията респирират, но те участват предимно в процес, наречен фотосинтеза. Това споделя характеристиките с дишането, с изключение на съответните химически реакции, протичащи в обратна посока. Тъй като дишането и фотосинтезата се допълват взаимно в екосистемите на планетите, дишането е толкова важно за растенията косвено, колкото и за организмите, които разчитат директно на дишането.
Органи на дихателната система
При хора и други гръбначни животни въздухът, съдържащ кислород и въглероден диоксид, пътува навътре и извън тялото през носа и устата. След преминаване във фаринкса или устната кухина, въздухът се движи надолу покрай епиглотиса, в ларинкса и накрая в трахеята или вятърната тръба. Трахеята се разделя на два основни бронха, които влизат в дясния и левия бял дроб. В крайна сметка въздухът достига до функционалната единица на белия дроб: алвеолите. Това са малки, тънкостенни сакове, които въглеродният диоксид и кислородът могат да дифундират по повърхностите на. Въглеродният диоксид се движи в алвеолите от кръвта, преминаваща през белите дробове, докато кислородът се движи в кръвния поток.
При по-малко специализирани организми като червеи, функцията на дихателната система е по-проста. Газовете могат просто да дифундират по външните повърхности на тялото. Частите на дихателната система варират при животните. Водните същества притежават хрилни прорези за обмен на газове с вода, докато насекомите съдържат мрежа от прости трахеи, които пренасят газове директно към отделни клетки от повърхността на тялото.
Стъпки в дишането
На клетъчно ниво протеините, въглехидратите и мазнините се разграждат на малки молекули като глюкоза, която претърпява гликолиза. В този процес всяка шест въглеродна молекула глюкоза се разгражда на серия от стъпки на две три-въглеродни пируватни молекули, което дава малко количество енергия под формата на две молекули на АТФ и две на НАДН. Тази серия от реакции не изисква кислород и затова се нарича анаеробно дишане.
Двете пируватни молекули могат да претърпят друга поредица от реакции в присъствието на кислород и това води до отделяне на значително повече АТФ през електронно-транспортната верига. Това аеробно дишане води до отделяне на въглероден диоксид и водни пари, и двата вида се издишват или изхвърлят по друг начин в околната среда. Тези процеси се развиват непрекъснато в организма на организмите, за да ги поддържат живи и да позволят на основните метаболитни процеси да се развиват нормално.
Респирация и фотосинтеза
Дишането поема кислород и глюкоза и ги превръща във вода и въглероден диоксид; фотосинтезата използва въглероден диоксид и вода, за да синтезира глюкоза за нуждите на растенията и освобождава кислород. Предвид огромния обем както на растителния, така и на животинския свят по света, сигурно е, че ако всички растения изчезнат днес, животните скоро ще изчезнат и обратно.
Растенията могат да участват в дишането и да правят това на тъмно, когато фотосинтезата спи. По това време растенията разграждат част от глюкозата, която са направили за растежа на горивата и други процеси. След това, когато слънчевата светлина отново е на разположение, растението се връща към нетно натрупване на глюкоза и освобождава кислород чрез фотосинтеза.