Mis on otsene hingamine?

The otsene hingamine see on üks erinevat tüüpi hingamistest koos hingamistundega vere difusiooni, hingetoru hingamise, hingamisteede ja hingamisteede kaudu..

Need klassifitseeritakse lihtsaks või kompleksseks hingamiseks, vastavalt erinevatele mehhanismidele, et hapnikku oma keskkonnast eraldada. 

Hingamine on tahtmatu protsess. Selle põhifunktsioon on hapniku kohaletoimetamine keharakkudele ja süsinikdioksiidi eemaldamine. Kõigil elusolenditel on mehhanismid selle protsessi läbiviimiseks.

Kõikidel juhtudel toimub see gaasi vahetamine organismi ja selle keskkonna vahel difusiooni, füüsilise protsessi abil, mis võimaldab seda vahetust.

Inimeste puhul toimub difusioon kopsudes ja lihtsamate organismide, näiteks käsnade või meduuside puhul kogu keha pinnal..

Lihtsaimad olendid, nagu ühekomponentsed organismid, sõltuvad täielikult gaaside ümberpaigutamisest ja vahetamisest..

Kuna nende organismide keerukus suureneb, liiguvad rakud rakukihist välja, kus toimub gaaside vahetus keskkonnaga. Sel viisil muutub gaaside difusiooni teel saamine ja kõrvaldamine üha raskemaks.

Hingake otse või hingake difusiooni teel

Kuigi spetsialiseeritud organismidel on mitmesuguseid erinevaid funktsioone omavaid rakke, on struktuur ühine kõikidele rakkudele: rakumembraanile või plasmamembraanile.

See membraan moodustab rakkude ümber teatud tõkke ja reguleerib kõike, mis siseneb ja lahkub nendest.

Rakumembraani struktuur on äärmiselt oluline. See koosneb peamiselt kahest fosfolipiidide ja valkude lehest, mis muudavad selle kontrolli all olevaks.

Fosfolipiid on molekul, mis koosneb rasvhapetest, alkoholist (glütserool) ja fosfaatrühmast. Need molekulid on pidevas juhuslikus liikumises.

Rakumembraan on poolläbilaskev, mis tähendab, et teatud väikesed molekulid võivad seda läbida. Kuna membraani molekulid liiguvad alati, võimaldab see moodustada ajutisi avasid, mis võimaldavad väikestel molekulidel läbida membraani ühest küljest teise..

Selline pidev liikumine ja molekulide ebaproportsionaalne kontsentratsioon rakus ja väljaspool seda, võimaldavad neil liikuda läbi membraani..

Rakkude sees olevad ained aitavad määrata ka raku ja selle ümbritseva kontsentratsiooni taset.

Toas võib leida tsütosooli, mis koosneb peamiselt veest; organellid ja mitmesugused muud ühendid nagu süsivesikud, valgud ja soolad.

Molekulid liiguvad kontsentratsioonitasemest allapoole. See tähendab, et selle liikumine läheb suurema kontsentratsiooniga piirkonnast madalama kontsentratsiooniga piirkonnale. Seda protsessi nimetatakse ülekandeks.

Hapnikumolekul võib läbida raku plasmamembraani, sest see on piisavalt väike ja õigete tingimustega.

Enamik elusolendeid kasutab pidevalt hapnikku nende rakkudes toimuvates keemilistes reaktsioonides. Nende keemiliste protsesside hulka kuuluvad rakkude hingamine ja energia tootmine.

Seetõttu on hapniku kontsentratsioon rakkude sees palju väiksem kui hapniku kontsentratsioon väljaspool neid. Seejärel liiguvad molekulid väljastpoolt raku sees.

Samuti toodavad rakud rohkem süsinikdioksiidi kui nende keskkond, seega on rakus suurem kontsentratsioon kui väljaspool.

Seejärel liigub see süsinikdioksiid seest väljapoole. See gaasivahetus on elulise tähtsusega.

On organisme, millel ei ole spetsiaalseid hingamisteid nagu inimesed. Seetõttu peavad nad hapnikku võtma ja süsinikdioksiidi oma naha kaudu välja viima.

Et see lihtne gaasiline vahetus toimuks, on vaja mitmeid tingimusi. Ficki seadused näevad ette, et difusiooni osa membraanist sõltub pindalast, kontsentratsiooni erinevusest ja kaugusest.

Seetõttu peavad nende kehad olema õhukesed ja pikad (väikese mahuga, kuid suure pinnaga). Samuti peaksid nad eritama märja ja viskoosse aine, mis hõlbustab vahetust (nagu juhtub kopsudes oleva lima puhul)..

Niisugused organismid nagu pinworms (nematoodid), paelussid (lamavormid), millimallikas (coelenterates) ja käsnad (poorsed), mis hingavad difusiooni kaudu, ei oma hingamisteid, kipuvad olema õhukesed ja ulatuslikud ning alati eraldavad viskoosseid vedelikke või lima..

Nende organismide kuju ja lihtsuse tõttu on teie keha kõik rakud väliskeskkonnale väga lähedased. Teie rakke hoitakse niiskena, nii et gaaside difusioon toimub otse.

Lintpüksid on väikesed ja lamedad. Keha kuju suurendab pinna- ja difusioonipinda, tagades, et iga kehas olev rakk on hapniku ligipääsemiseks välismembraani pinnale lähedal..

Kui neil parasiitidel oli silindriline kuju, siis ei saaks teie keha keskrakud hapnikku saada.

Lõpuks tasub mainida, et difusiooniprotsess, mis võimaldab saada hapnikku ja süsinikdioksiidi väljatõrjumine, on passiivne protsess nagu iga teine ​​hingamisteede mehhanism. Mitte ükski organism ei tee seda teadlikult ega kontrolli seda.

Hingamine vere difusiooni teel

Keerulisem difusiooni vorm sisaldab vereringesüsteemi, mis võimaldab suuremat nihet. See hõlmab hapniku transportimist pinna niiske kihi kaudu vereringesse.

Kui hapnik on veres, võib see levida kogu kehasse, et jõuda kõikidesse rakkudesse ja kudedesse. Seda süsteemi kasutavad näiteks kahepaiksed, vihmaussid ja leeches.

Nagu paelusside puhul, on vihmaussidel silindriline, kuid õhuke kere, millel on palju pinda ja vähe mahtu.

Lisaks hoiavad nad oma õlavarre keha sekreteerivates viskoossetes limaskestades, mis võimaldavad neil hapnikku õhust välja võtta ja lahustada..

Viited

1. Beal, Lauren. "Vau! Vihmausside imed. Kuidas difusioon võimaldab vihmaussil hingata. " Välja otsitud 05.06.2017 kell sas.upenn.edu.
2. Teadus selgitatud (2017). "Hingamine - kuidas see toimib". Välja otsitud 5. juunil 2017 scienceclarified.com.
3. Raven, P., Johnson, G.B. (2002) Biology, Sixth Edition. McGraw Hill, Dubuque, 11053-1070 lk.
4. Science Encyclopedia (2017). "Hingamine - Väline hingamine". Välja otsitud 05.06.2017 aadressil science.jrank.org.
5. Piiramatu. "Hingamissüsteem ja otsene difusioon". Välja otsitud 5. juunil 2017 aadressil boundless.com.