KAS YRA TIESIOGINIS KVĖPAVIMAS IR KURIUOSE ORGANIZMUOSE JIS ATSIRANDA? - BIOLOGIJA - 2025

Tiesioginio kvėpavimo vyksta tarp gyvo aplinkai bei ląstelių, be organų reikia kvėpuoti; ty dujų mainai vyksta per membraną. Šiuose organizmuose deguonies transportavimas vyksta paprastos difuzijos būdu; Dėl to, kad daugiau deguonies yra lauke, jis pasiskirsto kūne.

Tiesioginis kvėpavimas yra vienas iš kelių kvėpavimo rūšių kartu su kraujo difuziniu, kvėpavimo takų, kvėpavimo takų ir plaučių kvėpavimu. Jie skirstomi į paprastą ar sudėtingą kvėpavimą, atsižvelgiant į skirtingus deguonies pašalinimo iš aplinkos mechanizmus.

Kvėpavimas yra nevalingas procesas. Pagrindinė jo funkcija yra tiekti deguonį į kūno ląsteles ir pašalinti anglies dioksidą. Visi gyvi daiktai turi mechanizmus šiam procesui atlikti.

Visais atvejais šis dujų mainai, vykstantys tarp organizmo ir jo aplinkos, vyksta difuzijos būdu, tai yra fizinis procesas, leidžiantis šį mainą.

Žmonėms difuzija vyksta plaučiuose, o paprastesnių organizmų, tokių kaip kempinės ar medūzos, atveju jie būna visame jų kūno paviršiuje.

Paprasčiausi padarai, tokie kaip vienaląsčiai organizmai, visiškai priklauso nuo difuzijos, kad judėtų ir keistųsi dujos.

Didėjant šių organizmų sudėtingumui, ląstelės tolsta nuo ląstelių sluoksnio, kuriame vyksta dujų mainai su aplinka. Tokiu būdu pasidaro sunkiau gauti ir pašalinti dujas difuzijos būdu.

Tiesioginis arba difuzinis kvėpavimas

Nepaisant to, kad specializuoti organizmai turi daugybę skirtingų funkcijų ląstelių, visoms ląstelėms būdinga viena struktūra: ląstelės membrana arba plazminė membrana.

Ši membrana sudaro savotišką barjerą aplink ląsteles ir reguliuoja viską, kas patenka į jas ir iš jų išeina.

Ląstelės membranos struktūra yra nepaprastai svarbi. Jį daugiausia sudaro du fosfolipidų ir baltymų lakštai, kurie leidžia valdyti, kas per jį praeina.

Fosfolipidas yra molekulė, sudaryta iš riebalų rūgščių, alkoholio (glicerolio) ir fosfato grupės. Šios molekulės nuolat juda.

Ląstelės membrana yra pusiau pralaidi, tai reiškia, kad per ją gali praeiti tam tikros mažos molekulės. Kadangi membranos molekulės visada juda, tai leidžia susidaryti laikinoms angoms, kurios leidžia mažoms molekulėms pereiti iš vienos membranos pusės į kitą.

Šis nuolatinis judėjimas ir neproporcinga molekulių koncentracija ląstelėje ir išorėje palengvina jų judėjimą per membraną.

Medžiagos ląstelėje taip pat padeda nustatyti ląstelės ir jos apylinkių koncentracijos lygį.

Viduje galite rasti citozolio, sudaryto daugiausia iš vandens; organelės ir įvairūs junginiai, tokie kaip angliavandeniai, baltymai ir druskos, be kita ko.

Deguonies difuzija

Molekulės juda žemiau koncentracijos lygio. Tai yra, jo judėjimas eina iš didesnės koncentracijos srities į mažesnės koncentracijos sritį. Šis procesas vadinamas transliavimu.

Deguonies molekulė gali praeiti pro ląstelės membraną, nes ji yra pakankamai maža ir tinkamomis sąlygomis.

Dauguma gyvų būtybių nuolat naudoja deguonį vykstant cheminėms reakcijoms, vykstančioms jų ląstelėse. Šie cheminiai procesai apima ląstelių kvėpavimą ir energijos gamybą.

Todėl deguonies koncentracija ląstelių viduje yra daug mažesnė nei deguonies koncentracija jų išorėje. Taigi molekulės juda iš išorės į ląstelės vidų.

Ląstelės taip pat gamina daugiau anglies dioksido nei jų aplinka, todėl ląstelės viduje yra didesnė koncentracija nei išorėje.

Taigi šis anglies dioksidas juda iš ląstelės vidaus į išorę. Ši dujų apykaita yra gyvybiškai svarbi išgyvenimui.

Fiko įstatymai

Yra organizmų, kurie neturi specializuotų kvėpavimo organų, tokių kaip žmonės. Todėl jie turi įsisavinti deguonį ir išstumti anglies dioksidą per savo odą.

Kad įvyktų šis paprastas dujų keitimas, būtinos kelios sąlygos. Ficko įstatymai teigia, 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 dideliu paviršiaus plotu). Be to, jie turėtų išskirti šlapią ir klampią medžiagą, palengvinančią apsikeitimą (kaip atsitinka su plaučiuose esančiomis gleivėmis).

Organizmai, turintys tiesioginį kvėpavimą

Tokie organizmai kaip pinworms (nematodai), kaspinuočiai (flatworms), medūzos (coelenterates) ir kempinės (porifers), kurie kvėpuoja difuzijos būdu, neturi kvėpavimo sistemos, linkę turėti ilgas ir plonas formas ir visada išskiria klampius skysčius ar gleives.

Dėl šių organizmų formos ir paprastumo kiekviena jūsų kūno ląstelė yra labai artima išorinei aplinkai. Jos ląstelės yra laikomos drėgnos, kad dujų difuzija būtų vykdoma tiesiogiai.

Medūza

Kaspinuočiai yra maži ir plokšti. Dėl jūsų kūno formos padidėja paviršiaus plotas ir difuzijos plotas, užtikrinant, kad kiekviena kūno ląstelė būtų arti išorinės membranos paviršiaus, kad galėtų patekti į deguonį.

Jei šie parazitai būtų cilindro formos, tada jūsų kūno centrinės ląstelės negalėtų gauti deguonies.

Galiausiai reikia pažymėti, kad difuzijos procesas, leidžiantis gauti deguonį ir išsiųsti anglies dioksidą, yra pasyvus procesas, kaip ir bet kuris kitas kvėpavimo mechanizmas. Joks kūnas to nedaro sąmoningai ir negali jo valdyti.

Kvėpavimas difuzijos būdu

Sudėtingesnė difuzijos forma apima kraujotakos sistemą, leidžiančią didesnį poslinkį. Tai susideda iš deguonies transportavimo per drėgną sluoksnį ant paviršiaus į kraują.

Kai deguonis yra kraujyje, jis gali pasklisti per kūną ir pasiekti visas ląsteles ir audinius. Šią sistemą naudoja, pavyzdžiui, varliagyviai, kirminai ir dėlės.

Sliekai, kaip ir kaspinuočiai, turi cilindrinį, bet ploną kūną, kurio paviršiaus plotas yra didelis ir jo tūris yra mažas.

Be to, jie sulaiko jūsų kūno žastikaulį, epitelio liaukose išskirdami klampias gleives, leidžiančias įstrigti ir ištirpinti deguonį iš oro.

Nuorodos

1. Beal, Lauren. "Oho! Slieko stebuklai. Kaip difuzija leidžia sliekams kvėpuoti “. Gauta 2017 m. Birželio 5 d. Svetainėje sas.upenn.edu.
2. Mokslas patikslintas (2017). „Kvėpavimas - kaip tai veikia“. Gauta 2017 m. Birželio 5 d. Svetainėje scienceclarified.com.
3. Raven, P., Johnson, GB (2002) Biologija, šeštasis leidimas. „McGraw Hill“, Dubuque, 11053-1070 psl.
4. Mokslo enciklopedija (2017) “. Kvėpavimas - išorinis kvėpavimas “. Gauta 2017 m. Birželio 5 d. Svetainėje science.jrank.org.
5. Beribis. „Kvėpavimo sistema ir tiesioginė difuzija“. Gauta 2017 m. Birželio 5 d.