MIKÄ ON SUORA HENGITYS JA MISSÄ ORGANISMEISSA SITÄ ESIINTYY? - BIOLOGIA - 2026

Suora hengitys tapahtuu solujen välillä elävän olennon ja ympäristön ilman tarvittavan elimen hengitys; ts. kaasunvaihto tapahtuu kalvon läpi. Näissä organismeissa hapen kuljetus tapahtuu yksinkertaisella diffuusiolla; Koska happea on suurempi määrä ulkona, se diffundoituu kehoon.

Suora hengitys on yksi monista hengitystyypeistä, kuten veren diffuusiohengitys, henkitorven hengitys, kärkihengitys ja keuhkojen hengitys. Ne luokitellaan yksinkertaiseen tai monimutkaiseen hengitykseen erilaisten mekanismien mukaan, joilla happea saadaan ympäristöstä.

Hengitys on tahaton prosessi. Sen päätehtävänä on toimittaa happea kehon soluihin ja poistaa hiilidioksidi. Kaikilla elävillä asioilla on mekanismit tämän prosessin suorittamiseksi.

Kaikissa tapauksissa tämä organismin ja sen ympäristön välillä tapahtuva kaasunvaihto tapahtuu diffuusiolla, fyysisellä prosessilla, joka mahdollistaa tämän vaihdon.

Ihmisten kohdalla diffuusio tapahtuu keuhkoissa, ja yksinkertaisempien organismien, kuten sienien tai meduunien, tapauksessa sitä esiintyy koko kehon pinnalla.

Yksinkertaisimmat olennot, kuten yksisoluiset organismit, riippuvat täysin diffuusiosta kaasujen liikkumiseksi ja vaihtamiseksi.

Kun näiden organismien monimutkaisuus kasvaa, solut siirtyvät pois solukerroksesta, jossa tapahtuu kaasunvaihto ympäristön kanssa. Tällä tavalla on vaikeampaa saada ja poistaa kaasuja diffuusion avulla.

Suora hengitys tai diffuusiohengitys

Huolimatta siitä, että erikoistuneissa organismeissa on suuri valikoima soluja, joilla on erilaiset toiminnot, yksi rakenne on yhteinen kaikille soluille: solukalvo tai plasmakalvo.

Tämä kalvo muodostaa eräänlaisen esteen solujen ympärille ja säätelee kaikkea, mikä niihin tulee ja jättää.

Solukalvon rakenne on erittäin tärkeä. Se koostuu pääasiassa kahdesta arkeasta fosfolipidejä ja proteiineja, jotka saavat sen hallitsemaan sen läpi kulkevaa.

Fosfolipidi on molekyyli, joka koostuu rasvahapoista, alkoholista (glyserolista) ja fosfaattiryhmästä. Nämä molekyylit ovat jatkuvassa satunnaisessa liikkeessä.

Solumembraani on puoliläpäisevä, mikä tarkoittaa, että tietyt pienet molekyylit voivat kulkea sen läpi. Koska kalvomolekyylit ovat aina liikkeessä, se sallii tilapäisten aukkojen muodostumisen, jotka sallivat pienten molekyylien kulkea kalvon yhdeltä puolelta toiselle.

Tämä jatkuva liike ja molekyylien suhteeton pitoisuus solun sisällä ja ulkopuolella helpottavat niiden liikkumista kalvon läpi.

Solun sisältämät aineet auttavat myös määrittämään pitoisuuden tason solun ja sen ympäristön välillä.

Sisältä löydät sytosolia, joka koostuu pääosin vedestä; organelit ja erilaiset yhdisteet, kuten hiilihydraatit, proteiinit ja suolat, mm.

Hapen diffuusio

Molekyylit siirtyvät pitoisuuden alapuolelle. Toisin sanoen sen liike siirtyy korkeamman pitoisuuden alueelta pienemmän pitoisuuden alueelle. Tätä prosessia kutsutaan yleislähetykseksi.

Happimolekyyli voi kulkea solun plasmamembraanin läpi, koska se on riittävän pieni ja oikeissa olosuhteissa.

Suurin osa elävistä esineistä käyttää jatkuvasti happea kemiallisissa reaktioissa, jotka tapahtuvat soluissaan. Nämä kemialliset prosessit sisältävät solujen hengityksen ja energian tuotannon.

Siksi solujen happipitoisuus on paljon pienempi kuin niiden ulkopuolella oleva happipitoisuus. Joten molekyylit liikkuvat solun ulkopuolelta sisäpuolelle.

Samoin solut tuottavat myös enemmän hiilidioksidia kuin ympäristönsä, joten solun sisällä on suurempi pitoisuus kuin ulkopuolella.

Joten tämä hiilidioksidi siirtyy solun sisäpuolelta ulkopuolelle. Tämä kaasunvaihto on elintärkeää selviytymiselle.

Fickin lait

On organismeja, joilla ei ole erityisiä hengityselimiä, kuten ihmisillä. Siksi heidän on otettava happea sisään ja karkotettava hiilidioksidi ihonsa kautta.

Jotta tämä yksinkertainen kaasunvaihto tapahtuisi, tarvitaan useita ehtoja. Fickin lakien mukaan diffuusion osuus kalvon läpi riippuu pinta-alasta, pitoisuuserosta ja etäisyydestä.

Siksi heidän ruumiinsa on oltava ohut ja pitkä (pienen tilavuuden, mutta paljon pinta-alaa). Lisäksi niiden tulisi erittää jotain märää ja viskoosia ainetta, joka helpottaa vaihtoa (kuten tapahtuu keuhkoissa löydetyn liman kanssa).

Organismit, joilla on suora hengitys

Organismit, kuten pinworms (nematodit), tapeworms (flatworms), meduusat (coelenterates) ja sienet (porifers), jotka hengittävät diffuusion kautta, joilla ei ole hengityselimiä, joilla on yleensä pitkät ja ohuet muodot ja jotka erittävät aina viskoosisia nesteitä tai limaa.

Näiden organismien muodon ja yksinkertaisuuden vuoksi jokainen kehosi solu on hyvin lähellä ulkoista ympäristöä. Sen soluja pidetään kosteina niin, että kaasun diffuusio suoritetaan suoraan.

Meduusa

Kasetit ovat pieniä ja litteitä. Kehosi muoto lisää pinta-alaa ja diffuusiota, varmistaen, että jokainen kehon solu on lähellä ulkokalvon pintaa pääsemään happea varten.

Jos nämä loiset olisivat lieriömäisiä, kehosi keskisolut eivät voisi saada happea.

Lopuksi on huomattava, että diffuusioprosessi, joka mahdollistaa hapen saamisen ja hiilidioksidin karkottamisen, on passiivinen prosessi, kuten mikä tahansa muu hengitysmekanismi. Kukaan elin ei tee sitä tietoisella tavalla eikä voi hallita sitä.

Hengitys veren diffuusion avulla

Monimutkaisempi diffuusiomuoto sisältää verenkiertoelimistön, joka mahdollistaa suuremman siirtymän. Se koostuu hapen kuljettamisesta pinnalla olevan kostean kerroksen läpi verenkiertoon.

Kun happea on veressä, se voi levitä kehon läpi päästäkseen kaikkiin soluihin ja kudoksiin. Tätä järjestelmää käyttävät esimerkiksi sammakkoeläimet, madot ja piilit.

Kuten nauhamatoilla, myös lieroilla on lieriömäinen, mutta ohut runko, jolla on paljon pinta-alaa ja vähän tilaa.

Lisäksi ne pitävät kehosi olkaluu erittämällä epiteelisolkuihin viskoosia limaa, jonka avulla se voi tarttua ja liuottaa happea ilmasta.

Viitteet

1. Beal, Lauren. "Vau! Kastemadon ihmeitä. Kuinka diffuusio antaa madon hengittää ”. Haettu 5. kesäkuuta 2017 osoitteessa sas.upenn.edu.
2. Tiede selkeytetty (2017). "Hengitys - Kuinka se toimii". Haettu 5. kesäkuuta 2017 osoitteesta scienceclarified.com.
3. Raven, P., Johnson, GB (2002), Biology, kuudes painos. McGraw Hill, Dubuque, 11053-1070 s.
4. Tieteen tietosanakirja (2017). " Hengitys - ulkoinen hengitys ”. Haettu 5. kesäkuuta 2017 osoitteessa science.jrank.org.
5. Rajaton. "Hengityselimet ja suora diffuusio". Haettu 5. kesäkuuta 2017 osoitteesta borderless.com.