CO JE TO PŘÍMÉ DÝCHÁNÍ A VE KTERÝCH ORGANISMECH SE VYSKYTUJE? - BIOLOGIE - 2025

K přímému dýchání dochází mezi buňkami živé bytosti a prostředím, aniž by potřeboval orgán dýchat; to znamená, že k výměně plynu dochází přes membránu. U těchto organismů dochází k přenosu kyslíku prostou difúzí; Vzhledem k tomu, že kyslík je ve větším množství, difunduje do těla.

Přímé dýchání je jedním z několika druhů dýchání spolu s dýcháním krevní difúzí, průduškovým dýcháním, dýcháním žiabry a plicním dýcháním. Ty se dělí na jednoduché nebo komplexní dýchání podle různých mechanismů pro extrakci kyslíku z jejich prostředí.

Dýchání je nedobrovolný proces. Jeho hlavní funkcí je dodávat kyslík do buněk v těle a odstraňovat oxid uhličitý. Všechny živé bytosti mají mechanismy k provádění tohoto procesu.

Ve všech případech se tato výměna plynu, která se vyskytuje mezi organismem a jeho prostředím, provádí pomocí difúze, což je fyzikální proces, který tuto výměnu umožňuje.

V případě lidí dochází k difúzi v plicích a v případě jednodušších organismů, jako jsou houby nebo medúzy, dochází po celém povrchu jejich těla.

Nejjednodušší stvoření, jako jsou jednobuněčné organismy, závisí zcela na difúzi pro pohyb a výměnu plynů.

Jak se složitost těchto organismů zvyšuje, buňky se pohybují pryč od buněčné vrstvy, kde dochází k výměně plynu s prostředím. Tímto způsobem je obtížnější získat a odstranit plyny difúzí.

Přímé nebo difúzní dýchání

Navzdory skutečnosti, že specializované organismy mají velké množství buněk s různými funkcemi, je pro všechny buňky společná jedna struktura: buněčná membrána nebo plazmatická membrána.

Tato membrána vytváří jakýsi druh bariéry kolem buněk a reguluje vše, co vstupuje a opouští je.

Struktura buněčné membrány je nesmírně důležitá. Skládá se hlavně ze dvou listů fosfolipidů a proteinů, díky nimž řídí, co prochází.

Fosfolipid je molekula tvořená mastnými kyselinami, alkoholem (glycerol) a fosfátovou skupinou. Tyto molekuly jsou v neustálém náhodném pohybu.

Buněčná membrána je polopropustná, což znamená, že skrz ni mohou procházet určité malé molekuly. Protože jsou membránové molekuly vždy v pohybu, umožňuje vytvoření dočasných otvorů, které umožňují malým molekulám přejít z jedné strany membrány na druhou.

Tento neustálý pohyb a nepřiměřená koncentrace molekul uvnitř a vně buňky jim usnadňuje pohyb přes membránu.

Látky v buňce také pomáhají určit úroveň koncentrace mezi buňkou a jejím okolím.

Uvnitř najdete cytosol tvořený většinou vodou; organely a různé sloučeniny, jako jsou například uhlohydráty, proteiny a soli.

Difúze kyslíku

Molekuly se pohybují pod úrovní koncentrace. To znamená, že jeho pohyb jde z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací. Tento proces se nazývá vysílání.

Molekula kyslíku může procházet plazmatickou membránou buňky, protože je dostatečně malá a za správných podmínek.

Většina živých věcí neustále používá kyslík při chemických reakcích, ke kterým dochází v jejich buňkách. Tyto chemické procesy zahrnují buněčné dýchání a produkci energie.

Proto je koncentrace kyslíku uvnitř buněk mnohem nižší než koncentrace kyslíku v nich. Molekuly se tak pohybují z vnějšku dovnitř buňky.

Podobně buňky také produkují více oxidu uhličitého než jejich prostředí, takže uvnitř buňky je vyšší koncentrace než venku.

Tento oxid uhličitý se tak pohybuje zevnitř ven z buňky. Tato výměna plynu je životně důležitá.

Fickovy zákony

Existují organismy, které nemají specializované dýchací orgány, jako jsou lidé. Proto musí přijímat kyslík a vypuzovat oxid uhličitý kůží.

Aby se tato jednoduchá výměna plynu uskutečnila, je zapotřebí několika podmínek. Fickovy zákony uvádějí, že podíl difúze přes membránu závisí na ploše povrchu, rozdílu koncentrace a vzdálenosti.

Jejich těla proto musí být tenká a dlouhá (nízký objem, ale se spoustou povrchu). Kromě toho by měly vylučovat nějakou vlhkou a viskózní látku, která usnadňuje výměnu (jako je tomu u hlenu v plicích).

Organismy s přímým dýcháním

Organismy, jako jsou pinworms (nematodes), tasemnice (flatworms), medúzy (coelenterates) a houby (porifers), které dýchají difúzí, nemají dýchací systém, mají tendenci mít dlouhé a tenké tvary a vždy vylučují viskózní tekutiny nebo hlen.

Díky tvaru a jednoduchosti těchto organismů je každá buňka ve vašem těle velmi blízká vnějšímu prostředí. Její buňky jsou udržovány vlhké, takže difúze plynu se provádí přímo.

Medúza

Tasemnice jsou malé a ploché. Tvar vašeho těla zvětšuje povrchovou plochu a oblast difúze, čímž zajišťuje, že každá buňka v těle je blízko povrchu vnější membrány, aby měla přístup k kyslíku.

Pokud by tyto parazity byly válcového tvaru, pak by centrální buňky vašeho těla nemohly získat kyslík.

Nakonec je třeba poznamenat, že difúzní proces, který umožňuje získávání kyslíku a vypuzování oxidu uhličitého, je pasivním procesem jako jakýkoli jiný respirační mechanismus. Žádné tělo to nedělá vědomě, ani ho nemůže ovládat.

Dýchání difúzí krve

Složitější forma difúze zahrnuje oběhový systém, který umožňuje větší posunutí. Spočívá v transportu kyslíku vlhkou vrstvou na povrchu do krevního řečiště.

Jakmile je kyslík v krvi, může se šířit tělem a dosáhnout všech buněk a tkání. Tento systém používají například obojživelníci, červi a pijavice.

Stejně jako u tasemnic mají žížaly válcovité, ale tenké tělo, které má hodně povrchu a malý objem.

Kromě toho udržují vaše tělo humerus tím, že vylučují viskózní hlen ve vašich epiteliálních žlázách, který mu umožňuje zachytávat a rozpouštět kyslík ze vzduchu.

Reference

1. Beal, Lauren. "Páni! Divy žížal. Jak difúze umožňuje dýchat žížala “. Načteno 5. června 2017 na sas.upenn.edu.
2. Věda objasněna (2017). Msgstr "Dýchání - jak to funguje". Citováno dne 5. června 2017 na scienceclarified.com.
3. Raven, P., Johnson, GB (2002) Biology, Sixth Edition. McGraw Hill, Dubuque, 11053-1070 str.
4. Science Encyclopedia (2017). " Dýchání - externí dýchání “. Načteno 5. června 2017 na science.jrank.org.
5. Bez hranic. "Dýchací systém a přímá difúze". Načteno 5. června 2017 na boundless.com.