ชีววิทยา - การหายใจ

บทนำ

  • วัสดุอาหารที่นำมาในระหว่างกระบวนการทางโภชนาการจะถูกใช้โดยเซลล์และจากนั้นก็ให้พลังงานสำหรับกระบวนการชีวิตต่างๆ

  • สิ่งมีชีวิตบางชนิดใช้ออกซิเจนเพื่อสลายกลูโคสให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำโดยปกติกระบวนการดังกล่าวจะเกิดขึ้นในไซโทพลาสซึม

  • แผนภาพต่อไปนี้แสดงให้เห็นกระบวนการทั้งหมดของการสลายกลูโคสผ่านทางต่างๆ -

  • ในระหว่างการหายใจระดับเซลล์พลังงานที่ปล่อยออกมาจะถูกใช้ทันทีเพื่อสังเคราะห์โมเลกุลที่เรียกว่า ATP.

  • ATP ถูกนำไปใช้เพื่อกระตุ้นกิจกรรมอื่น ๆ ทั้งหมดในเซลล์ อย่างไรก็ตามในกระบวนการเหล่านี้ ATP จะถูกย่อยสลายและก่อให้เกิดพลังงานจำนวนคงที่ พลังงานนี้มักขับเคลื่อนปฏิกิริยาการดูดความร้อนที่เกิดขึ้นในเซลล์

  • Adenosine triphosphate หรือ ATP เป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ใช้ในเซลล์เป็นโคเอนไซม์ (ดูภาพด้านล่าง)

  • บ่อยครั้งที่ ATP เรียกว่าไฟล์ energy currency สำหรับกระบวนการส่วนใหญ่ของเซลล์ (โดยเฉพาะการถ่ายโอนพลังงานภายในเซลล์)

  • ในทำนองเดียวกัน ATP ขนส่งพลังงานเคมีภายในเซลล์เพื่อการเผาผลาญ

  • ในพืชในเวลากลางคืนเมื่อกระบวนการสังเคราะห์แสงไม่ได้เกิดขึ้นในช่วงเวลาดังกล่าวการกำจัด CO2 เป็นกิจกรรมการแลกเปลี่ยนที่สำคัญ

  • ในทางกลับกันในระหว่างวัน CO2 ซึ่งสร้างขึ้นระหว่างการหายใจจะถูกใช้ไปกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงดังนั้นจึงไม่มีการปล่อย CO2 แต่ในเวลานี้การปล่อยออกซิเจนเป็นเหตุการณ์สำคัญ

  • สัตว์บกสามารถหายใจเอาออกซิเจนที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศได้ แต่สัตว์ที่อาศัยอยู่ในน้ำต้องใช้ออกซิเจนที่ละลายในน้ำ

  • อัตราการหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำนั้นเร็วกว่าสิ่งมีชีวิตบนบกมากเนื่องจากปริมาณออกซิเจนละลาย (ในน้ำ) ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศ

การหายใจในมนุษย์

  • ในมนุษย์เราสูดอากาศเข้าสู่ร่างกายทางรูจมูก

  • ผ่านรูจมูกอากาศจะผ่านลำคอและเข้าไปในปอด

  • นอกจากนี้ยังมีวงแหวนของกระดูกอ่อนอยู่ในลำคอ วงแหวนเหล่านี้ช่วยให้แน่ใจว่าทางเดินของอากาศไม่ยุบ (ดูภาพด้านล่าง)

  • ภายในปอดทางเดินจะถูกแบ่งออกเป็นท่อที่เล็กลงและเล็กลง (ดูภาพด้านบน) ซึ่งสุดท้ายจะสิ้นสุดในโครงสร้างคล้ายบอลลูนที่เรียกว่า alveoli.

  • ถุงลมเป็นฐานหรือพื้นผิวที่สามารถแลกเปลี่ยนก๊าซได้

  • ผนังของถุงลมประกอบด้วยเครือข่ายหลอดเลือดที่กว้างขวาง ดังนั้นขณะหายใจเข้าเราจึงยกซี่โครงขึ้นและทำให้กะบังลมแบน ด้วยเหตุนี้ช่องอกจึงมีขนาดใหญ่ขึ้น ในระหว่างกระบวนการนี้อากาศจะถูกดูดเข้าไปในปอดและเติมถุงลมที่ขยายตัว

  • ในทางกลับกันเลือดจะนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากส่วนที่เหลือของร่างกายเพื่อปล่อยเข้าสู่ถุงลมและออกซิเจนในถุงลมจะถูกดูดซึมโดยเลือดในหลอดเลือดถุงเพื่อขนส่งต่อไปยังเซลล์ทั้งหมดในร่างกาย .

  • โปรดจำไว้ว่าในระหว่างวัฏจักรการหายใจเมื่อเรานำอากาศเข้าและปล่อยออกปอดจะกักเก็บอากาศที่เหลืออยู่เสมอเพื่อให้มีเวลาเพียงพอที่จะดูดซับออกซิเจนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา

  • ในร่างกายมนุษย์เม็ดสีในระบบทางเดินหายใจคือฮีโมโกลบิน และฮีโมโกลบินมีความสัมพันธ์กับออกซิเจนสูง

  • ฮีโมโกลบินมีอยู่ในเม็ดเลือดแดง

  • เมื่อเปรียบเทียบกับออกซิเจนแล้วคาร์บอนไดออกไซด์จะละลายในน้ำได้มากกว่าดังนั้นจึงถูกขนส่งในรูปแบบที่ละลายในเลือดเป็นส่วนใหญ่