3 типа дыхания

Дыхание это процесс, в котором организмы обмениваются газами между их клетки тела и окружающая среда. Из прокариотические бактерии и archaeans эукариот протисты, грибы, растения, и животныеВсе живые организмы подвергаются дыханию. Дыхание может относиться к любому из трех элементов процесса.

ПервыйПод дыханием может подразумеваться внешнее дыхание или процесс дыхания (вдох и выдох), также называемый вентиляцией. во-вторыхдыхание может относиться к внутреннему дыханию, которое является диффузия газов между жидкостями организма (кровь и интерстициальная жидкость) и тканей. в заключениедыхание может относиться к метаболическим процессам преобразования энергии, хранящейся в биологические молекулы к полезной энергии в виде АТФ. Этот процесс может включать потребление кислорода и производство углекислого газа, как видно в аэробном клеточное дыханиеили может не включать потребление кислорода, как в случае анаэробного дыхания.

Одним из способов получения кислорода из окружающей среды является внешнее дыхание или дыхание. У животных организмов процесс внешнего дыхания осуществляется разными способами. Животные, которым не хватает специализированных

Люди и другие млекопитающих иметь дыхательную систему со специализированными органами дыхания (легкие) и ткани. В организме человека кислород попадает в легкие при вдыхании, а углекислый газ выводится из легких при выдохе. Внешнее дыхание у млекопитающих охватывает механические процессы, связанные с дыханием. Это включает в себя сокращение и расслабление диафрагмы и аксессуаров мышцы, а также частота дыхания.

Внешние дыхательные процессы объясняют, как кислород получается, но как кислород попадает в клетки тела? Внутреннее дыхание включает транспортировку газов между кровь и ткани тела. Кислород в пределах легкие рассеивается по тонкому эпителий альвеол легких (воздушных мешков) в окружающую среду капилляры содержащие обедненную кислородом кровь. В то же время, углекислый газ диффундирует в противоположном направлении (от крови к альвеолам легких) и удаляется. Богатая кислородом кровь транспортируется сердечно-сосудистая система от легочных капилляров до клеток и тканей организма. В то время как кислород сбрасывается в клетки, углекислый газ собирается и транспортируется из клеток ткани в легкие.

Кислород, полученный из внутреннего дыхания, используется ячейки в клеточное дыхание. Для того, чтобы получить доступ к энергии, хранящейся в продуктах, которые мы едим, биологические молекулы, составляющие продукты питания (углеводы, белкии т. д.) должны быть разбиты на формы, которые тело может использовать. Это достигается через пищеварительный процесс где еда расщепляется и питательные вещества всасываются в кровь. Поскольку кровь циркулирует по всему телу, питательные вещества транспортируются в клетки организма. При клеточном дыхании глюкоза, полученная в результате пищеварения, расщепляется на составные части для выработки энергии. Через ряд шагов глюкоза и кислород превращаются в диоксид углерода (СО₂), вода (ч₂О) и высокоэнергетическая молекула аденозинтрифосфата (АТФ). Диоксид углерода и вода, образующиеся в процессе, диффундируют в интерстициальную жидкость, окружающую клетки. Оттуда CO₂ диффундирует в плазму крови и красные кровяные клетки. АТФ, генерируемый в процессе, обеспечивает энергию, необходимую для выполнения нормальных клеточных функций, таких как синтез макромолекул, сокращение мышц, реснички и жгутики движение и деление клеток.

Всего 38 молекул АТФ продуцируется прокариоты в окислении одной молекулы глюкозы. Это количество сокращается до 36 молекул АТФ у эукариот, так как два АТФ потребляются при переносе НАДН в митохондрии.

Аэробное дыхание происходит только в присутствии кислорода. Когда подача кислорода мала, в клетке может генерироваться только небольшое количество АТФ цитоплазма путем гликолиза. Хотя пируват не может войти в цикл Кребса или цепь переноса электронов без кислорода, он все же может использоваться для выработки дополнительной АТФ путем ферментации. Ферментация это другой тип клеточного дыхания, химический процесс для разрушения углеводы на более мелкие соединения для производства АТФ. По сравнению с аэробным дыханием при ферментации вырабатывается лишь небольшое количество АТФ. Это потому, что глюкоза расщепляется только частично. Некоторые организмы являются факультативными анаэробами и могут использовать как ферментацию (когда кислорода мало или нет в наличии), так и аэробное дыхание (когда кислорода нет). Два распространенных типа ферментации - ферментация молочной кислоты и алкогольная (этанольная) ферментация. Гликолиз - первая стадия в каждом процессе.

При ферментации молочной кислоты NADH, пируват и АТФ получают путем гликолиза. NADH затем преобразуется в свою низкоэнергетическую форму NAD⁺, а пируват превращается в лактат. NAD⁺ возвращается в гликолиз для получения большего количества пирувата и АТФ. Ферментация молочной кислоты обычно выполняется мускул клетки, когда уровень кислорода истощается. Лактат превращается в молочную кислоту, которая может накапливаться на высоких уровнях в мышечных клетках во время тренировки. Молочная кислота повышает кислотность мышц и вызывает чувство жжения, возникающее при экстремальных нагрузках. Как только нормальные уровни кислорода восстановлены, пируват может войти в аэробное дыхание, и намного больше энергии может быть произведено, чтобы помочь в восстановлении. Увеличенный кровоток помогает доставлять кислород и удалять молочную кислоту из мышечных клеток.

При спиртовой ферментации пируват превращается в этанол и СО₂. NAD⁺ также генерируется при конверсии и возвращается обратно в гликолиз для производства большего количества молекул АТФ. Алкогольная ферментация осуществляется растения, дрожжи и некоторые виды бактерий. Этот процесс используется при производстве алкогольных напитков, топлива и выпечки.

Как экстремофилы как некоторые бактерии и archaeans выжить в среде без кислорода? Ответ анаэробным дыханием. Этот тип дыхания происходит без кислорода и включает потребление другой молекулы (нитрата, серы, железа, углекислого газа и т. Д.) Вместо кислорода. В отличие от ферментации, анаэробное дыхание включает в себя формирование электрохимического градиента с помощью системы транспорта электронов, что приводит к образованию ряда молекул АТФ. В отличие от аэробного дыхания, конечным получателем электронов является молекула, отличная от кислорода. Многие анаэробные организмы являются обязательными анаэробами; они не выполняют окислительное фосфорилирование и умирают в присутствии кислорода. Другие являются факультативными анаэробами и могут также выполнять аэробное дыхание при наличии кислорода.