การหายใจคืออะไร?

คำว่า "การหายใจ" หมายถึงกระบวนการที่แยกกันสองกระบวนการซึ่งทั้งสองสิ่งนี้เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตและเกี่ยวข้องกับการสร้างพลังงาน หนึ่งคือการหายใจทางสรีรวิทยากระบวนการที่สิ่งมีชีวิตใช้เวลาในออกซิเจนและขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ประการที่สองคือการหายใจของเซลล์ซึ่งเป็นชุดของปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่ช่วยให้เซลล์สร้างพลังงาน

การหายใจทางสรีรวิทยา

มีสี่ขั้นตอนในกระบวนการนี้ในมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ และพวกเขาวางแผนความคืบหน้าของออกซิเจนจากการสูดดมเข้าไปในปอดเพื่อดูดซับโดยอวัยวะภายในและเนื้อเยื่ออื่น ๆ นอกจากนี้ยังครอบคลุมถึงการหายใจออกของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

การระบายอากาศ

ขั้นตอนแรกคือการระบายอากาศซึ่งอากาศจะไหลเข้าและออกจากถุงลมของปอด เหล่านี้เป็นโครงสร้างคอลลาเจนเป็นเส้น ๆ ที่ขยายตัวในระหว่างการสูดดมเพื่อให้ได้ปริมาณออกซิเจนสูงสุด เมื่อหายใจออกพวกเขาหดตัวและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Alveoli มีอยู่ในปอดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเท่านั้น แม้กระนั้นโครงสร้างที่คล้ายกันอยู่ในสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ เช่นสัตว์เลื้อยคลานและนก

แลกเปลี่ยนแก๊สปอด

ในขั้นตอนนี้ออกซิเจนจากถุงลมจะเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตผ่านเส้นเลือดฝอยในปอด ถุงลมและเส้นเลือดฝอยในปอดจะถูกคั่นด้วยสิ่งกีดขวางที่มีเซลล์หนาเพียงสองเซลล์ เมื่อข้ามสิ่งกีดขวางนี้โมเลกุลออกซิเจนจะจับกับฮีโมโกลบินซึ่งเป็นโปรตีนพิเศษในเซลล์เม็ดเลือดแดง

ขนส่งก๊าซ

การขนส่งก๊าซเริ่มต้นในเส้นเลือดฝอยในปอด ในขั้นตอนนี้ออกซิเจนที่จับกับฮีโมโกลบินจะเคลื่อนที่ผ่านหลอดเลือดของระบบไหลเวียนเลือดในที่สุดก็เข้าสู่เส้นเลือดฝอยทั่วร่างกาย เส้นเลือดฝอยเลี้ยงอวัยวะต่อมและเนื้อเยื่ออื่น ๆ ซึ่งต้องการออกซิเจนในปริมาณคงที่

อุปกรณ์แลกเปลี่ยนแก๊ส

ขั้นตอนสุดท้ายคือการแลกเปลี่ยนก๊าซส่วนปลายซึ่งออกซิเจนจะเคลื่อนย้ายจากเส้นเลือดฝอยเข้าสู่เซลล์ สิ่งนี้เกิดขึ้นในทำนองเดียวกันกับที่ก๊าซแพร่กระจายระหว่างถุงลมกับเส้นเลือดฝอยในปอด ก๊าซของเสียเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกขับออกมาจากเซลล์เข้าไปในเส้นเลือดฝอยแล้วเคลื่อนที่ผ่านระบบไหลเวียนเลือดไปยังปอดซึ่งจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างการหายใจออก

ระบบทางสรีรวิทยาอื่น ๆ

การหายใจนั้นไม่ได้ จำกัด เฉพาะสิ่งมีชีวิตที่มีปอด ตัวอย่างเช่นในปลาส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในเหงือกซึ่งทำให้สัตว์สามารถแยกออกซิเจนออกจากน้ำ ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำการแลกเปลี่ยนก๊าซส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ผิวหนัง ปอดเป็นเครื่องมือในการควบคุมระดับออกซิเจนของร่างกายโดยทำหน้าที่เป็นแหล่งออกซิเจนรอง พืชผลิตออกซิเจนผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงและใช้เวลามากขึ้นในการแพร่กระจายผ่านใบของพวกเขา โดยไม่คำนึงถึงกระบวนการทางกายภาพสิ่งมีชีวิตทั้งหมดนี้ใช้ออกซิเจนและขับถ่ายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหมือนกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

การหายใจของเซลล์

ออกซิเจนที่ถูกนำไปยังเนื้อเยื่อผ่านทางการหายใจทางสรีรวิทยาจะใช้ในเซลล์ทั้งหมดสำหรับกระบวนการทางชีวเคมีของการหายใจของเซลล์ กระบวนการนี้ซึ่งเรียกว่าเมแทบอลิซึมเมตาบอลิซึมเป็นปฏิกิริยาเคมีหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนซึ่งทำให้ร่างกายสามารถแปลงโมเลกุลบางส่วนให้เป็นพลังงานที่ใช้งานได้ ในเซลล์ของสัตว์และพืชปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นซึ่งแปลงสารอาหารให้เป็นโมเลกุลที่อุดมด้วยพลังงานที่เรียกว่า adenosine triphosphate (ATP)

ออกซิเจนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการหายใจของเซลล์เนื่องจากปฏิกิริยาการลดออกซิเดชันจำนวนมากหรือที่เรียกว่าปฏิกิริยารีดอกซ์เกิดขึ้นตลอดกระบวนการหายใจ ก๊าซนี้เป็นตัวออกซิไดซ์ที่ทรงพลังซึ่งหมายความว่าในปฏิกิริยาทางเคมีมันสามารถให้อิเล็กตรอนที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย สิ่งนี้ทำให้มีประโยชน์มากในปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะเรียกว่า catabolic เพราะพวกเขาทำลายโมเลกุลสารอาหารขนาดใหญ่ออกเป็นขนาดเล็ก โมเลกุลเหล่านี้คือน้ำตาลซึ่งได้มาจากคาร์โบไฮเดรต กรดไขมันจากไขมันในอาหาร และกรดอะมิโนที่ได้จากโปรตีน อิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมาเมื่อสารอาหารถูกทำลายลงและอิเล็กตรอนจะถูกใช้ในปฏิกิริยาที่สร้าง ATP โมเลกุลที่อุดมด้วยพลังงานนี้จะถูกใช้ในเซลล์เพื่อให้พลังงานปฏิกิริยาเกือบทั้งหมดที่เกิดขึ้นภายในพวกเขา

ระบบหายใจของเซลล์แบบไม่ใช้ออกซิเจน

ในสัตว์และพืชรวมถึงแบคทีเรียหลายชนิดการหายใจของเซลล์ที่เกิดขึ้นคือแอโรบิกซึ่งหมายความว่ามันใช้ออกซิเจน ในแบคทีเรียบางชนิดการหายใจเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งหมายความว่าจะไม่ใช้ออกซิเจน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ใช้โมเลกุลเช่นไนเตรตหรือซัลเฟอร์แทน บางคนมีวิวัฒนาการถึงจุดที่พวกเขาสามารถอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนเท่านั้น

ภาษาอื่น ๆ

บทความนี้ช่วยคุณได้ไหม ขอบคุณสำหรับความคิดเห็น ขอบคุณสำหรับความคิดเห็น

เราจะช่วยได้อย่างไร เราจะช่วยได้อย่างไร