- נשימה ישירה או נשימה דיפוזיה
- דיפוזיה של חמצן
- חוקי פיק
- אורגניזמים עם נשימה ישירה
- נשימה על ידי פיזור דם
- הפניות
הנשימה הישירה מתרחשת בין התאים של היצור חי ואיכות הסביבה, ללא נשימת צורך איבר; כלומר חילופי גז מתרחשים דרך קרום. באורגניזמים אלה הובלת החמצן מתרחשת על ידי דיפוזיה פשוטה; בשל העובדה שהחמצן נמצא בכמות גדולה יותר בחוץ, הוא מתפזר בגוף.
נשימה ישירה היא אחד מכמה סוגים של נשימה יחד עם הנשמת דיפוזיה בדם, נשימה בקנה הנשימה, נשימה בזימים ונשימה ריאה. אלה מסווגים לנשימה פשוטה או מורכבת, על פי המנגנונים השונים להפקת חמצן מסביבתם.
נשימה היא תהליך לא רצוני. תפקידו העיקרי הוא העברת חמצן לתאי הגוף והוצאת פחמן דו חמצני. לכל היצורים החיים יש מנגנונים לביצוע התהליך הזה.
בכל המקרים, חילוף הגזים הזה שמתרחש בין אורגניזם לסביבתו מתבצע באמצעות דיפוזיה, תהליך פיזי המאפשר חילופי דברים אלה.
במקרה של בני אדם, דיפוזיה מתרחשת בריאות ובמקרה של אורגניזמים פשוטים יותר, כמו ספוגים או מדוזות, היא מתרחשת על פני שטח גופם.
היצורים הפשוטים ביותר, כמו אורגניזמים חד-תאיים, תלויים לחלוטין בדיפוזיה לתנועה ולחליפת גזים.
ככל שמורכבותם של אורגניזמים אלה גדלה, התאים מתרחקים משכבת התאים בה מתרחש חילופי גז עם הסביבה. באופן זה, קשה יותר להשיג ולבטל גזים על ידי דיפוזיה.
נשימה ישירה או נשימה דיפוזיה
למרות העובדה כי לאורגניזמים מיוחדים יש מגוון גדול של תאים בעלי פונקציות שונות, מבנה אחד משותף לכל התאים: קרום התא או ממברנת הפלזמה.
ממברנה זו יוצרת מעין מחסום סביב תאים ומווסתת את כל הנכנס ויוצא מהם.
מבנה קרום התא חשוב ביותר. הוא מורכב בעיקר משני סדינים של פוספוליפידים וחלבונים הגורמים לו לשלוט על מה שעובר דרכו.
פוספוליפיד הוא מולקולה המורכבת מחומצות שומן, אלכוהול (גליצרול) וקבוצת פוספטים. מולקולות אלה נמצאות בתנועה אקראית מתמדת.
קרום התא הוא חדיר למחצה, מה שאומר שמולקולות קטנות מסוימות יכולות לעבור דרכו. מכיוון שמולקולות הממברנה נמצאות תמיד בתנועה, היא מאפשרת להיווצר פתחים זמניים המאפשרים למולקולות קטנות לעבור מצד אחד של הממברנה לצד השני.
תנועה קבועה זו, והריכוז הבלתי פרופורציונאלי של המולקולות בתא ומחוצה לו, מקלים עליהם לעבור על פני הממברנה.
חומרים בתוך התא עוזרים גם בקביעת רמת הריכוז בין התא לסביבתו.
בפנים תוכלו למצוא ציטוזול המורכב ברובו ממים; אברונים ותרכובות שונות כמו פחמימות, חלבונים ומלחים, בין היתר.
דיפוזיה של חמצן
מולקולות עוברות מתחת לרמת הריכוז. כלומר, התנועה שלה עוברת מאזור של ריכוז גבוה יותר לאזור עם ריכוז נמוך יותר. תהליך זה נקרא שידור.
מולקולת חמצן יכולה לעבור בממברנת הפלזמה של התא מכיוון שהיא קטנה מספיק ובתנאים הנכונים.
רוב היצורים החיים משתמשים כל הזמן בחמצן בתגובות הכימיות המתרחשות בתאים שלהם. תהליכים כימיים אלה כוללים נשימה תאית וייצור אנרגיה.
לכן, ריכוז החמצן בתאים נמוך בהרבה מריכוז החמצן שמחוץ להם. אז המולקולות עוברות מבחוץ אל פנים התא.
באופן דומה, תאים מייצרים יותר פחמן דו חמצני מסביבתם, כך שיש ריכוז גבוה יותר בתא מאשר בחוץ.
כך פחמן דו חמצני זה עובר מבפנים לחלק החיצוני של התא. חילופי גז זה חיוניים להישרדות.
חוקי פיק
ישנם אורגניזמים שאין להם איברי נשימה מיוחדים כמו בני אדם. לכן הם צריכים לקחת חמצן ולגרש את פחמן דו חמצני דרך עורם.
בכדי שתחלוף הדלק הפשוט הזה יתרחש, יש צורך במספר תנאים. חוקי פיק מציינים כי שיעור הדיפוזיה דרך קרום תלוי בשטח הפנים, הפרשי הריכוז והמרחק.
לכן, גופם צריך להיות דק וארוך (נמוך בנפח אך עם שטח פנים רב). בנוסף עליהם להפריש חומר רטוב וצמיג שמאפשר את החלפה (כפי שקורה עם הריר שנמצא בריאות).
אורגניזמים עם נשימה ישירה
אורגניזמים כמו תולעי סיכה (נמטודות), תולעי סרט (תולעי שטוח), מדוזות (קלואנטרטים) וספוגים (חלפים) הנשמים דרך דיפוזיה, אין להם מערכת נשימה, נוטים להיות בעלי צורות דקות ונרחבות, ומפרישים תמיד נוזלים צמחיים או ריר.
בשל הצורה והפשטות של האורגניזמים הללו, כל תא בגופך קרוב מאוד לסביבה החיצונית. תאיו נשמרים לחים כך שפיזור הגז מתבצע ישירות.
מדוזה
תולעי סרט קטנות ושטוחות. צורת גופך מגדילה את שטח הפנים ואת שטח ההתפשטות, ומבטיחה שכל תא בגוף נמצא קרוב לפני השטח של הממברנה החיצונית לגישה לחמצן.
אם טפילים אלה היו בצורה גלילית, התאים המרכזיים בגופך לא היו מסוגלים להשיג חמצן.
לבסוף, יש לציין כי תהליך הדיפוזיה המאפשר השגת חמצן וגירוש פחמן דו חמצני הוא תהליך פסיבי כמו כל מנגנון נשימתי אחר. אף גוף אינו עושה זאת באופן מודע וגם אינו יכול לשלוט בו.
נשימה על ידי פיזור דם
צורת דיפוזיה מורכבת יותר משלבת מערכת מחזור הדם המאפשרת תזוזה רבה יותר. זה מורכב מהעברת חמצן דרך שכבה לחה על פני השטח למחזור הדם.
ברגע שהחמצן נמצא בדם, הוא יכול להתפשט בגוף כדי להגיע לכל התאים והרקמות. מערכת זו משמשת דו-חיים, תולעים ועלוקות, למשל.
כמו בתולעי סרט, לתולעי אדמה יש גוף גלילי אך דק שיש לו שטח פנים רב ונפח מועט.
בנוסף, הם שומרים על גופכם על ידי הפרשת ריר צמיגי בבלוטות האפיתל המאפשרת לו ללכוד ולהמיס חמצן מהאוויר.
הפניות
- ביאל, לורן. "וואו! נפלאות תולעת אדמה. איך דיפוזיה מאפשרת לתולעת אדמה לנשום ". הוחזר ב -5 ביוני 2017 ב sas.upenn.edu.
- המדע הובהר (2017). "נשימה - איך זה עובד". הוחזר ב -5 ביוני 2017 ב scienceclarified.com.
- Raven, P., Johnson, GB (2002) Biology, המהדורה השישית. McGraw Hill, Dubuque, 11053-1070 עמ '.
- אנציקלופדיה מדעית (2017). " נשימה - נשימה חיצונית ”. הוחזר ב -5 ביוני 2017 ב science.jrank.org.
- לְלֹא גְבוּל. "מערכת הנשימה וה דיפוזיה ישירה". הוחזר ב -5 ביוני 2017 ב boundless.com.