Quali sono i tipi di respirazione?
La respirazione è il processo di scambio di gas tra gli esseri viventi e l'ambiente. Nel caso di esseri umani e animali, la respirazione comporta la sostituzione dell'anidride carbonica nei polmoni con l'ossigeno dell'aria.
In generale, ci sono due tipi di respirazione: la respirazione cellulare e la respirazione esterna.
Respirazione cellulare
Conosciuto anche come respirazione interna, è il processo di trasformazione dell'energia chimica in forme di energia utilizzabili dalla cellula.
Questo processo avviene attraverso l'ossidazione, degradando i composti organici per trasformarli in composti inorganici. La respirazione cellulare, a sua volta, è classificata in due tipi: respirazione anaerobica e respirazione aerobica.
Nella respirazione cellulare, il glucosio viene scomposto in un processo in due fasi: glicolisi e respirazione. La glicolisi si verifica nel citoplasma delle cellule e non richiede ossigeno; Consiste nella degradazione del glucosio (6 atomi di carbonio) mediante una serie di reazioni biochimiche fino a raggiungere due molecole di piruvato (3 atomi di carbonio).
La respirazione avviene nei mitocondri e comprende due fasi: il ciclo di Krebs e la catena di trasporto degli elettroni.
È in quest'ultima fase, la catena di trasporto degli elettroni, dove l'ossigeno (nella respirazione aerobica) cattura gli elettroni e si forma l'acqua. Se un altro composto come solfati o nitrati cattura gli elettroni, si parla di respirazione anaerobica.
Respirazione aerobica
È un processo di metabolizzazione dell'energia caratterizzato dall'ossidazione delle molecole organiche per azione dell'ossigeno, che viene prelevato dall'aria. Il risultato finale è acqua e anidride carbonica.
Respirazione anaerobica
È un tipo di respirazione in cui si dispensa l'ossigeno, e si usa invece solfato o nitrato, che sono quelli che fungono da accettori finali della catena di trasporto degli elettroni responsabile della sintesi di ATP (adenosina trifosfato, un nucleotide essenziale per ottenere energia cellulare).
Il risultato finale del processo è anidride carbonica ed etanolo.
Vedi anche ciclo di Krebsbs
Respirazione esterna
È il processo di scambio di ossigeno e anidride carbonica con l'ambiente. Viene classificata in respirazione polmonare, branchiale, tracheale e cutanea.
Respirazione polmonare
È il tipo predominante di respirazione nei vertebrati terrestri, compreso l'uomo. In questo caso, l'ossigeno viene prelevato dall'aria attraverso il naso e la bocca, e raggiungerà la trachea attraverso la gola, attraverso movimenti di inspirazione ed espirazione.
La trachea si dirama in due tubi chiamati bronchi che entrano nei polmoni e a loro volta si ramificano nei bronchioli. Questi terminano in strutture simili a sacche chiamate alveoli, dove avviene lo scambio di ossigeno con anidride carbonica.
Una volta ottenuta l'anidride carbonica, questa viene rimandata ai polmoni attraverso il sistema sanguigno, per essere espulsa nell'ambiente.
Respirazione tracheale
La respirazione tracheale, come suggerisce il nome, avviene nella trachea, che è una struttura costituita da condotti o canali attraverso i quali passa l'aria. Tutti gli insetti hanno trachee che attraversano il loro corpo ed entrano in contatto con l'esterno attraverso aperture chiamate spiracoli.
Nella respirazione tracheale, gli spiracoli si aprono per prendere ossigeno dall'aria, e quando gli insetti sono in uno stato di riposo, la pressione osmotica cellulare permette all'ossigeno di dissolversi con il fluido tracheale e di liberare anidride carbonica all'esterno.
Una volta che l'insetto esce dal suo stato di riposo, il fluido tracheale viene assorbito dai tessuti, il processo di respirazione è completo e gli spiracoli si aprono per iniziare il ciclo.
Respirazione branchiale
È un tipo di respirazione tipico della maggior parte degli animali acquatici e viene effettuato nelle branchie, strutture laminate che contengono vasi sanguigni.
In questo caso, lo scambio di gas avviene in acqua, da dove gli animali prendono ossigeno.
Una volta che l'acqua è passata attraverso le branchie, passa direttamente nel flusso sanguigno o nell'emolinfa, un liquido ricco di sostanze nutritive prodotto dagli animali invertebrati. L'ossigeno viene trasportato ai mitocondri, dove avviene il processo di respirazione aerobica, che culmina nell'espulsione dell'anidride carbonica che si è generata a seguito dello scambio di gas.
Respirazione cutanea
In questo caso, il processo di respirazione avviene attraverso l'epidermide. Affinché ciò avvenga in modo efficiente, la pelle deve essere mantenuta umida, quindi molti animali hanno sviluppato caratteristiche come la pelle morbida, con pieghe multiple o ghiandole mucose per mantenere l'umidità.
Anellidi (vermi marini), echinodermi e anfibi hanno questo tipo di respirazione. Questi ultimi (in alcuni casi), combinano la respirazione cutanea e polmonare, come ad esempio i rospi. Tuttavia, è attraverso la pelle che avviene la maggior parte del processo.
La pelle degli animali con respirazione cutanea è altamente vascolarizzata, consentendo l'ingresso ottimale di ossigeno nei vasi sanguigni e la rimozione dell'anidride carbonica dai vasi sanguigni nella pelle.
Respirare nelle piante
Sebbene la respirazione delle piante sia spesso confusa con la fotosintesi, sono processi complementari: nella respirazione, le piante assorbono ossigeno e rilasciano anidride carbonica. Durante la fotosintesi, la pianta prende l'anidride carbonica dall'ambiente e rilascia ossigeno.
Nelle piante la respirazione esterna viene effettuata attraverso strutture chiamate stomi, che si trovano nelle radici, e nelle lenticelle, che si trovano nella corteccia di fusti e radici.
Da parte sua, la respirazione cellulare nelle piante è aerobica, quindi viene eseguita secondo i processi sopra descritti.
Guarda anche
- Fotosintesi
- Respirazione
