ЩО ТАКЕ ПРЯМЕ ДИХАННЯ І В ЯКИХ ОРГАНІЗМАХ ВОНО ВІДБУВАЄТЬСЯ? - БІОЛОГІЯ - 2025

Пряме дихання відбувається між клітинами живими істотами і навколишнім середовищем, без необхідності органів дихання; тобто газообмін відбувається через мембрану. У цих організмах транспортування кисню відбувається шляхом простої дифузії; Через те, що кисень знаходиться у більшій кількості назовні, він дифундує в організм.

Пряме дихання - це один із декількох типів дихання разом із дифузійним диханням крові, трахеальним диханням, зябровим та легеневим диханням. Вони класифікуються на просте або складне дихання, відповідно до різних механізмів вилучення кисню з навколишнього середовища.

Дихання - це мимовільний процес. Основна його функція - доставляти кисень до клітин організму та виводити вуглекислий газ. У всіх живих істот є механізми для здійснення цього процесу.

У всіх випадках цей газообмін, що відбувається між організмом та його середовищем, здійснюється за допомогою дифузії, фізичного процесу, який дозволяє цей обмін.

У випадку з людьми дифузія відбувається в легенях, а у випадку більш простих організмів, таких як губки або медузи, вона відбувається по всій поверхні їхніх тіл.

Найпростіші створіння, такі як одноклітинні організми, повністю залежать від дифузії для руху та обміну газів.

У міру збільшення складності цих організмів клітини відходять від шару клітин, де відбувається обмін газами з навколишнім середовищем. Таким чином стає важче отримати та усунути гази шляхом дифузії.

Пряме дихання або дифузійне дихання

Незважаючи на те, що спеціалізовані організми мають велику різноманітність клітин з різними функціями, одна структура є спільною для всіх клітин: клітинної мембрани або плазматичної мембрани.

Ця мембрана утворює своєрідний бар’єр навколо клітин і регулює все, що потрапляє і залишає їх.

Будова клітинної мембрани є надзвичайно важливою. Він складається в основному з двох аркушів фосфоліпідів і білків, які дозволяють контролювати те, що проходить через нього.

Фосфоліпід - це молекула, що складається з жирних кислот, спирту (гліцерину) та фосфатної групи. Ці молекули перебувають у постійному випадковому русі.

Клітинна мембрана напівпроникна, це означає, що через неї можуть проходити певні невеликі молекули. Оскільки молекули мембрани завжди перебувають у русі, це дозволяє утворювати тимчасові отвори, які дозволяють невеликим молекулам переходити з однієї сторони мембрани на іншу.

Цей постійний рух і непропорційна концентрація молекул всередині і поза клітиною полегшує їм рух по мембрані.

Речовини всередині клітини також допомагають визначити рівень концентрації клітини та її оточення.

Всередині можна знайти цитозол, який складається здебільшого з води; органели та різні сполуки, такі як вуглеводи, білки та солі, серед інших.

Дифузія кисню

Молекули рухаються нижче рівня концентрації. Тобто його рух йде від області більш високої концентрації до однієї з меншою концентрацією. Цей процес називається мовленням.

Молекула кисню може проходити через плазматичну мембрану клітини, оскільки вона досить мала і за правильних умов.

Більшість живих істот постійно використовують кисень у хімічних реакціях, що відбуваються в їх клітинах. Ці хімічні процеси включають клітинне дихання та виробництво енергії.

Тому концентрація кисню всередині клітин значно нижча, ніж концентрація кисню поза ними. Так молекули переміщуються ззовні в нутрощі клітини.

Так само клітини виробляють більше вуглекислого газу, ніж їхнє середовище, тому в клітині спостерігається більша концентрація, ніж зовні.

Тому цей вуглекислий газ переміщується зсередини назовні клітини. Цей газообмін є життєво важливим для виживання.

Закони Фіка

Є організми, які не мають спеціалізованих органів дихання, як люди. Тому вони повинні приймати кисень і витісняти вуглекислий газ через свою шкіру.

Щоб цей простий газообмін відбувся, потрібно кілька умов. Закони Фіка стверджують, що частка дифузії через мембрану залежить від площі поверхні, різниці концентрацій та відстані.

Тому їх тіла повинні бути тонкими і довгими (невеликий об'єм, але з великою площею поверхні). Крім того, вони повинні виділяти якусь мокру і в’язку речовину, що полегшує обмін (як це відбувається зі слизом, який знаходиться в легенях).

Організми з прямим диханням

Такі організми, як гострики (нематоди), стрічкові черв’яки (плоскі черв'яки), медузи (колентерати) та губки (приморці), які дихають дифузією, не мають дихальної системи, мають тенденцію до довгих і тонких форм і завжди виділяють в’язку рідину або слиз.

Завдяки формі та простоті цих організмів кожна клітина у вашому організмі дуже близька до зовнішнього середовища. Його клітини зберігаються вологими, так що дифузія газу здійснюється безпосередньо.

Медузи

Стрічкові черв'яки невеликі і плоскі. Форма вашого тіла збільшує площу поверхні та область дифузії, забезпечуючи, щоб кожна клітина всередині тіла була близько до поверхні зовнішньої мембрани для доступу кисню.

Якби ці паразити мали циліндричну форму, центральні клітини вашого тіла не змогли б отримати кисень.

Нарешті, слід зазначити, що процес дифузії, що дозволяє отримувати кисень та вигнання вуглекислого газу, є пасивним процесом, як і будь-який інший дихальний механізм. Жодне тіло не робить цього свідомо і не може контролювати це.

Дихання шляхом дифузії крові

Більш складна форма дифузії включає кровоносну систему, яка дозволяє збільшувати переміщення. Він складається з транспортування кисню через вологий шар на поверхні в кров.

Як тільки кисень потрапляє в кров, він може поширюватися через організм, щоб досягти всіх клітин і тканин. Цю систему використовують, наприклад, земноводні, черви та п'явки.

Як і у стрічкових черв'яків, дощові черв’яки мають циліндричне, але тонке тіло, яке має велику площу поверхні та невеликий об'єм.

Крім того, вони зберігають плечову клітковину тіла, виділяючи в епітеліальних залозах в’язку слиз, що дозволяє їй захоплювати і розчиняти кисень з повітря.

Список літератури

1. Біл, Лорен. "Ого! Чудеса земляного черв'яка. Як дифузія дозволяє земному черв'яку дихати ». Отримано 5 червня 2017 року на сайті sas.upenn.edu.
2. Наука уточнена (2017). "Дихання - як це працює". Отримано 5 червня 2017 року на сайті scienceclarified.com.
3. Raven, P., Johnson, GB (2002) Біологія, шосте видання. McGraw Hill, Dubuque, 11053–1070 pp.
4. Наукова енциклопедія (2017). " Дихання - зовнішнє дихання ». Отримано 5 червня 2017 року на сайті science.jrank.org.
5. Безмежний. "Дихальна система та пряма дифузія". Отримано 5 червня 2017 року на сайті limitless.com.