VAD ÄR DIREKT ANDNING OCH I VILKA ORGANISMER FÖREKOMMER DET? - BIOLOGI - 2025

Den direkta andningen inträffar mellan cellerna i ett levande varelse och miljön, utan ett organ som behövs andas; dvs gasutbyte sker genom ett membran. I dessa organismer sker syretransport genom enkel diffusion; På grund av det faktum att syre finns i större mängd utanför, diffunderar det i kroppen.

Direkt andning är en av flera typer av andning tillsammans med bloddiffusionsandning, luftvägsandning, gällande andning och lungandning. Dessa klassificeras i enkel eller komplex andning, beroende på de olika mekanismerna för att extrahera syre från deras miljö.

Andning är en ofrivillig process. Dess huvudfunktion är att leverera syre till kroppens celler och ta bort koldioxid. Alla levande saker har mekanismer för att genomföra denna process.

I samtliga fall utförs detta gasutbyte som inträffar mellan en organisme och dess miljö genom diffusion, en fysisk process som möjliggör detta utbyte.

För människor inträffar diffusion i lungorna och för enklare organismer, såsom svampar eller maneter, inträffar det genom hela kroppens yta.

De enklaste varelserna, såsom enscelliga organismer, är helt beroende av diffusion för rörelse och utbyte av gaser.

När komplexiteten hos dessa organismer ökar, rör sig cellerna bort från cellskiktet där gasutbyte med miljön inträffar. På detta sätt blir det svårare att erhålla och eliminera gaser genom diffusion.

Direkt andning eller diffusionsandning

Trots att specialiserade organismer har en stor variation av celler med olika funktioner, är en struktur gemensam för alla celler: cellmembranet eller plasmamembranet.

Detta membran bildar en slags barriär runt celler och reglerar allt som kommer in och lämnar dem.

Strukturen i cellmembranet är oerhört viktigt. Den består huvudsakligen av två ark fosfolipider och proteiner som gör att den kontrollerar vad som passerar genom den.

Fosfolipid är en molekyl som består av fettsyror, alkohol (glycerol) och en fosfatgrupp. Dessa molekyler är i konstant slumpmässig rörelse.

Cellmembranet är halvpermeabelt, vilket innebär att vissa små molekyler kan passera genom det. Eftersom membranmolekylerna alltid är i rörelse tillåter det tillfälliga öppningar att bildas som gör att små molekyler kan korsa från ena sidan av membranet till den andra.

Denna konstanta rörelse, och den oproportionerliga koncentrationen av molekylerna i och utanför cellen, gör det lättare för dem att röra sig över membranet.

Ämnen i cellen hjälper också till att bestämma koncentrationsnivån mellan cellen och dess omgivningar.

Inuti kan du hitta cytosol, som mest består av vatten; organeller och olika föreningar såsom kolhydrater, proteiner och salter, bland andra.

Syre diffusion

Molekyler rör sig under koncentrationsnivån. Det vill säga dess rörelse går från ett område med högre koncentration till ett med lägre koncentration. Denna process kallas sändning.

En syremolekyl kan passera genom cellens plasmamembran eftersom den är tillräckligt liten och under rätt förhållanden.

De flesta levande saker använder ständigt syre i de kemiska reaktionerna som uppstår i deras celler. Dessa kemiska processer inkluderar cellulär andning och energiproduktion.

Därför är syrekoncentrationen inuti cellerna mycket lägre än syrehalten utanför dem. Så molekylerna rör sig från utsidan till insidan av cellen.

På samma sätt producerar celler också mer koldioxid än deras miljö, så det finns en högre koncentration inuti cellen än utanför.

Så denna koldioxid rör sig från insidan till utsidan av cellen. Detta gasutbyte är avgörande för överlevnad.

Ficks lagar

Det finns organismer som inte har specialiserade andningsorgan som människor. Därför måste de ta in syre och utvisa koldioxid genom huden.

För att detta enkla gasutbyte ska ske krävs flera villkor. Ficks lagar säger att andelen diffusion genom ett membran beror på ytarean, koncentrationsskillnad och avstånd.

Därför måste deras kroppar vara tunna och långa (låg volym men med mycket ytarea). Dessutom bör de utsöndra lite vått och visköst ämne som underlättar utbytet (som händer med slemet som finns i lungorna).

Organismer med direkt andning

Organismer som pinmaskar (nematoder), bandmaskar (flatmaskar), maneter (coelenterat) och svampar (porifers) som andas genom diffusion, har inte andningsorgan, tenderar att ha tunna och omfattande former och utsöndrar alltid viskösa vätskor eller slem.

På grund av formen och enkelheten hos dessa organismer är varje cell i kroppen mycket nära den yttre miljön. Dess celler hålls fuktiga så att gasdiffusionen genomförs direkt.

Manet

Bandmaskar är små och plana. Formen på din kropp ökar ytarean och spridningsområdet, vilket säkerställer att varje cell i kroppen är nära ytan på det yttre membranet för att få tillgång till syre.

Om dessa parasiter var cylindriska i formen, skulle de centrala cellerna i kroppen inte kunna få syre.

Slutligen bör det noteras att diffusionsprocessen som möjliggör erhållande av syre och utdrivning av koldioxid är en passiv process som alla andra andningsmekanismer. Ingen kropp gör det på ett medvetet sätt och kan inte heller kontrollera det.

Andas genom bloddiffusion

En mer komplex form av diffusion innehåller ett cirkulationssystem som möjliggör större förskjutning. Den består av att transportera syre genom ett fuktigt lager på ytan till blodomloppet.

När syre är i blodet kan det spridas genom kroppen för att nå alla celler och vävnader. Detta system används till exempel av amfibier, maskar och igler.

Liksom med bandmaskar har daggmaskar en cylindrisk men tunn kropp som har mycket ytarea och liten volym.

Dessutom håller de din kropp humerus genom att utsöndra ett visköst slem i dina epitelkörtlar som gör att den kan fånga och lösa syre från luften.

referenser

1. Beal, Lauren. "Wow! Jordmaskens underverk. Hur diffusion tillåter en daggmask att andas ”. Hämtad 5 juni 2017 på sas.upenn.edu.
2. Science Clarified (2017). "Andning - hur det fungerar". Hämtad 5 juni 2017 på scienceclarified.com.
3. Raven, P., Johnson, GB (2002) Biology, sjätte upplagan. McGraw Hill, Dubuque, 11053-1070 sid.
4. Science Encyclopedia (2017). " Respiration - Extern Respiration ”. Hämtad 5 juni 2017 på science.jrank.org.
5. Gränslös. "Andningsorganen och direkt diffusion". Hämtad 5 juni 2017 på boundless.com.