التنفس عند الحيوانات

التنفس عند الحيوانات

التنفس عند الحيوانات

الحيوانات

يتم تصنيف الحيوانات عمومًا على أنها كائنات حقيقية النواة ومتعددة الخلايا ، ويُعتقد أن الحيوانات تطورت بشكل مستقل عن حقيقيات النوى أحادية الخلية ويمكن تصنيف الحيوانات إلى ست مجموعات رئيسية. من أكثر السمات المميزة للثدييات والطيور والزواحف والأسماك والحشرات واللافقاريات والمملكة الحيوانية أن أعضائها لديهم القدرة على التحرك على طول ألياف الأكتين والميوسين في عضلاتهم ، مما يميزهم عن الكائنات حقيقية النواة الأخرى. تتغذى النباتات والفطريات والحيوانات بشكل عام على كائنات مختلفة ، ولا يمكنها صنع طعامها مثل النباتات ، كما تختلف طرق تنفس الحيوانات أيضًا باختلاف الأنواع ، وفيما يلي شرح لطرق التنفس الخاصة بالحيوانات والنباتات. عملية التنفس الخلوي ودور الميتوكوندريا فيها.

استنشاق الحيوانات

يُعرف التنفس بأنه عملية الأكسدة التي تكسر المركبات العضوية وتنتج ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة ، وتختلف طرق التنفس من كائن حي إلى آخر. من أهم طرق إيصال الأكسجين إلى الجسم والتنفس الخارجي:

  • غشاء البلازما: يحدث هذا النوع من التنفس في الحيوانات أحادية الخلية مثل الأميبا عن طريق امتصاص الأكسجين من الهواء أو الماء المحيط ثم إطلاق ثاني أكسيد الكربون من غشاء البلازما عن طريق الانتشار.
  • جدار الجسم أو الجلد: وهي إحدى طرق التنفس عند الحيوانات حيث يحدث تبادل الغازات من خلايا الدم في الشعيرات الدموية في الجلد الخارجي والحيوانات التي تتنفس بهذه الطريقة. العلق والديدان والديدان الشريطية.
  • نظام الشعب الهوائية: وهو أنبوب رفيع يتوزع فيه الأكسجين عبر أنابيب القصبة الهوائية ويوزع على كل خلية في الجسم ، ثم يتم تبادل الغازات حيث يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون من الخلايا إلى البيئة الخارجية من خلال نفس الأنابيب ، و هذه الأنظمة موجودة في الحشرات مثل الجنادب والصراصير.
  • الخياشيم: غالبًا ما توجد هذه الأعضاء في الحيوانات المائية مثل الأسماك والروبيان ، وعندما تبتلع الأسماك الماء وتضخه في غرف الخياشيم ، تمتص الشعيرات الدموية داخل هذه الخياشيم الأكسجين الموجود في الماء وتستبدله بثاني أكسيد الكربون ثم تستخرج الماء. . من خلال فتحات الخياشيم لإعادة الكرة مرة أخرى.
  • الرئتين: هي أعضاء في الصدر تشبه الأكياس المملوءة بالهواء ، لذا فهي متصلة بالبيئة الخارجية بمجموعة من الأنابيب وفتحات لتبادل الغازات من الداخل وتتكون هذه الطريقة من طرق التنفس التالية. الحيوانات: البرمائيات والثدييات والطيور.

التنفس الخلوي

تأتي الطاقة اللازمة لبقاء الكائنات الحية من الشمس حيث تلتقط النباتات هذه الطاقة وتحولها إلى جزيئات عضوية ، وتحصل الحيوانات على هذه الطاقة عن طريق أكل النباتات أو الحيوانات الأخرى ، واستخدام الطاقة المخزنة في الغذاء من خلال الخلايا التنفسية الخلوية. الأكسجين ، لذلك الخلايا عن طريق تكسير الجلوكوز الذي تحصل عليه من الطعام ثم استخراج الطاقة على شكل ATP والحرارة ، هناك ثلاث مراحل رئيسية لعملية التنفس الخلوي:

  • تحلل السكر: تحدث هذه العملية في السيتوبلازم ، وفي هذه العملية ينقسم الجلوكوز إلى قسمين.
  • دورة حامض الستريك: تحدث هذه العملية داخل مصفوفة الميتوكوندريا ، حيث تنتج هذه الدورة جزأين من ATP وجزيئات عالية الطاقة مثل NADH و FADH2 ، والتي تنقل الإلكترونات إلى المرحلة النهائية.
  • نقل الإلكترون: تحدث هذه العملية أيضًا داخل الميتوكوندريا وتتم عن طريق الفسفرة المؤكسدة التي تنتج جزيئات ATP أخرى.

دور الانزيمات في التنفس الخلوي

تُعرف الإنزيمات بالبروتينات التي تحفز أو تؤثر على معدل التفاعلات الكيميائية ، وفي الحيوانات يوجد عدد من الإنزيمات التي تساعد في حدوث تفاعلات كيميائية أثناء عملية التنفس ، وخاصة عملية التنفس الخلوي التي تساعد في نقل الإلكترون. من جزيء إلى آخر من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال وهي كالتالي: بعض فوائد هذه الإنزيمات للتنفس الخلوي:

  • يستخدم إنزيم نازعة الهيدروجين لتقسيم الجلوكوز إلى جزيئين.
  • تعمل العديد من الإنزيمات للمساعدة في إعادة ترتيب الروابط الكيميائية وإنشاء تفاعلات الأكسدة والاختزال طوال دورة حمض الستريك.
  • أثناء الفسفرة المؤكسدة ، ينتج إنزيم تصنيع ATP 38 جزيء طاقة.

التنفس في النباتات

تحتاج النباتات ، مثل الكائنات الحية الأخرى ، إلى الطاقة والحصول على احتياجاتها من هذه الطاقة من خلال عمليات التنفس ثم استخدام هذه الطاقة لأداء عمليات بيولوجية مختلفة ، لكن تنفس النباتات يختلف عن الكائنات الحية الأخرى. يمكن لكل جزء من النبات أن يحصل على الأكسجين الذي يحتاجه بشكل مستقل ومن ثم استخدامه للحصول على الطاقة وإطلاق ثاني أكسيد الكربون ، ومن الممكن للنبات أن يتنفس من خلال المسام الصغيرة على سطح الورقة. يطلق عليهم الثغور بحيث يدخل الأكسجين عبر هذه الثغور ويمر عبر عملية الانتشار إلى جميع خلايا الورقة.ثاني أكسيد الكربون يأخذ الهواء عبر الفراغات بين جزيئات التربة ، كما هو الحال في جذور النباتات. وهكذا ينتشر الأكسجين عبر الشعيرات الدموية للجذور ويصل إلى جميع الخلايا الجذعية عن طريق عملية الانتشار ، كما تقوم النباتات بعمليات التمثيل الضوئي لتحل محل الأكسجين الذي تستخدمه والكائنات الحية الأخرى.