WAT IS DIRECTE ADEMHALING EN IN WELKE ORGANISMEN KOMT HET VOOR? - BIOLOGIE - 2026

De directe ademhaling vindt plaats tussen de cellen van een levend wezen en de omgeving, zonder dat een orgaan moet ademen; dat wil zeggen, gasuitwisseling vindt plaats via een membraan. In deze organismen vindt zuurstoftransport plaats door eenvoudige diffusie; Omdat zuurstof in grotere hoeveelheden buiten aanwezig is, diffundeert het in het lichaam.

Directe ademhaling is een van de vele soorten ademhaling, samen met bloeddiffusie-ademhaling, tracheale ademhaling, kieuwademhaling en longademhaling. Deze worden ingedeeld in eenvoudige of complexe ademhaling, volgens de verschillende mechanismen om zuurstof uit hun omgeving te halen.

Ademen is een onvrijwillig proces. De belangrijkste functie is om zuurstof aan de cellen van het lichaam te leveren en kooldioxide te verwijderen. Alle levende wezens hebben mechanismen om dit proces uit te voeren.

In alle gevallen vindt deze gasuitwisseling tussen een organisme en zijn omgeving plaats door middel van diffusie, een fysisch proces dat deze uitwisseling mogelijk maakt.

In het geval van mensen vindt diffusie plaats in de longen en in het geval van eenvoudigere organismen, zoals sponzen of kwallen, vindt diffusie plaats over het hele oppervlak van hun lichaam.

De eenvoudigste wezens, zoals eencellige organismen, zijn volledig afhankelijk van diffusie voor de beweging en uitwisseling van gassen.

Naarmate de complexiteit van deze organismen toeneemt, verplaatsen cellen zich weg van de cellaag waar gasuitwisseling met de omgeving plaatsvindt. Op deze manier wordt het moeilijker om gassen door diffusie te verkrijgen en te verwijderen.

Directe ademhaling of diffusie-ademhaling

Ondanks het feit dat gespecialiseerde organismen een grote verscheidenheid aan cellen met verschillende functies hebben, hebben alle cellen één structuur gemeen: het celmembraan of plasmamembraan.

Dit membraan vormt een soort barrière rond cellen en reguleert alles wat er binnenkomt en verlaat.

De structuur van het celmembraan is enorm belangrijk. Het is voornamelijk samengesteld uit twee vellen fosfolipiden en eiwitten die ervoor zorgen dat het controleert wat er doorheen gaat.

Fosfolipide is een molecuul dat bestaat uit vetzuren, alcohol (glycerol) en een fosfaatgroep. Deze moleculen zijn constant in willekeurige beweging.

Het celmembraan is semi-permeabel, wat betekent dat bepaalde kleine moleculen er doorheen kunnen. Omdat de membraanmoleculen altijd in beweging zijn, kunnen er tijdelijke openingen ontstaan ​​waardoor kleine moleculen van de ene kant van het membraan naar de andere kunnen gaan.

Deze constante beweging, en de onevenredige concentratie van de moleculen binnen en buiten de cel, maakt het voor hen gemakkelijker om over het membraan te bewegen.

Stoffen in de cel helpen ook bij het bepalen van het concentratieniveau tussen de cel en zijn omgeving.

Binnenin vind je cytosol, dat voornamelijk uit water bestaat; organellen en verschillende verbindingen zoals koolhydraten, eiwitten en zouten, onder anderen.

Zuurstofdiffusie

Moleculen bewegen onder het concentratieniveau. Dat wil zeggen, zijn beweging gaat van een gebied met een hogere concentratie naar een met een lagere concentratie. Dit proces wordt uitzending genoemd.

Een zuurstofmolecuul kan door het plasmamembraan van een cel gaan, omdat het klein genoeg is en onder de juiste omstandigheden.

De meeste levende wezens gebruiken constant zuurstof bij de chemische reacties die in hun cellen plaatsvinden. Deze chemische processen omvatten cellulaire ademhaling en energieproductie.

Daarom is de zuurstofconcentratie in cellen veel lager dan de zuurstofconcentratie daarbuiten. De moleculen verplaatsen zich dus van buiten naar binnen in de cel.

Evenzo produceren cellen ook meer kooldioxide dan hun omgeving, dus er is een hogere concentratie in de cel dan buiten.

Deze kooldioxide beweegt zich dus van binnen naar buiten de cel. Deze gasuitwisseling is essentieel om te overleven.

Fick's wetten

Er zijn organismen die geen gespecialiseerde ademhalingsorganen hebben, zoals mensen. Daarom moeten ze zuurstof opnemen en kooldioxide via hun huid verdrijven.

Om deze eenvoudige gasuitwisseling te laten plaatsvinden, zijn verschillende voorwaarden nodig. De wetten van Fick stellen dat de mate van diffusie door een membraan afhankelijk is van het oppervlak, concentratieverschil en afstand.

Daarom moeten hun lichamen dun en lang zijn (laag in volume maar met veel oppervlakte). Bovendien moeten ze wat natte en stroperige substantie afscheiden die de uitwisseling vergemakkelijkt (zoals gebeurt met het slijm dat in de longen wordt aangetroffen).

Organismen met directe ademhaling

Organismen zoals pinworms (nematoden), lintwormen (platwormen), kwallen (coelenteraten) en sponzen (poriferen) die door diffusie ademen, geen ademhalingssysteem hebben, meestal lange en dunne vormen hebben en altijd stroperige vloeistoffen of slijm afscheiden.

Vanwege de vorm en eenvoud van deze organismen staat elke cel in uw lichaam zeer dicht bij de externe omgeving. De cellen worden vochtig gehouden zodat de gasdiffusie direct plaatsvindt.

Kwallen

Lintwormen zijn klein en plat. De vorm van uw lichaam vergroot het oppervlak en het diffusiegebied, zodat elke cel in het lichaam zich dicht bij het oppervlak van het buitenmembraan bevindt om toegang te krijgen tot zuurstof.

Als deze parasieten cilindrisch van vorm waren, zouden de centrale cellen van uw lichaam geen zuurstof kunnen opnemen.

Ten slotte moet worden opgemerkt dat het diffusieproces dat het verkrijgen van zuurstof en het uitstoten van kooldioxide mogelijk maakt een passief proces is zoals elk ander ademhalingsmechanisme. Geen enkel lichaam doet het op een bewuste manier, noch kan het het controleren.

Ademen door bloedverspreiding

Een meer complexe vorm van diffusie omvat een bloedsomloop die grotere verplaatsing mogelijk maakt. Het bestaat uit het transporteren van zuurstof door een vochtige laag op het oppervlak naar de bloedbaan.

Zodra zuurstof in het bloed zit, kan het zich door het lichaam verspreiden om alle cellen en weefsels te bereiken. Dit systeem wordt gebruikt door bijvoorbeeld amfibieën, wormen en bloedzuigers.

Net als lintwormen hebben regenwormen een cilindrisch maar dun lichaam met veel oppervlakte en weinig volume.

Bovendien houden ze het opperarmbeen van uw lichaam vast door een stroperig slijm af te scheiden in uw epitheliale klieren waardoor het zuurstof uit de lucht kan vasthouden en oplossen.

Referenties

1. Beal, Lauren. "Wauw! De wonderen van een regenworm. Hoe diffusie een regenworm laat ademen ”. Opgehaald op 5 juni 2017 op sas.upenn.edu.
2. Wetenschap verduidelijkt (2017). "Ademhaling - hoe het werkt". Opgehaald op 5 juni 2017 op scienceclarified.com.
3. Raven, P., Johnson, GB (2002) Biology, Sixth Edition. McGraw Hill, Dubuque, 11053-1070 blz.
4. Science Encyclopedia (2017). " Ademhaling - Externe ademhaling ”. Opgehaald op 5 juni 2017 op science.jrank.org.
5. Grenzeloos. "Het ademhalingssysteem en directe verspreiding". Opgehaald op 5 juni 2017 op boundless.com.