İçerik
Solunum, bir organizma tarafından tüketilen gıdalarda depolanan enerjiyi, organizmaların yaşamını sürdüren metabolik işlemler için kullanılabilecek enerjiye dönüştürür. Solunum sisteminin önemi kritiktir; organizmalar yiyeceksiz, bazen de susuz birkaç gün dayanabilir, ancak solunum durduğunda birkaç dakikadan fazla yaşayamaz.
Bitkiler nefes alır, ancak ağırlıklı olarak fotosentez adı verilen bir işleme girerler. Bu, ters yönde akan ilgili kimyasal reaksiyonlar hariç, solunum ile karakteristikleri paylaşır. Solunum ve fotosentez, gezegen ekosistemleri arasında birbirini tamamladığı için solunum, doğrudan soluma dayanan organizmalar için olduğu gibi, dolaylı olarak bitkiler için de hayati öneme sahiptir.
Solunum Sistemi Organları
İnsanlarda ve diğer omurgalılarda, oksijen ve karbondioksit içeren hava, burun ve ağızdan vücuda girer ve çıkar. Farenks veya ağız boşluğuna geçtikten sonra hava epiglotun içinden, gırtlaktan ve nihayetinde trakea veya soluk borusuna doğru hareket eder. Trakea, sağ ve sol akciğerlere giren iki ana bronşlara ayrılır. Sonunda, hava akciğerin işlevsel birimine ulaşır: alveoller. Bunlar, karbon dioksit ve oksijenin yüzeyleri boyunca yayılabildiği küçük, ince cidarlı keselerdir. Karbondioksit, akciğerlerden akan kandan alveollere, oksijen ise kan dolaşımına ilerler.
Solucanlar gibi daha az uzmanlaşmış organizmalarda, solunum sistemi işlevi daha basittir. Gazlar vücudun dış yüzeyleri arasında kolayca dağılabilir. Solunum sistemi parçaları hayvanlar arasında farklılık gösterir. Sudaki canlılar, gazları suyla değiştirmek için solungaç yarıklarına sahipken, böcekler, gazları doğrudan vücut yüzeyinden tek tek hücrelere taşıyan basit bir trakea ağı içerir.
Solunumdaki Adımlar
Hücresel düzeyde, proteinler, karbonhidratlar ve yağlar glikolize maruz kalan glikoz gibi küçük moleküllere ayrılır. Bu işlemde, her altı karbonlu glikoz molekülü, bir dizi adımda iki üç karbonlu piruvat molekülüne ayrılır; bu, iki ATP ve iki NADH molekülü formunda az miktarda enerji verir. Bu reaksiyon dizisi oksijen gerektirmez ve bu nedenle anaerobik solunum olarak adlandırılır.
İki piruvat molekülü, oksijen varlığında başka bir dizi reaksiyona maruz kalabilir ve bu, elektron taşıma zinciri yoluyla önemli ölçüde daha fazla ATP'nin salınması ile sonuçlanır. Bu aerobik solunum, her ikisi de çevreye solunan veya başka şekilde deşarj edilen karbondioksit ve su buharının salınmasına neden olur. Bu süreçler organizmalar boyunca vücutlarını canlı tutmak ve temel metabolik süreçlerin normal bir şekilde açılmasını sağlamak için sürekli olarak meydana gelir.
Solunum ve Fotosentez
Solunum, oksijen ve glukoz alır ve onları su ve karbondioksite dönüştürür; fotosentez, bitki ihtiyaçları için glikozu sentezlemek için karbondioksit ve su kullanır ve oksijeni serbest bırakır. Dünyada hem bitki hem de hayvan yaşamının muazzam hacmi göz önüne alındığında, eğer bugün bitkilerin hepsi yok olursa, hayvanların yakında ölecekleri ve bunun tersi kesin olacaktır.
Bitkiler solunum yapabilir ve fotosentez uykuda iken karanlıkta yapabilirler. Bu zamanlarda, bitkiler büyümeyi ve diğer işlemleri hızlandırmak için yaptıkları glikozun bir kısmını bozarlar. Daha sonra, güneş ışığı tekrar mevcut olduğunda, bitki net bir glikoz birikimine geri döner ve oksijeni fotosentez yoluyla serbest bırakır.