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La respiration transforme l'énergie stockée dans les aliments consommés par un organisme en énergie pouvant être utilisée pour les processus métaboliques qui entretiennent la vie de l'organisme. L'importance du système respiratoire est essentielle. les organismes peuvent supporter de nombreux jours sans nourriture et parfois quelques-uns sans eau, mais ne peuvent survivre plus de quelques minutes si la respiration cesse.
Les plantes respirent, mais elles s’engagent principalement dans un processus appelé photosynthèse. Cela partage des caractéristiques avec la respiration, sauf que les réactions chimiques pertinentes se déroulent dans le sens inverse. Parce que la respiration et la photosynthèse se complètent dans les écosystèmes planétaires, la respiration est aussi essentielle pour les plantes indirectement que pour les organismes qui dépendent directement de la respiration.
Organes du système respiratoire
Chez l'homme et les autres vertébrés, l'air contenant de l'oxygène et du dioxyde de carbone circule dans le corps et en sort par le nez et la bouche. Après être passé dans le pharynx ou dans la cavité buccale, l’air pénètre dans l’épiglotte, dans le larynx, puis dans la trachée ou la trachée. La trachée se sépare en deux bronches principales qui pénètrent dans les poumons droit et gauche. Finalement, l'air atteint l'unité fonctionnelle du poumon: les alvéoles. Ce sont de minuscules sacs à paroi mince, dans lesquels le dioxyde de carbone et l'oxygène peuvent diffuser à la surface. Le dioxyde de carbone se déplace dans les alvéoles à partir du sang circulant dans les poumons, tandis que l'oxygène pénètre dans le sang.
Dans les organismes moins spécialisés tels que les vers, la fonction du système respiratoire est plus simple. Les gaz peuvent simplement diffuser sur les surfaces extérieures du corps. Les parties du système respiratoire varient selon les animaux. Les créatures aquatiques possèdent des fentes branchiales pour échanger des gaz avec de l'eau, tandis que les insectes contiennent un réseau de trachées simples qui transportent les gaz directement vers les cellules individuelles à partir de la surface du corps.
Étapes de la respiration
Au niveau cellulaire, les protéines, les glucides et les lipides sont décomposés en petites molécules telles que le glucose, qui subit une glycolyse. Dans ce processus, chaque molécule de glucose à six carbones est décomposée en une suite d'étapes en deux molécules de pyruvate à trois carbones, ce qui produit une petite quantité d'énergie sous la forme de deux molécules d'ATP et de deux de NADH. Cette série de réactions ne nécessite pas d'oxygène et est donc appelée respiration anaérobie.
Les deux molécules de pyruvate peuvent subir une autre série de réactions en présence d'oxygène, ce qui entraîne la libération de beaucoup plus d'ATP via la chaîne de transport d'électrons. Cette respiration aérobie entraîne la libération de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau, tous deux exhalés ou rejetés d'une autre manière dans l'environnement. Ces processus se produisent continuellement dans les organismes afin de les maintenir en vie et permettent aux processus métaboliques de se dérouler normalement.
Respiration et Photosynthèse
La respiration prend de l'oxygène et du glucose et les transforme en eau et en dioxyde de carbone; La photosynthèse utilise du dioxyde de carbone et de l'eau pour synthétiser du glucose pour les besoins des plantes et libère de l'oxygène. Étant donné le volume énorme de la vie végétale et animale dans le monde, il est certain que si toutes les plantes disparaissaient aujourd’hui, les animaux mourraient bientôt et vice versa.
Les plantes peuvent respirer et le faire dans l'obscurité lorsque la photosynthèse est en sommeil. À ce moment-là, les usines décomposent une partie du glucose qu'elles ont fabriqué pour alimenter la croissance et d'autres processus. Ensuite, lorsque la lumière du soleil est à nouveau disponible, la plante retrouve une accumulation nette de glucose et libère de l'oxygène via la photosynthèse.