Różnica między oddychaniem zewnętrznym a wewnętrznym

Co to jest oddychanie zewnętrzne?

Oddychanie zewnętrzne opisuje oddychanie zachodzące między środowiskiem zewnętrznym a komórkami ciała.

Oddychanie zewnętrzne składa się z dwóch etapów:

• Oddechowy

• Wymiana gazu

Pierwszy etap obejmuje wentylację lub oddychanie, czyli pobieranie tlenu do organizmu i wydalanie dwutlenku węgla z organizmu.

Drugi etap obejmuje wymianę gazów między naczyniami krwionośnymi i pęcherzykami płucnymi. Pęcherzyki płucne to cienkościenne okrągłe komórki (lub worki powietrzne), które występują w grupach w płucach. Istnieje kilka tych worków powietrznych upakowanych razem, aby zwiększyć powierzchnię wymiany gazu.

Gazy przemieszczają się między komórkami podczas oddychania zewnętrznego. Tlen, który jest wdychany, dyfunduje z pęcherzyków do krwi naczyń włosowatych. Tam tlen przyłącza się odwracalnie do hemu (żelaza) hemoglobiny czerwonych krwinek.

Dwutlenek węgla, który przyczepia się do aminokwasu we krwi, odciąża się z czerwonych krwinek w celu wydechu z organizmu. Komórki krwi transportują gazy wokół ciała. W ten sposób osiąga się dotlenienie komórek ciała i usuwanie produktów odpadowych.

Wiele zwierząt nie ma płuc do wymiany gazowej. Zwierzęta, takie jak ryby żyjące w wodzie, mają na przykład skrzela zamiast płuc, a niektóre zwierzęta w wodzie mogą również wykorzystywać skórę jako powierzchnię wymiany gazowej.

Ważne jest, aby powierzchnia wymiany gazu była wilgotna, aby umożliwić wymianę gazów. U zwierząt lądowych powierzchnie te są utrzymywane w stanie wilgotnym, na przykład przez wytwarzanie śluzu w płucach.

Tlen jest potrzebny do wystąpienia oddychania wewnętrznego, dlatego oddychanie zewnętrzne ma kluczowe znaczenie dla utrzymania naszych komórek przy życiu. Bardzo niewiele organizmów może nadal podlegać oddychaniu komórkowemu przy braku tlenu.

Co to jest wewnętrzne oddychanie?

Oddychanie wewnętrzne zachodzi w komórkach ciała i obejmuje wszystkie komórki ciała, a nie tylko komórki płuc. Wykorzystuje tlen do rozkładania cząsteczek w celu uwolnienia energii w postaci trifosforanu adenozyny (ATP). Oddychanie wewnętrzne jest często nazywane oddychaniem komórkowym, ponieważ zachodzi w komórce.

Wewnętrzne oddychanie komórkowe może występować w dwóch postaciach:

• Oddychanie tlenowe wymagające tlenu
• Oddychanie beztlenowe (znane również jako fermentacja), które nie wymaga tlenu

Komórki większości żywych organizmów nie są w stanie przetrwać długich okresów beztlenowego oddychania, a zatem potrzebny jest tlen. Oddychanie tlenowe wytwarza duże ilości energii jako ATP, podczas gdy oddychanie beztlenowe nie może wytworzyć bardzo dużej ilości energii (ATP).

Oddychanie tlenowe obejmuje trzy etapy:

1. Glikoliza (rozszczepianie cukru) zachodząca w cytoplazmie

1. Cykl Kreba, który występuje w matrycy mitochondrium

1. Fosforylacja oksydacyjna zachodząca przez błonę mitochondrium.

Tlen jest ostatnim akceptorem elektronów tak zwanego łańcucha transportu elektronów znalezionego w ostatnim etapie, tlenowej fosforylacji, tlenowego oddychania komórkowego. Tlen zapewnia siłę napędzającą transport elektronów w dół łańcucha. Gdy elektrony poruszają się przez membranę, ATP powstaje z ADP.

Woda i dwutlenek węgla powstają jako produkty uboczne wewnętrznego oddychania komórkowego. Woda powstaje, gdy protony łączą się z tlenem na końcu łańcucha transportu elektronów.

Różnica między oddychaniem zewnętrznym a oddychaniem wewnętrznym

Lokalizacja:

Oddychanie zewnętrzne zachodzi między komórkami ciała i środowiskiem zewnętrznym, podczas gdy oddychanie wewnętrzne zachodzi w komórkach.

Oddechowy:

Oddychanie zewnętrzne obejmuje oddychanie, podczas gdy oddychanie wewnętrzne nie.

Zaangażowanie hemoglobiny:

Oddychanie zewnętrzne obejmuje przyłączanie się tlenu do hemmu hemoglobiny lub jego rozładowywanie. To nie jest wewnętrzny proces oddychania.

Utlenianie:

Oddychanie wewnętrzne obejmuje trzy etapy: glikolizę, cykl Krebsa i fosforylację oksydacyjną; nie dotyczy to oddychania zewnętrznego.

Zaangażowanie tlenu:

Oddychanie wewnętrzne może czasami zachodzić bez tlenu, nie dotyczy to oddychania zewnętrznego.

Wejście:

Oddychanie zewnętrzne polega na tym, że tlen najpierw wchodzi do struktur wentylacyjnych, takich jak płuca lub skrzela; nie dotyczy to oddychania wewnętrznego.

Reakcja chemiczna:

Oddychanie zewnętrzne jest mechanizmem, w jaki tlen fizycznie dostaje się do ciała i jest przemieszczany, podczas gdy oddychanie wewnętrzne jest jedynie procesem reakcji chemicznych, w których tlen jest siłą napędową.

Wymiana gazu:

Oddychanie zewnętrzne obejmuje wymianę gazową, oddychanie wewnętrzne nie.

Zaangażowanie wody vs. oksyhemoglobina:

Oddychanie wewnętrzne obejmuje protony, które ostatecznie łączą się z tlenem, tworząc wodę, natomiast w oddychaniu zewnętrznym tlen łączy się z hemoglobiną, tworząc oksyhemoglobinę.

Tabela porównująca oddychanie zewnętrzne i wewnętrzne

Podsumowanie oddychania zewnętrznego a wewnętrznego:

• Oddychanie zewnętrzne obejmuje oddychanie, podczas którego wdychany jest tlen i wydychany jest dwutlenek węgla.

• Oddychanie zewnętrzne obejmuje również wymianę gazową, wymianę tlenu i dwutlenku węgla między komórkami ciała i komórkami krwi.
• Oddychanie wewnętrzne to oddychanie zachodzące w komórce. Istnieją dwa rodzaje: oddychanie tlenowe wymagające tlenu i oddychanie beztlenowe niewymagające tlenu.
• Oddychanie wewnętrzne jest znane jako oddychanie komórkowe i jest procesem chemicznym, w którym glukoza jest rozkładana i wytwarzana energia (ATP).
• Większość żywych organizmów potrzebuje oddychania tlenowego w celu wytworzenia wystarczającej ilości energii, aby przetrwać, a zatem wymaga tlenu, który dostaje się do organizmu przez oddychanie zewnętrzne.
• Zarówno oddychanie zewnętrzne, jak i wewnętrzne jest połączone z oddychaniem zewnętrznym, w którym dostarczany jest tlen potrzebny do oddychania wewnętrznego. Oddychanie zewnętrzne usuwa dwutlenek węgla powstający podczas oddychania wewnętrznego.