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A respiração transforma a energia armazenada nos alimentos ingeridos por um organismo em energia que pode ser usada para processos metabólicos que sustentam a vida do organismo. A importância do sistema respiratório é crítica; os organismos podem suportar muitos dias sem comida e algumas vezes sem água, mas não podem sobreviver por mais de alguns minutos se a respiração cessar.
As plantas respiram, mas predominantemente se envolvem em um processo chamado fotossíntese. Isso compartilha características com a respiração, exceto com as reações químicas relevantes ocorrendo na direção inversa. Como a respiração e a fotossíntese se complementam nos ecossistemas dos planetas, a respiração é tão vital para as plantas indiretamente quanto para os organismos que dependem diretamente da respiração.
Órgãos do sistema respiratório
Nos seres humanos e em outros vertebrados, o ar que contém oxigênio e dióxido de carbono viaja dentro e fora do corpo através do nariz e da boca. Depois de passar para a faringe, ou cavidade oral, o ar passa pela epiglote, para a laringe e, finalmente, para a traquéia ou traqueia. A traqueia se divide em dois brônquios principais, que entram nos pulmões direito e esquerdo. Eventualmente, o ar atinge a unidade funcional do pulmão: os alvéolos. São sacos minúsculos e de paredes finas, que o dióxido de carbono e o oxigênio podem difundir nas superfícies. O dióxido de carbono se move para os alvéolos a partir do sangue que flui pelos pulmões, enquanto o oxigênio se move para a corrente sanguínea.
Em organismos menos especializados, como os vermes, a função do sistema respiratório é mais simples. Os gases podem simplesmente se difundir nas superfícies externas do corpo. As partes do sistema respiratório variam entre os animais. As criaturas aquáticas possuem fendas branquiais para trocar gases com a água, enquanto os insetos contêm uma rede de traquéias simples que transportam gases diretamente para as células individuais da superfície do corpo.
Passos na respiração
No nível celular, proteínas, carboidratos e gorduras são divididas em pequenas moléculas como a glicose, que sofre glicólise. Nesse processo, cada molécula de glicose de seis carbonos é dividida em uma série de etapas em duas moléculas de piruvato de três carbonos, que produz uma pequena quantidade de energia na forma de duas moléculas de ATP e duas de NADH. Essa série de reações não requer oxigênio e, portanto, é chamada de respiração anaeróbica.
As duas moléculas de piruvato podem sofrer outra série de reações na presença de oxigênio, e isso resulta na liberação de significativamente mais ATP via cadeia de transporte de elétrons. Essa respiração aeróbica resulta na liberação de dióxido de carbono e vapor de água, os quais são exalados ou descarregados no ambiente. Esses processos ocorrem continuamente em todo o organismo para mantê-los vivos e permitir que os processos metabólicos básicos se desenvolvam normalmente.
Respiração e Fotossíntese
A respiração toma oxigênio e glicose e os transforma em água e dióxido de carbono; a fotossíntese usa dióxido de carbono e água para sintetizar glicose para as necessidades das plantas e libera oxigênio. Dado o enorme volume de plantas e animais em todo o mundo, é certo que, se todas as plantas desaparecerem hoje, os animais logo morrerão e vice-versa.
As plantas podem se envolver na respiração e fazê-lo no escuro quando a fotossíntese está adormecida. Nessas horas, as plantas decompõem parte da glicose produzida para alimentar o crescimento e outros processos. Então, quando a luz solar estiver novamente disponível, a planta retorna a um acúmulo líquido de glicose e libera oxigênio via fotossíntese.