什麼是呼吸？？概念、特徵、存在類型、植物呼吸作用

我們解釋存在哪些類型的呼吸以及內部和外部呼吸是什麼樣的。還有植物的呼吸作用。

呼吸為生物體提供新陳代謝所需的氧氣。

什麼是呼吸？

呼吸作用是生物體與外在環境或環境進行氣體交換的重要過程。一般來說，這個過程允許氧氣進入體內，並將二氧化碳排出到環境中。

這個過程對於需氧生物的生命至關重要，因為它為它們提供了維持新陳代謝功能所需的氧氣。然而，它可以透過非常不同的機制來進行，這取決於每種生物的複雜性及其居住的棲息地。

外在呼吸是更複雜的生理過程的可感知階段，稱為內部或細胞呼吸。這個過程發生在身體的每個細胞中，其中氧氣被用來氧化單醣（例如葡萄糖）。作為交換，化學能以三磷酸腺苷 ( ATP ) 分子的形式獲得。然而，有些生物不需要氧氣來進行細胞呼吸。

這兩個過程（外部呼吸和細胞呼吸）相互補充，但不應相互混淆。下面描述了每個過程中存在的呼吸類型。

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內呼吸的類型

有氧呼吸利用氧氣氧化葡萄糖等糖。

細胞呼吸或內部呼吸被稱為細胞內部發生的一組氧化還原化學反應，使生物體能夠從糖（通常是葡萄糖）中獲取能量。這種能量是它們生存、生長和繁殖（即執行所有重要功能）所需的能量。

根據細胞在此代謝過程中使用的是分子氧（O 2）還是其他化合物，細胞呼吸有兩種類型：一種是有氧呼吸，另一種是無氧呼吸。

有氧呼吸

有氧或有氧呼吸是利用從外部環境捕獲的氧氣來氧化葡萄糖或其他類似糖的呼吸。更準確地說，氧氣作為最終電子受體參與有氧呼吸的最後一步。

在整個過程中，葡萄糖被完全氧化或降解，產生水和二氧化碳作為副產品。後者透過外部呼吸被丟棄。

動物、植物、真菌和大多數微生物（原生生物和細菌）都會進行有氧呼吸。這是因為這種代謝過程在整個演化過程中一直受到青睞。

首先，由於環境中氧氣的可用性。其次，因為它在能量方面比無氧呼吸更有利可圖（每葡萄糖產生更多的 ATP 分子）。

無氧呼吸

無氧或厭氧呼吸是不使用氧氣作為最終電子受體的呼吸。相反，使用硝酸鹽、硫酸鹽、二氧化碳或其他化合物。因此，這種代謝的副產品也不同（亞硝酸鹽、硫化物、甲烷等）。

這種代謝過程在獲得 ATP 分子方面不如有氧呼吸有效，因為葡萄糖沒有完全氧化。

一些生活在氧氣很少或沒有氧氣的地方的細菌和古細菌進行無氧呼吸。還有一些生物是兼性厭氧菌，例如酵母菌。在沒有氧氣的情況下，這些生物體可以透過其他機制（稱為發酵）繼續氧化葡萄糖。

外部呼吸的類型

成年兩棲動物結合肺呼吸和皮膚呼吸。

生物與環境之間的氧氣和二氧化碳交換稱為外在呼吸（或簡稱為呼吸）。在非常小的生物體中，例如原生生物和一些微小動物，這是透過擴散發生的。

在動物中，根據允許與環境進行氣體交換的機制來識別四種類型的呼吸。有些是來自水生（或非常潮濕）環境的典型動物，有些則是來自陸地環境的典型動物（儘管也有例外）。

皮膚呼吸

蠕蟲透過皮膚交換氣體。

皮膚呼吸是透過氣體擴散的身體表面進行的。它是簡單水生動物的典型特徵，例如多孔動物和刺胞動物，也是一些生活在非常潮濕地區的陸生動物的典型特徵，例如扁蟲和環節動物。

這種類型的呼吸也發生在兩棲動物以及一些  爬行動物和魚類（例如水龜和鰻魚）。在這些動物中，皮膚血管化程度很高（也就是說，它有許多血液分支），因此血液和外界之間可以發生氣體交換。一般來說，這種機制補充肺或鰓呼吸。

鰓呼吸

大多數魚有鰓，但也有少數有肺。

鰓呼吸是透過鰓進行的呼吸。這些細長的絲狀器官具有高度血管化，允許循環液（血液或血淋巴）與周圍的水之間進行氣體交換。

這種呼吸系統對於水中的生命是最有效的。有些水生動物有外鰓，如海星、海洋蠕蟲和水生兩棲類（生命第一階段的蠑螈和蝌蚪）。其他動物有內鰓，例如魚類、軟體動物和甲殼類動物。

氣管呼吸

氣管是陸地動物最簡單、最有效的呼吸系統。

氣管呼吸是透過氣管進行的呼吸。這些是一組遍布全身的管道，將外部與每個細胞相連。

富含氧氣的空氣會透過氣孔（身體上的開口）進入氣管系統。從那裡它擴散到體內的每個細胞。就二氧化碳而言，它以相反的路徑流向外部。這使得氣管呼吸獨立於循環系統。

這種呼吸方式是陸地節肢動物的典型特徵，例如昆蟲、多足動物（蜈蚣和千足蟲）和一些蜘蛛。然而，大多數蛛形綱動物都有一種特殊的結構，稱為“書肺”，與脊椎動物的肺無關。

肺呼吸

鳥類的肺呼吸效率最高。

肺呼吸是透過肺部進行的呼吸。這些器官是高度血管化的內腔，空氣和血液之間發生氣體交換。空氣的進入和排出是透過肌肉運動完成的。

一旦肺部發生氣體交換，動物的循環系統就負責將氧氣輸送到身體細胞。反過來，它收集細胞產生的二氧化碳並將其輸送到肺部。

肺是地球上生命的專門器官。它們存在於所有陸生脊椎動物中，具有或大或小的複雜性。有些無脊椎動物也有肺，例如許多蜘蛛和蝎子、一些蝸牛和小型甲殼類動物。然而，這些與脊椎動物的不同。

植物也呼吸嗎？

植物是自養生物，也就是說，它們能夠生產自己的食物。他們透過一個稱為光合作用的複雜過程來做到這一點，其中他們利用水、二氧化碳和陽光來合成富含化學能的有機糖（例如葡萄糖和澱粉）。

在此過程中，植物消耗二氧化碳（CO 2 ）並向環境釋放氧氣（O 2 ），這就是為什麼它可以被認為是與呼吸作用相反且互補的機制。

然而，植物也像其他生物一樣呼吸。在此過程中，它們降解糖以產生能量（ATP 分子）。與其他進行有氧呼吸的生物體一樣，它們利用氧氣氧化葡萄糖（或其他單醣）。

雖然植物需要陽光來進行光合作用，但呼吸作用可以在一天中的任何時間發生，甚至在晚上。為此，它們使用光合作用中產生的部分氧氣，並透過氣孔和皮孔將其吸收。這些孔的打開和關閉調節氣體交換和水分流失。

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