Vsebina
Dihanje energijo, shranjeno v hrani, ki jo organizem poje, pretvori v energijo, ki jo lahko uporabimo za presnovne procese, ki vzdržujejo življenje organizmov. Pomembnost dihal je kritična; organizmi lahko zdržijo več dni brez hrane in včasih tudi nekaj brez vode, vendar ne morejo preživeti več kot nekaj minut, če preneha dihanje.
Rastline respihajo, vendar pretežno sodelujejo v procesu, ki se imenuje fotosinteza. Te lastnosti se delijo z dihanjem, razen z ustreznimi kemijskimi reakcijami, ki tečejo v obratni smeri. Ker se dihanje in fotosinteza medsebojno dopolnjujeta v ekosistemih planetov, je dihanje tako rastlinsko pomembno kot za organizme, ki se na dihanje zanašajo neposredno.
Organi dihal
Pri ljudeh in drugih vretenčarjih zrak, ki vsebuje kisik in ogljikov dioksid, potuje v in iz telesa skozi nos in usta. Po prehodu v žrelo ali ustno votlino se zrak premakne mimo epiglotisa, v grk in končno v sapnik ali vetrnico. Sapnik se razcepi na dva glavna bronha, ki vstopata v desno in levo pljuča. Sčasoma zrak doseže funkcionalno enoto pljuč: alveole. Gre za drobne vrečke s tanko steno, katerih ogljikov dioksid in kisik lahko razpršita po površinah. Ogljikov dioksid se v alveole pretaka iz krvi, ki teče skozi pljuča, kisik pa se giblje v krvni obtok.
V manj specializiranih organizmih, kot so gliste, je delovanje dihal preprostejše. Plini se lahko preprosto razpršijo po zunanjih površinah telesa. Deli dihal se pri živalih razlikujejo. Vodna bitja imajo škrlatne reže za izmenjavo plinov z vodo, medtem ko žuželke vsebujejo mrežo preprostih sapnikov, ki prenašajo pline neposredno na posamezne celice s površine telesa.
Koraki v dihanju
Na celični ravni se beljakovine, ogljikovi hidrati in maščobe razgradijo na majhne molekule, kot je glukoza, ki je podvržena glikolizi. V tem procesu se vsaka šest-ogljikova molekula glukoze v več korakih razgradi na dve molekuli tri-ogljikovega piruvata, kar prinese majhno količino energije v obliki dveh molekul ATP in dveh NADH. Ta serija reakcij ne potrebuje kisika in se zato imenuje anaerobno dihanje.
Dve molekuli piruvata se lahko ob prisotnosti kisika podvržeta še eni vrsti reakcij, kar ima za posledico sproščanje bistveno več ATP prek transportne verige elektronov. Tako aerobno dihanje povzroči sproščanje ogljikovega dioksida in vodne pare, ki se izdihata ali kako drugače odvajata v okolje. Ti procesi se nenehno odvijajo po telesih organizmov, da se ohranjajo živi in omogočajo, da se osnovni presnovni procesi normalno odvijajo.
Dihanje in fotosinteza
Dihanje vzame kisik in glukozo ter jih pretvori v vodo in ogljikov dioksid; fotosinteza uporablja ogljikov dioksid in vodo za sintetizacijo glukoze za potrebe rastlin in sprošča kisik. Glede na ogromen obseg rastlinskega in živalskega življenja po vsem svetu je gotovo, če bi rastline danes izginile, bi živali kmalu izumrle in obratno.
Rastline lahko začnejo dihati in to počnejo v temi, ko fotosinteza miruje. V teh časih rastline razgrajujejo nekaj glukoze, ki so jo naredile za rast goriva in druge procese. Potem, ko je sončna svetloba spet na voljo, se rastlina vrne v neto kopičenje glukoze in s fotosintezo sprosti kisik.