- Respiração direta ou respiração por difusão
- Difusão de oxigênio
- Leis de Fick
- Organismos com respiração direta
- Respiração por difusão de sangue
- Referências
A respiração direta ocorre entre as células de um ser vivo e o meio ambiente, sem que um órgão necessite respirar; ou seja, a troca gasosa ocorre através de uma membrana. Nestes organismos, o transporte de oxigênio ocorre por difusão simples; Devido ao fato de o oxigênio estar em maior quantidade no exterior, ele se difunde para o corpo.
A respiração direta é um dos vários tipos de respiração, juntamente com a respiração por difusão de sangue, respiração traqueal, respiração branquial e respiração pulmonar. Estas são classificadas em respiração simples ou complexa, de acordo com os diferentes mecanismos de extração de oxigênio de seu ambiente.
A respiração é um processo involuntário. Sua principal função é fornecer oxigênio às células do corpo e remover o dióxido de carbono. Todas as coisas vivas têm mecanismos para realizar esse processo.
Em todos os casos, essa troca gasosa que ocorre entre um organismo e seu ambiente é realizada por meio da difusão, processo físico que permite essa troca.
No caso dos humanos, a difusão ocorre nos pulmões e, no caso de organismos mais simples, como esponjas ou águas-vivas, ocorre em toda a superfície do corpo.
As criaturas mais simples, como os organismos unicelulares, dependem inteiramente da difusão para o movimento e a troca de gases.
À medida que a complexidade desses organismos aumenta, as células se afastam da camada celular onde ocorre a troca gasosa com o ambiente. Desta forma, torna-se mais difícil obter e eliminar gases por difusão.
Respiração direta ou respiração por difusão
Apesar de organismos especializados possuírem uma grande variedade de células com diferentes funções, uma estrutura é comum a todas as células: a membrana celular ou membrana plasmática.
Essa membrana forma uma espécie de barreira em torno das células e regula tudo o que entra e sai delas.
A estrutura da membrana celular é extremamente importante. É composto principalmente por duas folhas de fosfolipídios e proteínas que o fazem controlar o que o atravessa.
Fosfolipídio é uma molécula composta de ácidos graxos, álcool (glicerol) e um grupo fosfato. Essas moléculas estão em movimento aleatório constante.
A membrana celular é semipermeável, o que significa que certas moléculas pequenas podem passar por ela. Como as moléculas da membrana estão sempre em movimento, ele permite a formação de aberturas temporárias que permitem que pequenas moléculas cruzem de um lado para o outro da membrana.
Esse movimento constante e a concentração desproporcional das moléculas dentro e fora da célula torna mais fácil seu movimento através da membrana.
As substâncias dentro da célula também ajudam a determinar o nível de concentração entre a célula e seus arredores.
Dentro você pode encontrar citosol, composto principalmente de água; organelas e vários compostos como carboidratos, proteínas e sais, entre outros.
Difusão de oxigênio
As moléculas movem-se abaixo do nível de concentração. Ou seja, seu movimento vai de uma área de maior concentração para uma de menor concentração. Esse processo é chamado de transmissão.
Uma molécula de oxigênio pode passar através da membrana plasmática de uma célula, pois é pequena o suficiente e está nas condições certas.
A maioria dos seres vivos usa oxigênio constantemente nas reações químicas que ocorrem em suas células. Esses processos químicos incluem a respiração celular e a produção de energia.
Portanto, a concentração de oxigênio dentro das células é muito menor do que a concentração de oxigênio fora delas. Assim, as moléculas se movem de fora para dentro da célula.
Da mesma forma, as células também produzem mais dióxido de carbono do que seu ambiente, portanto, há uma concentração maior dentro da célula do que fora.
Portanto, esse dióxido de carbono se move de dentro para fora da célula. Essa troca gasosa é vital para a sobrevivência.
Leis de Fick
Existem organismos que não possuem órgãos respiratórios especializados, como os humanos. Portanto, eles precisam absorver oxigênio e expelir dióxido de carbono pela pele.
Para que essa simples troca gasosa aconteça, várias condições são necessárias. As leis de Fick afirmam que a proporção de difusão através de uma membrana depende da área de superfície, diferença de concentração e distância.
Portanto, seus corpos têm que ser finos e longos (baixo volume, mas com muita área de superfície). Além disso, devem secretar alguma substância úmida e viscosa que facilite a troca (como acontece com o muco encontrado nos pulmões).
Organismos com respiração direta
Organismos como oxiúros (nematóides), tênias (platelmintos), águas-vivas (celenterados) e esponjas (poríferos) que respiram por difusão, não têm sistema respiratório, tendem a ter formas finas e extensas e sempre secretam fluidos viscosos ou muco.
Devido à forma e à simplicidade desses organismos, cada célula do seu corpo está muito próxima do ambiente externo. Suas células são mantidas úmidas para que a difusão do gás seja realizada diretamente.
Medusa
As tênias são pequenas e achatadas. A forma do seu corpo aumenta a área de superfície e a área de difusão, garantindo que todas as células do corpo estejam próximas à superfície da membrana externa para acessar o oxigênio.
Se esses parasitas tivessem formato cilíndrico, as células centrais do corpo não seriam capazes de obter oxigênio.
Por fim, deve-se notar que o processo de difusão que permite a obtenção de oxigênio e a expulsão de gás carbônico é um processo passivo como qualquer outro mecanismo respiratório. Nenhum corpo o faz de maneira consciente nem pode controlá-lo.
Respiração por difusão de sangue
Uma forma mais complexa de difusão incorpora um sistema circulatório que permite maior deslocamento. Consiste no transporte de oxigênio através de uma camada úmida na superfície até a corrente sanguínea.
Uma vez que o oxigênio está no sangue, ele pode se espalhar pelo corpo para atingir todas as células e tecidos. Este sistema é usado por anfíbios, vermes e sanguessugas, por exemplo.
Assim como as tênias, as minhocas têm um corpo cilíndrico, mas delgado, com grande área de superfície e pouco volume.
Além disso, eles mantêm o úmero do corpo, secretando um muco viscoso nas glândulas epiteliais que permite que ele retenha e dissolva o oxigênio do ar.
Referências
- Beal, Lauren. "Uau! As maravilhas de uma minhoca. Como a difusão permite que uma minhoca respire ”. Recuperado em 5 de junho de 2017 em sas.upenn.edu.
- Ciência esclarecida (2017). “Respiração - Como funciona”. Recuperado em 5 de junho de 2017 em scienceclarified.com.
- Raven, P., Johnson, GB (2002) Biology, Sixth Edition. McGraw Hill, Dubuque, 11053-1070 pp.
- Science Encyclopedia (2017). " Respiração - Respiração externa ”. Recuperado em 5 de junho de 2017 em science.jrank.org.
- Ilimitado. “O sistema respiratório e a difusão direta”. Recuperado em 5 de junho de 2017 em boundless.com.