pernapasan langsung terjadi antara sel-sel makhluk hidup dan lingkungan, tanpa bernapas organ yang dibutuhkan; yaitu, pertukaran gas terjadi melalui membran. Dalam organisme ini, transportasi oksigen terjadi dengan difusi sederhana; Karena oksigen ditemukan dalam jumlah yang lebih besar di luar, ia berdifusi ke dalam tubuh.
Respirasi langsung adalah salah satu dari beberapa jenis respirasi bersama dengan respirasi difusi darah , respirasi trakea , respirasi insang , dan respirasi paru – paru . Ini diklasifikasikan ke dalam respirasi sederhana atau kompleks, menurut mekanisme yang berbeda untuk mengekstraksi oksigen dari lingkungan mereka.
Bernapas adalah proses yang tidak disengaja. Fungsi utamanya adalah mengantarkan oksigen ke sel-sel tubuh dan mengeluarkan karbon dioksida. Semua makhluk hidup memiliki mekanisme untuk melakukan proses ini.
Dalam semua kasus, pertukaran gas yang terjadi antara organisme dan lingkungannya dilakukan melalui difusi, proses fisik yang memungkinkan pertukaran ini.
Dalam kasus manusia, difusi terjadi di paru-paru dan dalam kasus organisme yang lebih sederhana, seperti spons atau ubur-ubur, itu terjadi di seluruh permukaan tubuh mereka.
Makhluk paling sederhana, seperti organisme bersel tunggal, bergantung sepenuhnya pada difusi untuk pergerakan dan pertukaran gas.
Ketika kompleksitas organisme ini meningkat, sel-sel menjauh dari lapisan sel tempat terjadi pertukaran gas dengan lingkungan. Dengan cara ini menjadi lebih sulit untuk mendapatkan dan menghilangkan gas melalui difusi.
Pernapasan langsung atau pernapasan difusi
Terlepas dari kenyataan bahwa organisme khusus memiliki banyak variasi sel dengan fungsi yang berbeda, satu struktur umum untuk semua sel: membran sel atau membran plasma.
Membran ini membentuk semacam penghalang di sekitar sel dan mengatur segala sesuatu yang masuk dan meninggalkannya.
Struktur membran sel sangat penting. Ini terutama terdiri dari dua lembar fosfolipid dan protein yang membuatnya mengontrol apa yang melewatinya.
Fosfolipid adalah molekul yang terdiri dari asam lemak, alkohol (gliserol), dan gugus fosfat. Molekul-molekul ini berada dalam gerakan acak yang konstan.
Membran sel bersifat semipermeabel, yang berarti bahwa molekul kecil tertentu dapat melewatinya. Karena molekul membran selalu bergerak, ini memungkinkan terbentuknya bukaan sementara yang memungkinkan molekul kecil untuk menyeberang dari satu sisi membran ke sisi lainnya.
Pergerakan konstan ini, dan konsentrasi molekul yang tidak proporsional di dalam dan di luar sel, membuatnya lebih mudah untuk bergerak melintasi membran.
Zat-zat di dalam sel juga membantu menentukan tingkat konsentrasi antara sel dan sekitarnya.
Di dalam Anda dapat menemukan sitosol, yang sebagian besar terdiri dari air; organel dan berbagai senyawa seperti karbohidrat, protein dan garam, antara lain.
Difusi oksigen
Molekul bergerak di bawah tingkat konsentrasi. Artinya, pergerakannya beralih dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah. Proses ini disebut penyiaran.
Molekul oksigen dapat melewati membran plasma sel karena cukup kecil dan dalam kondisi yang tepat.
Sebagian besar makhluk hidup terus-menerus menggunakan oksigen dalam reaksi kimia yang terjadi di sel mereka. Proses kimia ini meliputi respirasi sel dan produksi energi.
Oleh karena itu, konsentrasi oksigen di dalam sel jauh lebih rendah daripada konsentrasi oksigen di luar sel. Jadi molekul bergerak dari luar ke dalam sel.
Demikian juga, sel juga menghasilkan lebih banyak karbon dioksida daripada lingkungannya, sehingga ada konsentrasi yang lebih tinggi di dalam sel daripada di luar.
Kemudian karbon dioksida ini bergerak dari dalam ke luar sel. Pertukaran gas ini sangat penting untuk kelangsungan hidup.
Hukum Fick
Ada organisme yang tidak memiliki organ pernapasan khusus seperti manusia. Jadi mereka harus mengambil oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida melalui kulit mereka.
Agar pertukaran gas sederhana ini terjadi, diperlukan beberapa kondisi. Hukum Fick menyatakan bahwa proporsi difusi melalui membran tergantung pada luas permukaan, perbedaan konsentrasi dan jarak.
Oleh karena itu, tubuhnya harus kurus dan panjang ( volumenya rendah tetapi luas permukaannya banyak). Selain itu, mereka harus mengeluarkan beberapa zat lembab dan kental yang memfasilitasi pertukaran (seperti yang terjadi dengan lendir yang ditemukan di paru-paru).
Organisme Pernapasan Langsung
Organisme seperti cacing kremi (nematoda), cacing pita (cacing pipih), ubur-ubur (coelenterates) dan bunga karang (porifers) yang bernapas melalui difusi, tidak memiliki sistem pernapasan, cenderung berbentuk panjang dan tipis, dan selalu mengeluarkan cairan kental atau lendir.
Karena bentuk dan kesederhanaan organisme ini, setiap sel dalam tubuh Anda sangat dekat dengan lingkungan luar. Sel-selnya tetap lembab sehingga difusi gas dilakukan secara langsung.
Ubur-ubur
Cacing pita berukuran kecil dan pipih. Bentuk tubuh Anda meningkatkan luas permukaan dan luas difusi, memastikan bahwa setiap sel di dalam tubuh dekat dengan permukaan membran luar untuk mengakses oksigen.
Jika parasit ini berbentuk silinder, maka sel-sel pusat tubuh Anda tidak akan bisa mendapatkan oksigen.
Akhirnya, perlu dicatat bahwa proses difusi yang memungkinkan diperolehnya oksigen dan pengeluaran karbon dioksida adalah proses pasif seperti mekanisme pernapasan lainnya. Tidak ada tubuh yang melakukannya secara sadar, juga tidak dapat mengendalikannya.
Bernapas dengan difusi darah
Bentuk difusi yang lebih kompleks menggabungkan sistem peredaran darah yang memungkinkan perpindahan yang lebih besar. Ini terdiri dari pengangkutan oksigen melalui lapisan lembab di permukaan ke aliran darah.
Begitu oksigen ada di dalam darah, ia dapat melakukan perjalanan ke seluruh tubuh untuk mencapai semua sel dan jaringan. Sistem ini digunakan oleh amfibi, cacing dan lintah, misalnya.
Seperti halnya cacing pita, cacing tanah memiliki tubuh silindris yang tipis dengan luas permukaan yang besar dan volume yang kecil.
Selain itu, mereka menjaga humerus tubuh Anda dengan mengeluarkan lendir kental di kelenjar epitel Anda yang memungkinkannya menjebak dan melarutkan oksigen dari udara.
Referensi
- Beal, Lauren. “Wow! Keajaiban Cacing Tanah. Bagaimana Difusi Memungkinkan Cacing Tanah Bernafas”. Diakses tanggal 5 Juni 2017 di sas.upenn.edu.
- Ilmu Klarifikasi (2017). “Respirasi – Cara kerjanya”. Diakses pada 5 Juni 2017 di scienceclarified.com.
- Raven, P., Johnson, GB (2002) Biologi, Edisi Keenam. McGraw Hill, Dubuque, 11053-1070 hal.
- Ensiklopedia Sains (2017). ” Respirasi – Respirasi Eksternal ”. Diakses pada 5 Juni 2017 di science.jrank.org.
- Tanpa batas. “Sistem Pernapasan dan Difusi Langsung”. Diakses tanggal 5 Juni 2017 di boundless.com.