A respiração é sinónimo de vida. De facto, os seres vivos necessitam de um fluxo de oxigénio para as células e da remoção do CO2, que se forma como consequência das reacções metabólicas que lá ocorrem.
A maior parte das células nos seres vivos, realiza respiração aeróbia de modo a satisfazer as suas necessidades energéticas. Neste processo, para além da degradação de moléculas orgânicas, ocorre consumo de O2, pelo que o fornecimento deste gás às células tem de ser contínuo.
Trocas gasosas nas plantas
As plantas realizam uma série de funções metabólicas indispensáveis à sua sobrevivência. A transpiração, fotossíntese e respiração são exemplos de processos aliados às trocas gasosas entre as plantas e o m.ambiente.
Os estomas (contidos nos cloroplastos) permitem que as trocas gasosas se processem de forma eficiente, isto, porque são responsáveis pela quantidade de gases absorvidos e libertados. Estes são constituídos, basicamente, por duas células-guarda que delimitam uma abertura, o ostíolo, é este quem comanda a abertura e fechamento dos estomas. Nas células ricas em cloroplastos, as paredes celulares que limitam a abertura são mais espessas que as paredes opostas. Este facto permite-lhes variar a abertura do ostíolo em função do seu grau de turgescência. Quando estas células perdem água, a pressão sobre as paredes que delimitam o ostíolo diminui e o estoma fecha. Quando as células guarda estão túrgidas, os ostíolos abrem.
As variações de tugescência das células-guarda dependem do movimento de iões para o seu interior, em especial iões K+, isto através de transporte activo. O aumento da concentração de iões provoca a entrada de água por osmose, com consequente aumento de turgescência e abertura do estoma. A diminuição de concentração de iões por difusão simples provoca a saída de água para as células vizinhas, diminuindo o colume celular, o que provoca o fecho do estoma.
Este mecanismo de abertura/fecho é influenciado por diversos factores tais como: a luz, a temperatura, o vento e o conteúdo mineral da água no solo.
Trocas gasosas nos animais
Nos animais as trocas gasosas podem ocorrer directamente entre as células e o meio exterior, através da difusão directa - trocas de gases através da superfície de contacto, ocorre em alguns animais aquáticos e terrestres com baixas taxas metabólicas e elevada relação superficíe/volume corporal.
*hematose traqueal: os sistemas constituidos por traqueias que se ramificam, entram em contacto com as células do organismo, com há troca de gases. O oxigénio difunde-se directa e rapidamente através das traqueias sem a utilização de um sistema de transporte, o que permite ao animal elevadas taxas metabólicas.
Em suma: quanto maior é a superfície de contacto, mais rapidamente se dão as trocas gasosas e maior é a taxa metabólica desse mesmo organismo.
As trocas gasosas podem ainda ocorrer por difusão indirecta, isto, através de três processos:
* hematose cutânea: os gases difundem-se entre a superfície do corpo do animal e o sangue, ocorrendo, portanto, difusão indirecta. Este processo é possívela graças à abundante vascularização existente por debaixo da superfície da pele e à manutenção da húmidade na superfície do corpo - tegumento. Hematose comum em anfíbios, funcionando como suplemento da hematose pulmonar.
* hematose branquial: este tipo de hematose dá-se ao nível das branquias, em animais aquáticos. As lamelas, fragmentos das branquias, são banhadas por sangue que circula no sentido oposto ao da passagem de água nesta cavidade. O mecanismo contracorrente garante o contacto do sangue com a água, garantido assim a oxigenação deste.
* hematose pulmonar: este processo além de ocorrer nos vertebrados terrestres, também, só ocorre em órgãos especializados. Os órgãos especializados são então constítuidos por uma rede de tubos de diâmetro cada vez menor, que terminam em pequenos sacos, os alvéolos. Estes órgãos com a mudança de alterações físicas, fizeram notar também nos seus animais pequenas alterações. Tais como:
- aumento da compartimentação dos pulmões -> aumento da área da superfície respiratória;
- especialização dos sistemas de ventilação;
- aumento da eficiência da circulação sanguínea.