Le terme ??respiration?? fait r?f?rence ? deux processus distincts, qui se produisent tous deux chez les ?tres vivants et sont li?s ? la production d’?nergie. L’un est la respiration physiologique, le processus par lequel un organisme absorbe de l’oxyg?ne et excr?te du dioxyde de carbone. La seconde est la respiration cellulaire, une s?rie de r?actions biochimiques qui permettent ? une cellule de g?n?rer de l’?nergie.
Respiration physiologique
Il y a quatre ?tapes dans ce processus chez l’homme et d’autres mammif?res, et elles tracent la progression de l’oxyg?ne de l’inhalation dans les poumons ? l’absorption par les organes internes et d’autres tissus. Il couvre ?galement l’expiration du dioxyde de carbone.
Ventilation
La premi?re ?tape est la ventilation, dans laquelle l’air entre et sort des alv?oles des poumons. Ce sont des structures fibreuses de collag?ne qui se dilatent lors de l’inhalation, pour absorber le maximum d’oxyg?ne ; ? l’expiration, ils se contractent et lib?rent du dioxyde de carbone. Les alv?oles ne sont pr?sentes que dans les poumons des mammif?res; cependant, des structures similaires existent chez d’autres animaux vert?br?s, tels que les reptiles et les oiseaux.
?change de gaz pulmonaire
? ce stade, l’oxyg?ne des alv?oles p?n?tre dans le syst?me circulatoire par les capillaires pulmonaires. Les alv?oles et les capillaires pulmonaires sont s?par?s par une barri?re de seulement deux cellules d’?paisseur ; une fois franchie cette barri?re, les mol?cules d’oxyg?ne se lient ? l’h?moglobine, une prot?ine sp?ciale, dans les globules rouges.
Transport de gaz
Le transport des gaz commence dans les capillaires pulmonaires. Dans cette ?tape, l’oxyg?ne li? ? l’h?moglobine se d?place ? travers les vaisseaux sanguins du syst?me circulatoire, pour finalement p?n?trer dans les capillaires dans tout le corps. Les capillaires alimentent les organes, les glandes et autres tissus, qui ont besoin d’un apport constant d’oxyg?ne pour fonctionner.
?change de gaz p?riph?rique
La derni?re ?tape est l’?change gazeux p?riph?rique, au cours duquel l’oxyg?ne passe des capillaires aux cellules. Cela se produit de la m?me mani?re que la diffusion des gaz entre les alv?oles et les capillaires pulmonaires dans les poumons. Les gaz r?siduaires, tels que le dioxyde de carbone excr?t? par les cellules, p?n?trent dans les capillaires et se d?placent ? travers le syst?me circulatoire vers les poumons, o? ils sont lib?r?s lors de l’expiration.
Autres syst?mes physiologiques
La respiration n’est pas exclusive aux organismes dot?s de poumons. Par exemple, chez la plupart des esp?ces de poissons, il se produit dans les branchies, qui permettent aux animaux d’extraire l’oxyg?ne de l’eau. Chez les amphibiens, la plupart des ?changes gazeux se produisent ? travers la peau; les poumons fournissent un moyen de contr?ler les niveaux d’oxyg?ne du corps, en agissant comme une source secondaire d’oxyg?ne. Les plantes produisent de l’oxyg?ne via la photosynth?se et en absorbent davantage par diffusion ? travers leurs feuilles. Quel que soit le processus physique, tous ces organismes absorbent de l’oxyg?ne et excr?tent du dioxyde de carbone, tout comme les mammif?res.
Respiration cellulaire
L’oxyg?ne apport? aux tissus par la respiration physiologique est utilis? dans toutes les cellules pour le processus biochimique de la respiration cellulaire. Ce processus, ?galement appel? m?tabolisme oxydatif, est un ensemble de r?actions chimiques, dont beaucoup impliquent l’oxyg?ne, qui permettent au corps de convertir certaines mol?cules en ?nergie utilisable. Dans les cellules animales et v?g?tales, les r?actions se produisent qui convertissent les nutriments en une mol?cule riche en ?nergie appel?e ad?nosine triphosphate (ATP).
L’oxyg?ne est n?cessaire ? la respiration cellulaire car de nombreuses r?actions d’oxydor?duction, ?galement appel?es r?actions redox, se produisent tout au long du processus de respiration. Ce gaz est un puissant agent oxydant, ce qui signifie que, dans les r?actions chimiques, il peut facilement donner ses ?lectrons disponibles. Cela le rend tr?s utile dans les r?actions.
Les r?actions qui se produisent sont ?galement appel?es cataboliques, car elles cassent les grosses mol?cules nutritives en plus petites. Ces mol?cules sont des sucres, qui sont d?riv?s des glucides ; acides gras provenant des graisses alimentaires; et les acides amin?s, d?riv?s des prot?ines. Les ?lectrons sont lib?r?s lorsque les nutriments sont d?compos?s et les ?lectrons sont utilis?s dans des r?actions qui produisent de l’ATP. Cette mol?cule riche en ?nergie est ensuite utilis?e dans les cellules pour alimenter presque toutes les r?actions qui se produisent en leur sein.
Respiration cellulaire ana?robie
Chez les animaux et les plantes, ainsi que chez de nombreuses esp?ces bact?riennes, le type de respiration cellulaire qui se produit est a?robie, ce qui signifie simplement qu’il utilise de l’oxyg?ne. Chez certaines esp?ces de bact?ries, la respiration est ana?robie, ce qui signifie qu’elle n’utilise pas d’oxyg?ne. Au lieu de cela, ces organismes utilisent des mol?cules telles que le nitrate ou le soufre comme substitut. Certains ont m?me ?volu? au point de ne pouvoir vivre que dans des environnements sans oxyg?ne.