A respiração celular é um fenômeno que consiste basicamente no processo de extração de energia química acumulada nas moléculas de substâncias orgânicas. Nesse processo, verifica-se a oxidação de compostos orgânicos de alto teor energético, como proteínas e lípidos, para que possam ocorrer as diversas formas de trabalho celular. A organela responsável por essa respiração é a mitocôndria em paralelo com o sistema golgiense.
Ela pode ser de dois tipos, respiração anaeróbica (sem utilização de oxigênio também chamada de fermentação) e respiração aeróbica (com utilização de oxigênio).
Nos organismos aeróbicos, a equação é simplificada da respiração celular pode ser assim representada:
C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + energia (ATP)
Respiração traqueal
Muitos artrópodes têm, como sistema respiratório, um sistema de túbulos, as traqueias que, abrindo para o exterior, levam o ar até aos órgãos onde circula a hemolinfa, permitindo assim as trocas gasosas.
As filotraquéias ou pulmões foliáceos são estruturas exclusivas dos aracnídeos, sempre existindo aos pares.
Cada pulmão foliáceo é uma invaginação (reentrância) da parede abdominal ventral, formando uma bolsa onde várias lamelas paralelas (lembrando as folhas de um livro entreaberto), altamente vascularizadas, realizam as trocas gasosas diretamente com o ar que entra por uma abertura do exoesqueleto.
A organização das filotraquéias lembra a das brânquias, com a diferença de que estão adaptadas à respiração aérea.
Algumas aranhas pequenas e os carrapatos têm, apenas, respiração traqueal.
Respiração branquial
A respiração branquial é mais complexa que os outros tipos de respiração porque o oxigênio encontra-se dissolvido no meio aquático.
Os peixes não fazem movimentos de inspiração e expiração como nos animais pulmonados. Ocorre um fluxo constante e unidirecional de água que penetra pela boca, atinge os órgãos respiratórios e sai imediatamente pelo opérculo.
A cada filamento chega uma artéria com sangue venoso que se ramifica pelas lamelas branquiais. A partir daí o sangue é oxigenado e deixa a estrutura por uma veia.
As trocas gasosas entre o sangue e a água são facilitadas pela presença de um sistema contracorrente: fluxo de água e sangue em sentidos contrários. O sangue que deixa as lamelas branquiais contém o máximo de oxigênio e o mínimo de gás carbônico.
Respiração pulmonar
A respiração pulmonar é o processo pelo qual o ar entra nos pulmões e sai em seguida, num processo conhecido por ventilação pulmonar. É um acontecimento repetitivo que envolve todo o conjunto de órgãos do sistema respiratório.
A complexidade dos pulmões aumenta conforme a independência de água no ciclo de vida do animal aumenta. Nos mamíferos, os pulmões são grandes e ramificados internamente e formam pequenas bolsas: os alvéolos.
Entretanto, nas aves, os pulmões são pequenos, compactos, não-alvelares e deles partem os sacos aéreos. Os sacos aéreos atingem todas as regiões importantes do corpo, havendo inclusive vias que partem desses sacos e penetram no esqueleto (ossos pneumáticos).
Os répteis também apresentam pulmões alveolares porém menos complexos que os dos mamíferos. Os alvéolos ampliam a área de superfície das trocas gasosas.
Anfíbios: surgem após a fase larval. Apresentam alvéolos muito simples, o que é compensado, parcialmente, pela respiração cutânea.
Peixes Pulmonados: utilizam a bexiga natatória como pulmão, o que lhes permite resistir a curtos períodos de seca permanecendo enterrados no lodo.
Respiração cutânea
Os animais de respiração cutânea precisam ter o tegumento (epiderme ou pele) constantemente humedecido, uma vez que o oxigénio e o dióxido de carbono só atravessam membranas quando dissolvidos. Portanto, esses organismos só podem viver em ambientes aquáticos e em ambientes terrestres muito úmidos. Entre as células que formam a sua epiderme, há algumas especializadas na produção de um muco. Esse muco espalha-se sobre o tegumento, mantendo-o húmido e possibilitando as trocas gasosas.
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