Respirationen

Respirationen är ett övergripande begrepp inom biologi som beskriver hur organismer utbyter gaser med sin omgivning och hur energi frigörs ur näringsämnen i cellerna. Begreppet delas ofta upp i yttre respirationen (ventilation och gasutbyte mellan andningsorgan och blod), inre respirationen (gasutbyte mellan blod och vävnader) samt cellandningen (biokemiska processer i cellerna).

Yttre respirationen omfattar andningsorganens funktion och gasutbytet i lungor eller gälar. Syre tas upp i lungalveolerna och transporteras med blodet, oftast bundet till hemoglobin. Koldioxid lämnar vävnaderna till blodet och slutligen ut i utandningen. Det första steget i gasutbytet sker mellan alvolerna och blodet, följt av transport i blodet till och från kroppens vävnader.

Inre respirationen innebär gasutbytet mellan blodet och kroppens vävnader. Syre diffunderar från blod till celler, medan koldioxid färdas i motsatt riktning från vävnaderna till blodet.

Cellandningen består av glycolys, pyruvatoxidation, citronsyracykeln och elektrontransportkedjan med oxidativ fosforylering. I närvaro av syre används mitokondriernas verksamhet för att generera största delen av ATP. Utan syre kan celler bara genomgå anaerob glykolys, vilket ger mycket mindre ATP och bildar eller laktat eller etanol beroende på organism.

Respirationens betydelse varierar mellan organismer. Aerob respiration kräver syre och ger mer ATP per glukos än anaeroba vägar. Växter, svampar och andra organismer utför både respiration och fotosyntes, men cellandningen pågår i alla celler och regleras av kroppens behov. Reglering sker främst i andningscenter i hjärnstammen med kemoreceptorer som känner av koldioxid, pH och syrenivåer, vilket anpassar andningsfrekvens och djup.