Solunum Sistemi – Solunum Çeşitleri
Oksijenli solunum yapan organizmalar, hücrelerine gerekli oksijeni almak ve metabolik süreçler için kullanmak amacıyla solunum adı verilen gaz alışverişini gerçekleştirirler. Bu solunum süreci, dışarıdan alınan oksijenin hücrelere taşınması ve hücrelerde oluşan karbondioksitin vücuttan atılması şeklinde meydana gelir.
Gaz alışverişi için akciğerler, deri ve solungaçlar gibi organlar kullanılır. Solunum süreci, iç solunum ve dış solunum olmak üzere iki ana bölümde gerçekleşir.
Dış solunum, solunum organları aracılığıyla dış ortamdan hava alınması ve verilmesi, yani soluk alma ve verme işlemidir.
İç solunum ise, solunum organlarında alınan oksijenin hücrelere iletilmesi ve hücrelerde üretilen karbondioksitin solunum organlarına taşınması sürecidir. İnsanlarda, bu oksijen ve karbondioksit transferi kan ve dolaşım sistemi aracılığıyla gerçekleşir.
ÖNEMLİ NOT! Oksijenli solunum, hücre içinde ATP üretimi için gerekli olan reaksiyonları ifade eder. Eğer metinde sadece “solunum” terimi kullanılmışsa, genellikle iç veya dış solunum süreçlerinden biri anlatılmak isteniyordur.
Canlılarda Solunuma Hızlı Bir Genel Bakış
Tek hücreli organizmalarda, özelleşmiş bir solunum sistemi bulunmaz. Gaz alışverişi, hücre yüzeyinden difüzyon yoluyla gerçekleşir.
Bitkilerde Solunum
Bitkilerde solunum, stoma, lentisel ve kökler aracılığıyla meydana gelir. Belirli saatlerde (örneğin, “fotosentez hızı = oksijenli solunum hızı” koşulu sağlandığında), solunum durabilir. Ancak bu iki reaksiyonun hızı kısa bir süre boyunca eşit devam eder; bu nedenle bu durumu istisna olarak değerlendirebiliriz.
Bitkilerde, diğer hayvanlarda olduğu gibi sadece oksijen alımı ve karbondioksit çıkışı gözlemlenmez. Fotosentez hızının yüksek olduğu öğle saatlerinde, stomalardan karbondioksit alımı ve oksijen salımı gerçekleşir.
Su bitkilerinde ise gaz alışverişi, tek hücreli organizmalardaki gibi difüzyonla gerçekleşir.
Hayvanlarda Solunum
İlkel hayvanlarda (örneğin sünger veya sölanter gibi), özelleşmiş bir solunum sistemi oluşmamıştır. Bu nedenle solunum, hücre yüzeyinden difüzyonla gerçekleşir.
Hayvanlar, türlerine göre deri solunumu, solungaç solunumu, trake solunumu ve akciğer solunumu gibi farklı türlerde solunum yaparlar. Örneğin bazı gelişmiş omurgalılar, deri solunumunu sınırlı bir şekilde yaparken, çoğunlukla akciğer solunumu gerçekleştirirler. Bazı hayvanlar (örneğin balıklar), sadece solungaç solunumu yaparlar. Buna karşılık, bazı böcekler, çok ayaklılar ve kabuklulardan oluşan gruplar sadece trake solunumu ile oksijen temin ederler.
Sonuç olarak, hayvanların evrim düzeyine bağlı olarak farklı solunum tipleri vardır. Bazı hayvanlar birden fazla solunum tipini eş zamanlı olarak kullanabilirler.
Solunum Çeşitleri
Tüm solunum organları, ortak bir amaca hizmet eder: havadaki oksijeni alıp dolaşım sistemine (veya doğrudan hücrelere) taşımak. Havadan dolaşım sistemine geçiş, genellikle difüzyon ile gerçekleşir ve bu difüzyon hızını artırmak için solunum yüzeyleri sürekli nemli tutulur.
A) Deri Solunumu
Deri solunumu, toprak solucanları ve yetişkin kurbağalarda görülür. Bu solunum türünde gaz değişimi nemli deri yüzeyi aracılığıyla gerçekleşir ve difüzyon ile olur.
İnsanlarda (%1-5) ve yetişkin kurbağalarda (%25 kadar) yardımcı bir solunum yöntemi olarak deri solunumu mevcuttur.
B) Solungaç Solunumu
Solungaç solunumu, özellikle balıklar olmak üzere suda yaşayan birçok omurgasız ve omurgalı canlıda, ayrıca kurbağa larvalarında görülür. Bu solunum türünde canlılar, suda çözünmüş oksijeni solungaçlar aracılığıyla dolaşım sistemine alır.
Solungaç solunumu yapan canlıların en büyük zorluğu, suda havadakine göre daha az oksijen bulunmasıdır. Bu sorunun üstesinden gelmek için solungaçlar, daha fazla suyun geçtiği ve difüzyon hızının arttığı bir yapıya sahiptir. Balıklar suyu ağızlarından alır ve solungaç yaprakları üzerinden geçirir. Bu sırada oksijen difüzyonla kana geçerken, karbondioksit dışarı atılır. Kan, solungaç iplikçiklerinde ters yönde akar; bu, suyun solungaçlar üzerindeki akış yönünün tersidir. Bu ters akış, difüzyon hızını artırarak daha fazla oksijen alınmasını sağlar.
Ters akım mekanizması sayesinde sürekli olarak sudan kana oksijen geçişi sağlanır ve suyun içerdiği oksijenin büyük bir kısmı kullanılır.
Ayrıntı Notu: Gazlar, soğuk sularda daha fazla çözünme eğilimindedir. Bu nedenle soğuk sular, oksijen açısından daha zengin olabilir.