Bernafas adalah proses pertukaran gas antara makhluk hidup dan lingkungan . Dalam kasus manusia dan hewan, pernapasan melibatkan penggantian karbon dioksida di paru-paru dengan oksigen dari udara.
Secara umum, ada dua jenis pernapasan: pernapasan seluler dan pernapasan eksternal.
1. Respirasi seluler
Juga dikenal sebagai respirasi internal, itu adalah proses mengubah energi kimia menjadi bentuk energi yang dapat digunakan oleh sel.
Proses ini dilakukan melalui oksidasi, degradasi senyawa organik untuk mengubahnya menjadi senyawa anorganik. Respirasi seluler, pada gilirannya, diklasifikasikan menjadi dua jenis: respirasi anaerob dan respirasi aerob.
Dalam respirasi sel, glukosa terdegradasi dalam suatu proses yang terdiri dari dua tahap: glikolisis dan respirasi. Glikolisis terjadi dalam sitoplasma sel dan tidak memerlukan oksigen; Ini terdiri dari degradasi glukosa (6 karbon) oleh serangkaian reaksi biokimia hingga mencapai dua molekul piruvat (3 karbon).
Pernapasan terjadi di mitokondria dan terdiri dari dua tahap: siklus Krebs dan rantai transpor elektron.
Pada tahap terakhir ini, rantai transpor elektron, tempat oksigen (dalam respirasi aerobik) menangkap elektron dan air terbentuk. Jika senyawa lain seperti sulfat atau nitrat mengambil elektron, respirasi anaerob dibahas.
Respirasi aerobik
Ini adalah proses metabolisme energi yang ditandai oleh oksidasi molekul organik oleh aksi oksigen, yang diambil dari udara. Hasil akhirnya adalah air dan karbon dioksida.
Respirasi anaerob
Ini adalah jenis respirasi di mana oksigen dikeluarkan, dan sebagai gantinya, sulfat atau nitrat digunakan, yang bertindak sebagai akseptor akhir rantai transpor elektron yang bertanggung jawab untuk sintesis ATP (adenosin trifosfat, sebuah nukleotida) sangat penting untuk mendapatkan energi seluler).
Hasil akhir dari proses ini adalah karbon dioksida dan etanol.
2. Pernapasan eksternal
Ini adalah proses pertukaran oksigen dan karbon dioksida dengan lingkungan. Ini diklasifikasikan sebagai pernapasan paru, insang, trakea, dan kulit.
Pernapasan paru-paru
Ini adalah jenis respirasi dominan pada vertebrata darat, termasuk manusia. Dalam hal ini, oksigen diambil dari udara melalui hidung dan mulut, dan akan mencapai trakea melalui tenggorokan, melalui gerakan inhalasi dan pernafasan.
Trakea bercabang menjadi dua tabung yang disebut bronkus yang memasuki paru-paru, dan pada gilirannya bercabang menjadi bronkiolus. Ini berakhir di struktur berbentuk karung yang disebut alveoli, yang merupakan tempat pertukaran oksigen untuk karbon dioksida terjadi.
Setelah karbon dioksida diperoleh, ia dikirim kembali ke paru-paru melalui sistem darah, untuk dikeluarkan ke lingkungan.
Pernapasan trakea
Pernapasan trakea, sesuai namanya, terjadi di trakea, yang merupakan struktur yang terdiri dari saluran atau saluran yang dilalui udara. Semua serangga memiliki trakea yang melewati tubuh mereka dan melakukan kontak dengan bagian luar melalui lubang yang disebut spirakel.
Dalam respirasi trakea, spirakel terbuka untuk mengambil oksigen dari udara, dan ketika serangga dalam keadaan diam, tekanan osmotik seluler memungkinkan oksigen larut dengan cairan trakea dan karbon dioksida yang akan dilepaskan ke luar .
Setelah serangga meninggalkan keadaan istirahatnya, cairan trakea diserap oleh jaringan, proses pernapasan selesai dan roh-roh terbuka untuk memulai siklus.
Pernapasan insang
Ini adalah jenis pernapasan yang khas dari kebanyakan hewan air dan dilakukan di insang, struktur berbentuk seperti lembaran yang mengandung pembuluh darah.
Dalam hal ini, pertukaran gas terjadi dalam air, dari mana hewan mengambil oksigen.
Setelah air melewati insang, air akan mengalir langsung ke aliran darah atau hemolimf, cairan berisi nutrisi yang diproduksi oleh hewan invertebrata. Oksigen diangkut ke mitokondria, di mana proses respirasi aerobik memuncak dengan pengusiran karbon dioksida yang telah dihasilkan sebagai hasil pertukaran gas.
Pernapasan kulit
Dalam hal ini, proses pernapasan dilakukan melalui epidermis. Agar ini terjadi secara efisien, kulit harus tetap lembab, karenanya banyak hewan telah mengembangkan karakteristik seperti kulit lunak, dengan beberapa lipatan atau kelenjar lendir untuk menjaga kelembaban.
Annelids (cacing laut), echinodermata dan amfibi memiliki jenis pernapasan ini. Yang terakhir (dalam beberapa kasus), menggabungkan pernapasan kulit dan paru, seperti katak. Namun, itu melalui kulit tempat sebagian besar proses berlangsung.
Kulit hewan dengan respirasi kulit sangat bersifat vaskularisasi, yang memungkinkan oksigen memasuki pembuluh darah secara optimal, dan menghilangkan karbon dioksida dari pembuluh darah ke kulit.
Pernapasan pada tanaman
Meskipun respirasi tanaman sering dikacaukan dengan fotosintesis, mereka adalah proses yang saling melengkapi: dalam respirasi, tanaman mengambil oksigen dan melepaskan karbon dioksida. Sementara dalam fotosintesis, tanaman mengambil karbon dioksida dari lingkungan dan melepaskan oksigen.
Pada tanaman, respirasi eksternal dilakukan melalui struktur yang disebut stomata, yang ditemukan di akar, dan di lentisel, yang terletak di kulit batang dan akar.
Di sisi lain, respirasi seluler tanaman bersifat aerob, oleh karena itu dilakukan sesuai dengan proses yang dijelaskan di atas.