Canlılarda Solunum ve Solunum Sistemleri

Giriş


Canlıların tüm yaşamsal faliyetleri için gerekli enerjiyi vücutlarındaki
organik mo-leküllerin oksidasyonuyla elde ettiklerini öğrenmiştik. Bu
reaksiyonların temelözelliği hidrojen vericilerden alınan hidrojenlerin
(elektronlarının) alıcı molekülle-re taşınmasıdır. Canlılarda bu
sistemde son hidrojen alıcısı oksijen molekülüdür.Yani bu olay için
oksijen gereklidir. Vücutta oksijen depolanmasıson derece sınırlı-dır.
Bu nedenle metabolizmanın sürdürülmesi için hücrelere sürekli olarak
oksijensağlanması gerekmektedir. Hayvanların bu oksijeni dışardan
aldıklarını da biliyo-ruz.Bu olaylar sonucu ortaya çıkan artık ürün
karbondioksidin de dokulardan uzaklaş-tırılıp, dışarıatılmasıda
gerekmektedir. Canlılarda gerek oksijenin alınması, gerek-se
karbondioksidin vücuttan atılması değişik yapılarla
gerçekleştirilmektedir. İştedışardan oksijen alan, dışarıya da CO2’i
veren sistem solunum sistemidir.


Solunum Sistemleri


Bitkilerde Gaz Değişimi


Yüksek bitkilerin organlarının dışyüzleri gerek gaz, gerekse suya
karşıçok az geçir-gen olan ve hücre arası boşlukları bulunmayan
epidermis dokusu ile örtülüdür. Bunedenle dışortamla iç ortam arasında
gaz alışverişi ve bazımaddelerin dışarıya ve-rilişini sağlamak üzere
epidermiste yapılar oluşmuştur. Bu yapılara stoma (göze-nek) adı
verilmektedir. Bir stoma, aralarında stoma açıklığı (por) denen bir
açık-lık bırakan ve birbirine bağlı iki stoma hücresi’nden oluşur. Bu
yapı havalandırmaparenkiması ile birlikte havalandırma sistemini meydana
getirir. Havalandırmaparenkimasında yer alan hücre
arasıboşluklarıboşluklarıstoma altında bulunan vestoma boşluğu denen
geniş bir hücre arası boşluğu ve por yoluyla dış ortamabağlanmıştır

Fotasontez göreviyle ilgili dokuların üzerindeki epidermiste stoma
sayısı fazladır.çiçekte ve su bitkilerinde stomalar ya tamamiyle yok
olmuştur ya da sayıları çokazalmıştır. köklerde de stomaya rastlanmaz.


Stomaların Çalışma Mekanizması

Stomalardan gaz değişiminin sağlanması stomaların açılıp kapanmasıyla
gerçek-leştirilir. Bu mekanizmanın çalışmasıhem stoma hücrelerinin hem
de çevrelerinde-ki epidermis ve mezofil hücrelerinin turgor durumuna
bağlıdır. Bu hücrelerdeki os-motik konsantrasyonun değişmesi ile oluşan
difüzyon farkına bağlı olarak su, yastoma hücrelerine doğru ya da stoma
hücrelerinden komşu epiderma hücrelerinedoğru hareket eder. Su komşu
epidermis hücrelerinden stoma hücrelerine doğruhareket ettiği zaman
stoma hücrelerinin turgor basıncıartar ve stoma porunun dahaince olan
dorsal çeperi (epidermis hücreleri ile komşu olan çeper) daha kalın
olanventral çeperden (por tarafındaki çeper) daha çok gerilir. Bu durum
daha kalın olanventral çeperin daha konkav bir şekil almasına ve iki
stoma hücresi arasında biraçıklık oluşmasına neden olur. Böylece stoma
poru açılır. Aksi durumda, yani stomahücreleri turgor özelliklerini
kaybedince durum tersine döner. Dorsal çeper gergin-liğini ventral çeper
de konkavlığını kaybeder. Sonunda stoma hücreleri gevşek birhal alır,
aradaki açıklık da kapanmış olur.Buradaki turgor durumunun sağlanması ya
da kaybedilmesini sağlayan koşullarışık, su azlığı ve sıcaklıktır. Su,
sıcaklık ve CO2ve O2sınırlayıcı birer faktör olma-dıkça genel olarak
stomalar ışıkta açılır, karanlıkta ise kapanır. Diğer bir
söylemlestomalar gündüz açık, gece kapalıdır.Bitkilerin eğer
transpirasyonla (terleme) yitirdikleri su miktarı köklerle alınan
sumiktarından fazla ise bitkide su sıkıntısıbaşgösterir. Bitkide su
sıkıntısının başlama-sı, stoma hücreleri ile çevrelerindeki mezofil ve
epidermis hücreleri arasında bir di-füzyon basınç farkı(emme kuvveti)
meydana gelmesine neden olur ve bunun sonu-cu su, stoma hücrelerinden
dışarıya yani epidermis ve mezofil hücrelerine doğruhareket eder.
Sonuçta stoma hücrelerinin turgoru azalır ve por kapanır.


Hayvanlarda Görülen Solunum Sistemleri


Tek hücreli canlılar ile vücut duvarıince olan süngerler ve sölentereler
gibi çok hüc-reli hayvanlar bu tür gaz değişimlerini özel bir yapıya
ihtiyaç duymadan kolaylıklayapabilirler. Ancak kompleks yapılı olanlar
gaz değişimini özel doku ve organlar-dan oluşan bir sistem aracılığıyla
gerçekleştirirler. Çünkü hayvanlarda evrimsel ge-lişim sonucu her
hücrenin dışçevre ile doğrudan doğruya gaz alışverişi yapma ola-nağı
ortadan kalkmıştır. Hayvanlar aleminde solunumda gaz değişimini
gerçekleştiren organlar çeşitlilikgöstermesine karşılık, bunları dört
ana grupta toplamak mümkündür.

1. Deri 2. Trake 3. Solungaçlar 4. Akciğerler


Deri Solunumu


En ilkel solunum biçimi olan deri solunumunun görüldüğü bazı basit
yapılı hay-vansal organizmalarda deriden difüzyonla giren oksijen yine
difüzyonla diğer do-ku ve hücrelere iletilir. Basit çok hücreli
hayvanlardan yassı solucanlar (Plathel-minthes), bazı yuvarlak kurtlar
(Nemathelminthes), karasal halkalı solucanlar (An-nelida), mikroskobik
yapıdaki omurgasız hayvanlar deri solunumunun görüldü-ğü hayvan
gruplarıdır. Omurgalılardan kurbağalarda deri solunum önemli yer tu-tar.
Ayrıca ağzın içini ve yutağıkaplayan zarlar da solunum organıgibi görev
yapar.


Trake Solunumu


Gelişmişcanlılarda vücut hacmının artmasınedeniyle vucudun iç
kısımlarında bu-lunan hücrelerin gaz değişimi ancak özel solunum
sistemleriyle gerçekleşebilmek-tedir. Basit solunum sistemlerinden
trakeler bunlardan biridir. Trakeler böcekle-re özgü, basit borulardan
ibaret bir solunum sistemidir. Atmosferik hava, özel boru-lar
aracılığıile vücudun iç hücrelerine iletilerek gaz alış-verişini
sağlarlar (Şekil 8.3).Vücudun abdomen kısmında her segmentte bulunan ve
stigma adı verilen çiftaçıklıklardan hava alınıp verilir. Buradan giren
hava, içorganlara kadar uzanan dal-lı hava borularınyla (trakeler)
taşınır. Trakeler içi bir sıvı ile dolu ve trakeol adıverilen çok ince
borucuklarla sonlanırlar. Oksijen ve karbondioksit değişimi bu sıvıile
dokular arasında gerçekleşir. Böcek hava alışverişini sağlayabilmek için
vücudu-nu kasıp gevşetir. Vücut genişletildiğinde hava trakelere girer,
kasılınca dışarıatılır.


Solungaç Solunumu


Suda yaşayan hayvanlarda görülen genel solunum sistemi solungaçlardır.
Omur-galılardan balıklar, kurbağaların larvaları, omurgasızlardan
yumuşakçalar, sudayaşayan bazı solucanlar, eklembacaklılardan
karidesler, yengeçler bu yapılara sa-hiptirler. Bunlar kendiliğinden
hareket eden ya da su akımları ile hareket edebilenbir sistem
şeklindedir. Omurgalı hayvanlarda solungaçlar akciğerli balıklarda,
se-menderlerde ve kurbağa larvalarında olduğu gibi vücut dışında
olabileceği gibi, biroda içinde kapalı da olabilirler.Solungaçlar ince
epitel çıkıntılarından oluşurlar. Solungaçların üzeri dolaşım
siste-minin kılcal damarları ile örülmüştür. Gaz değişimi, solungaç
epiteli ve kılcal da-marların tek tabakalıyassı eepitelleri arasında
difüzyonla gerçekleşir (Şekil 8.4). Su-da erimişoksijen solungaç
epitelinden kılcal damarlara geçer. Karbondioksit ise tersyönde hareket
eder. Solungacı olan her hayvan, bu organın üzerinde su akımını sağlayan
bazı yapılarasahiptir. Örneğin balıklar ağzını açarak bir miktar su
alır, sonra ağzını kapatarak veağız boşluğunu daraltarak suyun
solungaçlar üzerinden geçmesini sağlarlar.


Akciğer Solunumu


Karasal omurgalıların ve sucul memelilerin solunum organı olan bu sistem
temeliki kısımdan meydana gelir. Bunlardan birincisi havayı ***üren
yollar olan solukborusu (trake), bronş ve bronşcuklardır. İkincisi ise
gaz değişiminin gerçekleşti-ği esnek zarımsı keseler olan alveollerden
oluşan akciğerlerdir.Solunum sistemi gerçekte ağız ve burun boşluğu ile
başlar. Burun boşluğu kıvrımlıyapısı ile burada ilerleyen solunum
havasını hem ısıtır hem de nemlendirir. Ayrıcaburun içindeki kıllar
solunum havasındaki küçük zerrecikleri tutar. Alınan havaburadan gırtlak
kısmına geçer. Gırtlak besin yutulmasının dışında sürekli
açıktır.Yutkunma sırasında gırtlak yukarı doğru kalkar ve küçük dil
geriye doğru yataraksoluk borusunu kapatır.