Ponieważ tylko małe ilości tlenu mogą być magazynowane (w oksyhemoglobinie krwi lub oksymioglobinie mięśni), utrzymanie stałej przemiany materii jest uzależnione od nieprzerwanej dostawy tlenu do każdej komórki. Większość komórek, jeżeli je pozbawić tlenu nawet na krótki czas, ginie specjalnie czułe na brak tlenu są komórki mózgu ssaków, które przy jego braku ulegają uszkodzeniu już po kilku minutach. Podczas innych reakcji związanych z oddychaniem komórkowym usuwany jest z cząsteczek substratu dwutlenek węgla. Proces dekarboksylacji polegający na odszczepianiu CO2 z większych cząsteczek, może przebiegać niezależnie od pobierania tlenu. Na przykład drożdże mogą przerabiać cukier na alkohol i CO2 bez dostępu tlenu. Jednak u większości zwierząt i roślin przyswajanie tlenu i odłączanie CO2 przebiega równolegle. Powstający w czasie przemiany materii dwutlenek węgla musi być usuwany z komórek i płynów ciała, ponieważ reaguje on z wodą tworząc kwas węglowy (H2CO3). Wymiana gazów u małych, wodnych zwierząt, jak pantofelek czy stułbia, jest procesem bardzo prostym: tlen rozpuszczony w wodzie dyfunduje wprost do komórek, a CO2 z komórek do wody, tak iż nie są tu konieczne specjalne narządy oddechowe. Taką wymianę gazową nazywamy oddychaniem bezpośrednim.
Leave a reply