タンパク質と生物体の機能理科生物

5分でわかる「呼吸の仕組みとはたらき」呼吸するのは何のため?元塾講師がわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。今回は「呼吸の仕組みとはたらき」について勉強していこう。

呼吸しているのは動物だけじゃない。植物は光合成をするとともに、呼吸もしていることを覚えておこう。

動植物における呼吸について生化学に詳しいライターAyumiと一緒に解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

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Ayumi05

ライター/Ayumi

理系出身の元塾講師。わかるから面白い、面白いからもっと知りたくなるのが化学!まずは身近な例を使って楽しみながら考えさせることで、多くの生徒を志望校合格に導いた。

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1.動物の呼吸

image by iStockphoto

呼吸と聞いてどんなものを思い浮かべるでしょうか。息を吸って吐いて…、これはもっとも身近な呼吸の1つです。生きていくために呼吸は必要不可欠ですね。それはなぜでしょうか。呼吸を止めてしまうとどんな問題があるのでしょうか。今回は呼吸の仕組みと動植物におけるはたらきについて解説していきます。

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まずは肺で行われる呼吸について思い出して考えてみよう。

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1-1.肺呼吸

呼吸と聞いて真っ先に思い浮かべるのが肺呼吸でしょう。皆さんもご存じのように、ヒトは酸素を吸って二酸化炭素を吐くことで呼吸をしていますね。鼻や口から取り込まれた酸素は気管支を通って左右の肺へいき、肺胞(※)という毛細血管が無数に通る小さな袋から取り込まれます。毛細血管に入って赤血球中の色素、ヘモグロビンと結びつくことで血流に乗って循環するのです。そして各組織や臓器といった酸素を必要とされている場所に供給されます。それと同時に不要になった二酸化炭素は赤血球中の酵素によってイオン化されることで血液中を運搬され、呼気として体外に排出されるというサイクルです。

肺呼吸は外呼吸ともよばれ、肺胞と血管の間でガス交換が行われます。空気中の酸素と体内の二酸化炭素を交換するのが一般的に知られている呼吸であり、肺呼吸(外呼吸)です。

※肺胞:肺の器官で、ブドウの房のような構造をしています。効率のいい気体の出し入れのため、表面積が広くなるよう小さな袋が連なっているのが特徴です。

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1-2.細胞呼吸

外呼吸に対して内呼吸というものも呼吸の1つです。これは細胞呼吸ともよばれる体内で行われるガス交換であり、先述したように、肺で吸収された酸素は血管を通って全身の組織や細胞に届けられます。さらに組織や細胞で不要になった二酸化炭素はそこから血管に入り、肺まで巡ってくることで排出されますね。つまり、内呼吸は毛細血管と体組織の間で行われるガス交換なのです。

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呼吸には大きく分けて2種類があるんだな。酸素と二酸化炭素の流れを覚えることで区別するといいぞ。

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