3. La respirazione negli animali

Che tipo di reazione chimica è la respirazione?

Confronta le due immagini. Come vedi, esiste una corrispondenza tra ciò che avviene quando una candela brucia e ciò che succede in una cellula quando si “bruciano” le sostanze organiche.

In una candela che brucia avviene una reazione chimica tra l’ossigeno dell’aria e la cera; si sviluppa energia sotto forma di luce e calore (la fiammella) e vengono eliminate acqua e anidride carbonica. Lo stesso fenomeno avviene nelle cellule: lo zucchero degli alimenti reagisce con l’ossigeno per produrre energia senza sviluppo della fiamma. Anche in questo caso si producono acqua e anidride carbonica. Questo tipo di reazione è detto ossidazione.

È possibile “vedere” l’anidride carbonica?

L’anidride carbonica è un gas incolore e quindi invisibile; può però essere “reso visibile” da una particolare sostanza che ne indica la presenza: l’acqua di calce. L’acqua di calce è un liquido trasparente che reagisce con l’anidride carbonica diventando opaco e biancastro. Osserva l’esperimento: in una scatola di plexiglas è stato messo un piattino con dell’acqua di calce ( a ). Per qualche minuto viene introdotto nella scatola un topo ( b ).

Negli animali, la respirazione è svolta da organi diversi a seconda dell’ambiente di vita. L’ossigeno, per essere utilizzato dal corpo, deve essere disciolto in acqua, perciò gli animali acquatici hanno gli organi respiratori esterni, a contatto con l’acqua. In essi, inoltre, gli organi respiratori e il meccanismo della respirazione sono piuttosto semplici. Le prime forme di vita sono infatti comparse nell’acqua e gli organi degli animali acquatici sono di solito più primitivi di quelli degli animali terrestri. Osserva la composizione dell’acqua durante il suo percorso all’interno del corpo di un pesce: l’acqua si impoverisce di ossigeno e si arricchisce di anidride carbonica, perciò puoi dedurre che sia avvenuta la respirazione.

Negli uccelli (20), gli organi respiratori si sono adattati al volo: i polmoni, piccoli e poco elastici, sono aiutati nella loro funzione dai sacchi aeriferi che si insinuano tra i visceri e le ossa. Quando gli uccelli sono a riposo, i movimenti della gabbia toracica fanno funzionare i sacchi aeriferi come dei soffietti; quando sono in volo, la gabbia toracica è rigida e la ventilazione è dovuta esclusivamente ai sacchi aeriferi, che producono una corrente d’aria tanto più forte quanto più è veloce il volo. I mammiferi acquatici, come il delfino e la balena, respirano l’ossigeno dell’aria che inspirano quando risalgono in superficie; sono perciò dotati di polmoni.