การหายใจ หมายถึง ขบวนการหรือปฏิกิริยาในการสลายสารอาหารของสิ่งมีชีวิต เพื่อให้ได้มาซึ่งพลังงานสำหรับใช้ในการดำรงชีพ ทั้งนี้โดยอาศัยเอนไซม์หลายชนิดและส่วนมากต้องใช้ออกซิเจนด้วย
การหายใจโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 2 ระดับ คือ
1.       การหายใจภายใน (INTERNAL RESPIRATION) เป็นการแลกเปลี่ยนก๊าซออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างเซลล์กับเลือดหรือน้ำเหลืองกับน้ำ
2.       การหายใจภายนอก (EXTERNAL RESPIRATION) เป็นการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างของเหลวในระบบหมุนเวียนกับสิ่งแวดล้อม เช่น การหายใจของคนซึ่งเกิดขึ้นที่ปอด

ตัวอย่างข้อสอบ
      ข้อใดเป็นความหมายของการหายใจในทางชีววิทยา
ก.   การสูดลมหายใจเข้าและการปล่อยลมหายใจออก
ข.   การแลกเปลี่ยนก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างเซลล์ร่างกายกับสิ่งแวดล้อม
ค.   การสลายโมเลกุลของอาหารในสิ่งมีชีวิต เพื่อให้ได้พลังงาน
ง.   กระบวนการกำจัดก๊าซเหลือใช้ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต
ตอบ ค.

การหายใจของสิ่งมีชีวิต


ข้อสังเกต
      โครงสร้างสำหรับแลกเปลี่ยนก๊าซของสัตว์มีความแตกต่างกันมากมายแต่มักจะมีลักษณะร่วมกันอยู่หลายประการ คือ
1.    มีความชุมชื้นอยู่เสมอ
2.    มีผนังบาง
3.    มีเลือดมาหล่อเลี้ยง
4.    มีพื้นที่ผิวสัมผัสมาก

ตัวอย่างข้อสอบ
      ขณะที่กบดำน้ำกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซจะเกิดขึ้นที่
ก.    ปอด
ข.    ผิวหนัง
ค.    เหงือก
ง.    ท่อลม
ตอบ ข.

      คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของอวัยวะหายใจของสัตว์ คืออะไร
ก.    มีถุงลมมาก
ข.    มีพื้นที่ผิวมาก
ค.    มีขนาดใหญ่จุอากาศได้มาก
ง.    มีความชุ่มชื้น
ตอบ ง.

โครงสร้างและกลไกสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซของคน
      ทางเดินอากาศ (RESPIRATORY TRACT) ของคน ประกอบด้วย
รูจมก (NOSTRIL) >>> ช่องจมูก (NASAL CAVITY) >>> คอหอย (PHARYNX)>>> ขั้วปอด (BRONCHUS)
>>> แขนงขั้วปอด (BRONCHIOLE) >>> หลอดลม (TRACHEA)>>> ถุงลม (ALVEOLUS)

การเดินทางเข้าและออกจากปอดของอากาศ
       อากาศเข้าและออกจากปอดโดยอาศยหลักของความแตกต่างระหว่างความดันอากาศภายในปอดกับอากาศภายนอกปอด โดยการเพิ่มและลดปริมาตรของทรวงอก เนื่องจากการเคลื่อนไหวของซี่โครงและกระบังลม (DIAPHRAM) อัตราการหายใจปกติของคนประมาณ 12-16 ครั้งต่อนาที

ข้อควรจำ
      การหายใจของคนเราอยู่นอกเหนือการควบคุมของอำนาจจิตใจ โดยมีการควบคุมอยู่ที่ศูนย์หายใจ (BREATHING CENTER) ที่สมองส่วน MEDULLA OBLONGATA) เซลล์สมองส่วนนี้มีความว่องไวต่อปริมาณ CO2 ถ้าปริมาณของ CO2 มาก ศูนย์หายใจจะกระตุ้นให้มีการหายใจเร็วขึ้น ถ้าปริมาณ CO2 ต่ำ ศูนย์หายใจจะกระตุ้นให้มีการหายใจช้าลง

ตัวอย่างข้อสอบ
      ในขณะที่เรานอนหลับอัตราการหายใจจะอยู่ในสภาพใด
ก.    ช้าลง เพราะเมดุลลาออบลองกาตาไม่ทำงานเนื่องจากมี CO2 สูง
ข.    ช้าลง เพราะเมดุลลาออบลองกาตาไม่ถูกกระตุ้นแรง เนื่องจากมี CO2 ต่ำ
ค.    ช้าลง เพราะเมดุลลาออบลองกาตาไม่ถูกกระตุ้นแรง เนื่องจากมี O2 ต่ำ
ง.    ช้าลง เพราะหัวใจเต้นช้าและมีกระบวนการเมตาบอลิซึมต่ำ
ตอบ ข.

การหายใจระดับเซลล์
       การหายใจระดับเซลล์ คือ การสันดาปอาหารจนเกิดพลังงานในรูปของสารประกอบที่มีพลังงานสูง การหายใจระดับเซลล์แบ่งเป็น 2 แบบ คือ
1.    การหายใจแบบใช้ออกซิเจน (AEROBIC RESPIRATION)
2.    การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน (ANAEROBIC RESPIRATION)

การสลายโมเลกุลของสารอาหารแบบใช้ออกซิเจน
      สารอาหารที่ให้พลังงานได้แก่ คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน แต่สารที่เป็นแหล่งพลังงานหลักที่เซลล์นำมาใช้ คือ กลูโคส
การสลายกลูโคสแบ่งเป็น 4 ขั้นตอน คือ
1.  ไกลโคไลซิส (GLYCOLYSIS)
2.  การสร้างซีติลโคเอนไซม์เอ (ACETYL COENZYME A)
3.  วัฏจักรเครบส์ (KREB’S CYCLE)
4.  การถ่ายทอดอิเลคตรอน (ELECTRON TRANSFER)

ข้อควรจำ
การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในการสลายกลูโคส 1 โมเลกุล


ข้อสังเกต
      การหายใจแบบไม่ใช้ ออกซิเจน
-     ได้พลังงาน 2 ATP
-     ในพืชและยีสต์ได้เอทิลแอลกอฮอล์เป็นผลิตภัณฑ์
-     ในกล้ามเนื้อลายและแบคทีเรียบางชนิคได้กรดแลกติกเป็นผลิตภัณฑ์

ตัวอย่างข้อสอบ
      ผลจากการหายใจในภาวะที่ไม่มีออกซิเจนในมนุษย์ คือ
ก.    กรดไพรูวิก
ข.    กรดมาลิก
ค.    กรดแลกติก
ง.    กรดซักซินิก
ตอบ ค.

      ถ้าร่างกายไม่ได้รับ O2 ขบวนการหายใจจะมีแค่ระยะใด
ก.    ไกลโคไลซิส
ข.    การสร้างซีติลโคเอนไซม์เอ
ค.    วัฏจักรเครบส์
ง.    การถ่ายทอดอิเลคตรอน
ตอบ ก.

      ออกซิเจนเข้าไปเกี่ยวข้องกับกระบวนการหายใจในขั้นใด
ก.    ไกลโคไลซิส
ข.    การสร้างซีติลโคเอนไซม์เอ
ค.    วัฏจักรเครบส์
ง.    การถ่ายทอดอิเลคตรอน
ตอบ ค.

แหล่งที่เกิดการหายใจระดับเซลล์
       การหายใจระดับเซลล์จะเกิดขึ้นภายในไมโตคอนเดรีย (MITOCHONDRIA) โดยมีแหล่งที่เกิดปฏิกิริยาในขั้นตอนต่างๆดังนี้
-     ไกลโคไลซิส เกิดในไซโทพลาซึม
-     วัฏจักรเครบส์ เกิดในส่วนที่เป็นของเหลว (MATRIX)
-     การถ่ายทอดอิเลคตรอน เกิดขึ้นที่เยื่อชั้นในของไมโทคอนเดรีย