Viena no pazīmēm, kas liecina par to, ka organisms ir dzīvs, ir elpošana.
Elpošana ir gāzu apmaiņa starp dzīvo organismu un apkārtējo vidi.
Elpošana ir viens no svarīgākajiem procesiem visos dzīvajos organismos. Lai organisms varētu kustēties, augt, domāt un uzturēt dzīvību, tam ir nepieciešama enerģija. Šo enerģiju organisms iegūst elpošanas laikā. Elpošana nav tikai ieelpa un izelpa – tas ir process, kas notiek katrā organisma šūnā.
Elpošanu bieži vien saista ar skābekļa uzņemšanu un ogļskābās gāzes izvadīšanu no organismu, tomēr elpošanas process ir krietni sarežģītāks, jo elpošanas galvenais uzdevums ir nodrošināt enerģijas veidošanos organismā. Lai elpotu katra organisma šūna, ir nepieciešams skābeklis un barības vielas (piemēram, glikoze). Šo vielu savienojumā rodas enerģija, ko organisms izmanto dzīvībai svarīgiem procesiem. Tajā pašā laikā rodas arī elpošanas blakusprodukti - ogļskābā gāze un ūdens.
Vienkāršots elpošanas vienādojums:
Glikoze + skābeklis → enerģija + ogļskābā gāze + ūdens
Lai gan visi dzīvie organismi elpo, gāzu maiņa notiek dažādos veidos, piemēram, zīdītāji, tai skaitā cilvēki, elpo ar plaušām. Ieelpojot skābeklis nonāk plaušās, bet pēc tam tas nonāk asinīs un šūnās. Izelpojot no organisma tiek izvadīta ogļskābā gāze. Lielai daļai ūdensdzīvnieku - zivīm, gliemjiem ir attīstītas žaunas, lai uzņemtu skābekli, kas izšķīdis ūdenī. Kukaiņiem elpošana notiek ar īpašu cauruļu sistēmu, trahejām, pa kurām gaiss tieši nonāk ķermeņa audos. Zemāk attīstītie dzīvnieki skābekli uzņem caur ķermeņa virsmu.
Augiem gāzu maiņu nodrošina atvārsnītes - nelielas atveres lapās un citās auga daļās. Augi, tāpat kā citi dzīvie organismi, elpo visu laiku - dienu un nakti.
Dzīvo organismu elpošanas daudzveidība
Augi (arī aļģes un daļa baktēriju un vienšūņu) fotosintēzes procesā saražo glikozi, ko pārējie dzīvie organismi patērē, lai iegūtu enerģiju. Fotosintēzes laikā augi, izmantojot saules gaismu, no ūdens un ogļskābās gāzes ražo glikozi un izdala skābekli. Savukārt elpošanas laikā skābeklis un glikoze tiek izmantotas enerģijas iegūšanai.
Enerģijas maiņa hloroplastos un mitohondrijos
| Elpošana | Fotosintēze |
| Notiek visos dzīvajos organismos. | Notiek augos, aļģēs, dažās baktērijās un vienšūņos. |
| Nepieciešams skābeklis un glikoze. | Nepieciešama ogļskābā gāze un ūdens. |
| Notiek visu laiku - dienā un naktī. | Nepieciešama saules gaisma. |
| Izdalās ogļskābā gāze un ūdens. | Izdalās skābeklis. |
Elpošanas un fotosintēzes salīdzinājums