La respirazione: gli scambi gassosi

Materie:Riassunto
Categoria:Biologia

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Cap. 18. da pag. 49 a 53

LA RESPIRAZIONE: GLI SCAMBI GASSOSI
Le cellule oltre a dover assimilare O2 devono anche eliminare CO2, questi si chiamano scambi gassosi, e sono i processi che permettono la respirazione.

1. NEGLI ANIMALI, LO SCAMBIO DEI GAS AVVIENE IN TRE DIVERSE FASI
Gli scambi gassosi permettono agli animali di utilizzare le molecole di cibo. Questo processo implica tre fasi: 1) Durante la respirazione polmonare, ispirando si diffonde ossigeno nei polmoni, espirando l’anidride carbonica viene espulsa; 2)L’ossigeno viene diffuso tramite i vasi sanguigni, questo si lega all’emoglobina e viene trasportato a tutti i tessuti dell’organismo, contemporaneamente dai tessuti viene rilasciata l’anidride carbonica che va nei polmoni; 3) L’ossigeno permette alle cullale di liberare l’energia contenuta negli alimenti. L’anidride carbonica è il prodotto di rifiuto dovuto dalla rottura delle molecole degli alimenti.

2. GLI ANIMALI SCAMBIANO O2 E CO2 ATTRAVERSO SUPERFICI CORPOREE UMIDE
Negli animali l’ossigeno si diffonde e l’anidride carbonica esce dall’organismo attraverso la superficie respiratoria, che è rivestita da cellule vive e attraverso le membrane, bagnate perché i gas devono essere disciolti nell’acqua, l’O2 viene diffuso e la CO2 espulsa. Troviamo quattro tipo di organi respiratori animali. Il lombrico respira con la pelle, in quanto gli scambi gassosi avvengono lungo tutto la superficie del corpo. Questo animale non ha parti specializzate per gli scambi gassosi, l’ossigeno viene diffuso tramite i numerosi capillari. La sua superficie corporea deve rimare umida così deve vivere in zone umide. La maggior parte degli animali non ha un’estensione della pelle tale da consentire gli scambi gassosi necessari al proprio fabbisogno, oppure in altri la superficie esterna è rivestita di cellule morte. In essi altre parti del corpo si sono trasformate in superfici respiratori. Negli animali acquatici si sono evolute le branchie, estensioni ramificate della superficie corporea. Sono disposte su entrambi i lati del corpo, a contatto con l’aria le branchie collasserebbero, attaccandosi le une alle altre. Negli animali terrestri le superfici respiratorie sono ripiegate all’interno del corpo, e comunicano con il mondo esterno attraverso dei tubi. Gli insetti possiedono le trachee, un vasto sistema di tubi interni che si diramano in tutto il corpo scambiando gas direttamente con le cellule. Gli altri animali terrestri possiedono i polmoni, che sono sacche interne rivestite da un epitelio umido. Grazie all’apparato circolatorio vengono trasportati i gas.

3. LE BRANCHIE SONO ORGANI PER GLI SCAMBI GASSOSI NELL’AMBIENTE ACQUATICO
L’area della superficie respiratoria delle branchie è molto più estesa rispetto il resto della superficie del corpo. Le branchie sono attraversate da un gran numero di vasi sanguigni. Il vantaggio di respirare in acqua è che gli animali non devono spendere energie cercando di mantenere umido la loro superficie respiratoria, lo svantaggio è che la quantità di ossigeno presente nell’acqua è il 3% di quelle nell’aria e varia a seconda della temperatura e dalla presenza dei sali, quindi le branchie devono essere molto efficienti per riuscire ad incamerare una quantità sufficiente di ossigeno. La struttura delle branchie del pesce è composta da quattro archi branchiali, ognuno di essi diviso in due file di filamenti, ognuno di questi porta molte strutture piatte dette lamelle, che corrispondo alla superficie vera e propria. Per indicare l’inspirazione e l’espirazione si usa il termine ventilazione. Quando l’acqua entra nel corpo del pesce dalla bocca, le coperture delle branchie, gli opercoli, sui lati del corpo si chiudono perfettamente. Successivamente la bocca si chiude e l’acqua viene pompata attraverso le branchie ed espulsa opercoli che si riaprono. L’acqua scorre attraverso le branchie in direzione opposta a quella in cui circola il sangue nelle lamelle branchiali. Questo determina una maggiore efficienza delle branchie.

4. IL FLUSSO CONTROCORRENTE CHE HA LUOGO NELLE BRANCHIE FAVORISCE LA DIFFUSIONE DELL’O3 NEL SANGUE.
Lo scambio controcorrente è il trasferimento di sostanze da un liquido che si muove in una direzione a un altro che si muove in direzione opposta. L’acqua scorre sulla superficie delle lamelle in una direzione mentre il sangue nel verso opposto. Mentre scorre attraverso le lamelle acquistando sempre più ossigeno, il sangue viene a contatto con l’acqua che ha una concentrazione sempre maggiore di ossigeno. In questo modo la diffusione è costante favorendo il trasferimento di ossigeno dall’acqua al sangue lungo la superficie della lamella.

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