Wymiana gazowa (
ang.
gas exchange) – proces, w czasie którego dochodzi do
dyfuzji
gazów i ich wymiany pomiędzy całym organizmem a jego otoczeniem (wymiana gazowa zewnętrzna) oraz pomiędzy płynami ustrojowymi a tkankami (wymiana gazowa wewnętrzna). Wymiana gazowa u organizmów fotosyntetyzujących jest związana z takimi procesami jak
fotosynteza
,
oddychanie komórkowe
i
fotooddychanie
, u organizmów
heterotroficznych
wymiana gazowa związana jest tylko z procesem oddychania komórkowego. W potocznym znaczeniu oddychanie jest błędnie zawężane do wymiany gazowej[1].
Wymiana gazowa u zwierząt
Dyfuzja gazów odbywa się poprzez powierzchnię oddechową, którą jest powierzchnia całego
układu oddechowego
, a czasem nawet powierzchnia skóry (jak u
płazów
i u
ryb
). Powierzchnia oddechowa charakteryzuje się znacznym pofałdowaniem (np.
skrzela
,
płuca
) zapewniającym skuteczną wymianę gazów.
Wymiana gazowa na powierzchni listków skrzelowych u ryb może zachodzić:
U człowieka wymiana gazowa przebiega w
pęcherzykach płucnych
, między ścianą pęcherzyka a oplatającymi ją
naczyniami włosowatymi
. Przez ścianę pęcherzyka i naczyń dyfundują gazy: tlen i dwutlenek węgla. Dyfuzja odbywa się z miejsc o większym stężeniu do miejsc o stężeniu mniejszym, zgodnie z gradientem stężeń. Cząsteczki tlenu dyfundują z pęcherzyków płucnych do krwi, w odwrotnym kierunku wędruje dwutlenek węgla. Tempo tych zjawisk zależy od
ciśnień parcjalnych
gazów.
Wymiana gazowa u roślin
U
roślin
wymiana tlenu i dwutlenku węgla między tkankami rośliny a atmosferą odbywa się poprzez
aparaty szparkowe
,
przetchlinki
. W ciemności wymiana gazowa roślin związana jest z wydzielaniem CO2 i pobieraniem tlenu z tak zwanym
oddychaniem mitochondrialnym
(wyjątek stanowią rośliny CAM), w okresie dnia rośliny prowadzą wymianę gazową związaną z procesami
fotosyntezy
,
oddychania komórkowego
oraz
fotooddychania
w przypadku najliczniejszej grupy roślin C3, u
roślin C4
nie obserwuje się wymiany gazowej związanej z fotooddychaniem a u
roślin CAM
wymiana gazowa jest regulowana przez wiele czynników takich jak światło i dostępność wody.
Przypisy
Bibliografia
- Włodzimierz Załachowski: Ryby. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1997. .
- Mały słownik biologiczny. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1972.