- Cơ thể chúng ta lấy khí oxygen và thải khí carbon dioxide qua hoạt động chủ yếu là hô hấp (hít vào, thở ra).

- Sự vận chuyển các loại khí qua các cơ quan của hệ hô hấp ở người: Khi hít vào, không khí ở môi trường ngoài đi qua khoang mũi, khí quản, phế quản để đi vào phổi và đến tận các phế nang trong phổi. Ở các phế nang, oxygen khuếch tán vào máu và được vận chuyển đến để cung cấp cho các tế bào trong cơ thể; carbon dioxide từ máu sẽ khuếch tán vào phế nang và được đưa ra ngoài qua việc thở ra.

- Quá trình trao đổi khí ở thực vật, động vật diễn ra suốt ngày đêm.

- Ở động vật, trao đổi khí thực hiện qua quá trình hô hấp.

- Ở thực vật, trao đổi khí thực hiện qua cả quá trình hô hấp (suốt ngày đêm) và quang hợp (khi có ánh sáng).

- Cơ chế chung của trao đổi khí giữa cơ thể với môi trường ngoài là cơ chế khuếch tán.

- Cơ chế khuếch tán là hiện tượng các phân tử khí di chuyển từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp, không tiêu tốn năng lượng.

Vai trò của sự trao đổi khí với cơ thể sinh vật: Trao đổi khí giúp sinh vật lấy vào khí oxygen hoặc carbon dioxide và thải ra môi trường khí oxygen hoặc carbon dioxide để cung cấp nguyên liệu cho các các hoạt động sống khác trong cơ thể đồng thời thải ra các chất khí dư thừa tránh hiện tượng đầu độc cơ thể.

Trao đổi khí và hô hấp tế bào có mối quan hệ mật thiết với nhau:

- Trao đổi khí lấy oxygen từ môi trường cung cấp cho quá trình hô hấp tế bào.

- Hô hấp tế bào nhận năng lượng để thực hiện quá trình hô hấp và carbon dioxide để thải ra ngoài môi trường.

- Ở cây Một lá mầm, khí khổng phân bố ở cả biểu bì mặt trên và mặt dưới của lá.

- Ở cây Hai lá mầm, khí khổng tập trung chủ yếu ở biểu bì mặt dưới lá.

- Mỗi khí khổng có hai tế bào hình hạt đậu áp sát vào nhau. Các tế bào hình hạt đậu có thành trong dày, thành ngoài mỏng, đặc điểm này tạo nên một khe hở (lỗ khí) giữa hai tế bào hình hạt đậu để khí đi vào và đi ra.

- Lỗ khí không bao giờ đóng lại hoàn toàn đảm bảo sự trao đổi khí cả ngày đêm ở thực vật.

Những khí nào có thể di chuyển ra, vào qua các khí khổng: carbon dioxide, oxygen, hơi nước.

Khí khổng có vai trò quan trọng giúp thực vật: Khí khổng ở lá cây là nơi chủ yếu thực hiện trao đổi khí và hơi nước với môi trường qua quá trình hô hấp, quang hợp và thoát hơi nước.

- Sự trao đổi khí diễn ra ở lá cây khi cây quang hợp: Cây quang hợp vào ban ngày hoặc khi có ánh sáng. Khi cây được chiếu sáng, khí khổng mở, khí carbon dioxide khuếch tán từ môi trường qua khí khổng vào khoang chứa khí rồi tới tế bào thịt lá để cung cấp cho quá trình quang hợp. Ngược lại, khí oxygen được tạo ra từ quá trình quang hợp sẽ khuếch tán từ tế bào thịt lá vào khoang chứa khí rồi qua khí khổng để đi ra ngoài môi trường.

- Sự trao đổi khí diễn ra ở lá cây khi cây hô hấp: Cây hô hấp suốt ngày đêm. Khi hô hấp, oxygen khuếch tán từ môi trường qua khí khổng vào khoang chứa khí rồi tới tế bào thịt lá để cung cấp cho quá trình hô hấp. Ngược lại, khí carbon dioxide được tạo ra từ quá trình hô hấp tế bào sẽ khuếch tán từ tế bào thịt lá vào khoang chứa khí rồi qua khí khổng để đi ra ngoài môi trường.

- Vai trò của trao đổi khí đối với thực vật: Sự trao đổi khí giúp cung cấp các chất khí (carbon dioxide hoặc oxygen) cho các hoạt động sống trong cơ thể (quang hợp, hô hấp tế bào,…). Đồng thời, sự trao đổi khí giúp đào thải các chất khí (carbon dioxide hoặc oxygen) được tạo ra từ các hoạt động sống trong cơ thể (hô hấp tế bào, quang hợp,…) tránh việc tích tụ chất khí gây hại cho cơ thể.

- Vai trò của trao đổi khí đối với môi trường: Sự trao đổi khí giúp cân bằng hàm lượng khí oxygen và khí carbon dioxide trong môi trường; tránh hiện tượng hiệu ứng nhà kính kéo theo các thảm họa môi trường khác như lũ lụt, hạn hán,…

Ban đêm không nên để nhiều hoa hoặc cây xanh trong phòng ngủ đóng kín cửa vì:

- Vào ban đêm, khi không có ánh sáng, cây không quang hợp mà chỉ hô hấp. Trong quá trình hô hấp, cây lấy vào khí oxygen và thải ra khí carbon dioxide.

- Vì vậy, trong phòng ngủ vào buổi tối đóng kín cửa (không khí khó lưu thông), nếu để nhiều hoa hoặc cây xanh, hoa và cây sẽ lấy oxygen trong phòng và thải ra khí carbon dioxide. Khi đó, hàm lượng khí oxygen trong phòng giảm và hàm lượng khí carbon dioxide tăng gây ra những tác động không tốt cho hô hấp của người trong phòng.

Cơ quan trao đổi khí ở động vật rất đa dạng. Các loài động vật có thể trao đổi khí qua da, qua hệ thống ống khí, qua mang, qua phổi,…

- Giun đất: Trao đổi khí qua da.

- Ruồi: Trao đổi khí qua hệ thống ống khí.

- Cá: Trao đổi khí qua mang.

- Chó: Trao đổi khí qua phổi.

- Các cơ quan trong hệ hô hấp của người: Mũi, thanh quản, khí quản, phế quản, hai lá phổi.

- Mô tả đường đi của khí oxygen và carbon dioxide qua các cơ quan hô hấp ở người:

+ Đường đi của khí oxygen: Mũi → thanh quản → khí quản → phế quản → phổi.

+ Đường đi của khí carbon dioxide: Phổi → phế quản → khí quản → thanh quản → mũi.

- Khi tập thể dục hoặc vận động mạnh, nhu cầu năng lượng của cơ thể tăng cao nên tốc độ hô hấp tế bào cũng tăng lên để đáp ứng nhu cầu năng lượng cho cơ thể.

- Tốc độ hô hấp tế bào nhanh khiến cho nhu cầu oxygen của cơ thể tăng lên (oxygen là nguyên liệu của quá trình hô hấp tế bào) và nhu cầu đào thải carbon dioxide tăng lên (carbon dioxide là sản phẩm của quá trình hô hấp tế bào). Do đó, sự trao đổi khí sẽ diễn ra nhanh hơn để cung cấp kịp thời oxygen và thải nhanh carbon dioxide ra ngoài, đảm bảo các hoạt động sinh lí của cơ thể diễn ra bình thường.

- Sơ đồ mô tả đường đi của khí qua khí khổng ở lá cây trong quá trình quang hợp:

- Sơ đồ mô tả đường đi của khí qua khí khổng ở lá cây trong quá trình hô hấp:

- Sự trao đổi khí của cây diễn ra chậm trong những ngày trời nắng nóng.

- Giải thích: Khi trời nắng nóng, khí khổng đóng lại để hạn chế sự mất nước, làm giảm sự khuếch tán các loại khí qua khí khổng. Điều này ngăn cản quá trình trao đổi khí ở thực vật.

Cá hô hấp bằng mang. Khi bắt cá lên cạn, không còn lực đẩy của nước, các lá mang và cung mang xẹp xuống, dính chặt vào nhau thành một khối khiến cho diện tích trao đổi khí nhỏ. Khi đó, cá không thể hô hấp được: oxygen và carbon dioxide không khuếch tán được. Vì vậy, sau một khoảng thời gian cá sẽ chết.

Một số khẩu trang học sinh có thể tự làm: