- Ở thực vật: trao đổi khí chủ yếu qua khí khổng ở lá cây.

- Ở động vật: Cơ thể thực hiện việc lấy khí oxygen và thải khí carbon dioxide bằng cách hô hấp (hít thở) do cơ quan trong hệ hô hấp thực hiện.

Mô tả sự trao đổi khí ở sinh vật:

- Sự trao đổi khí giữa cơ thể và môi trường dựa theo cơ chế khuếch tán: Đó là sự di chuyển khí từ vùng có nồng độ phân tử khí cao sang vùng có nồng độ phân tử khí thấp.

- Cụ thể: Do nồng độ oxygen trong cơ thể thấp hơn ở ngoài môi trường nên khí oxygen khuếch tán từ môi trường qua bề mặt trao đổi khí vào cơ thể. Sau đó, oxygen được vận chuyển đến các tế bào giúp tế bào có nguyên liệu thực hiện quá trình hô hấp tế bào. Tế bào thực hiện quá trình hô hấp tế bào tạo ra khí carbon dioxide, nồng độ khí carbon dioxide trong tế bào cao khiến carbon dioxide khuếch tán từ tế bào ra. Carbon dioxide được vận chuyển đến bề mặt trao đổi khí rồi được khuếch tán ra ngoài môi trường.

Sự trao đổi khí và hô hấp tế bào ở cơ thể sinh vật có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, nếu một trong hai quá trình dừng lại thì quá trình còn lại cũng không thể diễn ra. Cụ thể:

- Quá trình hô hấp tế bào phân giải các chất hữu cơ để giải phóng năng lượng cung cấp cho hoạt động trao đổi khí.

- Trao đổi khí cung cấp khí oxygen – nguyên liệu để thực hiện quá trình hô hấp tế bào đồng thời giúp đào thải khí carbon dioxide – sản phẩm thải của quá trình hô hấp tế bào ra ngoài.

Trong quá trình quang hợp:

- Chất đi vào: Carbon dioxide.

- Chất đi ra: Oxygen và hơi nước.

- Ở cây hai lá mầm: khí khổng chủ yếu phân bố nhiều ở lớp biểu bì mặt dưới lá.

- Ở cây một lá mầm: khí khổng nằm ở cả biểu bì mặt trên lá và biểu bì mặt dưới lá.

- Mô tả cấu tạo khí khổng:

+ Khí khổng có 2 tế bào hình hạt đậu, xếp úp vào nhau tạo nên khe khí khổng. Tế bào hình hạt đậu có thành trong dày và thành ngoài mỏng.

+ Các tế bào hình hạt đậu chứa nhiều lục lạp (có vai trò đóng mở khe khí khổng), không bào và nhân .

- Chức năng của khí khổng: Thực hiện quá trình trao đổi khí và thoát hơi nước cho cây thông qua hoạt động đóng mở khí khổng.

Ở những loài cây có lá nổi trên mặt nước (ví dụ cây súng) thì khí khổng chỉ có ở mặt trên của lá cây vì những lá này chỉ thoát hơi nước qua mặt trên của lá, còn mặt dưới của lá nằm sát mặt nước không diễn ra quá trình thoát hơi nước.

- Mô tả sự trao đổi khí ở lá cây:

+ Khi có ánh sáng, cây thực hiện quá trình quang hợp: Khí carbon dioxide khuếch tán từ môi trường bên ngoài qua khí khổng vào lá, khí oxygen khuếch tán từ trong lá qua khí khổng ra môi trường bên ngoài.

+ Trong quá trình hô hấp (cây hô hấp suốt ngày đêm): Khí oxygen khuếch tán từ môi trường bên ngoài qua khí khổng vào lá, khí carbon dioxide khuếch tán từ trong lá qua khí khổng ra môi trường bên ngoài.

- Ảnh hưởng của môi trường tới trao đổi khí trong quang hợp của cây: Các yếu tố ánh sáng, nhiệt độ, hàm lượng nước, nồng độ khí oxygen/carbon dioxide,… ảnh hưởng đến sự quang hợp dẫn đến ảnh hưởng đến độ mở của khí khổng. Khí khổng càng mở rộng thì quá trình trao đổi khí diễn ra càng mạnh.

Cơ quan trao đổi khí ở:

+ Cá: mang

+ Châu chấu: ống khí

+ Ếch: da

+ Chim: phổi và các túi khí

Sự trao đổi khí giữa cơ thể người với môi trường:

- Trao đổi khí oxygen và carbon dioxide giữa cơ thể với môi trường thông qua hệ hô hấp và sự phối hợp của hệ tuần hoàn.

- Khi ta hít vào, oxygen cùng các khí khác có trong không khí được đưa vào phổi đến tận phế nang (bề mặt trao đổi khí). Tại phế nang xảy ra quá trình trao đổi khí giữa phế nang và mạch máu. Khí oxygen đi vào máu và được vận chuyển đến các tế bào.

- Khí carbon dioxide từ máu về phế nang và được thải ra ngoài môi trường cùng các khí khác qua động tác thở ra.

Mô tả con đường đi của khí qua các cơ quan của hệ hô hấp ở người:

- Khi hít vào, khí oxygen từ môi trường đi vào khoang mũi → hầu và họng → thanh quản → khí quản → phế quản → phế nang → máu → đi đến từng tế bào thông qua hoạt động của hệ tuần hoàn.

- Khi thở ra, khí carbon dioxide được thải ra từ các hoạt động hô hấp của tế bào được khuếch tán vào máu theo hệ tuần hoàn trở về phế nang → phế quản → khí quản → thanh quản → hầu và họng → khoang mũi rồi được đẩy ra ngoài môi trường.

Sơn kín da ếch thì ếch sẽ chết sau một thời gian vì:

- Ếch thực hiện trao đổi khí qua da và phổi. Tuy nhiên, da là bộ phận thực hiện chức năng hô hấp chủ yếu ở ếch.

- Khi sơn kín da ếch, làm da ếch bị khô khiến da không thực hiện quá trình trao đổi khí để cung cấp khí oxygen và thải khí carbon dioxide cho cơ thể. Do đó, ếch chỉ có thể hô hấp hạn chế qua phổi → Ếch bị thiếu oxygen và tích tụ carbon dioxide → Ếch sẽ chết dần sau một thời gian.

- Tập thể dục và hít thở sâu giúp cơ thể khỏe mạnh, đặc biệt là hệ hô hấp (làm tăng dung tích của phổi) → Góp phần đáp ứng nhu cầu hô hấp, cung cấp đủ oxygen cho mọi tế bào trong cơ thể thực hiện hô hấp tế bào để sản sinh ra năng lượng sống.

- Ngoài ra, tập thể dục và hít thở sâu còn giúp tăng thể tích khí lưu thông qua phổi, không khí mới được vào sâu tận phế nang thay thế cho khí lưu đọng trong phổi → Tăng cường trao đổi chất, cơ thể khỏe mạnh.