Lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 Bài 23: Trao đổi khí ở sinh vật - Cánh diều

Lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 Bài 23: Trao đổi khí ở sinh vật

I. KHÁI NIỆM TRAO ĐỔI KHÍ Ở SINH VẬT

- Trao đổi khí là quá trình trao đổi các chất khí giữa cơ thể với môi trường.

+ Ở động vật và thực vật, khi hô hấp lấy vào khí oxygen và thải ra khí carbon dioxide.

+ Ở thực vật, khi quang hợp lấy vào khí carbon dioxide và thải ra khí oxygen.

- Vai trò của trao đổi khí: 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:

Mối quan hệ giữa trao đổi khí và hô hấp tế bào

+ 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.

- Cơ chế trao đổi khí: được thực hiện theo cơ chế khuếch tán (các phân tử khí di chuyển từ vùng có nồng độ cao sang vùng có nồng độ thấp hơn) thông qua các bề mặt trao đổi khí.

II. TRAO ĐỔI KHÍ Ở THỰC VẬT

1. Cấu tạo và chức năng của khí khổng

a. Cấu tạo của khí khổng

- Khí khổng phân bố chủ yếu ở biểu bì mặt dưới của lá, một số loài cây khí khổng xuất hiện ở cả biểu bì mặt trên lá.

- Mật độ khí khổng ở lá thay đổi tùy từng loại cây.

- Cấu tạo khí khổng: Mỗi khí khổng có 2 tế bào hình hạt đậu, xếp úp vào nhau tạo nên khe khí khổng. Các tế bào hình hạt đậu chứa nhiều lục lạp (có vai trò đóng mở khe khí khổng), không bào và nhân.

Cấu tạo của khí khổng

b. Chức năng của khí khổng

- Khí khổng là cơ quan chủ yếu thực hiện quá trình trao đổi khí ở thực vật.

Sự trao đổi khí qua khí khổng mở trong quang hợp ở lá cây

- Khí khổng điều tiết quá trình trao đổi khí và thoát hơi nước thông qua hoạt động đóng mở của khí khổng:

+ Khi tế bào hạt đậu hút nước, không bào lớn lên, thành mỏng của tế bào hình hạt đậu căng ra nên thành dày cong theo làm khí khổng mở rộng → tạo điều kiện cho sự trao đổi khí và thoát hơi nước diễn ra.

+ Khi tế bào hạt đậu mất nước, không bào nhỏ đi, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng làm khí khổng đóng lại, khí khổng không đóng lại hoàn toàn → sự trao đổi khí và thoát hơi nước diễn ra hạn chế.

Khí khổng đóng (bên trái) và khí khổng mở (bên phải)

2. Quá trình trao đổi khí qua khí khổng ở lá cây

- Quá trình trao đổi khí ở thực vật diễn ra cả ban ngày lẫn ban đêm.

- Sự trao đổi khí ở lá cây:

Trao đổi khí qua khí khổng của lá cây

Trao đổi khí trong quang hợp	Trao đổi khí trong hô hấp
+ 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.	+ Khí oxygen khuếch tán từ môi trường ngoài vào lá và khí carbon dioxide khuếch tán từ lá ra môi trường ngoài.
+ Cây quang hợp khi có ánh sáng.	+ Cây hô hấp cả ngày đêm.

- Ảnh hưởng của môi trường tới trao đổi khí:

+ Ánh sáng: Ban ngày, khí khổng mở rộng, cây thực hiện chức năng quang hợp được nhiều hơn → trao đổi khí diễn ra mạnh. Vào đầu buổi tối và ban đêm, khí khổng đóng bớt lại, cây thực hiện chứ năng quang hợp giảm đi → trao đổi khí diễn ra giảm.

+ Ngoài ra, các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, gió,… cũng ảnh hưởng đến độ mở của khí khổng nên cũng ảnh hưởng đến tốc độ trao đổi khí giữa thực vật với môi trường.  

III. TRAO ĐỔI KHÍ Ở ĐỘNG VẬT

1. Hệ hô hấp ở động vật

- Ở động vật, sự trao đổi khí giữa cơ thể với môi trường xảy ra ở các cơ quan hô hấp như da, ống khí, mang, phổi,… đảm bảo cho các tế bào, mô, cơ quan trong cơ thể được cung cấp đầy đủ khí oxygen và thải ra ngoài khí carbon dioxide.

Trao đổi khí qua da ở giun đất	Trao đổi khí qua ống khí ở châu chấu
Trao đổi khí qua mang ở cá	Trao đổi khí qua phổi ở người

Các hình thức trao đổi khí ở động vật

2. Quá trình trao đổi khí ở động vật

- Ở người, trao đổi khí được diễn ra ở phổi.

Đường dẫn khí ở người

- Hoạt động trao đổi khí ở người:

+ 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.

Quá trình trao đổi khí ở người

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 sách Cánh diều hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 24: Vai trò của nước và các chất dinh dưỡng đối với cơ thể sinh vật

Lý thuyết Bài 25: Trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật

Lý thuyết Bài 26: Trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở động vật

Lý thuyết Bài 27: Khái quát về cảm ứng và cảm ứng ở thực vật

Lý thuyết Bài 28: Cảm ứng ở động vật