Gassutveksling hos dyr: Diffusjon og trakéer

Gassutveksling hos forskjellige dyregrupper

Encellede dyr

• Gassutveksling skjer via diffusjon direkte gjennom cellemembranen.
• Oksygen diffunderer inn i cellen på grunn av lavere konsentrasjon inne i cellen enn utenfor.
• CO2 diffunderer ut av cellen på grunn av høyere konsentrasjon inne i cellen enn utenfor.

Insekter

• Insekter har et trakésystem for gassutveksling, ikke et sirkulasjonssystem.
• Trakésystemet består av et nettverk av ganger inne i dyret med åpninger (spirakler) på overkroppen.
• Åpningene kan lukkes og åpnes for å regulere luftstrømmen.
• Luft diffunderer inn gjennom åpningene, og gasser diffunderer inn og ut gjennom trakéene.
• Trakésystemet leverer O2 direkte til cellene og fjerner CO2.
• Ulempen med sirkulasjonssystem er at det krever bevegelse for å pumpe blod rundt.
• Trakésystemet sikrer tilstrekkelig tilførsel av O2 til alle deler av kroppen, uavhengig av sirkulasjon.
• Diffusjon over membranen i trakéene krever fuktighet.
• Tørre vegger i trakéene hindrer gassutveksling.

Fisker

• Sirkulasjonssystemet frakter gasser og næringsstoffer.
• Vann strømmer inn gjennom munnen og ut gjennom gjellene.
• Gassutveksling skjer ved diffusjon i gjellene.
• Motstrømsprinsippet er viktig: Blod strømmer i motsatt retning av vannet for å maksimere oksygenopptaket.
• Fisker i stillestående vann svelger vann og presser det over gjellene.
• Fisker som laks og makrell må svømme med åpen munn for å få vann over gjellene.

Fugler

• Fugler har to luftsekker som sikrer konstant tilførsel av oksygen til lungene.
• Luft går inn gjennom nebbet, ned til bakre luftsekk, gjennom lungene til fremre luftsekk, og ut nebbet.
• Dette systemet er mer effektivt enn hos pattedyr, noe som er nødvendig for energikrevende aktiviteter som flygning.

Ekskresjon hos encellede dyr, insekter og fisker

Fisker i ferskvann

• Fisker i ferskvann har en kropp med høyere saltkonsentrasjon enn omgivelsene
• Vann diffunderer inn i kroppen gjennom hud og gjeller ved osmose.
• Salt diffunderer ut av kroppen.
• Spiser mye mat for å opprettholde saltbalansen.
• Nyrene reabsorberer salter.
• Aktive ionekanaler i gjellene pumper ioner inn i kroppen.
• Skiller ut tynn urin for å spare på salter og kvitte seg med overflødig vann.
• Utfordringen er å holde på salt og kvitte seg med vann.

Fisker i saltvann

• Fisker i saltvann har en lavere saltkonsentrasjon enn omgivelsene.
• Salt diffunderer inn i kroppen, og vann diffunderer ut.
• Saltvannsfisker drikker saltvann.
• Skiller ut ioner over gjellene.
• Produserer konsentrert urin for å spare på vann og kvitte seg med salt.
• Utfordringen er å holde på vann og kvitte seg med salt.

Laks

• Laks tilpasser seg å leve i saltvann som eldre, men returnerer til ferskvann for å gyte.

Gassutveksling og sirkulasjon i forhold til leveområder og vekselvarme organismer

Vekselvarme dyr

• Vekselvarme dyr trenger mindre energi enn likevarme dyr.
• Kroppstemperaturen varierer med omgivelsene, noe som påvirker aktivitetsnivået.
• Fisker er vekselvarme og trenger mindre oksygen til forbrenning fordi de ikke trenger å opprettholde en konstant kroppstemperatur.

Tilpasninger til leveområder

• Fisker har et effektivt gassutvekslingssystem tilpasset miljøer med lite oksygen.
• Motstrømsprinsippet i gjellene sikrer effektiv oksygenopptak.
• Gassutveksling på land krever fuktighet for diffusjon over membraner.
• Lungene er plassert inne i kroppen for å beskytte mot uttørking.
• Fugler har et effektivt system for gassutveksling på grunn av deres energikrevende flyving.
• Insekter sitt trakésystem sikrer tilstrekkelig oksygentilførsel til alle deler av kroppen uten å være avhengig av et sirkulasjonssystem.

Lær om gassutveksling hos encellede dyr og insekter. Encellede dyr utveksler gasser via diffusjon gjennom cellemembranen. Insekter bruker et trakésystem med spirakler for å levere oksygen direkte til cellene.