Zoologia Generale: Scambi Gassosi
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Questions and Answers

Quali sono i due gas respiratori che gli animali devono scambiare?

Ossigeno (O2) e biossido di carbonio (CO2)

Quali sono i tre componenti principali che costituiscono i sistemi di scambio dei gas?

  • Superfici specializzate (correct)
  • Vasi che irrorano il versante interno (correct)
  • Tutti i precedenti
  • Meccanismi che ventilano il lato ambientale (correct)

    • Il trasporto attivo è il metodo principale per lo scambio dei gas respiratori.

    False

    Su cosa si basa la diffusione dei gas respiratori?

    <p>Differenze di pressione parziale</p> Signup and view all the answers

    Qual è il componente principale dell'aria?

    <p>Azoto</p> Signup and view all the answers

    Il contenuto di ossigeno nell'acqua è 20 volte maggiore rispetto all'aria.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è il nome dell'equazione che descrive quantitativamente i tassi di diffusione dei gas respiratori in aria e in acqua?

    <p>Equazione di Fick della diffusione</p> Signup and view all the answers

    Quali fattori influenzano il coefficiente di diffusione?

    <p>Mezzo in cui diffonde</p> Signup and view all the answers

    L'acqua è un mezzo respiratorio migliore dell'aria.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quali sono i tre motivi principali per cui l'O2 si estrae più facilmente dall'aria che dall'acqua?

    <p>Il contenuto di O2 nell'aria è più elevato.</p> Signup and view all the answers

    Quali animali respirano usando le branchie?

    <p>Animali a respirazione acquatica</p> Signup and view all the answers

    Quali adattamenti massimizzano la superficie di scambio?

    <p>Branchie e polmoni</p> Signup and view all the answers

    Cosa limita la dimensione degli animali a respirazione acquatica?

    <p>La lenta velocità di diffusione dell'O2 in acqua</p> Signup and view all the answers

    Come viene migliorato lo scambio di gas respiratori?

    <p>Una diffusione efficiente</p> Signup and view all the answers

    Quali adattamenti aumentano la superficie adibita agli scambi gassosi?

    <p>Massimizzazione del coefficiente di diffusione</p> Signup and view all the answers

    Quali sono le strutture di scambio gassoso negli animali a respirazione aerea?

    <p>Trachee e polmoni</p> Signup and view all the answers

    Quali sono le strutture di scambio gassoso negli animali a respirazione acquatica?

    <p>Branchie</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa ventilazione?

    <p>Il movimento attivo del mezzo esterno sulle superfici di scambio dei gas</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa perfusione?

    <p>Il movimento attivo del mezzo interno (e.g. sangue) sul versante interno delle superfici di scambio</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono gli stigmi?

    <p>Pori ad apertura controllata che permettono la comunicazione con l'esterno del sistema respiratorio degli insetti</p> Signup and view all the answers

    Le branchie esterne sono più efficienti delle branchie interne.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Come massimizzano le branchie interne dei pesci gli scambi gassosi?

    <p>Tramite un flusso controcorrente</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa flusso controcorrente?

    <p>Il sangue fluisce attraverso le lamelle secondarie in direzione opposta rispetto all'acqua</p> Signup and view all the answers

    Cosa si intende per meccanismo a due pompe nel sistema respiratorio dei pesci?

    <p>Il processo di ventilazione delle branchie che coinvolge la chiusura della bocca e la contrazione della cavità orale, seguita dall'apertura dell'opercolo e dall'espansione della cavità opercolare</p> Signup and view all the answers

    I polmoni degli uccelli sono più grandi di quelli dei mammiferi.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quali sono gli organi respiratori degli uccelli?

    <p>Polmoni e sacchi aeriferi</p> Signup and view all the answers

    In che modo l'aria fluisce attraverso i polmoni degli uccelli?

    <p>In modo unidirezionale</p> Signup and view all the answers

    In che modo il sistema respiratorio degli uccelli massimizza lo scambio dei gas respiratori?

    <p>Mantengono un flusso continuo di aria fresca attraverso i polmoni</p> Signup and view all the answers

    I polmoni dei mammiferi sono completamente vuoti durante l'espirazione.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Negli uccelli lo spazio morto è molto ridotto.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono i bronchi primari e secondari?

    <p>I bronchi primari sono le vie aeree più piccole che si dividono dai polmoni e si estendono fino ai sacchi aeriferi posteriori, i bronchi secondari invece si diramano dai bronchi primari e si suddividono in parabronchi.</p> Signup and view all the answers

    I parabronchi sono unici degli uccelli.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono gli alveoli?

    <p>Sottili sacchi aerei che costituiscono la sede degli scambi gassosi nei polmoni dei mammiferi</p> Signup and view all the answers

    Cosa si intende per spazio morto nei polmoni?

    <p>Il volume di aria che non viene ventilato con aria fresca e rimane nei polmoni durante l'espirazione</p> Signup and view all the answers

    I capillari che circondano gli alveoli dei polmoni hanno pareti spesse.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è la funzione principale del sistema circolatorio?

    <p>Trasportare le sostanze a tutte le parti del corpo</p> Signup and view all the answers

    Tutti gli animali hanno un sistema circolatorio.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Come ottengono i nutrienti e i gas respiratori gli organismi unicellulari e alcuni animali acquatici?

    <p>Tramite scambi diretti con l'ambiente</p> Signup and view all the answers

    Quali sono i sistemi che permettono agli animali acquatici pluricellulari di grandi dimensioni di ottenere le sostanze nutritive?

    <p>Cavità centrali ramificate</p> Signup and view all the answers

    Quali sono i due tipi di sistemi circolatori negli animali?

    <p>Sistemi circolatori aperti e chiusi</p> Signup and view all the answers

    Qual è il fluido extracellulare nei sistemi circolatori aperti?

    <p>Emolinfa</p> Signup and view all the answers

    I sistemi circolatori aperti sono tipici degli invertebrati.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Cosa si intende per osti?

    <p>Aperture che permettono all'emolinfa di entrare nel cuore nei sistemi circolatori aperti</p> Signup and view all the answers

    Nei sistemi circolatori chiusi. il sangue è contenuto all'interno di vasi che circondano i tessuti.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è la differenza principale tra il plasma e il fluido interstiziale?

    <p>Il plasma è il fluido all'interno dei vasi, mentre il fluido interstiziale è il fluido extracellulare che circonda le cellule</p> Signup and view all the answers

    I sistemi circolatori chiusi sono tipici dei vertebrati.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa sistema circolatorio chiuso?

    <p>Un sistema continuo di vasi attraverso il quale circola il sangue</p> Signup and view all the answers

    Quali sono i vantaggi dei sistemi circolatori chiusi rispetto ai sistemi aperti?

    <p>Il sangue può scorrere più velocemente.</p> Signup and view all the answers

    Quali sono i tre circuiti distinti del sistema circolatorio dei pesci?

    <p>Circuito branchiale, circuito sistemico e circuito polmonare</p> Signup and view all the answers

    Negli uccelli e nei mammiferi, il circuito polmonare e il circuito sistemico sono completamente separati.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Qual è la differenza tra arterie, arteriole, venule e vene?

    <p>Arterie: conducono il sangue lontano dal cuore; arteriole: piccole arterie; venule: piccole vene; vene: riportano il sangue al cuore.</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono i capillari?

    <p>Vasi sanguigni molto piccoli e sottili che permettono lo scambio di sostanze nutritive tra il sangue e i tessuti.</p> Signup and view all the answers

    Dove si trova il seno venoso nel sistema circolatorio dei pesci?

    <p>È la camera del cuore in cui si raccoglie il sangue deossigenato proveniente dai tessuti.</p> Signup and view all the answers

    Quali sono le quattro camere del cuore dei pesci?

    <p>Seno venoso, atrio, ventricolo e bulbo arterioso.</p> Signup and view all the answers

    Il cuore dei dipnoi possiede un atrio completamente diviso.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    In che modo i dipnoi si sono adattati alla respirazione aerea?

    <p>Hanno sviluppato un polmone come estroflessione del canale alimentare.</p> Signup and view all the answers

    I dipnoi hanno due cuori.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Gli anfibi hanno un cuore con tre camere e tre atri.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Negli anfibi, il sangue ossigenato e deossigenato si mescolano completamente nel ventricolo.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Come possono gli anfibi assumere ossigeno dall'ambiente?

    <p>Attraverso la pelle e i polmoni</p> Signup and view all the answers

    I rettili ectotermi possiedono un cuore con due camere.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quali sono le due aorte dei rettili?

    <p>Aorta destra e aorta sinistra.</p> Signup and view all the answers

    Cosa succede al flusso sanguigno nei rettili quando l'animale respira?

    <p>Il sangue proveniente dal lato destro del ventricolo tende a fluire nell'arteria polmonare.</p> Signup and view all the answers

    I rettili dispongono di un solo ventricolo.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    I coccodrilli hanno un cuore con quattro camere.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Gli uccelli e i mammiferi hanno un cuore tetracamerato.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Come si sono adattati coccodrilli e alligatori al loro stile di vita che richiede un'alternanza tra respirazione e non respirazione?

    <p>Hanno sviluppato un cuore con quattro camere e un vaso di collegamento tra le due aorte.</p> Signup and view all the answers

    Gli uccelli e i coccodrilli hanno lo stesso tipo di cuore.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Nel cuore tetracamerato degli uccelli e mammiferi, il sangue ossigenato e deossigenato non si mescolano mai.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Quale tipo di sangue riceve il circuito sistemico degli uccelli e mammiferi?

    <p>Sangue con il maggior contenuto di ossigeno.</p> Signup and view all the answers

    In che modo il cuore delle balene si adatta alle immersioni?

    <p>Il battito cardiaco rallenta fino a 2 bpm durante l'immersione.</p> Signup and view all the answers

    Le balene hanno una concentrazione di mioglobina maggiore rispetto alla maggior parte degli altri mammiferi marini.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Come sono adattate le giraffe per il loro lungo collo?

    <p>Hanno un cuore molto grande e spesse pareti muscolari che consentono di pompare il sangue al cervello, nonostante la grande distanza.</p> Signup and view all the answers

    Le giraffe hanno una pressione sanguigna più bassa rispetto agli umani.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    La giraffa ha un cuore relativamente piccolo rispetto alle sue dimensioni.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Come si adatta lo spessore della parete del ventricolo sinistro della giraffa?

    <p>Lo spessore è proporzionale alla lunghezza del collo.</p> Signup and view all the answers

    Come fanno le giraffe a evitare il coagulamento del sangue e il gonfiore dei tessuti alle estremità?

    <p>Combina la pressione sanguigna e dei fluidi tissutali con un sottile strato di pelle che permette di spingere il fluido verso l'alto contro la gravità</p> Signup and view all the answers

    Quali sono gli adattamenti anatomici dei tessuti periferici delle giraffe?

    <p>Membrana basale capillare ispessita</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Introduzione alla Zoologia Generale

    • La zoologia è lo studio degli animali.
    • L'università di Torino offre corsi di zoologia generale.
    • Il focus del corso è sugli scambi gassosi.

    Scambi Gassosi

    • Gli animali devono scambiare ossigeno (O2) e anidride carbonica (CO2).
    • Le cellule necessitano di ossigeno per produrre ATP attraverso la respirazione cellulare.
    • Il prodotto di scarto della respirazione cellulare è l'anidride carbonica.

    Controllo dello scambio dei gas respiratori

    • I sistemi di scambio di gas sono costituiti da superfici specializzate, meccanismi di ventilazione e vasi che irrorano il versante interno delle superfici.
    • La diffusione è il principale metodo di scambio di gas.
    • I tassi di diffusione dipendono dal gradiente di pressione parziale dei gas e da altri fattori.
    • La legge di Fick descrive i tassi di diffusione, Q = DA (P1-P2)/L , dove Q = velocità di diffusione, D = coefficiente di diffusione, A = area di diffusione e L = distanza di diffusione.
    • L'aria è un mezzo respiratorio migliore dell'acqua a causa del maggiore contenuto di ossigeno e della maggiore velocità di diffusione.
    • Gli animali hanno diverse strategie di scambio di gas, come branchie o polmoni.
    • Le dimensioni ridotte e le superfici corporee ampie migliorano lo scambio gassoso.

    Temperatura e respirazione negli animali acquatici

    • L'aumento della temperatura dell'acqua aumenta la temperatura corporea e il tasso metabolico.
    • Gli animali acquatici consumano più ossigeno ad alte temperature.
    • L'acqua calda trattiene meno ossigeno rispetto all'acqua fredda.
    • Gli animali che respirano tramite acqua sono influenzati dalle variazioni di temperatura.

    Il CO2 viene eliminato per diffusione

    • Lo scambio di gas respiratori è un processo bidirezionale, dove CO2 diffonde dal corpo all'ambiente e O2 dall'ambiente al corpo.
    • Le differenze di pressione parziale dei gas guidano lo scambio.
    • Negli animali con respirazione aerea, il gradiente di concentrazione per la diffusione di CO2 è sempre elevato.

    Una diffusione efficiente

    • La diffusione migliore favorisce gli scambi di gas.
    • I meccanismi di accrescimento della superficie di scambio (A) e riduzione della distanza di diffusione (L), sono importanti per aumentare i tassi di diffusione.
    • La diffusione in un mezzo acquoso (D) e la differenza di pressione parziale (P1-P2) sono fattori in gioco.

    Adattamenti superficiali per gli scambi gassosi

    • Gli animali acquatici spesso sviluppano branchie, le superfici di scambio gassosi.
    • Gli animali aerei spesso sviluppano polmoni o trachee.

    Ventilazione e perfusione

    • La ventilazione e perfusione ottimizzano i gradienti di pressione parziale, incrementando il tasso di scambio gassoso.
    • Minimizzare lo spazio percorso dal gas per la diffusione.
    • La ventilazione, un movimento attivo dell'ambiente esterno sulle superfici di scambio gassoso, mantiene i gradienti di pressione parziale.
    • La perfusione, un movimento attivo del mezzo interno (ad esempio, sangue), trasporta CO2 verso le superfici e allontana l'O2 dalle superfici garantendo i gradienti di pressione parziale.

    Il sistema tracheale negli insetti

    • Il sistema tracheale degli insetti crea un'ampia superficie per gli scambi gassosi.
    • Le trachee si ramificano in tracheole, portando l'aria a tutte le cellule dell'insetto. I pori controllano gli scambi gassosi e riducono le perdite d'acqua.

    Bronchie nei pesci

    • Le branchie sono disposte su archi branchiali supportati, con il sangue che scorre in una direzione opposta all'acqua.
    • Il flusso controcorrente dei fluidi massimizza il gradiente di pressione parziale, migliorando l'efficienza dello scambio respiratorio.

    Ventilazione unidirezionale negli uccelli

    • Il sistema respiratorio degli uccelli ha sacchi aeriferi che mantengono un flusso d'aria unidirezionale attraverso i polmoni.
    • Questo flusso e l'area di scambio minimizzano il volume di spazio morto, incrementando l'assunzione di ossigeno.

    Ventilazione bidirezionale nei mammiferi

    • I polmoni dei mammiferi sono costituiti da alveoli, piccole sacche d'aria con pareti sottili che facilitano gli scambi gassosi.
    • I gas si muovono attraverso un numero elevato di alveoli.
    • I capillari avvolgono gli alveoli per un trasferimento efficiente.

    Trasporto dei gas respiratori

    • Il trasporto dei gas respiratori avviene tramite molecole specializzate (ad esempio, emoglobina).
    • L'emoglobina nelle cellule dei globuli rossi aumenta notevolmente la capacità di trasporto dell'ossigeno.
    • La mioglobina nei muscoli funziona come riserva di ossigeno.
    • L'emoglobina rilascia ossigeno dove i tessuti lo richiedono, a causa dei livelli di PO2.
    • L'anidride carbonica è trasportata sotto forma di ioni bicarbonato (HCO3-).
    • I gradienti di pressione parziale dei gas guidano lo scambio di gas.

    La regolazione della respirazione

    • Il controllo della respirazione è omeostatico e comporta meccanismi di feedback, principalmente regolati da circuiti neurali nel tronco cerebrale.
    • I chemorecettori nei vasi sanguigni e nel cervello avvertono variazioni di pH, PCO2 e PO2, regolando il ritmo respiratorio per mantenere l'omeostasi.
    • La sensibilità a basse concentrazioni di ossigeno è fondamentale per la sopravvivenza.

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    Description

    Questo quiz esplora i concetti di base della zoologia generale con particolare attenzione agli scambi gassosi. Gli argomenti trattati includono la respirazione cellulare e i meccanismi attraverso cui gli animali scambiano gas. Metodi e leggi come quella di Fick verranno discussi per comprendere i tassi di diffusione.

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