Trao đổi khí là gì? Quá trình trao đổi khí diễn ra như thế nào ở cơ thể động vật và thực vật?

Trao đổi khí là quá trình sinh vật lấy khí oxygen (O2​) từ môi trường và thải khí carbon dioxide (CO2​) ra ngoài, đồng thời hấp thụ CO2​ và giải phóng O2​ (ở thực vật trong quá trình quang hợp). Quá trình này diễn ra theo cơ chế khuếch tán, tức là các phân tử khí di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp hơn.

Quá trình trao đổi khí ở động vật:

Ở động vật, quá trình trao đổi khí được thực hiện thông qua quá trình hô hấp. Cơ quan trao đổi khí ở động vật rất đa dạng, tùy thuộc vào loài và môi trường sống:

• Động vật đơn bào và một số động vật đa bào nhỏ: Trao đổi khí trực tiếp qua bề mặt cơ thể.
• Côn trùng: Sử dụng hệ thống ống khí (khí quản) để vận chuyển khí trực tiếp đến các tế bào.
• Cá và một số động vật thủy sinh: Trao đổi khí qua mang. Mang là cấu trúc có nhiều phiến mỏng và mao mạch máu, giúp tăng diện tích tiếp xúc với nước để hấp thụ O2​ hòa tan và thải CO2​.
• Động vật lưỡng cư, bò sát, chim và thú: Trao đổi khí bằng phổi. Phổi là cơ quan hô hấp phức tạp với nhiều phế nang, nơi diễn ra quá trình khuếch tán khí giữa máu và không khí. Ở chim, hệ thống hô hấp còn có thêm các túi khí, giúp tăng hiệu quả trao đổi khí.

Quá trình trao đổi khí ở thực vật:

Thực vật thực hiện trao đổi khí thông qua hai quá trình chính: quang hợp và hô hấp.

• Quang hợp: Diễn ra chủ yếu ở lá, trong các tế bào chứa lục lạp. Thực vật hấp thụ CO2​ từ khí quyển qua các khí khổng trên bề mặt lá và giải phóng O2​ làm sản phẩm phụ. Quá trình này cần ánh sáng để chuyển hóa năng lượng.
• Hô hấp: Diễn ra ở tất cả các tế bào sống của cây, cả ngày lẫn đêm. Thực vật hấp thụ O2​ từ môi trường (qua khí khổng ở lá, bì khổng ở thân và bề mặt rễ) và thải ra CO2​, đồng thời giải phóng năng lượng để duy trì các hoạt động sống.

Khí khổng đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh quá trình trao đổi khí ở thực vật. Sự đóng mở của khí khổng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như ánh sáng, nồng độ CO2​, độ ẩm và nhiệt độ. Khi khí khổng mở, khí CO2​ có thể đi vào lá để thực hiện quang hợp, đồng thời O2​ và hơi nước cũng thoát ra ngoài. Ngược lại, khi khí khổng đóng, sự trao đổi khí và thoát hơi nước bị hạn chế.