Samenvatting Gaswisseling (H43)
Paragraaf 5
Gasuitwisseling: de opname van moleculair O2 vanuit de omgeving en het vrijkomen van CO2 in
de omgeving. Om dit proces goed te begrijpen, is het begrip partiële druk van belang.
Partiële druk: de druk uitgeoefend door een gas in een mix van gassen.
Hierbij geldt: een gas ondergaat ALTIJD een netto diffusie van een gebied met een hoge partiële
druk naar een gebied met een lagere partiële druk.
Voorbeeld: Op zeeniveau is de atmosferische druk gelijk aan de druk van kwik: 760 mm Hg.
In de atmosfeer geldt ook dat hier 21% O2 in aanwezig is,
dus de partiële druk van O2 is op zeeniveau: 0,21 * 760 = 160 mm Hg. (PO2).
Partiële druk kan in een gas, maar ook in een vloeistof zoals water.
Water is alleen een minder gunstig uitwendig milieu dan lucht, als je kijkt naar de O2-voorziening
van dieren, doordat O2 veel minder oplosbaar is in water dan in lucht. Lucht bevat dus veel meer
zuurstof dan water bij dezelfde partiële druk!
Daarbij is lucht ook veel minder dicht en minder stroperig dan water, dus beweegt zuurstof
makkelijker door de lucht heen.
Ook geldt: hoe warmer en hoe meer zout er is opgelost in water, hoe minder O2 kan oplossen.
Vissen moeten dus veel energie leveren om zuurstof op te nemen uit het water.
De specialisatie voor gasuitwisseling is te zien in het deel van het lichaam van een dier waar
gasuitwisseling plaatsvindt. De cellen die aan gasuitwisseling doen, hebben een plasmamembraan
wat in contact staat met het water. De gasuitwisseling oppervlakken zijn daarom altijd vochtig.
De beweging van O2 en CO2 vindt plaats door diffusie. De diffusie snelheid is afhankelijk van het
oppervlak en de afstand die moleculen af moeten leggen. Dus: oppervlakten voor ademhaling
moeten zijn: groot, dun, vochtig en er moet een gradiënt aanwezig zijn van gassen.
Bij sponzen, cnidaria's en platwormen staat elke cel in contact met het water (groot
diffusieoppervlak) en de dieren hebben een laag metabolisme, dus geen circulatiesysteem nodig,
maar bij de meeste zeedieren is het oppervlak groot en dun. Bij regenwormen en sommige
amfibieën is de huid het ademhalingsorgaan.
Hierbij is er een dicht netwerk van bloedvaten net onder de huid die gasuitwisseling tussen de
bloedsomloop en de omgeving vergemakkelijken. Maar deze oplossing zorgt er niet altijd voor dat
het hele organisme voldoende gasuitwisseling heeft. Daarom zijn de ademhalingsorganen
gevouwen en vertakt, om het oppervlak te vergroten.
Drie van zulke organen zijn de kieuwen, de longen en de luchtpijp.
Wet van Dalton: totale druk is de som van individuele gasdrukken:
– O2: 21%
– N: 79%
– CO2: 0,03%
De totale druk is 760 mm Hg (1 atmosfeer), waarbij geldt voor de pO2:
pO2 = 21/100 * 760 = 160 mm Hg bij atmosferische druk.
De waterdruk = 47 mm Hg. Bij ingeademde lucht moet je ook de partiële waterdruk meetellen en
deze er nog afhalen. Dan geldt dus voor de pO2:
pO2 = 21/100 * (760 – 47) = 150 mm Hg.
De concentratie gas in water:
Paragraaf 5
Gasuitwisseling: de opname van moleculair O2 vanuit de omgeving en het vrijkomen van CO2 in
de omgeving. Om dit proces goed te begrijpen, is het begrip partiële druk van belang.
Partiële druk: de druk uitgeoefend door een gas in een mix van gassen.
Hierbij geldt: een gas ondergaat ALTIJD een netto diffusie van een gebied met een hoge partiële
druk naar een gebied met een lagere partiële druk.
Voorbeeld: Op zeeniveau is de atmosferische druk gelijk aan de druk van kwik: 760 mm Hg.
In de atmosfeer geldt ook dat hier 21% O2 in aanwezig is,
dus de partiële druk van O2 is op zeeniveau: 0,21 * 760 = 160 mm Hg. (PO2).
Partiële druk kan in een gas, maar ook in een vloeistof zoals water.
Water is alleen een minder gunstig uitwendig milieu dan lucht, als je kijkt naar de O2-voorziening
van dieren, doordat O2 veel minder oplosbaar is in water dan in lucht. Lucht bevat dus veel meer
zuurstof dan water bij dezelfde partiële druk!
Daarbij is lucht ook veel minder dicht en minder stroperig dan water, dus beweegt zuurstof
makkelijker door de lucht heen.
Ook geldt: hoe warmer en hoe meer zout er is opgelost in water, hoe minder O2 kan oplossen.
Vissen moeten dus veel energie leveren om zuurstof op te nemen uit het water.
De specialisatie voor gasuitwisseling is te zien in het deel van het lichaam van een dier waar
gasuitwisseling plaatsvindt. De cellen die aan gasuitwisseling doen, hebben een plasmamembraan
wat in contact staat met het water. De gasuitwisseling oppervlakken zijn daarom altijd vochtig.
De beweging van O2 en CO2 vindt plaats door diffusie. De diffusie snelheid is afhankelijk van het
oppervlak en de afstand die moleculen af moeten leggen. Dus: oppervlakten voor ademhaling
moeten zijn: groot, dun, vochtig en er moet een gradiënt aanwezig zijn van gassen.
Bij sponzen, cnidaria's en platwormen staat elke cel in contact met het water (groot
diffusieoppervlak) en de dieren hebben een laag metabolisme, dus geen circulatiesysteem nodig,
maar bij de meeste zeedieren is het oppervlak groot en dun. Bij regenwormen en sommige
amfibieën is de huid het ademhalingsorgaan.
Hierbij is er een dicht netwerk van bloedvaten net onder de huid die gasuitwisseling tussen de
bloedsomloop en de omgeving vergemakkelijken. Maar deze oplossing zorgt er niet altijd voor dat
het hele organisme voldoende gasuitwisseling heeft. Daarom zijn de ademhalingsorganen
gevouwen en vertakt, om het oppervlak te vergroten.
Drie van zulke organen zijn de kieuwen, de longen en de luchtpijp.
Wet van Dalton: totale druk is de som van individuele gasdrukken:
– O2: 21%
– N: 79%
– CO2: 0,03%
De totale druk is 760 mm Hg (1 atmosfeer), waarbij geldt voor de pO2:
pO2 = 21/100 * 760 = 160 mm Hg bij atmosferische druk.
De waterdruk = 47 mm Hg. Bij ingeademde lucht moet je ook de partiële waterdruk meetellen en
deze er nog afhalen. Dan geldt dus voor de pO2:
pO2 = 21/100 * (760 – 47) = 150 mm Hg.
De concentratie gas in water:
