Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều Bài 23: 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.

- 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. Trao đổi khí diễn ra nhanh khi diện tích khuếch tán lớn.

Hình 23.1. Mối quan hệ giữa trao đổi khí và hô hấp tế bào

a. Cấu tạo và chức năng của khí khổng

- Ở thực vật, trao đổi khí giữa môi trường bên ngoài và bên trong được thực hiện chủ yếu qua khí khổng ở lá cây.

+ Đa số cây hai lá mầm, khí khổng phân bố nhiều ở lớp biểu bì mặt dưới lá.

+ Cây một lá mầm, khí khổng nằm ở cả biểu bì trên và biểu bì dưới của lá.

- Số lượng khí không trên một đơn vị diện tích lá (mật độ khí khổng) là khác nhau với mỗi loài cây.

Hình 23.2. Sự trao đổi khí qua khí khổng mở trong quang hợp ở lá 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.

- Chức năng của khí khổng

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

+ 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 không đóng lại hoàn toàn.

Hình 23.3. Khí khổng đóng (a) và khí khổng mở (b)

b. 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.

- Trao đổi khí trong quang hợp: 

+ 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.

+ Cây quang hợp khi có ánh sáng.

- Trao đổi khí trong hô hấp:

+ Khí oxygen khuếch tán từ môi trường ngoài vào lá và khí carbon dioxide khuếch tán từ lá ra môi trường ngoài.

+ 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. 

 

Hình 23.4. Trao đổi khí qua khí khổng của lá cây

a. 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,…

Hình 23.5. Các hình thức trao đổi khí ở động vật

b. Quá trình trao đổi khí ở động vật

- Ở người, trao đổi khí giữa cơ thể với môi trường thông qua hệ hô hấp.

Hình 23.6. Sơ đồ 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.

1. Trao đổi khí là sự trao đổi các chất ở thể khí giữa cơ thể và môi trường. Sự trao đổi khí giữa cơ thể và môi trường tuân theo cơ chế khuếch tán. 2. Ở thực vật, trao đổi khí giữa cơ thể và môi trường chủ yếu qua khí khổng ở lá cây. Ở khí khổng có hai tế bào hình hạt đậu, xếp úp vào nhau tạo nên khe khí khổng. Khí khổng thực hiện chức năng trao đổi khí và thoát hơi nước cho cây. Trong quá trình quang hợp, khí carbon dioxide khuếch tán từ ngoài môi trường qua khí khổng vào lá, khí oxygen khuếch tán từ trong lá qua khí khổng ra môi trường. Trong quá trình hô hấp, khí oxygen đi vào và khí carbon dioxide đi ra khỏi lá qua khí khổng.  3. Ở động vật, trao đổi khí giữa cơ thể và môi trường xảy ra ở cơ quan hô hấp như ống khí, mang, da, phổi,.. Ở người, trao đổi khí diễn ra ở phổi. Khi ta hít vào, khí oxygen cùng các khí khác có trong không khí được đưa vào phổi đến tận phế nang. Tại phế nang xảy ra quá trình trao đổi khí giữa phế nang và mạch máu, khí oxygen từ phế nang vào máu, khí carbon dioxide từ máu vào phế nang và thải ra ngoài môi trường qua động tác thở ra.

Bài tập 1: Khí khổng có chức năng gì? Những đặc điểm nào phù hợp với chức năng đó?

Hướng dẫn giải:

- Khí khổng có chức năng giúp lá trao đổi khí với môi trường và thoát hơi nước ra ngoài.

- Cấu tạo của khí khổng: có hai tế bào hình hạt đậu áp sát vào nhau, có thành trong dày, thành ngoài mỏng, đặc điểm này tạo nên một khe hở (lỗ khí) giữa hai tế bào hạt đậu.

Bài tập 2: Tại sao khi ở trong phòng kín đông người một thời gian thì nhịp hô hấp của cơ thể thường tăng? Em hãy đề xuất biện pháp để quá trình trao đổi khí ở người diễn ra thuận lợi khi ở trong phòng đông người, phòng ngủ, lớp học, ...

Hướng dẫn giải:

Trong phòng kín đông người, lượng CO2 ngày càng tăng còn O2 ngày càng giảm do quá trình trao đổi khí của cơ thể dẫn đến không khí hít vào thiếu O2. Vì vậy nhịp hô hấp tăng để lấy đủ O2 cho cơ thể. 

Để quá trình trao đổi khí ở người diễn ra thuận lợi, trong các phòng đông người, cần đảm bảo thông thoáng khí bằng các biện pháp như mở cửa hoặc lắp quạt thông gió, ...

Học xong bài học này, em có thể:

- Sử dụng hình ảnh để mô tả được quá trình trao đổi khí qua khí khổng ở lá.

- Dựa vào hình vẽ mô tả được cấu tạo khí khổng và nêu được chức năng của khí khổng.

- Dựa vào sơ đồ khái quát mô tả được đường đi của khí qua các cơ quan của hệ hô hấp ở động vật (ví dụ ở người)

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều Chủ đề 8 Bài 23 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều Chủ đề 8 Bài 23 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Mở đầu trang 107 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Câu hỏi 1 trang 107 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Luyện tập 1 trang 107 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Câu hỏi 2 trang 108 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Câu hỏi 3 trang 108 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Câu hỏi 4 trang 108 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Thực hành trang 108 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Tìm hiểu thêm trang 109 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Câu hỏi 5 trang 109 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Luyện tập 2 trang 109 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Câu hỏi 6 trang 110 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Câu hỏi 7 trang 110 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Luyện tập 3 trang 110 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Câu hỏi 8 trang 110 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Câu hỏi 9 trang 111 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Luyện tập 4 trang 111 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Vận dụng 1 trang 111 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Vận dụng 2 trang 111 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Vận dụng 3 trang 111 SGK Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều - CD

Giải bài 23.1 trang 50 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.2 trang 50 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.3 trang 50 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.4 trang 50 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.5 trang 50 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.6 trang 51 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.7 trang 51 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.8 trang 51 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.9 trang 51 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.10 trang 51 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.11 trang 51 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.12 trang 52 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Giải bài 23.13 trang 52 SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều – CD

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Khoa học tự nhiên HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!