Intercambio de gases

Biología

Conceptos clave

Intercambio de gases: difusión de O₂ y CO₂ a favor de gradiente a través de una superficie especializada.
La ventilación renueva el aire/agua y mantiene el gradiente de concentración; el transporte por sangre lo mantiene por el otro lado.
No requiere energía (es difusión pasiva); la ventilación sí (movimiento muscular).

Gran área superficial (muchos alvéolos/laminillas).
Pared fina (1-2 células) → distancia de difusión corta.
Húmeda para que los gases se disuelvan.
Muy vascularizada (red capilar) → mantiene el gradiente.
Ley de Fick: la tasa de difusión sube con área y gradiente, y baja con el grosor.

Alvéolos (mamífero): epitelio escamoso + capilares; surfactante evita el colapso.
Branquias (pez): laminillas + contracorriente (sangre y agua en sentidos opuestos → gradiente en toda la laminilla).
Hoja (planta): mesófilo esponjoso + estomas que regulan la entrada de CO₂ y la pérdida de agua.

Ventilación = renovar el aire/agua para mantener el gradiente (cuesta energía, a diferencia de la difusión).
Pulmón (mamífero): diafragma e intercostales cambian el volumen → inspiración/espiración por presión.
Pez: bombea agua boca → branquias en un solo sentido (permite la contracorriente).
Insecto: tráqueas llevan el aire directo a los tejidos (la sangre no transporta gases).
Hoja: los estomas se abren/cierran (células de guarda) según luz y disponibilidad de agua.
El CO₂ difunde en sentido opuesto al O₂, cada uno por su propio gradiente.
Superficie húmeda ⇒ pérdida de agua → los terrestres la interiorizan (pulmones) para reducirla.

¿Por qué el alvéolo intercambia gases con eficiencia?
Millones de alvéolos → enorme área; pared de una célula → difusión corta.
Red capilar retira O₂ y trae CO₂ → mantiene el gradiente → difusión rápida y continua.

Ventilación ≠ intercambio: ventilar renueva el medio; el intercambio es la difusión en la superficie.
Explicar con las 4 propiedades (área, grosor, humedad, riego) al justificar la eficiencia.
Contracorriente en branquias: mantiene el gradiente a lo largo de toda la laminilla (más eficiente que el flujo paralelo).
Estomas: compromiso entre entrada de CO₂ y pérdida de agua por transpiración.

Conceptos clave

Intercambio de gases: difusión de O₂ y CO₂ a favor de gradiente a través de una superficie especializada.
La ventilación renueva el aire/agua y mantiene el gradiente de concentración; el transporte por sangre lo mantiene por el otro lado.
No requiere energía (es difusión pasiva); la ventilación sí (movimiento muscular).

Ejemplos de sistemas

Alvéolos (mamífero): epitelio escamoso + capilares; surfactante evita el colapso.
Branquias (pez): laminillas + contracorriente (sangre y agua en sentidos opuestos → gradiente en toda la laminilla).
Hoja (planta): mesófilo esponjoso + estomas que regulan la entrada de CO₂ y la pérdida de agua.

Ventilación

Ventilación = renovar el aire/agua para mantener el gradiente (cuesta energía, a diferencia de la difusión).
Pulmón (mamífero): diafragma e intercostales cambian el volumen → inspiración/espiración por presión.
Pez: bombea agua boca → branquias en un solo sentido (permite la contracorriente).
Insecto: tráqueas llevan el aire directo a los tejidos (la sangre no transporta gases).
Hoja: los estomas se abren/cierran (células de guarda) según luz y disponibilidad de agua.
El CO₂ difunde en sentido opuesto al O₂, cada uno por su propio gradiente.
Superficie húmeda ⇒ pérdida de agua → los terrestres la interiorizan (pulmones) para reducirla.

En el examen IB

Ventilación ≠ intercambio: ventilar renueva el medio; el intercambio es la difusión en la superficie.
Explicar con las 4 propiedades (área, grosor, humedad, riego) al justificar la eficiencia.
Contracorriente en branquias: mantiene el gradiente a lo largo de toda la laminilla (más eficiente que el flujo paralelo).
Estomas: compromiso entre entrada de CO₂ y pérdida de agua por transpiración.