当前课程知识点:普通生物学 > 第四章 高等动物体的结构与功能 > 第三节 呼吸系统 > 4.3.4 气体的交换
上一节我们已经介绍了呼吸的全过程
包括三个连续的环节
外呼吸、内呼吸和气体在血液中的运输
这一节
我们就来具体介绍这三个环节
由于气体的交换和运输
都是通过血液循环实现的
所以
让我们先来回顾一下人体的血液循环
这是人体血液双循环的示意图
由右心室发出的
左、右肺动脉中的血液
在肺部进行气体交换之后
由缺氧血变成了含氧血
再通过左右肺静脉流回到左心房
这是肺循环
从左心室发出的主动脉弓
将血液运送到全身各处组织细胞间
通过气体交换之后
含氧血变成了缺氧血
来自全身组织细胞间的血液
分别汇入上、下腔静脉
再回到右心室
这是体循环
所以
肺部的气体交换是通过肺循环实现的
组织细胞间的气体交换
是通过体循环实现的
下面
让我们先来分析肺部的气体交换是如何进行的
主要分析肺泡毛细血管与肺泡之间的交换
这是肺泡与肺泡毛细血管之间
进行气体交换的示意图
上方代表的是肺泡
由于其中含氧量比较高
用红色表示
下方代表肺泡毛细血管
由于肺泡内的氧分压
总是高于毛细血管中的氧分压
因此
氧气会从肺泡中扩散到毛细血管内
而毛细血管中的血液来自肺动脉
是缺氧血
其中的二氧化碳浓度比较高
所以
溶解在血浆中的二氧化碳
就会从毛细血管向肺泡扩散
此外
血浆中结合了二氧化碳的血红蛋白
以及结合了氢离子的血红蛋白
会分别释放出二氧化碳和氢离子
然后与氧气结合
释放出的氢离子
又与血浆中的碳酸氢根离子结合
生成碳酸
碳酸再分解为水和二氧化碳
随后
二氧化碳再顺浓度梯度
扩散进入肺泡中
总之
无论以什么方式运输的二氧化碳
最终都扩散进入到肺泡
同时
肺泡中的氧气也扩散进入了毛细血管
与红细胞中的血红蛋白结合
这样
就完成了氧气与二氧化碳之间的气体交换
以上介绍的是肺部气体交换的过程
在组织细胞间又是如何进行气体交换的呢
请看这张示意图
在组织细胞内
二氧化碳浓度比较高
氧气的浓度比较低
流经此处的毛细血管中的血液
为含氧血
二氧化碳会顺浓度梯度
扩散进入毛细血管
携带氧气的血红蛋白
会释放出氧气
而与二氧化碳结合
氧气也会顺浓度梯度
扩散进入组织细胞内
这样就完成了气体交换
二氧化碳进入血液之后
通过三种方式运输
第一
是溶解在血浆中
大约7%的二氧化碳
是通过这种方式来运输的
第二
是与血红蛋白结合
成为碳氨基血红蛋白
大约有23%的二氧化碳
是通过这种方式来运输的
第三种方式是形成碳酸氢根离子
约70%二氧化碳与红细胞中的水
在碳酸酐酶的催化下
水合形成碳酸
碳酸又立即分解成碳酸氢根和氢离子
碳酸氢根离子进入血浆中
氢离子则与血红蛋白结合
于是经过气体交换之后
氧气扩散进入了组织细胞
二氧化碳以三种方式
或者溶解在血浆中
或者与血红蛋白结合
或者以碳酸氢根离子的形式
溶于血浆中
进行运输
来自于组织毛细血管内的这些血液
最终汇入了体静脉
这时的血液已经由含氧血变成了缺氧血
-绪论
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-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
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