Echanges gazeux 2BIOS01 10

Qu'est-ce qu'un échange gazeux?

l'échange gazeux permet à l'organisme de faire la respiration cellulaire. c'est à dire que l'oxygène(O2) se transforme en dioxyde de carbone(CO2) dans les mitochondries lors de la respiration cellulaire. Ces différents gaz sont transportés à l'intérieur puis rejetés à l'extérieur de l'organisme par des fluides corporels. Ces gaz sont aussi échangés entre le milieu extra-cellulaire et intracellulaire par diffusion simple à travers la membrane cellulaire.

Quels sont les gaz échangés?

Les gaz échangés sont le dioxygène(O₂) et le dioxyde de carbone(CO₂).

Comment se produisent les échanges gazeux?

Lors de l'inspiration, l'air ambiant pénètre dans l'organisme et le dioxygène (O2) passe dans le sang pour se fixer aux globules rouges. Le dioxyde de carbone (CO2) dissous dans le plasma sanguin passe lui dans l'air contenu dans les poumons. C'est cet air pauvre en dioxygène et enrichi en dioxyde de carbone qui est expiré lors de l'expiration.

A quoi servent ces échanges gazeux?

Sans l'oxygène et le mécanisme de la respiration cellulaire, pas d'énergie, donc pas de vie. Grâce a ces échanges, l'organisme assure la survie en utilisant l'oxygène qui l'aide à transformer la nourriture en énergie mais aussi développement du corps. L'échange gazeux apporte de l'oxygène nécessaire à la production d'énergie et élimine un déchet toxique, le CO₂.

Comment se produisent ces échanges gazeux chez les différents animaux?

Spongiaires

Les spongiaires possèdent des cellules spécialisées réparties sur tout le corps, dont la fonction est d'assurer les échanges gazeux entre le milieu extérieur et le milieu intérieur. L'eau pénètre par les canaux grâce aux mouvements des flagelles des choanocytes, cellules qui permettent la récupération de la nourriture et de gaz. L'assimilation des gaz se fait par diffusion.

Annexe (Éponges).

Cnidaires

Les Cnidaires utilisent principalement la diffusion pour obtenir l'oxygène dont ils ont besoin. Leur corps étant très souvent formé de deux couches de cellules, l'une à l'extérieur, l'autre tapissant la cavité gastro-vasculaire, ils n'ont pas vraiment besoin de système circulatoire. Les cellules amiboïdes s'occupent du transport des éléments nutritifs depuis les cellules du gastroderme vers celles de l'épiderme.

Annexe (Cnidaires)

Vers

Plathélminthes et Némathélminthes

Les plathélmithes et les némathélminthes n'ont pas d'appareil circulatoires et respiratoires spécialisés. Ils utilisent la respiration cutanée c'est à dire la respiration par la peau.

Annélides

Les annélides utilisent la respiration cutanée comme leurs cousins mais, les annélides qui vivent dans des terriers ou des tunnels ont plus de difficulté à se procurer de l'oxygène. Ils possèdent souvent des branchies et utilisent aussi la respiration branchiale . Ces branchies sont représentées chez les annélides par des anneaux tout le long du corps.

Mollusque

Les mollusques utilisent soit la respiration branchiale ou bien la respiration pulmonaire. La ventilation des organes respiratoires est assurée par le mouvement de l'eau qui est provoqué par l'action des cils ou la contraction des muscles de la cavité du manteau.

Gastéropodes

Les Gastéropodes, c'est à dire les escargots utilisent la respiration branchiale et la respiration pulmonaire mais cela dépend du type d'escargot. Les Gastéropodes terrestres ont un poumon, qui est une simple invagination du manteau avec une petite ouverture vers l'extérieur afin de limiter les pertes d'eau tandis que les Gastéropodes aquatiques utilisent la respiration branchiale.

Annexe (Vers)

Bivalves

Les bivalves utilisent respirent à l'aide de branchies.

Annexe (Bivalves)

Céphalopodes

Les Céphalopodes respirent grâce à des branchies internes.

Annexe (Céphalopodes)

Arthropodes

Insectes

Les insectes utilisent la respiration trachéenne. Il y a des stigmates tout le long de l'abdomen, deux par segment, et aussi sur le thorax. De ces stigmates sont reliées des trachées à l'intérieur de l'insecte qui amène l'oxygène directement dans les cellules. L'abdomen se rétracte grâce aux muscles de l'abdomen ce qui permet d'expulser l'oxygène utilisé par l'organisme. Une fois l'action fini, l'abdomen reprend sa forme initiale ce qui fais effet de pompe et l'oxygène pure rentre à l'intérieur.

Arachnides

Les Arachnides utilisent la respiration trachéenne tout comme les insectes mais possèdent aussi des poumon. certaines arachnides ne possèdent que des poumons.

Crustacés

L'échange gazeux chez les crustacés se fait par diffusion par la surface du corps, ou bien elle siège dans des organes spécialisés comme des branchies situées soit sur le thorax soit sur l’abdomen.

Myriapodes

Les Myriapodes utilisent la respiration trachéenne.

Annexe (Arthropodes)

Echinodermes

Les échanges gazeux chez les Echinodermes est soit branchiale(par les branchies), soit cutanée(par les papules), soit ambulacraire(par les ambulacres). La diffusion joue un rôle important dans la respiration des Échinodermes. L'épiderme porte des branchies dermiques ciliées, où a lieu un échange à contre-courant permettant une plus grande diffusion. Le système aquifère, dont la surface interne est ciliée, sert de système circulatoire, permettant à l'oxygène, aux éléments nutritifs, et aux déchets de passer de l'épiderme aux tissus internes ou vice-versa. Les concombres de mer ont des arbres respiratoires (organes arborescents) qui communiquent avec l'extérieur par le cloaque.

Annexe (Echinodermes)

Vertébrés

Poissons

Les branchies sont suspendues entre la cavité buccale(buche) et la cavité operculaire. La respiration comprend deux étapes: 1. La valvule buccale est ouverte et la mâchoire est baissée ce qui amène l'eau dans la bouche pendant que la cavité operculaire est fermée. 2. La valve buccale se ferme et l'opercule s'ouvre, ce qui entraine l'eau à travers les branchies vers l'extérieur.

Annexe (Poissons)

Amphibiens

Les poumons des amphibiens sont évaginations du tube digestif en forme de sacs. Les amphibiens ne respirent pas comme les autres vertébrés terrestres. Les amphibiens chassent l'air dans leurs poumons en créant une pression plus grande que celle de l'atmosphère en dehors des poumons. Ils remplissent d'air leur cavité buccale, fermant la bouche et les narines, et en élevant le plancher de leur cavité orale, ils poussent l'air dans leurs poumons. Chez les amphibiens l'oxygénation du sang est renforcée par la respiration cutanée, c'est à dire l'échange des gazes à travers la peau, qui est humide et bien vascularisée chez les amphibiens.

Reptiles

Les reptiles augmentent le volume de leur cage thoracique par contraction musculaire et aspirent l'air dans leurs poumons par pression négative. Ils ont de grands poumons ce qui rend les échanges gazeux plus efficaces.

Annexe (Reptiles)

Oiseaux

La respiration chez les oiseaux se déroule en deux cycles. Chaque cycle comporte une phase d'inspiration et une phase d'expiration mais l'air inhalé en cours d'un cycle n'est pas exhalé avant le second cycle. A l'inspiration les sacs aériens antérieurs et postérieurs se dilatent et aspirent l'air. L'air inhalé entre dans les sacs postérieurs; les antérieurs se remplissent de l'air venant des poumons. A l'expiration, l'air expulsé des sacs antérieurs est exhalé et l'air chassé des sacs postérieurs entre dans les poumons. Ce processus répété dans le deuxième cycle, permet à l'air de traverser les poumons dans une seule direction et d'être exhalé à la fin du second cycle.

Annexe (Oiseaux)

Mammifères

Les poumons des mammifères contiennent des millions d'alvéoles. Des sacs minuscules assemblés en grappe donnent à chaque poumon une énorme surface pour les échanges gazeux. L'air inhalé qui est aspiré par la bouche et le nez, transite par le pharynx, puis le larynx, où il passe par une ouverture ménagée par les cordes vocales, ensuite il passe par la tranchée. Celle-ci se divise en bronches droite et gauche qui entrent dans les poumons et se subdivisent en bronchioles qui conduisent l'air dans les alvéoles ou s'effectuent les échanges gazeux. Ça s'appelle la respiration pulmonaire.

Annexes (Mammifères 1,2)