호흡계는 호흡을 담당하는 기관계를 말하는데요, 호흡계의 역할은 대기 중의 산소를 체내로 들어오게 하며, 세포호흡 과정에서 발생한 노폐물인 이산화탄소를 체외로 내보내는 역할을 합니다. 이러한 호흡계에서의 기체 교환의 원리는 '확산'인데요, 기체의 분압이 높은 쪽에서 낮은 쪽을 향해서 전달되는 방식을 말합니다. 기도를 통해 들어온 산소가 폐에 도달하면 폐의 산소 분압은 높고, 상대적으로 모세혈관의 산소 분압은 낮기 때문에 산소가 폐포로부터 모세혈관을 통해 온몸 세포로 전달되며, 반대로 온몸의 세포로부터 만들어진 이산화탄소는 이산화탄소 분압이 낮은 폐포로 향해 호흡을 통해 배출이 되는 것입니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 철이온을 가진 헤모글로빈에 의해 적혈구가 산소를 운반하게 되는데, 산소를 운반하는 원리는 헤모글로빈이 산소에 대한 산소친화도에 의한 것입니다. 혈중의 수소이온농도가 높아지면 산도는 떨어지는데 이러한 환경에서 산소는 헤모글로빈에 대한 친화도가 낮아져 대부분의 산소를 해리시키게 됩니다.
호흡계에서 기체 교환은 확산의 원리에 따라 이루어집니다. 폐포와 모세혈관 사이는 얇은 세포막으로 이루어져 있으며, 폐포의 산소 농도는 혈액보다 높고, 혈액의 이산화탄소 농도는 폐포보다 높습니다. 따라서 산소는 폐포에서 혈액으로, 이산화탄소는 혈액에서 폐포로 확산하여 기체 교환이 일어납니다. 이 과정은 혈액 순환과 함께 이루어져, 산소는 온몸으로 전달되고 이산화탄소는 체외로 배출됩니다.
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