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CSU - BC 103 - Class Notes - Life 103- Week 5 notes

Created by: Alexis Darling Elite Notetaker

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CSU - BC 103 - Class Notes - Life 103- Week 5 notes

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background image Constantly losing fluid from capillaries into interstitial fluid:  Lymphatic system  collects fluid  through system of vessels and brings it back to the heart. 
Gas Exchange  Respiratory exchange surfaces  must be moist because gases only cross membranes in aqueous  solutions. 
Aquatic animals are surrounded by water, therefore they can have 
­ Cutaneous respiration­ exchange across skin surface, or  ­ Gills­ moist membranes (lots of surface area) that water passes through  Terrestrial animals can do   ­ Cutaneous respiration, but these animals are limited in where they can live because they 
must stay moist. Or  
­ Lungs­ creates internal moist exchange surfaces  *Amphibians have all three types of respiration at some phase in life. 
*Some terrestrial animals can have gills, but must keep moist. 
The most diverse groups use internal exchange surfaces (lungs or tracheal surfaces) 
Respiratory media
 is what carries the oxygen, whether water or air.  The partial pressure of oxygen tells the relative amount in the water or air. 
Oxygen is less soluble in water, therefore concentration is lower and aquatic animals must 
extract with greater efficiency. Since oxygen is plentiful in air, terrestrial breathing does not have 
to be as efficient. 
Rates of diffusion increase with increased surface area, decreased distance (that it must travel to 
be absorbed), and increased concentration gradient (the medium has very little compared to 
outside environment). 
Ventilation ­ the movement of water or air (whether terrestrial or aquatic animal) across  respiratory surface 
● Non­directional: NO movement of respiratory medium (the water or air)­ like  cutaneously respirating animal sitting there, no air or water moving past, just circulating  ○ Boundary layer can develope  ● Unidirectional: respiratory medium passes through one way  ○ Ex: Gills­ water flows through mouth, past gills one way, and out  ■ Countercurrent exchange system with blood circulation­ blood flows  opposite direction of water movement so that it maintains a concentration 
gradient that leads oxygen to flow into blood along the entire way­ very 
efficient (80% of oxygen absorbed) 
background image ● Tidal: Breath in and not all air breathed out, therefore mixing of stale air with fresh,  oxygenated air so it never achieves the full concentration of oxygen in lungs as in the 
environment­ not the most efficient. 
○ Ex: Lungs­  ■ Uniform pool exchange system­ air fills and mixes in sac and blood passes  by to absorb  ● Unidirectional in bird lungs: first inhalation brings air into air storage sac, first exhale  brings air across exchange surface, second inhalation brings the same air into a new air 
sac, second exhale passes exchange surface again before it exits. Therefore all air is 
filtered (for oxygen) twice, and new air continues to move through and no mixing with 
old. That is why birds can fly at such high altitudes. 
  Osmoregulation  ~Osmoregulation= in aquatic environments, animals must balance the water coming in and the 
water exiting their bodies due to osmosis 
­Osmosis­ net movement of the solvent (typically water) 
through semipermeable membrane  from  high solute concentration to lower 
­Diffusion­ net movement of a solute from high to low concentration (no membrane required) 
­Hypertonic solution­ surrounding solution has higher solute concentration 
*In hypertonic environment, the organism is described as hypoosmotic to the water.  (marine fish) 
            By osmosis, net movement of water out of organism so it must use osmoregulation to 
bring more water in. 
­Hypotonic solution­ surrounding solution has lower solute concentration 
*In hypotonic environment, the organism is hyperosmotic to the water (freshwater fish);  must use osmoregulation to pump water out. 
~Osmoconformers­ (marine invertebrates and some vertebrates)­ isosmotic with environment 
(equal solute concentrations) but different in what their solutes are. 
~Osmoregulators­ (everything else)­ hyper or hypoosmotic to environment and must expend 
energy to regulate uptake or loss of water 
For terrestrial animals the challenge is dessication (drying out):  
● Body coverings  ○ Waxy cuticle 
○ Fur (forms air barrier) 
○ Feathers (forms air barrier) 
● Physiological and behavioral mechanisms  ○ Desert animals tend to be nocturnal because would lose more water during day  ● Gain water (in different ratios for each species) through.. 

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School: Colorado State University
Department: Biology
Course: Biology of Organisms-Animals and Plants
Professor: Jennifer Dewey
Term: Fall 2016
Name: Life 103- Week 5 notes
Description: Gas exchange, osmoregulation, and excretion
Uploaded: 04/29/2016
4 Pages 10 Views 8 Unlocks
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