## Wet van Fick/Gaswisseling bij insecten/Waterbewoners - VWO

Wet van Fick
De factoren die de diffusie beïnvloeden worden samengevat in de wet van Fick.
In de formule zie je dat de hoeveelheid stof die per tijdseenheid diffundeert (X), recht evenredig is met het oppervlak (O), het concentratieverval (C2-C1) en omgekeerd evenredig is met de afgelegde weg (l).
Daarnaast speelt de diffusieconstante (Dc) een rol.
Dc is afhankelijk van de grootte van de molecuul, de temperatuur en het medium (water, gassen) waarin de diffusie plaatsvindt.
Gaswisseling bij insecten
Insecten leven zowel op het land als in het water.
De gaswisseling tussen cellen en omgeving vindt plaats dankzij een stelsel van kleine buisjes.
Het tracheeën stelsel loopt vanuit de huid via vertakkingen naar alle cellen. Daardoor blijft de afstand tussen het uitwendig milieu (de lucht) en de cellen klein.
Speciale openingen in de huid (stigma’s) zorgen ervoor dat de lucht gefilterd in het lichaam komt.
Door het afplatten en opbollen van het achterlichaam kan de lucht ververst worden.
In het water levende insecten (en veel larven van landbewonende soorten) nemen ‘luchtbellen’ mee onder het wateroppervlak.
Waterbewoners
In vergelijking met lucht bevat water per volume eenheid veel minder zuurstof en water is veel zwaarder.
1 liter lucht weegt een fractie van wat 1 liter water weegt. Water verplaatsen kost dus veel meer energie dan lucht verplaatsen. Daarnaast is water een goede warmtegeleider.
Een organisme verliest dus gemakkelijk lichaamswarmte aan het water. Waterbewoners zoals insectenlarven en vissen gebruiken kieuwen als ademhalingsorganen. Kieuwen zijn zo gebouwd dat er een zo groot mogelijk uitwisselingsoppervlak ontstaat, ze zijn rijk doorbloed en vaak erg dun.
Bij vissen liggen de kieuwen opgeborgen in het lichaam. Kieuwdeksels beschermen de kieuwholte met daarin de kieuwen tegen beschadigingen.
Om de gasuitwisseling zo efficiënt mogelijk te laten verlopen wordt gebruik gemaakt van het tegenstroomprincipe.
Bij het tegenstroomprincipe stromen water en bloed tegen elkaar in. Zuurstofrijk water maakt contact met zuurstofrijk bloed en gaande weg staat het water zuurstof af aan het iets zuurstofarmere bloed.
Bekijk de animatie van het tegenstroomprincipe op:
www.bioplek.org/animaties/bloed