Begegnungen mit der Natur 5, Schulbuch

114 Organsysteme des Stoffwechsels M Arbeitsheft Seite 30, 31 Bei der Fotosynthese der grünen Pflanzen ( S. 42 ff) wird neben dem energie- reichen Produkt Glucose auch Sauerstoff erzeugt. Die meisten Lebewesen beziehen die Energie für ihre Lebensvorgänge durch den so genannten oxidativen Abbau des Zuckers in CO 2 und H 2 O (Zellatmung,  S. 46 f). Bei diesem biochemischen Prozess wird die im Traubenzucker gebundene Energie durch die chemische Zerlegung des Zuckers unter Einwir- kung von Sauerstoff (Oxidation) freigesetzt. Atmung als lebensnotwendiger Prozess Der für die Energieversorgung benötigte Sauerstoff muss zunächst aus der Umgebung (Luft, Wasser) vom Körper aufgenommen werden. Im Körper wird er direkt oder mithilfe von Körperflüssigkeiten (Blut und Lymphe) zu den Orga- nen (Geweben, Zellen) transportiert und an diese abgegeben. In den Zellen findet dann die Energiefreisetzung (Zellatmung) statt. Das bei der Zellatmung entstehende CO 2 wird auf umgekehrtem Weg von den Zellen abgegeben und ausgeschieden. Der Gasaustausch (O 2 /CO 2 ) wird als äußere Atmung bezeichnet. Der Gasaustausch beruht auf Diffusion Der Gasaustausch zwischen der Luft (beziehungsweise dem Wasser) und dem Transportmedium (beziehungsweise den Zellen, bei direktem Gasaustausch ohne Transportmedium) beruht auf Diffusion ( S. 24). Die Gase bewegen sich entsprechend dem Konzentrationsgefälle: Der O 2 -Gehalt des Außenmediums (Luft, Wasser) ist größer als im Transport- medium beziehungsweise in den Zellen. O 2 wird aufgenommen (diffundiert nach innen). Der CO 2 -Gehalt im Transportmedium beziehungsweise in den Zel- len ist größer als im Außenmedium. CO 2 wird abgegeben (diffundiert nach außen). Damit fortwährend Diffusion stattfinden kann, muss das Konzentrationsge­ fälle aufrechterhalten werden. Durch Zirkulation des Transportmediums, Ver- brauch von O 2 im Körper und Erneuerung der Atemluft beziehungsweise des Atemwassers wird dies gewährleistet. Die Diffusionsgeschwindigkeit und die Menge der diffundierten Stoffe sind auch abhängig von der Dicke und Größe der Austauschfläche. Je geringer die Dicke der Austauschfläche, desto besser ist die Diffusion. Je größer die respiratorische Fläche (zB Darmschleimhaut S. 115, Kiemenblättchen S. 116, Lungenbläschen S. 121), desto intensiver ist der Gasaustausch (Oberflächen- vergrößerung!).  Luft Zusammensetzung: circa 78% Stickstoff 21% Sauerstoff 0,04% Kohlenstoffdioxid Rest: u. a. Edelgase Ausgeatmete Luft enthält nur etwa 17% Sauerstoff, dafür ist der Anteil an Koh- lenstoffdioxid höher (etwa 4%).  Zirkulation Strömung circus (lat.) = Kreis  respiratorisch respirare (lat.) = zurückblasen, Atem holen 99  Atmen ist zur Energieversorgung des menschlichen Körpers notwendig. 100  Atmungssysteme: äußere Kiemen (a), innere Kiemen (b), Tracheen (c), Lunge (d) a) b) c) d) Atmung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv