Aufgaben 119 Tierphysiologie Lungen: Kompakte Atemhöhlen der Landtiere Neben den Tracheen der Insekten entstanden im Lauf der Evolution andere Luftatmungsorgane, die allesamt als Lungen bezeichnet werden. Diesen recht unterschiedlichen Organen ist gemeinsam, dass es sich um kompakte Einstülpungen der Außenhaut handelt (im Gegensatz zu Tracheen, die stark verzweigte Einstülpungen sind). Die Lungen sind durch kleine Öffnungen mit der Außenwelt verbunden, um Wasserverlust durch Austrocknung möglichst einzuschränken. Mit Ventilationsbewegungen kann die Luft ein- und ausgestoßen werden. Dagegen haben Lungen den Nachteil, dass sie auf einen Bereich des Körpers begrenzt sind. Um den aufgenommenen Sauerstoff in den Rest des Körpers zu bringen, ist ein leistungsfähiges Transportsystem nötig (siehe S. 126 f.). Lungen sind kompakte Einstülpungen der Außenhaut 1 W Oberflächenvergrößerung: Dünndarm, Niere und Lunge – drei Organe, deren Struktur eng mit deren Funktionalität verbunden ist. Nenne ihre jeweilige Funktion und erkläre, weshalb eine Oberflächenvergrößerung jeweils einen großen Vorteil bringt. Wende diese Überlegungen auch bei zellulären Strukturen, wie Chloroplasten oder Mitochondrien an. Auch hier lässt sich das Prinzip beobachten. (Tipp: Lies vorher nochmals nach, wie sie aufgebaut sind). Beschreibe in allen Fällen, wodurch die Oberfläche vergrößert wird. 3 E Werte das Experiment aus Aufgabe 2 aus und analysiere die Ergebnisse. Interpretiere die unterschiedlichen Messungen bei verschiedenen Faltungen im Hinblick auf die dadurch veränderte Oberfläche. In welchem Zusammenhang steht der Trocknungsvorgang mit der veränderten Oberfläche? 4 S Vergleiche das Experiment mit den Beispielen aus Aufgabe 1. Finde Gemeinsamkeiten und Unterschiede. 5 S Nenne Faktoren, die in deinem Experiment Einfluss auf die Aussagekraft der Daten haben können. Erörtere dazu Verbesserungsvorschläge. 6 W Wann in der Natur sind große, wann sind kleine Oberflächen ein Vorteil? Nenne Beispiele im Zusammenhang mit dem Energiehaushalt von Tieren und im Zusammenhang mit dem Stoffaustausch. 2 E Mit folgendem Experiment (kAbb. 12) soll die Wirkung der äußeren Oberfläche auf den Stoffaustausch veranschaulicht werden. Material: Wasser, Leine, Wäscheklammern, mehrere Bögen Löschpapier (DIN A5), Waage (möglichst genau, ideal wäre eine Genauigkeit von 0,01 g), Uhr, eventuell Zeitungspapier Durchführung: Bereite eine Waage vor und halte einen Notizblock/Heft und einen Stift bereit. Befeuchte die Blätter Löschpapier. Achte dabei darauf, dass sie nicht tropfnass sind. Du kannst sie dazu nach dem Befeuchten kurz auf trockenes Zeitungspapier legen. Miss das Gewicht der Blätter, falte sie dann unterschiedlich stark (kAbb. 12) und hänge sie zum Trocknen auf. Notiere dir die Uhrzeit. Nimm nach 5, nach 10 und nach 15 Minuten die Blätter kurz von der Leine, um das Gewicht zu messen. Protokolliere deine Messungen mit. 1-lagig 2-lagig 4-lagig 8-lagig Abb.12: Versuchsanordnung. Erstelle mit den Messdaten deines Protokolls ein Diagramm, indem du für jedes Blatt auf der x-Achse die Zeit und auf der y-Achse das Gewicht einträgst. Verwende dabei für jedes Blatt eine andere Farbe und verbinde dann die Punkte mit Linien. Du kannst die Skizze (kAbb. 13) als Vorlage verwenden, ergänze aber die fehlende Achsenbeschriftung. Zeit (min) 0 5 10 15 Abb.13: Vorlage für ein Diagramm, zur Darstellung deiner Messdaten. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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