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Innere und äußere Atmung

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Die Autor/-innen
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Sabine Blumenthal
Innere und äußere Atmung
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse

Beschreibung Innere und äußere Atmung

Innere und äußere Atmung – Biologie

Auf die Frage Was ist Atmung? kennst du sicherlich schon die Antwort. Die Atmung oder auch Respiration ist ein physiologischer Vorgang, bei dem Sauerstoff aus der Luft aufgenommen und zu den Zellen transportiert wird. Dort wird der Sauerstoff zur Energiegewinnung genutzt. Den Prozess der Atmung kann man in innere Atmung und äußere Atmung unterteilen. Im Folgenden wollen wir die Frage klären: Was ist die innere und äußere Atmung? Dazu betrachten wir den Ablauf beider Prozesse.

Vorwissen
Um dieses Thema besser zu verstehen, solltest du einiges an Vorwissen mitbringen: Du solltest dich bereits mit Bau und Funktion der Atmungsorgane sowie dem Prozess des Gasaustausches auskennen. Der Aufbau von Zellen und die Fotosynthese sind dir sicherlich schon bekannt.

Äußere Atmung

Eine Definition der äußeren Atmung könnte wie folgt lauten:
Die äußere Atmung umfasst den Teil unserer Atmung, welcher außerhalb unserer Körperzellen stattfindet.

Einen Teil der äußeren Atmung können wir sogar hören, sehen und auch fühlen. Wenn wir Einatmen, hebt sich unser Brustkorb – sauerstoffreiche Luft gelangt in unsere Atemorgane. Beim Ausatmen senkt er sich wieder – verbrauchte, sauerstoffarme Luft wird an die Umgebung abgegeben. Die Bewegungen ähneln der eines Blasebalgs und werden durch Kontraktion und Relaxation der Atemmuskulatur ermöglicht. Der Weg der Atemluft führt über den Nasen- und Rachenraum hinunter bis zur Luftröhre. Von da verzweigen sich die Bronchien in den Lungenflügeln ähnlich den Ästen eines Baumes. Schlussendlich gelangt die Atemluft in die Lungenbläschen.

Der Gasaustausch
Der Gasaustausch in der Lunge findet in den Lungenbläschen, in der Biologie auch als Alveolen bezeichnet, statt.

Gasaustausch in den Lungenbläschen

Die Lungenbläschen sind von einem feinen Netz aus Blutkapillaren umgeben. Der Sauerstoff, welcher mit der Atemluft bis in die Lungenbläschen gelangt, wird durch Diffusion in die Blutkapillaren abgegeben. Die Transportvorgänge der Diffusion und Osmose erfolgen passiv ohne den Verbrauch von Energie. Einmal in den Blutkapillaren angelangt, wird der Sauerstoff an das Hämoglobin der roten Blutkörperchen gebunden und so über den Blutkreislauf bis zu allen Geweben und auch Zellen des Körpers transportiert. Die Zellen verbrauchen den Sauerstoff und geben Kohlenstoffdioxid wieder an die roten Blutkörperchen ab. So gelangt das Kohlenstoffdioxid über die Blutgefäße wieder zu den Lungenbläschen.

Innere Atmung

Die innere Atmung wird in der Biologie oft als Zellatmung bezeichnet. Wie der Name schon vermuten lässt, findet sie innerhalb der (Körper-)Zellen statt. Damit haben wir auch schon fast eine Definition der inneren Atmung:
Die innere Atmung beschreibt den Stoffwechselprozess der Zellatmung, welcher innerhalb der Zellen stattfindet und der Energiegewinnung durch den Abbau von organischen Substanzen dient.

Doch wo genau findet in den Zellen die Zellatmung, sprich innere Atmung statt? Erinnern wir uns an den klassischen Aufbau von Zellen: Sie besitzen eine Zellmembran und einen im Zellplasma eingebetteten Zellkern. Die Zellatmung findet jedoch in ganz besonderen Zellorganellen statt – den Mitochondrien. Sie werden auch als Kraftwerke der Zelle bezeichnet, da sie durch den Abbau energiereicher organischer Stoffe – wie Traubenzucker, Aminosäuren und Fette – Energie für Stoffwechselprozesse erzeugen. Folgende zusammenfassende Gleichung kannst du dir für die Zellatmung merken:

$\ce{Traubenzucker + Sauerstoff ->[{Energieabgabe}] }$
$\ce{Kohlenstoffdioxid + Wasser}$

Traubenzucker, in der Biologie oft als Glucose bezeichnet, wird vom menschlichen Körper durch Nahrung aufgenommen. Die eigentlichen Produzenten von Traubenzucker sind Pflanzen. Sicherlich erinnerst du dich an den Prozess der Fotosynthese. Damit können Pflanzen unter Aufnahme von Sonnenlicht in den Chloroplasten ihrer grünen Blätter Traubenzucker nach folgender Gleichung herstellen:

$\ce{Kohlenstoffdioxid + Wasser ->[{Lichtenergie}]}$
$\ce{Traubenzucker + Sauerstoff}$

Wie du siehst, ist für die Herstellung von Traubenzucker Lichtenergie nötig. Diese Energie wird im Traubenzucker gespeichert. Bei der Zellatmung wird eben diese Energie wieder freigesetzt. Diese Energie brauchen alle Lebewesen für verschiedenste Stoffwechselprozesse, die beispielsweise Bewegung und Wachstum ermöglichen.

Innere und äußere Atmung – Unterschiede

In der folgenden Tabelle sind die Kernpunkte der äußeren und inneren Atmung gegenübergestellt. So kannst die Unterschiede leicht erkennen.

äußere Atmung innere Atmung
Ort Lungen Mitochondrien
Funktion Gasaustausch:
Aufnahme von Sauerstoff und
Abgabe von Kohlenstoffdioxid
Energiegewinnung
durch Verbrauch von Sauerstoff,
dabei wird Kohlenstoffdioxid erzeugt.

Auch wenn nur die innere Atmung bzw. Zellatmung tatsächlich Energie produziert, so ist sie beim Menschen von der äußeren Atmung abhängig, da sie Sauerstoff benötigt. Man spricht auch von aerober Zellatmung. Später lernst du noch die anaerobe Zellatmung (auch Gärung) kennen, die unter Ausschluss von Sauerstoff Energie produziert. Sie wird vor allem von Bakterien genutzt.

Dieses Video

In diesem Video werden dir die innere und äußere Atmung einfach erklärt. Am Ende dieses Videos kennst du die Unterschiede zwischen der inneren und äußeren Atmung. Außerdem weißt du, wo, wie und warum sie stattfindet.
Teste sogleich dein neu gewonnenes Wissen über innere und äußere Atmung in den interaktiven Übungsaufgaben und einem Arbeitsblatt zum Herunterladen.

Transkript Innere und äußere Atmung

Hallo! Hier ist wieder Sabine! Im heutigen Video lernst du etwas über die innere und äußere Atmung beim Menschen. Was ist das, welche Gemeinsamkeiten und welche Unterschiede gibt es? Um alles gut verstehen zu können, solltest du dich mit einigen Themen bereits auskennen. Dazu gehören: Bau und Funktion der Atmungsorgane, der Gasaustausch, wie ist eigentlich eine Zelle aufgebaut und du solltest auch einiges über den Stoffwechsel wissen und schließlich wäre ohne die Photosynthese bei den Pflanzen an eine Atmung bei Mensch und Tier überhaupt nicht zu denken. Am Ende dieses Videos kennst du die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der inneren und äußeren Atmung. Du weißt, wo, wie und warum sie stattfindet. Beginnen wir zunächst mit der äußeren Atmung. Sie heißt äußere Atmung, weil sie außerhalb unserer Körperzellen stattfindet. Einen Teil der äußeren Atmung können wir sogar hören, sehen und auch fühlen. Als Bewegung erkennen wir, dass sich beim Einatmen unser Brustkorb hebt und beim Ausatmen wieder senkt. So gelangt beim Einatmen sauerstoffreiche Luft über unsere Atmungsorgane bis in unsere Lungenbläschen. Beim Ausatmen wird die verbrauchte, sauerstoffarme Luft an die Umgebung abgegeben. Auch die Vorgänge beim Gasaustausch in der Lunge gehören noch zur äußeren Atmung. Du siehst hier noch einmal ein stark vergrößertes Lungenbläschen, welches von einer Blutkapillare umgeben ist. Mit unserer Einatemluft gelangt Sauerstoff bis in unsere Lungenbläschen. Von hier wird er durch Diffusion in die Blutkapillaren abgegeben. Hier wird der Sauerstoff an das Hämoglobin der roten Blutkörperchen gebunden und so bis zu allen Zellen des Körpers transportiert. Ebenfalls gebunden ans Hämoglobin der roten Blutkörperchen wird CO2 aus den Zellen über die Blutgefäße bis zu unseren Lungenbläschen transportiert. Nach der Diffusion aus den Blutkapillaren ins Lungenbläschen kann das Kohlenstoffdioxid nun ausgeatmet werden. Auch der Gasaustausch im Körper des Menschen gehört noch zur äußeren Atmung. Genaueres zu diesem Thema kannst du in dem Video "Gasaustausch" erfahren. Kommen wir nun zur inneren Atmung. Sie wird auch als Zellatmung bezeichnet, da sie innerhalb der einzelnen Körperzellen stattfindet. Doch wo genau in den Zellen? Sehen wir uns dazu eine Körperzelle mal etwas genauer an. Hier siehst du eine Körperzelle mit der Zellmembran, dem Zellkern und dem Zellplasma. Die Zellatmung findet jedoch in den Mitochondrien statt. Klären wir als nächstes, wie die innere Atmung in den Mitochondrien abläuft. In den Mitochondrien werden die energiereichen Nährstoffe Traubenzucker, Aminosäuren und Fettsäuren abgebaut. Dabei wird Sauerstoff verbraucht. Hier siehst du die chemische Reaktionsgleichung für diesen Vorgang: Traubenzucker reagiert mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser. Das Ausgleichen von solchen Reaktionsgleichungen kennst du aus dem Chemieunterricht. Weiß du noch, warum Traubenzucker so energiereich ist? Traubenzucker wird von den Pflanzen in ihren Laubblättern während der Photosynthese produziert. Er dient den Pflanzen als Grundlage zur Bildung anderer Stoffe, wie zum Beispiel Stärke, Fette und Eiweiße. Sicher erinnerst du dich, dass für die Photosynthese Lichtenergie benötigt wird. Diese Energie wird im Traubenzucker gespeichert. Wir nehmen den Traubenzucker mit unserer Nahrung auf und in unseren Zellen reagiert er dann mit dem Sauerstoff aus unserer Atmung zu Kohlenstoffdioxid und Wasser. Dabei wird die im Traubenzucker und auch in den anderen Nährstoffen gespeicherte Energie wieder freigesetzt. Sicher ist dir nun klar, warum bei der inneren Atmung in den Zellen Sauerstoff zum Abbau von Nährstoffen verbraucht wird. Die innere Atmung dient der Energiegewinnung. Die Umwandlung energiereicher Nährstoffe in Kohlenstoffdioxid und Wasser setzt Energie frei. Diese Energie brauchen alle Lebewesen für verschiedenste Lebensprozesse, wie zum Beispiel Bewegung, Wachstum oder Erhaltung der gleichbleibenden Körpertemperatur. Fassen wir nun noch einmal zusammen. Stellen wir dazu äußere und innere Atmung einander gegenüber. Zunächst: Wo erfolgt äußere beziehungsweise innere Atmung? Die äußere Atmung findet in den Lungenbläschen, in den Blutkapillaren der Lunge sowie in den Blutkapillaren der Körperzellen statt. Die innere Atmung läuft in den Mitochondrien der Körperzellen ab. Wie verlaufen nun äußere beziehungsweise innere Atmung? Bei der äußeren Atmung erfolgt ein Gasaustausch in der Lunge beziehungsweise in den Körperzellen. Dabei werden Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid über das Blut transportiert. Bei der inneren Atmung erfolgt ein Nährstoffabbau. Dabei wird Sauerstoff verbraucht und Kohlenstoffdioxid als Abfallprodukt freigesetzt. Sowohl äußere als auch innere Atmung dienen der Energiegewinnung des Körpers. So, das war's für heute. Ich hoffe, du hast alles verstanden. Tschüss! Bis zum nächsten Mal.

13 Kommentare

13 Kommentare
  1. Hallo Internet 7,
    vielleicht hilft dir dann dieses Video besser weiter: https://www.sofatutor.com/biologie/videos/atmung-bei-pflanzen
    Beste Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor mehr als 2 Jahren
  2. ich habe eigentlich Zellatmung bei pflanzen eingeben
    und nich Atmung bei menschen

    Von Internet 7, vor mehr als 2 Jahren
  3. Als ob man eine Radiergummi einen Textmaker wegmachen kann ( in der Übung)

    Von Yatisi610, vor etwa 3 Jahren
  4. Ich habe auch noch kein chemi oder navi! Und ich habe eine KA vor mir

    Von Yatisi610, vor etwa 3 Jahren
  5. ich bin 5 klässer und verstehe nichts weil ich kein chemie habe

    Von Taylor B., vor etwa 4 Jahren
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Innere und äußere Atmung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Innere und äußere Atmung kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne Eigenschaften der äußeren und inneren Atmung.

    Tipps

    Die äußere Atmung kannst du sehen.

    Lösung

    Die äußere Atmung erfolgt in den Lungenbläschen, den Blutkapillaren der Lunge und der Körperzellen. In der Lunge bzw. den Körperzellen erfolgt ein Gasaustausch. Du kannst diese Form der Atmung auch sehen, der Brustkorb hebt und senkt sich beim Ein- bzw. Ausatmen.

    Die innere Atmung läuft innerhalb der Zellen ab, in den Mitochondrien. Hier erfolgt ein Abbau von Nährstoffen, dabei wird Sauerstoff verbraucht und Kohlenstoffdioxid freigesetzt.

    Beide Atmungen dienen der Energiegewinnung des Körpers.

  • Schildere den Gasaustausch in der Lunge.

    Tipps

    Hämoglobin ist ein eisenhaltiger roter Blutfarbstoff.

    Lösung

    Wenn wir einatmen, gelangt Sauerstoff bis in unsere Lungenbläschen. Diese sind von feinen Blutkapillaren umgeben. Der Sauerstoff gelangt also in die Lungenbläschen und diffundiert von dort in die Blutkapillaren. Diese sind mit Blut gefüllt und somit befindet sich dort auch das Hämoglobin. Dieses ist verantwortlich für den Sauerstofftransport. An dieses Hämoglobin bindet sich der Sauerstoff und gelangt nun über die Blutgefäße in unseren gesamten Körper.

    In den Lungenbläschen findet ein Gasaustausch statt und zwar von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid. Kommt nun über das Blut Hämoglobin zurück in die Lungenbläschen, hat es Kohlenstoffdioxid gebunden. Dieser diffundiert in die Lungenbläschen und wir atmen ihn aus.

    Also merke: Aus den Lungenbläschen in die Blutkapillaren geht der Sauerstoff, aus den Blutkapillaren in die Lungenbläschen geht das Kohlenstoffdioxid.

  • Erläutere den Aufbau und die Aufgaben der Mitochondrien.

    Tipps

    Beim Abbau von Nährstoffen wird Energie frei.

    Die Mitose ist die Teilung des Zellkerns.

    Lösung

    Die innere Atmung erfolgt in den Mitochondrien. Hier wird beim Abbau der Nährstoffe Energie frei. Diesen Vorgang bezeichnet man als Zellatmung. Auf dieser Abbildung siehst du ein Mitochondrium stark vergrößert, sie sind meist kugel- bis stäbchenförmig. Mitochondrien befinden sich in jeder Zelle. Aufgrund ihrer Aufgabe werden sie auch als Kraftwerke der Zellen bezeichnet. Mitochondrien besitzen eine Doppelmembran. Die innere Membran ist oft eingestülpt. Das dient der Oberflächenvergrößerung.

    Die anderen hier genannten Begriffe gehören zu anderen Zellorganellen. Das Erbgut befindet sich im Zellkern, hier findet auch die Mitose statt. Für den Stofftransport ist z.B. das endoplasmatische Retikulum verantwortlich.

  • Ermittle, warum der Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft nachts größer ist als am Tag.

    Tipps

    Für die Fotosynthese wird Sonnenenergie benötigt.

    Lösung

    In der Fotosynthese wird der Sauerstoff hergestellt, den wir einatmen. Dieser Prozess ist lichtabhängig. Daher betreiben die Pflanzen nur am Tag Fotosynthese und nicht nachts. Die Energie des Sonnenlichts wird benötigt, um aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Sauerstoff und Glucose herzustellen. Den Sauerstoff geben die Pflanzen in die Atmosphäre ab, den Kohlenstoffdioxid nehmen sie aus der Luft auf. Da also alle Pflanzen tagsüber Fotosynthese betreiben, ist mehr Sauerstoff in der Atmosphäre als Kohlenstoffdioxid.

    Anders ist dies nachts. Die Zellatmung können die Pflanzen am Tag und auch nachts betreiben. Bei der Zellatmung hast du bereits gelernt, dass Sauerstoff aufgenommen und Kohlenstoffdioxid abgeben wird. Wenn also die Pflanzen nachts Sauerstoff aufnehmen und Kohlenstoffdioxid abgeben, ist dieser Stoff erhöht.

  • Beschreibe die Zellatmung.

    Tipps

    Bei der Zellatmung reagieren energiereiche Stoffe mit Sauerstoff.

    Lösung

    Die innere Atmung wird auch als Zellatmung bezeichnet. Bei der Zellatmung werden Nährstoffe abgebaut, so werden Traubenzucker, Aminosäuren und auch Fettsäuren abgebaut. Sauerstoff wird verbraucht.

    Es reagiert Traubenzucker mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.

  • Erkläre den Weg der Atemluft durch den Körper.

    Tipps

    In den Lungenbläschen findet der Gasaustausch statt.

    Lösung

    Die Luft gelangt beim Einatmen über unsere Nase in die Nasennebenhöhlen. Dort wird sie angefeuchtet und gereinigt. Von dort aus geht es weiter in den Rachenraum, dann folgt die Luftröhre. die sich in die zwei Hauptbronchien gliedert. Diese führen zum Lungenflügel. In diesen Lungenflügeln verästeln sich die Bronchien zahlreich. Diese bezeichnet man als Lungenbläschen.

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