Kiemen – Bau und Funktion 05:38 min
Transkript Kiemen – Bau und Funktion
Hallo, bestimmt bist du beim Schwimmen schon mal unter Wasser getaucht. Natürlich wird dir aufgefallen sein, dass du nur so lange unter Wasser bleiben kannst, wie deine Luft ausreicht. Klar, denn unter Wasser können Menschen nicht atmen. Hast du dich schon mal gefragt, wie Fische das machen? Die sind ihr ganzes Leben unter Wasser und müssen nie auftauchen. Warum können Fische unter Wasser atmen? Die Lösung liegt darin, dass der Fisch keine Lunge hat zum Atmen, sondern Kiemen. Wie Kiemen aufgebaut sind und wie sie funktionieren, lernst du in diesem Video. Wie der Mensch, braucht auch der Fisch Sauerstoff zum Leben. Der Mensch benutzt die Lunge, um damit den Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen. Aber auch im Wasser ist Sauerstoff enthalten. Der Fisch hat keine Lunge, dafür hat er aber ein Organ, mit dem er den Sauerstoff aus dem Wasser gewinnen kann, die sogenannten Kiemen. Die Kiemen eines Fisches liegen versteckt, wir können nur die Kiemenspalten sehen. Hinter diesen lamellenartigen Öffnungen liegen die Kiemen. Die Atmung bei Fischen funktioniert folgendermaßen: Die Kiemen sind geschlossen, der Fisch öffnet das Maul und lässt Wasser in den Mundraum einströmen. Dann schließt er sein Maul und öffnet die Kiemendeckel. Das Schließen des Mauls setzt das Wasser unter Druck, sodass es nun durch die Kiemenräume wieder nach außen gepresst wird. Während das Wasser durch die Kiemen strömt, wird der Sauerstoff herausgelöst. Das Wasser, das aus den Kiemen strömt, enthält also weniger Sauerstoff als zuvor. Danach geht der Vorgang von vorne los. Kiemen zu, Maul auf, Wasser rein, Maul zu, Kiemen auf, Wasser raus. Das ist die Atmung der Fische. Wir wollen uns jetzt ansehen, wie die Kiemen aufgebaut sind. Die Kiemen beginnen im hinteren Raum der Mundhöhle. Dort sitzen die Kiemenbögen. Die Kiemenbögen sind knöchern. An diesen Kiemenbögen sitzen eine ganze Reihe von Kiemenblättchen dicht an dicht. Kiemenblättchen sind fleischig und hauchdünn. Sie sind richtig gut durchblutet. Vom Herzen aus fließt das sauerstoffarme Blut in die Kiemenblättchen. An ihnen passiert der Sauerstoffaustausch. Das Wasser strömt also vom Mundraum zu den Kiemenblättchen. Da die Kiemenblättchen sehr empfindlich sind, ragen schützende Kiemenreusen vom Kiemenbogen wie feine Äste weg. Kleine Nahrungsteilchen bleiben daran hängen, um nicht die sensiblen Kiemenblättchen zu verletzen. Während das Wasser durch die Kiemenblättchen fließt, wird das Kohlendioxid im sauerstoffarmen Blut an das Wasser abgegeben und der Sauerstoff aus dem Wasser wird im Blut aufgenommen. Das Prinzip ist ähnlich wie in der menschlichen Lunge. Das mit Sauerstoff angereicherte Blut wird anschließend durch den Körper des Fisches gepumpt, um die Organe mit Sauerstoff zu versorgen. In einem Liter Wasser befinden sich etwa zehn Milliliter Sauerstoff, das ist ziemlich wenig. Um dennoch möglichst viel Sauerstoff aus dem Wasser zu bekommen, müssen die Kiemen ständig mit frischem Wasser umspült werden. Der Sauerstoffgehalt des Wassers ist unter anderem auch von der Temperatur abhängig. In kaltem Wasser ist viel Sauerstoff gelöst, in warmem wenig. Wenn sich ein See im Sommer langsam erhitzt, führt das dazu, dass weniger Sauerstoff im Wasser gebunden werden kann. Wenn das Wasser zu warm wird, leiden die Fische unter Sauerstoffmangel. Dann tauchen sie gerne an die Wasseroberfläche und schnappen dort nach Luft. Die Kiemen von Fischen können aber nur den in Wasser gelösten Sauerstoff aufnehmen. Sauerstoff aus der Luft können sie nicht gewinnen. Oft verenden die Fische, wenn das Wasser zu warm, das heißt zu sauerstoffarm, ist. Wenn ein Fisch an Land gebracht wird, kleben die feinen Kiemenblätter zusammen. Das ist so, wie wenn du deinen Kopf unter Wasser tauchst. Wenn du ihn wieder aus dem Wasser ziehst, kleben deine Haare zusammen. Wenn die Kiemen also nicht vom Wasser umspült werden, kleben sie zusammen, der Fisch droht zu ersticken. Jetzt weißt du, warum Fische ohne Luftholen unter Wasser bleiben können. Mit Hilfe ihrer Kiemen lösen sie den nötigen Sauerstoff ganz einfach aus dem Wasser. Tschüss!
Videobeschreibung
In diesem Video lernst du, wie die Atmung von Fischen funktioniert. Du wirst sehen, dass Fische keine Lunge haben und trotzdem an ihren Sauerstoff kommen. Sie holen ihn sich einfach aus dem Wasser. Du wirst lernen, dass ein Fisch das mit Hilfe seiner Kiemen bewerkstelligt. Wir zeigen dir, wie Kiemen aufgebaut sind und wie sie funktionieren.
Die Tutoren:
Kiemen – Bau und Funktion
Kiemen – Bau und Funktion Übung
Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Kiemen – Bau und Funktion kannst du es wiederholen und üben.
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Benenne zentrale Elemente der Fischatmung.
Tipps
An den Kapillaren wird Sauerstoff aus dem Wasser aufgenommen.
Wassser und Blut fließen im Gegenstromprinzip aneinander vorbei.
Lösung
Die einzelnen Kiemenblättchen liegen dicht nebeneinander befestigt an den Kiemenbögen. In ihnen befinden sich Blutgefäße, die sich immer feiner und dünner vernetzen. Die feinsten Blutgefäße bezeichnet man als Kapillare. Wird frisches, sauerstoffreiches Wasser durch die Zwischenräume der einzelnen Kiemenblätter gepumpt, kann das Blut in den feinen Kapillaren den Sauerstoff aus dem Wasser aufnehmen. Wasser und Blut fließen dabei in entgegengesetzten Richtungen aneinander vorbei. Nachdem das Wasser an den Kiemenblättern vorbeigepumpt worden ist, enthält es weniger Sauerstoff als zuvor.
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Beurteile zentrale Aussagen zu Wasser und Kiemen.
Tipps
Im Sommer kann es dazu kommen, dass Fische in einem zu warmen Teich ersticken.
Kiemenblättchen müssen stets sauber gehalten werden, damit sie gut funktionieren und nicht beschädigt werden.
Lösung
Fische können unter Wasser atmen, denn im Wasser befindet sich auch Sauerstoff, wenn auch sehr viel weniger als in der Luft. 10 ml Sauerstoff findet man in einem Liter Wasser. Je nach Temperatur kann unterschiedlich viel Sauerstoff im Wasser gelöst sein. Kaltes Wasser ist dabei sauerstoffreicher als warmes Wasser. Im Gegenstromprinzip fließt dann das sauerstoffreiche Wasser an den Kiemenblättchen vorbei. Kiemenreusen verhindern, dass die Kiemenblättchen verschmutzen oder durch Dreck verletzt werden.
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Bestimme die Temperatur der Wasserproben.
Tipps
Eine kalte Limonade schäumt beim Öffnen nicht so sehr wie eine warme.
Kohlenstoffdioxid ist ein Gas.
Lösung
Wie auch bei Sauerstoff handelt es sich bei Kohlenstoffdioxid um ein Gas, das in Wasser gelöst werden kann. Auch die Temperaturabhänigkeit des Kohlenstoffdioxids ist nicht anders als beim Sauerstoff. In kaltem Wasser kann mehr Kohlenstoffdioxid gelöst sein als in warmem. Die richtige Reihenfolge ist als erstes die Probe mit wenig gelöstem Kohlenstoffdioxid, bis zur Probe mit dem meisten Kohlenstoffdioxid.
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Nenne Beispiele für das Prinzip der Oberflächenvergrößerung.
Tipps
Kiemenkapillare nutzen die Oberflächenvergrößerung für den Gasaustausch.
Der Gasaustausch einer Amphibienlunge ist nicht so effizient wie der Gasaustausch bei einer Säugerlunge.
Für die Herstellung von fünf 200-ml-Gefäßen benötigt man mehr Material als für ein 1000-ml-Gefäß.
Lösung
Außer bei dem gebogenen Rohr, handelt es sich bei allen gezeigten Abbildungen um das Prinzip der Oberflächenvergrößerung. Bei den Blutgefäßen wird beispielsweise gezeigt, wie durch die Verflechtung in dünne Gefäße die Oberfläche des Gefäßes vergrößert wird. Auch die Lungen sind ein Beispiel der Oberflächenvergrößerung. Gezeigt ist eine weniger stark verzweigte Amphibienlunge und eine stark verzweigte Säugerlunge. Säuger haben durch die enorme Oberflächenvergrößerung einen effizienteren Gasaustausch als die Amphibien. Amphibien müssen zusätzlich ihre Hautatmung nutzen, um genügend Sauerstoff aufnehmen zu können.
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Nenne die Funktionen der Kiemenbestandteile.
Tipps
Kiemenblättchen haben auf Grund ihrer starken Durchblutung eine rote Färbung.
Kiemenbögen sind knöchern und fest.
Lösung
Die Kiemen eines Fisches liegen hinter den Augen, gut geschützt hinter den Kiemendeckeln. Am hinteren Deckelende liegt die Kiemenspalte, über die das Wasser für die Atmung wieder herausgepresst werden kann. Hinter den Kiemendeckeln sieht man, wie viele kleine Kiemenblättchen an den knöchernen Kiemenbögen befestigt sind. In den tiefrot gefärbten Kiemenblättchen befinden sich feinste Blutgefäße für die Sauerstoffaufnahme. Kiemen an den Kiemenreusen können wie ein Kamm Nährstoffe und andere Bestandteile aus dem Wasser filtern, die die feinen Kiemenblättchen beschädigen könnten.
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Bestimme, bei welcher Abbildung das Gegenstromprinzip der Kiemen korrekt gezeigt wird.
Tipps
Das Blut in den Blutgefäßen fließt in die entgegengesetzte Richtung des Wassers.
Wie an einem Fahnenmast sind die Kiemenblättchen an den Kiemenbögen befestigt. Das Wasser ist dabei wie der Wind für die Fahne.
Lösung
Fische pressen durch das Schließen des Mauls das Wasser in den hinteren Mundraum, an den Kiemen vorbei. Kiemenbogen und Kiemenblättchen kannst du dir wie Fahnenmast und Fahne vorstellen. Die Kiemenblättchen sind wie kleine Fähnchen am Kiemenbogen befestigt. Das Wasser fließt an den Kiemenblättchen so vorbei wie der Wind an einer Fahne. Das Blut in den Kiemenblättchen fließt in den Blutgefäßen in die entgegengesetzte Richtung des Wassers. Sauerstoffarmes Blut wird zunächst bis in die Spitzen der Kiemenblättchen gepumpt, wo es dann durch feine Kiemenkapillaren zurück Richtung Kiemenbogen fließt.
22 Kommentare
sehr gut erklärt wusste ich vorher noch nicht
und fische gewinnen 90% sauerstoff aus dem wassen
sehr gutes viedeo gut erklärt
Hallo #1 Stein,
beide Aussagen stimmen. Kiemenreusen trennen Nahrung und Atemwasser und filtern das vorbeiströmende Wasser. So werden die Kiemenblättchen vor Schmutzpartikeln geschützt und ein Zusammenkleben verhindert.
Beste Grüße aus der Redaktion
Im Film wurde gesagt, dass Kiemenreusen verhindern, dass Nahrungsteile in die Kiemen geraten und nicht dass sie das Zusammenkleben der Kiemen verhindern
sehr gut erzählt