Unterschied zwischen äußerer und innerer Atmung
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Was ist äußere Atmung??
Äußere Atmung beschreibt die Atmung, die zwischen der äußeren Umgebung und den Körperzellen stattfindet.
Die äußere Atmung besteht aus zwei Stufen:
- Atmung
- Gasaustausch
Die erste Stufe umfasst Belüftung oder Atmung, dh die Aufnahme von Sauerstoff in den Körper und das Ausstoßen von Kohlendioxid aus dem Körper.
Die zweite Stufe beinhaltet den Austausch von Gasen zwischen den Blutkapillaren und den Lungenbläschen. Die Alveolen sind dünnwandige, runde Zellen (oder Luftsäcke), die in Gruppen innerhalb der Lunge vorkommen. Es gibt mehrere dieser Luftsäcke, die zusammengepackt sind, um die Oberfläche für den Gasaustausch zu vergrößern.
Bei der äußeren Atmung bewegen sich Gase zwischen den Zellen. Sauerstoff, der eingeatmet wird, diffundiert von den Alveolen in das Blut der Kapillaren. Dort bindet sich der Sauerstoff reversibel an das Häm (Eisen) des Hämoglobins der roten Blutkörperchen.
Kohlendioxid, das sich an eine Aminosäure im Blut anlagert, entlädt sich aus dem roten Blutkörperchen, um vom Körper ausgeatmet zu werden. Die Blutzellen transportieren die Gase im Körper. Auf diese Weise wird die Sauerstoffversorgung der Körperzellen erreicht und Abfallprodukte entfernt.
Viele Tiere haben keine Lungen für den Gasaustausch. Tiere wie Fische, die im Wasser leben, haben zum Beispiel Kiemen anstelle von Lungen. Einige Tiere im Wasser können die Haut auch als Gasaustauschfläche verwenden.
Wichtig ist, dass die Gasaustauschfläche feucht gehalten werden muss, damit Gase ausgetauscht werden können. Bei Landtieren werden diese Oberflächen feucht gehalten, beispielsweise durch Schleimbildung in der Lunge.
Sauerstoff ist für die innere Atmung erforderlich, daher ist die externe Atmung für die Aufrechterhaltung unserer Zellen von entscheidender Bedeutung. Sehr wenige Organismen können ohne Sauerstoff weiterhin zellulär atmen.
Was ist eine innere Atmung??
Die innere Atmung erfolgt in den Körperzellen und umfasst alle Körperzellen, nicht nur die Lungenzellen. Es nutzt Sauerstoff, um Moleküle abzubauen, um Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP) freizusetzen. Die innere Atmung wird häufig auch als zelluläre Atmung bezeichnet, da sie in der Zelle auftritt.
Die innere Zellatmung kann in zwei Formen auftreten:
- Aerobe Atmung, die Sauerstoff benötigt
- Anaerobe Atmung (auch Fermentation genannt), die keinen Sauerstoff benötigt
Die Zellen der meisten lebenden Organismen können lange anaerobe Atmungsperioden nicht überleben, weshalb Sauerstoff benötigt wird. Aerobe Atmung erzeugt große Mengen an Energie als ATP, während anaerobe Atmung keine große Energie erzeugen kann (ATP).
Die aerobe Atmung umfasst drei Stufen:
- Glykolyse (Aufspaltung von Zucker), die im Zytoplasma auftritt
- Krebs-Zyklus, der in der Matrix des Mitochondriums auftritt
- Oxidative Phosphorylierung, die an der Mitochondrienmembran auftritt.
Der Sauerstoff ist der letzte Elektronenakzeptor der sogenannten Elektronentransportkette, die in der letzten Stufe der oxidativen Phosphorylierung der aeroben Zellatmung gefunden wird. Sauerstoff liefert eine Kraft, um den Transport von Elektronen die Kette hinunter zu treiben. Wenn sich Elektronen über die Membran bewegen, wird aus ADP ATP gebildet.
Wasser und Kohlendioxid fallen als Abfallprodukte der inneren Zellatmung an. Wasser entsteht, wenn sich Protonen am Ende der Elektronentransportkette mit Sauerstoff verbinden.
Unterschied zwischen äußerer und innerer Atmung
Ort:
Die äußere Atmung erfolgt zwischen den Körperzellen und der äußeren Umgebung, während die innere Atmung innerhalb der Zellen erfolgt.
Atmung:
Bei der äußeren Atmung geht es um Atmung, bei der inneren Atmung nicht.
Beteiligung von Hämoglobin:
Bei der äußeren Atmung bindet sich Sauerstoff an den Hämoglobin-Häm oder entfernt ihn von ihm. Dies ist kein interner Atmungsprozess.
Oxidation:
Die innere Atmung umfasst drei Stufen: Glykolyse, Krebszyklus und oxidative Phosphorylierung; Dies ist bei der äußeren Atmung nicht der Fall.
Beteiligung von Sauerstoff:
Die innere Atmung kann manchmal ohne Sauerstoff erfolgen, dies ist bei der äußeren Atmung nicht der Fall.
Eingang:
Bei der externen Atmung tritt Sauerstoff zuerst in die Beatmungsstrukturen ein, wie Lungen oder Kiemen. Dies ist bei der inneren Atmung nicht der Fall.
Chemische Reaktion:
Äußere Atmung ist der Mechanismus, wie Sauerstoff physisch in den Körper eintritt und umherbewegt wird, während die innere Atmung nur ein Prozess chemischer Reaktionen ist, der Sauerstoff als treibende Kraft einschließt.
Gasaustausch:
Die externe Atmung beinhaltet den Gasaustausch, die innere Atmung nicht.
Beteiligung von Wasser vs. Oxyhämoglobin:
Die innere Atmung umfasst Protonen, die sich schließlich mit Sauerstoff zu Wasser verbinden, während sich Sauerstoff in der äußeren Atmung mit Hämoglobin zu Oxyhämoglobin verbindet.
Tabelle zum Vergleich der externen und der inneren Atmung
Zusammenfassung der äußeren vs. inneren Atmung:
- Die externe Atmung umfasst das Atmen, bei dem Sauerstoff eingeatmet und Kohlendioxid ausgeatmet wird.
- Die externe Atmung umfasst auch den Gasaustausch, den Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Körperzellen und Blutzellen.
- Die innere Atmung ist die Atmung, die in einer Zelle auftritt. Es gibt zwei Arten: aerobe Atmung, die Sauerstoff erfordert, und anaerobe Atmung, die keinen Sauerstoff benötigt.
- Die interne Atmung wird als Zellatmung bezeichnet und ist der chemische Prozess, bei dem Glukose abgebaut und Energie (ATP) produziert wird.
- Die meisten lebenden Organismen benötigen eine aerobe Atmung, um genug Energie zum Überleben zu erzeugen, und benötigen daher den Sauerstoff, der durch die äußere Atmung in den Körper gelangt.
- Sowohl die äußere als auch die innere Atmung sind mit der äußeren Atmung verknüpft, wodurch der für die innere Atmung benötigte Sauerstoff zugeführt wird. Bei der äußeren Atmung wird das während der inneren Atmung entstehende Kohlendioxid entfernt.
