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Transportprozesse

Der Transport von Gasen

Was Kleinstlebewesen noch relativ einfach über pure Diffusion bewerkstelligen können, bedarf bei höheren, komplexen Organismen eines ausgeklügelten Transportsystems mit verschiedenen Transportprozessen und -vehikeln. Lebewesen wie wir Menschen, die den größten Teil ihres Energie- und Wärmehaushalts über aerobe Prozesse regeln, können nur wenige Minuten ohne Zufuhr von Sauerstoff überleben. Um den Sauerstoff aber an seinen Zielort - die einzelnen Zellen in Geweben und Organen - zu bringen, muss er zahlreiche Hürden überwinden. Ebenso wichtig ist es, den Überschuss an Kohlendioxid, der bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen in den Zellen gebildet wird, aus dem Körper abzutransportieren. Wenn wir den Weg eines Sauerstoff-Moleküls aus der Luft verfolgen, so werden folgende Konvektions- und Diffusionsprozesse durchlaufen:

  • Konvektiver Transport der Atemluft in die Lungenbläschen (Alveolen) durch die Einatmung. Mit Konvektion ist hier der Transport von Teilchen in strömenden Gasen oder Flüssigkeiten gemeint.
  • Diffusion von den Alveolen in das Blut der Lungenkapillaren.
  • Konvektion durch den Blutkreislauf ins Gewebe.
  • Diffusion von den Gewebskapillaren in die Zellen.

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Abb.1

Das Kohlendioxid legt den umgekehrten Weg zurück und wird ausgeatmet. Um im Blut effektiv transportiert zu werden, bindet sich der Sauerstoff an das Transportprotein Hämoglobin, das in den roten Blutkörperchen (Erythrocyten) vorliegt. Das Kohlendioxid (CO2) wird vor allem in Form von Bicarbonat (HCO3-) transportiert.

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