Atmung

Zusammenfassung

Atmung ist für alle lebenden Organismen lebensnotwendig, da durch sie die Energie nicht nur für die Aufrechterhaltung ihrer Struktur (Strukturstoffwechsel), sondern auch für die Ausführung der verschiedenen Tätigkeiten (Betriebsstoffwechsel) zur Verfügung gestellt wird. Die Energie wird durch oxydative Prozesse in den Zellen selbst freigesetzt, und zu diesem Zweck wird an einer respiratorischen Oberfläche Sauerstoff aufgenommen und gewöhnlich Kohlendioxid abgegeben. Es ist deshalb üblich, die äußere von der Gewebe- oder Zellatmung zu trennen. Bei Tieren von der Größe der Vertebraten kommt noch als drittes der Transport hinzu. Sehr kleine Organismen zeigen die äußere Atmung in der Hauptsache in Form von Diffusion, welche durch die äußeren Membranen zum Ort der Oxydation gerichtet ist. Da man die Menge des O₂-Verbrauchs und die Diffusionsrate kennt, kann man berechnen, daß Tiere nur dann durch Diffusion allem ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden können, wenn sie kleiner als 1 mm im Durchmesser sind. Oberhalb dieser Größe sind weitere Transportmechanismen unbedingt erforderlich, um den Sauerstoff von der respiratorischen Oberfläche zu den Orten des Verbrauchs zu verteilen. Die Oberfläche wird nämlich im Verhältnis zum Volumen kleiner, denn die Oberfläche steigt nur im Quadrat der linearen Dimension an, wogegen das den Sauerstoff benötigende Volumen in der dritten Potenz wächst.