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Organe im Zusammenspiel

Zwei Sachaufgaben zum Zusammenspiel der Organe — mit Hinweisen und Erwartungshorizont.

Dein Fortschritt:
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1

Mit dem Rad zur Schule

AFB I–II

Lea isst zum Frühstück ein Müsli und fährt danach 20 Minuten mit dem Fahrrad zur Schule. Ihre Beinmuskeln brauchen dafür viel Energie.

  1. Nenne die Organsysteme, die an der Versorgung ihrer Beinmuskeln beteiligt sind.
  2. Beschreibe den Weg eines Traubenzuckerteilchens vom Müsli bis in eine Muskelzelle.
  3. Stelle die Wortgleichung der Zellatmung auf.
  4. Erkläre , warum Lea beim Radfahren schneller atmet.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Denke an Nährstoffe, Sauerstoff und Transport.
Hinweis zu Aufgabe b)
Mund, Magen, Dünndarm — und dann?
Hinweis zu Aufgabe c)
Zwei Ausgangsstoffe, zwei Produkte, dazu Energie.
Hinweis zu Aufgabe d)
Beginne bei den Muskelzellen und ihrem Bedarf.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Verdauungssystem, Atmungssystem, Kreislaufsystem (Herz, Blut, Blutgefäße); gesteuert vom Nervensystem.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Im Mund, Magen und Dünndarm wird die Stärke des Müslis zu Traubenzucker zerlegt. Im Dünndarm gelangt er über die Darmzotten ins Blut, fließt zum Herzen und wird über die Aorta und die Arterien zu den Kapillaren der Beinmuskeln gepumpt. Von dort gelangt er in die Muskelzellen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Traubenzucker + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser (+ Energie).

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Muskeln arbeiten stärker und brauchen mehr Energie. Dafür muss in ihren Zellen mehr Traubenzucker mit Sauerstoff abgebaut werden. Lea atmet schneller und tiefer, damit mehr Sauerstoff aufgenommen und das zusätzliche Kohlenstoffdioxid abgegeben wird.

2

Messwerte im Sportunterricht

AFB II–III

In der Sportstunde misst die Klasse Puls und Atemfrequenz von Tom.

MessungRuheGehenJoggen3 min nach dem Joggen
Puls pro min7295150100
Atemzüge pro min14203622
  1. Werte die Messwerte aus.
  2. Erkläre , warum Puls und Atemfrequenz gemeinsam steigen.
  3. Deute die Werte drei Minuten nach dem Joggen.
  4. Beurteile die Aussage: „Trainierte haben in Ruhe einen niedrigen Puls, also brauchen ihre Körper weniger Sauerstoff.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Vergleiche Zeile für Zeile und nenne Faktoren.
Hinweis zu Aufgabe b)
Was bringt die Atmung, was der Kreislauf?
Hinweis zu Aufgabe c)
Warum sind die Werte noch nicht wieder in Ruhe?
Hinweis zu Aufgabe d)
Wie kann ein Herz mit weniger Schlägen gleich viel Blut pumpen?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Beide Werte steigen mit der Belastung: Der Puls von 72 auf 150 (etwa das Doppelte), die Atemfrequenz von 14 auf 36 (etwa das 2,5-Fache). Drei Minuten nach dem Joggen sind beide deutlich gesunken, liegen aber noch über den Ruhewerten.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Die Muskeln verbrauchen beim Joggen mehr Sauerstoff. Die Atmung nimmt mehr Sauerstoff auf, der Kreislauf muss ihn schneller zu den Muskeln bringen. Nur wenn beide Systeme mehr leisten, kommt der Sauerstoff an.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Der Körper erholt sich: Die Muskeln brauchen noch zusätzlichen Sauerstoff, und Kohlenstoffdioxid und Wärme müssen abgegeben werden. Deshalb sinken Puls und Atemfrequenz nur allmählich.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Aussage ist falsch: In Ruhe brauchen Trainierte etwa gleich viel Sauerstoff. Ihr Herz ist kräftiger und wirft pro Schlag mehr Blut aus; deshalb genügen weniger Schläge für dieselbe Blutmenge pro Minute.