1. Szerkezet:
* Szálak és lamellák: A kopoltyúk vékony, szálakszerű szálakból állnak, amelyek a kopoltyúkból elágaznak. Mindegyik szálát még kisebb, tányérszerű szerkezetek borítják, úgynevezett lamellák. Ezek a lamellák hatalmas felületet teremtenek a gázcseréhez.
* kapilláris hálózat: A kapillárisok sűrű hálózata áthalad a lamellákon, és dezoxigénezett vért hoz a víz közelében.
* ellenáram -áramlás: A kopoltyúkon keresztüli víz áramlása ellentétes a vér áramlásával a lamellákban. Ez az ellenáram -áramlás fenntartja a koncentráció -gradienst, biztosítva, hogy a víz mindig magasabb oxigénkoncentrációval rendelkezik, mint a vér, maximalizálva az oxigén diffúzióját.
2. Diffúzió:
* oxigén gradiens: A kopoltyúkon áthaladó víz oldott oxigént tartalmaz, míg a kapillárisokban lévő vér alacsonyabb oxigénkoncentrációval rendelkezik. Ez az oxigénkoncentráció különbsége gradienst hoz létre, és az oxigént vezeti a vízből a vérbe.
* Vékony membránok: A lamellák és a kapillárisok vékony membránjai lehetővé teszik az oxigénmolekulák könnyű diffúzióját, minimalizálva az ellenállást.
* Magas felület: A lamellák hatalmas felülete maximalizálja a gázcsere területét, növelve az oxigén felszívódásának sebességét.
Összegzés:
* A kopoltyúszálak és a lamellák óriási felületet biztosítanak.
* Az ellenáramú áramlási rendszer állandó oxigén gradienst tart fenn.
* A vékony membránok és a kapilláris hálózat megkönnyítik az oxigén gyors diffúzióját a vérbe.
Ezek a tulajdonságok együttesen lehetővé teszik a halak számára, hogy a maximális oxigénmennyiséget kinyerjék a vízből, még alacsony oxigénszintű környezetben is.