Verdauung Flashcards
Organsysteme:
Verdauung
Nahrungsverarbeitung (Mund, Magen, Darm)
Organsysteme:
Kreislauf
Verteilung von Stoffen (Herz, Blutgefäße, Blut)
Organsysteme:
Atmung
Gasaustausch (Lunge, Luftröhre, Bronchien)
Organsysteme:
Lymphen
Abwehr (Lymphknoten, Knochenmark, Milz, weiße Blutkörperchen)
Organsysteme:
Exkretion
Entsorgung, osmotisches Gleichgewicht (Nieren, Harnleiter, Harnblase, Harnröhre)
Organsysteme:
Endokrines System
Regulationsphysiologisches Gleichgewicht (Schilddrüse, Pankreas, Hormondrüsen)
Organsysteme:
Fortpflanzungssystem
Fortpflanzung (Eierstöcke oder Hoden, Geschlechtsapparat)
Organsysteme:
Nervensystem
Koordination, Wahrnehmung (Gehirn, Rückenmark, Nerven, Sinnesorgane)
Organsysteme:
Integumentsystem
Schutz (haut, Haare, Nägel, Krallen, Hautdrüsen)
Organsysteme:
Skelett
Stütze, Bewegung (Knochen, Sehnen, Bänder, Knorpel)
Organsysteme:
Muskeln
Fortbewegung (Skelettmuskulatur)
Zusammenspiel Organsysteme
Nahrungsaufnahme durch Verdauungssystem (Darm)
Diffusion Nährstoffe in Kreislaufsystem
(Blut)
Aufnahme O2 und Abgabe CO2 Atmungssystem (Lunge)
Stoffaustausch von Blut und Exkretionssystem (Niere)
Funktionen Nahrungsaufnahme
Versorgung mit:
Chemischer Energie
Molekülen zur Biosynthese
Essentiellen Stoffen
Wasser
Stadien Nährstoffverarbeitung
1) Aufnahme
2) Verdauung
3) Resorption
4) Ausscheidung
Arten Nahrungsaufnahme
- Filtrierer (Muscheln, Bartenwal)
- Strudler (Wasserfloh, Pantoffeltierchen)
- Substratesser (Maden, Fliegenlarven)
- Sauger (Stechmücken, Blutegel)
- Schlinger (Schlangen, Kormorane)
- Zerkleinerer (Menschen, Haie)
- Absorbierer (Bandwurm)
- extracorporale Verdauer (Spinnen)
Hauptklassen Nährstoffe und deren Aufnahme
- Proteine als Aminosäuren (durch Enzyme und Selbstsynthese)
- Fette als Glycerol und Fettsäuren (Selbstsynthese)
- Kohlenhydrate/Zucker/Polysaccharide als Monosaccharide
Essentielle Stoffe
- Essentielle Aminosäuren (z.B. Leucin, Methionin)
- Essentielle Fettsäuren (z.B. Linolsäure)
- Vitamine
- Mineralstoffe
Mangelernährung
1) Fehlernährung (Nahrung ohne essentielle Stoffe)
2) Unterernährung (nach mit zu wenig chemischer Energie)
Unterernährung
- gespeicherte Fettvorräte und Kohlenhydrate werden aufgebraucht
- eigene Proteine werden abgebaut
- Muskelmasse geht verloren
- Proteinmangel im Gehirn
- Tod oder irreparable Schäden
Fehlernährung
- führt zu Fehlbildungen, Krankheiten oder Tod
- kann durch Wechsel in Nahrungsaufnahme ausgeglichen werden
Teile Verdauungstrakt
Mund Speicheldrüse Speiseröhre Magen Dünndarm Dickdarm Enddarm Gallenblase Pankreas Leber After
Essentielle Aminosäuren
- Tiere brauchen 20 Aminosäuren für Aufbau eigener Proteine
- Hälfte selbst synthetisierbar
- andere müssen mit nach aufgenommen werden
Fettsäuren
- Tiere können meiste Fettsäuren selbst synthetisieren
- essentiell sind ungesättigte Fettsäuren (Doppelbindungen)
- Mangel ist selten
Vitamine
- organische Moleküle
- in geringer Menge in Nahrung enthalten
- 13 Vitamine sind essentiell
- wasserlösliche (B/C/Biotin) und fettlösliche (A/D/E/K) Vitamine
Mineralstoffe
- anorganische Bestandteile
- Zink und Kalium
- nur in geringen Mengen benötigt
Intrazelluläre Verdauung
- Spezialfall bei Einzeilern/Schwämme
- Phagocytose
- Bildung Nahrungsvakuolen
- dort Verdauung und Resorption
Extrazelluläre Verdauung
- meisten Vielzeller
- Verdauung im Lumen Verdauungstrakt
- Resorption über Darmepithel
—> Gastrovaskularsystem (Cnidaria, Plathelminthes)
—> durchgehendes Darmrohr mit Mund und After (höhere Tierstämme)
Dünndarm Strukturen
Mucosa (Darmschleimhaut)
- Darmepithel (Verdauung, Resorption)
- Submucosa (Bindegewebe mit Blut- und Lymphgefäßen)
- Muscularis (glatte Muskulatur, Peristaltik)
Nahrungsaufnahme Mensch
1) Ösophagus-Schließmuskel zu, Kehldeckel offen
2) Schluckreflex
3) Kehlkopf aufwärts, Kehldeckel über Stimmritze
4) Ösophagus-Schließmuskel entspannt, Nahrung in Speiseröhre
5) Kehlkopf nach unten, Atemweg offen
6) mit wellenförmiger Muskelkontraktion (Peristaltik) in Magen
Magen bei Tierarten
- Zerkleinerung (Vögel)
- Lagerung (Wiederkäuer)
- Verdauung (alle)
Magendrüsen
-Mageninnenwand: stark gefaltet, mit Gruben, die zu Magendrüsen führen
= röhrenförmige Vertiefungen in der Magenwand, die verschiedene Stoffe sezernieren
Magendrüsen 3 Zelltypen:
Nebenzellen
- sezernieren Schleim, der aus Salzen, Glycoproteinen und Wasser besteht
- schmiert und schützt Magenwand gegen Selbstverdauung
Magendrüsen 3 Zelltypen:
Hauptzellen
- scheiden Pepsinogen in Lumen aus
- Wegen niedrigen pH-Wert kommt es zur Abspaltung eines Teils des Pepsinogen-Moleküls
- in aktives Pepsin verwandelt -> Proteine-spaltendes Enzym
Magendrüsen 3 Zelltypen:
Belegzellen
- transportieren mit ATP getriebener Ionenpumpe Wasserstoff in Lumen
- sezernieren HCl (pH-Wert 1-2)
Apikaler Pol resorbierende Darmepithelzelle (Dünndarm)
- Glykocalyx (Glycoproteine und Glykolipide): Schutz- und Verdauungsenzyme wie Peptidasen, Disaccharidasen
- Mikrovillus: membranständige Transportproteine für Monosaccharide und Aminosäuren
- Zytoskelett aus Aktinfilamenten
Dünndarm
- Darmwand mit Darmzotten zur Nährstoffresorption
- wesentliche Verdauung durch Mucosa
Resorptionsmechanismen Dünndarm
1) passiv entlang Konzentrationsgradient (Diffusion)
= selten, z.B. bei Fettsäuren
2) aktiv gegen Konzentrationsgradient
= z.B. bei Aminosäuren, Glukose
Dickdarm
- Rückgewinnung Wasser, das als Lösungsmittel der Verdauungssäfte in Verdauungskanal gelangt ist (7L pro Tag)
- Fäzes verfestigt, durch Peristaltik durch Dickdarm geschoben
- Speicherung Fäzes in Enddarm bis Ausscheidung
- Vitaminproduktion durch Darmbakterien
Fette als Speicherform
Triaglycerol + 3 Fettsäuren
- Gesättigte Fettsäuren (keine Doppelbindungen wie tierische Fette)
- Ungesättigte Fettsäuren (1 bis mehrere Doppelbindungen wie pflanzliche Fette)
Kohlenhydrate als Speicherform
Polysaccharide
- Stärke
- Glykogen
- Zellulose
Zucker und Polysaccharide
Polysaccharid = Energiespeicher, Baumaterial
Oligosaccharid
Disaccharid = Zucker aus Glucose oder Fructose
Monosaccharid = Traubenzucker
Proteine
-50% Trockenmasse Zellen
- Enzyme, Strukturproteine, Transportproteine
- zelluläre Kommunikation, Bewegungsvorgänge, Abwehr fremder Substanzen
-Bausteine sind 20 proteinogene Aminosäuren
Verdauungsenzyme
=spalten Polymere in Monomere auf
- Kondensation (Synthese Polymer durch Abspaltung von H2O)
- Hydrolyse (Abbau Polymer durch Aufnahme H2O)
—> Reaktionen werden durch Verdauungsenzyme katalysiert
Verdau von Polymeren:
Polysaccharide
- Amylase aus Speicheldrüse, Pankreas
- Cellulase aus Mikroorganismen im Dünndarm
- > Glykosidasen in Pankreas
- > Disaccharidasen im Dünndarm
—> Monosaccharide
Verdau von Polymeren:
Proteine
- Pepsin aus Magen
- Trypsin aus Pankreas
-> Exopeptidasen in Dünndarm, Pankreas
—> Di- und Tripeptide, Aminosäuren
Verdau von Polymeren:
Fette
- aus Gallensäure, Leber
- > emulgierte Fette in Pankreas
—> Fettsäuren und Glycerin
Zellulose Verdauung
- nur wenige Tierarten können selbst Zellulase herstellen
- wichtig weil Zellulose häufigstes Kohlenhydrat ist
Lösung: Endosymbiontische Mikroorganismen mit Zellulasen
- Flagellata in Termiten
- Ciliata/Bakterien in Wiederkäuern
- Bakterien in Kaninchen, Pferde
Wiederkäuer
1) Pansen
2) Netzmagen
—> Ciliaten schließen Nahrung auf
3) Blättermagen
—> Wasserentzug
4) Labmagen
—> Abbau durch Verdauungsenzyme
Speichel
pH-Wert : 6,5
Amylase, Hydrogencarbonat
-> Speicheldrüse
Magensaft
pH-Wert : 1,5
Pepsinogen, HCl, Lab
-> Magen
Galle
pH-Wert : 7-8
Gallenfarbstoffe und -salze, Cholesterin
-> Leber
Pankreassaft
pH-Wert : 7-8
Trypsin, Lipasen etc.
-> Bauchspeicheldrüse
Membranenzyme
pH-Wert : 7-8
Maltase, Laktase
-> Dünndarm
Organsysteme Nährstoffaufnahme
- Kreislauf
- Lymph
- Exkretion
- Muskeln
Doppelte Blutversorgung Leber
- sauerstoffreiches Blut über Arteria hepatica
- sauerstoffarmes, nährstoffreiches Blut über Vena portae
- Abfluss über Hohlvene
Leber
= größte exokrine Drüse des Körpers
Sekret: Gallensaft
Ausführgang: Gallengang
Leber Funktionen
- Produktion Galle
- Speicherung Glykogen
- Gluconeogenese und Liponeogenese (Leberläppchen)
- Aufrechterhaltung Stoffwechselgleichgewicht
- Entgiftungs- und Ausscheidungsfunktion
Leber Feinstruktur
- Kapillarwand mit Poren (hoher Stoffaustausch)
- Kupfferzellen (Makrophagen als Wächter)
- Gallenkapillare (zwischen Leberzellen tight junctions)
Glycogenspeicherung
- hoher Blutzucker nach Essen
- Insulin aus Pankreas verstärkt Glucosetransport in Zellen
- regt Leber zu Speicherung von Glucose in Form von Glycogen an
Gluconeogenese
- Blutzucker sinkt unter Schwellenwert
- Glucagon aus Pankreas in Blut
- sorgt für Glycogenabbau und damit zu Glucoseausschüttung ins Blut
