Biologische Systeme: Ernährung, Kreislauf und Mechanismen der Nahrungsaufnahme

Biologische Systeme: Ernährung, Kreislauf und Atmung

Die an der Ernährung beteiligten Organe (Magen und Darm) wandeln die Nahrung in Nährstoffe um, die in das Blut aufgenommen werden. Die Atmungsorgane absorbieren Sauerstoff in das Blut und scheiden anschließend das Kohlendioxid aus der Zellatmung aus. Das Kreislaufsystem transportiert Nährstoffe zu den Zellen und Abfallstoffe zu den Ausscheidungsorganen.

Zelluläre Nährstoffverwertung

Nach der Aufnahme der Nährstoffe in die Zelle können diese zur Herstellung komplexer Moleküle genutzt oder zur Energiegewinnung abgebaut werden. Bei der Zellatmung entsteht Kohlendioxid, das in den Blutkreislauf gelangt und zur Lunge transportiert wird, wo es ausgeschieden wird. Abfallstoffe werden vom Kreislaufsystem zum Ausscheidungssystem transportiert und dort eliminiert.

Ausbreitung des Herzschlags (Herzzyklus)

1. Der Herzschlag beginnt im Sinus-Vorhof-Knoten (Sinusknoten).
2. Die Vorhöfe kontrahieren, und der Impuls wird zum Atrioventrikularknoten (AV-Knoten) weitergeleitet.
3. Die Vorhöfe entspannen sich, und das His-Bündel überträgt die Impulse an die Kammern.
4. Die Kammern kontrahieren.

Mechanismen der Nahrungsaufnahme (Ingestion)

Passive Systeme der Nahrungsaufnahme

Passive Systeme nutzen die passive Aufnahme von Nahrung und erfordern keine spezialisierten, beweglichen Strukturen.

Haarähnliche Strukturen (Wimpern und Geißeln)

Wimpern (Zilien) und Geißeln (Flagellen) erleichtern die Aufnahme von Nahrung.

• Schwämme: Sie besitzen gegeißelte Zellen, die Choanozyten, deren Geißel die Nahrungspartikel vor dem Verzehr aufwirbelt.
• Muscheln: Einige Muscheln haben Kiemen, die vollständig mit Zilien bedeckt sind.

Filtersysteme

Viele aquatische Tiere ernähren sich von mikrobiellen Krankheitserregern oder kleinen organischen Partikeln. Sie besitzen Filterstrukturen, durch die das Wasser zirkuliert, um die Nahrung zurückzuhalten.

Aktive Systeme der Nahrungsaufnahme

Dieses System beinhaltet, dass das Tier Organe bewegen kann, die an die Erfassung und Zurückhaltung der Nahrung angepasst sind.

Anpassungen und spezialisierte Organe

• Radula: Die Radula der Weichtiere ist ein Organ, das aus zahlreichen kleinen, sehr scharfen Zähnen besteht.
• Tentakel: Einige Tiere nutzen Tentakel, um Beute zu fangen. Bei Kopffüßern sind sie muskulös und verteilt; bei Nesseltieren enthalten sie Nesselzellen (Cnidoblasten).
• Kiefer: Arthropoden besitzen Kieferstrukturen mit unterschiedlichen Morphologien, die an die jeweilige Ernährungsweise angepasst sind.
• Zähne: Die Zähne von Wirbeltieren sind Strukturen zum Schneiden und Zerkleinern der Nahrung. Form, Anzahl und Entwicklung sind unterschiedlich und an die spezifische Ernährungsweise angepasst.
• Schnäbel: Vögel haben keine Zähne, sondern einen hornigen Schnabel (Rostrum), dessen Form stark von der Art der Nahrung abhängt.