Ernährungsphysiologie: Verdauungssysteme im Überblick

Ernährung: Unterschiedliche Strukturen

• Giftschlangen: Ihre Zähne sind hohl und mit einer Giftdrüse (einer modifizierten Speicheldrüse) verbunden. Das Gift wird über die Zähne injiziert.
• Schmetterlinge: Sie besitzen hoch spezialisierte Mundwerkzeuge, um Nektar aus Blumen zu saugen.
• Haie: Ihre Zähne wachsen kontinuierlich nach und bilden neue Zahnreihen.
• Nilpferde: Sie verbringen den Tag in Gruppen von bis zu 150 Tieren im Wasser und grasen nachts an Land.
• Kondore: Große Vögel, die sich von Aas und lebender Beute ernähren.
• Fischfresser (Tiofaga): Vögel, die sich primär von Fisch ernähren.
• Porifera (z. B. Schwämme): Filtrierer, die Nahrungspartikel aus dem Wasser durch Poren aufnehmen und intrazellulär verdauen.
• Coelenteraten (z. B. Quallen, Korallen): Besitzen einen Gastrovaskularraum für die extrazelluläre Verdauung; kein komplexes Verdauungssystem.

Wirbellose Verdauungsstrukturen

• Echinodermen (Seesterne): Fleischfresser, die ihren Magen ausstülpen, um die Beute außerhalb des Körpers zu verdauen.
• Arthropoden: Wirbellose mit Gliedmaßen, z. B. Spinnentiere.

Verdauung bei Wirbeltieren

• Pflanzenfresser: Ihr Verdauungstrakt ist länger als der von Fleischfressern; sie besitzen flache Eckzähne.
• Nilpferd: Besitzt einen mehrkammerigen Magen, ist aber kein Wiederkäuer. Die Verdauung ist langsam und dient der Glukosegewinnung.
• Kuh: Ein Wiederkäuer, der die Nahrung zur erneuten Zerkleinerung in den Mund zurückwürgt.
• Vögel: Besitzen einen spezialisierten Magen (Drüsen- und Muskelmagen).

Verdauung des Menschen

Der Dünndarm gliedert sich in Zwölffingerdarm (Duodenum), Jejunum und Ileum. Beteiligt sind zudem der Choledochus (Gallengang) und der Pankreasgang.

Funktion des Verdauungstraktes

• Zerkleinerung der Nahrung
• Produktion von Enzymen für den Abbau
• Transport von Nährstoffen ins Blut
• Ausscheidung unverdaulicher Stoffe

Chemische vs. mechanische Verdauung

Die mechanische Verdauung basiert auf Muskelbewegungen (Peristaltik). Die chemische Verdauung nutzt Enzyme (biologische Katalysatoren), die von Temperatur und pH-Wert beeinflusst werden.

Wichtige Begriffe

• Dünndarm: Absorption von Aminosäuren, Zuckern, Fettsäuren, Glycerin, Wasser und Vitaminen. Umwandlung von Chymus in Chylus.
• Dickdarm: Wasserabsorption, Vitaminsynthese und Bildung von Kot.
• Galle: Emulgiert Fette, damit Enzyme wirken können.
• Leber: Produziert Galle und verarbeitet Nährstoffe.
• Chymus: Der Nahrungsbrei, der vom Magen in den Zwölffingerdarm gelangt.

Prinzipien der Ernährung

Wir benötigen Mineralien, Vitamine, Proteine, Fette, Kohlenhydrate und Wasser.

• Proteine: Bestehen aus Aminosäuren (CHON: Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff).
• Kohlenhydrate: Wichtige Quelle für schnelle Energie.
• Wasser: Ein Verlust von 20 % ist tödlich; der tägliche Bedarf liegt bei ca. 2,5 Litern.
• Transfette: Ungesättigte Fettsäuren, die häufig in industriell verarbeiteten Lebensmitteln vorkommen.