Wolfgang Ruppert

Verdauung & Co.

Wolfgang Ruppert

Ob Mensch, Tier oder sogar einige Pflanzen wir verdauen und verwerten, was wir aufnehmen. Mit Verdauung im engeren Sinn sind die biochemischen Prozesse der enzymatischen Spaltung der drei langkettigen Nährstoffgruppen Kohlenhydrate, Proteine (Eiweiße) und Lipide (Fette) in resorbierbare Einheiten gemeint. Auch Nukleinsäuren werden verdaut, allerdings nicht primär zum Zweck der Ernährung. Alle Verdauungsenzyme gehören zu den Hydrolasen. Sie werden nicht nur von Einzellern, allen Tieren und Menschen, sondern auch von fleischfressenden Pflanzen wie Venusfliegenfalle und Sonnentau produziert (Beitrag Carmesin).
Verdauung im weiteren Sinn geht aber über die reine Biochemie hinaus. Sie schließt alle Prozesse ein, die an der neuronalen und hormonellen Steuerung und Regelung der Verdauungsvorgänge, der Sekretion der Verdauungssäfte, der Bewegung der Muskeln in den Verdauungsorganen und schließlich an der Resorption der Verdauungsprodukte beteiligt sind.
Warum müssen wir verdauen?
Menschen müssen verdauen, weil sie essen müssen. Sie sind heterotrophe Lebewesen und können sich die organischen Stoffe, die sie für den Aufbau ihres Körpers und für ihre Energiegewinnung benötigen, nur durch den Verzehr anderer Lebewesen beschaffen. Und egal, ob die Lebensmittel pflanzlichen oder tierischen Ursprungs sind: Sie bestehen immer aus drei Grundbestandteilen in unterschiedlicher Zusammensetzung: Kohlendrate, Proteine und Lipide die sogenannten Nährstoffe. In vielen Darstellungen werden auch die Mineralstoffe und Spurenelemente, die Vitamine und das Wasser zu den Nährstoffen gerechnet, das macht allerdings biologisch keinen Sinn. Keine dieser Stoffgruppen wird zur Energiegewinnung herangezogen. Lediglich einige Mineralstoffe werden für den Aufbau des Körpers benötigt, die meisten haben vielfältige andere Aufgaben (z.B. Stoffwechselregulation).
Anatomie des Verdauungssystems
Anatomisch betrachtet, ist das Verdauungssystem nichts weiter als ein langes flexibles Rohr, in das die Ausführgänge mehrerer Verdauungsdrüsen (Mundspeicheldrüsen, Leber und Gallenblase, Bauchspeicheldrüse) einmünden. Obwohl es sich im Inneren des Körpers befindet, gehört das Lumen des Verdauungskanals zum Außenmedium des Körpers eine nach innen gestülpte Körperoberfläche. Das erklärt auch die Besiedlung mit Mikroorganismen, die bei keinem anderen Organ (außer der Lunge und der Haut) vorkommt. Insofern gibt es eine große Analogie zwischen der hier stattfindenden extrazellulären Verdauung und der intrazellulären Verdauung von Einzellern, bei der Nahrungsteilchen per Endozytose in eine Vakuole eingeschlossen werden und Verdauungsenzyme aus Lysosomen (den Verdauungsorganellen) zugesetzt werden. Auch hier kommt der Vakuoleninhalt niemals mit dem Zytoplasma in Berührung und die Verdauungsreste werden per Exozytose ausgeschieden.
Steuerung der Verdauung
Das Verdauungssystem besteht in histologischer Sicht aus Zellen und Geweben, die für die Vorgänge der Verdauung zuständig sind: glatte Muskelzellen in Magen und Darm für die Darmmotilität, in den Blutgefäßen für die Regulation der Durchblutung und in Epithel- und Drüsenzellen für die Sekretion von Verdauungssäften. Diese Effektoren werden von mehreren neuronalen und hormonellen Systemen gesteuert:
(1) von Sympathikus und Parasympathikus des vegetativen Nervensystems, (2) vom Darmnervensystem und (3) vom Darmhormonsystem.
Das Darmnervensystem (enterisches Nervensystem, ENS, umgangssprachlich auch Bauch- oder Darmgehirn) ist nicht wie das ZNS zentralisiert, sondern bildet diffus über den Verdauungskanal verteilte neuronale Netzwerke. Mit 400 – 600 Millionen Zellen entspricht die Größe der Anzahl der Nervenzellen im Rückenmark. Zu den Aufgaben des Darmnervensystems gehört die Bewegungssteuerung der Magen- und Darmmuskulatur, die Kontrolle der Durchblutung der Verdauungsorgane und, zusammen mit dem Darmhormonsystem, die Steuerung der sekretierenden Zellen (Furness...

Friedrich+ Deutsch

Sie sind bereits Abonnent?

Mein Konto

Jetzt weiterlesen mit Friedrich+ Biologie!

  • Digitaler Vollzugriff auf die Inhalte der Zeitschriften Unterricht Biologie und Biologie 5–10
  • Umfassendes Archiv mit über 400 didaktischen Beiträgen, Unterrichtseinheiten, Arbeitsblättern, Grafiken, Filmen,  Aufgaben, praktischen Experimenten u. v. m.
  • Jährlich über 100 neue Beiträge mit Unterrichtseinheiten zu lehrplanrelevanten Themen

30 Tage kostenlos testen

Mehr Informationen zu Friedrich+ Biologie

Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Biologie Nr. 433 / 2018

Verdauung

Friedrich+ Kennzeichnung Fachwissen Schuljahr 5-13