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Stoffwechsel - Verdauung

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Stoffwechselvorgang - Verdauuung:
In einem vielzelligen Lebewesen steht die Nahrung nicht mehr in direkten Kontakt zu allen Zellen, wie bei einem Einzeller. Im Laufe der Evolution began eine Speizialisierung der Zellen. So spezialisierten sich Zellen, die Enzyme bilden und abgeben, die die Fett- , Protein- und Kohlenhydratmoleküle der Nahrung in kleinere Moleküle zerlegen. Die Aufnahme dieser kleineren Moleküle in den Stoffwechselkreislauf übernehmen andere Zellen. Wiederum andere Zellen haben sich auf den Transport dieser kleinen Biomoleküle spezialisiert, so dass alle Zellen im Körper versorgt werden. Zuletzt haben sich einige Zellen auf der Ausscheiden der Stoffwechselendprodukte spezialisiert.
Dieses System erlaubt es Lebewesen, innerhalb kurzer Zeit Nahrung in kleinere Moleküle (z.B. Aminosäuren) zu zerlegen, diese in den Stoffwechselkreislauf aufzunehmen um damit alle Zellen zu versorgen.
 

Vorgang der Verdauung beim Menschen:
Beim Menschen kann man den Verdauungsprozess - wie oben bereits erwähnt - in vier Bereiche unterteilen:
 

  • Bereich 1: Vorverdauung im Mund - Zuerst wird die Nahrung im Mund mechanisch zerkleinert und mit Speichelflüssigkeit durchmischt (der Speichel enthält schleimbildende Proteinmoleküle, das antibakteriell wirkende Enzym Lysozym und das stärke- und gylkogenabbauende Enzym Amylase). 
  • Bereich 2: Vorverdauung im Magen - Notwendig  für die Vorverdauung ist die Magenschleimhaut, die ständig eine vor Selbstverdauung schützende Schleimschicht. Anschließend wird der gefüllte Magen mit Protonen und Chloridionen (also Salzsäure) gefüllt, da die Säure Mikroorganismen abtötet und Zellfasern auflöst. Nun werden proteinspaltende Enzyme (die zunächst in inaktiver Form vorliegen -> Pepsinogen) zugeführt, die bei saurer Umgebung (durch die Säure) in ein aktives Enyzmmolekül (Pepsin) gespalten werden. Diese Pepsin-Enzyme spalten die Proteine in kürzere Ketten. Der so entstandene Nahrungsbrei verweilt zw. einer und fünf Stunden im Magen und gelangt anschließend durch den verschließbaren Magenausgang in den ersten Abschnitt des Dünndarms (Zwölffingerdarm).
  • Bereich 3: Verdauung im Dünndarm - Der Dünndarm ist ebenfalls wie im Magen mit einer Schleimhaut ausgestattet. Diese Schleimhaut bildet in der Darminnenseite ringförmige Falten aus. Auf diesen Falten befinden sich die sog. Darmzotten (fingerförmige Ausstülpungen des Schleimhautgewebes) und sind von einem engmaschigen Kapillarnetz aus Blutgefäßen durchzogen. An den Spitzen (Mikrovilli) der Darmzotten werden schleimbildende Proteine und Verdauungsenzym abgesondert. Die Verdauung des Nahrungsbreies kommt durch die verschiedenen Enzyme aus der Bauchspeicheldrüse zustande(Produkte: Aminosäuren und Kohlenhydrate), zusätzlich findet durch die Gallenflüssigkeit (aus Leber und Gallenblase) eine enzymatische Spaltung der Fette statt (Produkte: kleine Fettmolekülteile). Die Produkte der enzymatischen Spaltung (Aminosäuren und Kohlenhydrate) werden über die Mikrovilli in die Darmzotten aufgenommen und gelangen in das Kapillarnetz der Darmzotten. Die Blutgefäße der Darmzotten münden on die Pfortader, die die Produkte der enzymatischen Spaltung direkt in die Leber transportiert. Die Fettmolekületeile werden in den Darmzottem wieder zu vollständigen Fettmolekülen zusammengebaut und anschließend über Lymphgefäßsystem in die Venen eingeschleust.
  • Bereich 4: Ausscheidung über den Dickdarm - Wie der Dünndarm ist der Dickdarm ebenfalls mit einer Schleimhaut ausgestattet. Im Dickdarm wird dem Darminhalt das Wasser entzogen (eingedickt) und so nach einigen Stunden der - nur noch aus unverdaulichem Material bestehende -  Kot ausgeschieden. 
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