Energiezufuhr und Ernährung. Ein online-basiertes und unterstützendes Lernangebot zur Humanbiologie


Bachelorarbeit, 2021

38 Seiten, Note: 2,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Problemstellung und Ziel der Arbeit

3. Energiegehalt des Körpers
3.1 Nahrungsaufnahme
3.2 Essentielle Aminosäuren
3.3.Essentielle Fettsäuren
3.4 Essentielle Mineralstoffe

4. Das Verdauungssystem
4.1 Die Verdauung
4.2 Resorption
4.3 Sport und Ernährung

5. Fachdidaktischer Hintergrund
5.1 Digitales Lernen
5.2 Das SAMR-Modell
5.3 Digitale Medien als Lernerfolgskontrollen
5.4 Bewertung von digitalen Lernerfolgskontrollen

6. Bewertung und Diskussion

7. Fazit

8. Quellen

9. Anhang

QR-Code für den Zugriff auf die entwickelte Learning-App

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: SAMR-Modell nach Puentedura

Abbildung 2: Schwierigkeitsgrad "Einsteiger"

Abbildung 3: Schwierigkeitsgrad "Fortgeschritten"

Abbildung 4: Schwierigkeitsgrad "Profi"

Abbildung 5: Schwierigkeitsgrad "Einsteiger"

Abbildung 6: Schwierigkeitsgrad "Fortgeschritten"

Abbildung 7: Schwierigkeitsgrad "Einsteiger"

1, Einleitung

Smartphones, Tablets, sowie Laptops undjegliche andere digitalen Medien gehören inzwischen fest zum Alltag von Schülern und Schülerinnen. Im Unterricht und besonders als Lernerleichterung bzw. Lernunterstützung scheinen digitalen Medien allerdings nach wie vor kaum zum Einsatz zu kommen. Im Konträr dazu steht die Integration von digitalen Technologien injedem anderen Lebensbereich: sei es das automatisierte Einkäufen mit digitaler Produkterkennung oder Virtual-Reality- Spiele der Unterhaltungsbranche. Infolgedessen steigt die Verantwortung an das Schulsystem immer weiter, auch im Unterricht digitale Lemwerkzeuge didaktisch sinnvoll einzusetzen. Bei dem Einsatz von digitalen Lemangeboten geht es allerdings um mehr, als nur um das Abspielen eines Videos: sie können, bei einem richtigen Einsatz, die Lehrkraft entlasten und den SuS ein individuelleres Lernen ermöglichen. (Muuß-Merholz, 2015) Vor allem Learning Apps geben SuS die Möglichkeit, ihrem eigenen Lerntyp entsprechend Inhalte zu erarbeiten, Wissen zu wiederholen und/oder zu erweitern. Stärken und Defizite können einerseits durch die Lehrkraft, andererseits durch den SuS selbst identifiziert und ausgeglichen werden. Sie weisen damit ein hohes Potenzial zur Verbesserung des Lernerfolges auf und sollten auch unter diesen Gesichtspunkten genutzt werden: als interaktive Lernunterstützung für SuS und Lehrkräfte.

2. Problemstellung und Ziel der Arbeit

Wie bereits erwähnt werden Learning Apps noch viel zu selten von Lehrkräften selbst entwickelt und als unterstützende Lernhilfe genutzt. Es bedarf noch immer an Engagement von Lehrenden sich in diesem Bereich der digitalen Mediennutzung auszuprobieren und Erfolge sowie Misserfolge zu evaluieren. (Muuß-Merholz, 2015) Die Arbeit soll sich dahingehend mit einer Entwicklung einer Learning App am Beispiel „Verdauung und Ernährung“ beschäftigen, um aufzuzeigen, welches Potenzial hinter digitalen Lernunterstützungsangeboten eigentlich steckt. Dabei soll zunächst auf den fachlichen Hintergrund eingegangen werden, der sich am Bremer Bildungsplan für Oberschulen orientiert. Für den 7./8. Jahrgang ist das Rahmenthema „vom Acker“ vorgesehen, welchem die Themen „Verdauung“ und „Ernährung“ zuzuordnen sind. Im Anschluss soll sich mit den Vor- und Nachteilen vom digitalen Lernen beschäftigt werden, sodass hier ein Überblick gegeben werden kann, wieso die Einführung von digitalen Lernunterstützungsangeboten als essentiell verstanden werden muss. Unter Anbetracht von Lernerfolgskontrollen soll der inhaltliche Aufbau der Learning App begründet werden und erklärt gleichzeitig die sich daraus ergebenen Vorteile. Dazu wird unterschiedliche Literatur herangezogen und als Argumentationsgrundlage verwendet. Diese Arbeit soll zum Denken anregen und aufzeigen, dass Digitalisierung nicht mit mehr Arbeitsaufwand verbunden ist. Sie soll zeigen, dass digitale Lernunterstützungsangebote in Form von Learning Apps für beide Seiten der Lern­Lehrsituationen einen positiven Einfluss auf die Lernerfolgsentwicklung nehmen (können).

3. Energiegehalt des Körpers

Um Energie zu definieren, ist es abhängig davon, aus welchem naturwissenschaftlichen Bereich man Energie betrachtet. Physiker definieren Energie als die Fähigkeit und Voraussetzung Arbeit zu leisten. Bewegen wir ein Objekt von A nach B, so wird dafür Kraft benötigt. Diese Kraft schöpfen wird aus Energie. Physikalisch betrachtet handelt es sich dabei um die Hauptsätze der Thermodynamik:

1. Energie kann weder erzeugt, noch vernichtet werden.

Der Grundgedanke liegt darin, wie der Satz schon aussagt, dass Energie immer einer Wandlung zugrunde liegt und keiner Erschaffung.

2. Die Unordnung strebt einem Maximum zu.

Daraus resultiert, dass kein energetischer Prozess zu 100% effizient sein kann. Das bedeutet, dass die gebrauchte Energie niemals in ihrem vollen Maße genutzt werden kann. (Markl etal.,2011)

Die biochemische Definition von Energie beschreibt die Veränderung von Materie. Dabei wird, entsprechend dem ersten thermodynamischen Hauptsatz, Energie nie erzeugt, sondern lediglich transformiert. Einfach formuliert wird dabei die, durch die Nahrung aufgenommene, chemische Energie zu Bewegungsenergie umgewandelt, (ebd.) Man unterscheidet dabei in der Biologie zwischen zwei Formen: der potenziellen Energie und der kinetischen Energie. Bei der potenziellen Energie handelt es sich um im Körper gespeicherte Energiereserven (Glykogen, Fettsäuren oder Adenosintriphosphat oder Kreatinphosphat). Diese werden durch chemische Bindungen in verschiedenen Körperregionen gespeichert, um bei Bedarf aktiviert, bzw. gespalten zu werden. Führt ein Muskel eine Bewegung aus, so wird diese gespeicherte, chemische Energie zu kinetischer Energie transformiert. Angenommen, dass eine Katze auf einen Podest springen möchte. So wird die gespeicherte Energie umgewandelt in kinetische Energie, sodass die Muskelkontraktion ausgeführt wird und die Katze auf das Podest springen kann. Dabei kommt der Zellstoffwechsel zum Einsatz, welcher die durch anabolische Reaktionen (welche Moleküle verknüpfen) in chemischen Bindungen gespeicherte Energie schließlich in katabolischen Reaktionen in frei gesetzte Energie umwandelt, (ebd.)

Inwieweit die Nahrungsaufnahme für diese Arten von Energie essentiell ist soll im Folgenden erläutert werden.

3.1 Nahrungsaufnahme

Der Körper benötigt für jegliche körperliche Vorgänge chemische Energie. Ohne diese wäre ein grundsätzliches Existieren demnach nicht möglich. Körperliche Vorgänge beschreiben dabei nicht nur die reine Bewegung, sondern auch die Erhaltung der Körperwärme, die Aktivitäten der Organe, der Zellen, das Wachstum. Besonders für den Stoffwechsel benötigt der Körper Nährstoffe wie Kohlenhydrate, Proteine und Lipide. Da viele Arten dieser nicht durch den Körper selbst synthetisiert werden können ist der Mensch auf Nahrung angewiesen, welche diese Nährstoffe enthält. (Campbell und Reece, 2009) Denkt man dabei an die Tabellen, welche auf den Verpackungen (fast) aller Lebensrnittel vorhanden sind: Energie (in kcal), Fett (in g, davon gesättigte und ungesättigte Fettsäuren), Kohlenhydrate (in g, davon Zucker in g), Eiweiß (in g) sowie Salz (in g). Liest man jene Nährstoffangaben ohne das entsprechende Hintergrundwissen, so werden diese schnell zu einem notwendigen Aufdruck, statt zu einem Hinweis. Eine hohe Kalorienanzahl wird so interpretiert, dass uns die Nahrung „verfettet“ und eine geringe Kalorienanzahl lässt uns Fett „abbauen“. Unter Voraussetzung dieses gesellschaftlichen Wissens soll zunächst einmal eine genauere Definition von Kalorien formuliert werden:

In der Chemie beschreibt 1 cal die Menge, um lg Wasser um 1°C zu erhitzen. Daraus lässt sich ableiten, dass es sich bei der Beschreibung der Menge um Wärmeenergie handelt. Da die Mengenangabe cal viel zu klein für die Relation tierischer Körper ist, wurde sich dazu entschieden, entsprechend der Verhältnisse von kcal zu sprechen. Kcal ist damit ein Kürzel für Kilokalorien, welches dem eigentlichen Maßstab zwar entspricht, aber diesen eben vergrößert. Somit entspricht 1 kcal gleich 1000 cal. (Nesheim, 2012) Nun ist die Wärme (-energie) jedenfalls insofern nicht messbar, als dass sie der Körperwärme (messbar durch ein reguläres Thermometer) entspricht oder das Körperinnere mithilfe von optimalen Bedingungen im Labor generiert wurde. Demnach muss man die Definition weiter aufspalten: Kalorien beschreiben also die Einheit von (Wärme-)Energie. Diese Energie wird in der Regel für körperliche Aktivitäten genutzt (Bewegung, Aufrechterhaltung der innerkörperlichen Aktivitäten, usw.). Daraus folgt, dass die Energie also entweder biochemischer oder physischer Art sein kann. Wie beschrieben, handelt es sich dabei entweder um zelluläre Vorgänge, wie der Zellatmung, dem Stoffwechsel o.Ä. oder der Kontraktion von Muskeln etc.. Dajede Umwandlung von Energie physikalisch betrachtet ineffizient ist, weil der größte Teil an chemischer Energie zu Wärmeenergie transformiert wird, lässt sich demnach insofern der Kreislauf schließen, dass beijeder Umwandlung von Energie Wärme erzeugt wird. Entsprechend können sich Kalorien als eine Einheit für Wärmeenergie beschreiben lassen, welche bei der Umwandlung von Nährstoffmolekülen entsteht, (ebd.)

Werden Nährstoffmoleküle aufgenommen, insbesondere Kohlenhydrate und Fett, werden diese vom Körper als Energiereserven genutzt. Kohlenhydrate werden zunächst zu Glukose gespalten und schließlich als Glykogen in der Leber und in den Muskelzellen gespeichert. Da diese Energiemasse allerdings nicht dem vollständigen Tagesbedarf an Energie entspricht, nutzt der Körper Fettzellen zur Speicherung. Dies liegt daran, dass Fett durch die Beimischung von Wasser „kompakter“ wird und ohnehin eine höhere Energiemasse liefert, als Kohlenhydrate. Die gewonnene Energie aus Fett beträgt nämlich ca. 9,5 kcal/g, damit also mehr als das Doppelte der Kohlenhydrate mit 4,2 kcal/g und der Proteine mit 4,1 kcal/g. Trotz der größeren Masse wird bei dem Bedarf von Energie zunächst auf die Glykogenspeicher der Leber zurückgegriffen, da diese schneller zugänglich sind als die gespeicherte Energie in den Fettzellen. (Campbell und Reece, 2011) Die Zusammensetzung und Ausgewogenheit der Nährstoffe in der aufgenommenen Nahrung beeinflussen außerdem das Sättigungsgefühl. Dies wird schon alleine dadurch deutlich, wenn man daran denkt, dass man durch das Essen von Fastfood zügig wieder ein Hungergefühl verspürt. Es ist eine geläufige Tatsache, dass gerade der regelmäßige Verzehr von Fast-Food dick macht. Das liegt daran, dass der Kohlenhydratgehalt in diesen Speisen auf ein verhältnismäßig geringes Volumen sehr hoch ist. Ein durchschnittlicher Burger hat pro 100g ca. 280kcal, während ein 100g Salat im Vergleich nur 25kcal enthält, (ebd.) Durch die schnelle Aufnahme von leichtverdaulichen Kohlenhydraten wie Zucker oder auch Alkohol schießt der Blutzuckerspiegel in die Höhe und aktiviert die starke Ausschüttung von Insulin durch die Bauchspeicheldrüse. Da der Blutzuckerspiegel entsprechend schnell wieder abflacht und Insulin im Übermaß ausgeschüttet wurde, kommt es zu dem bekannten Heißhunger. (Lindinger, 2006) Ähnliches passiert bei der Aufnahme von künstlichen Ersatzstoffen wie Süßstoff. Die Sinne des Körpers sind an die natürliche Umwelt, eben entsprechend auch an die natürlichen Nährstoffe, gewöhnt und können kaum zwischen künstlichen oder natürlichen Nährstoffen unterscheiden. Dadurch wird bei der Aufnahme von Süßstoffen vom Körper von Zucker, bzw. energiereichen Kohlenhydraten ausgegangen. Da diese durch den Süßstoff nicht geliefert werden und die Bauchspeicheldrüse unnötigerweise Insulin ausschüttet entsteht auch hierbei ein Gefühl von Heißhunger, da der Körper die erwarteten Nährstoffe verlangt. (Junker, 2011)

Warum der Körper auf ausgewogene Ernährung angewiesen ist (u.A. für die ATP- Synthese, aber auch für die Biosynthese) soll im Folgenden erläutert werden. Dabei werden die essentiellen Nährstoffe in vier Gruppen unterteilt: Aminosäuren, Fettsäuren, Vitamine und Mineralstoffe. (Campbell und Reece, 2011)

3.2 Essentielle Aminosäuren

„Aminosäure [am in o a c id) Organische Verbindungen mit einer Carboxylgruppe (— COOII) und einer Aminogruppe (-NH2). Besondere Bedeutung haben bei Organismen 20 proteinogene (i-Aminocarbonsäuren als Bausteine von Peptiden und Proteinen (proteinogene Aminosäuren)“ (Campbell und Reece, 2011: 1785)

Jene Aminosäuren, welche der Körper nicht selbst synthetisieren kann, werden als „essentielle Aminosäuren“ beschrieben. Da diese aber als Bausteine notwendig sind, um den Organismus am Leben zu erhalten, müssen diese zwangsläufig durch die Nahrung aufgenommen werden. Der Mensch benötigt insgesamt acht essentielle Aminosäuren. Eine Ausnahme stellen dabei Säuglinge dar, welche für das Wachstum zusätzlich Histidin benötigt, diese werden dann als semi-essentiell bezeichnet, (ebd.) Bei den genannten acht Aminosäuren handelt es sich um Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin.

Isoleucin, Leucin und Valin werden auch „Stress-Aminosäuren“ genannt und gehören zu den neutralen Aminosäuren. Sie fungieren als Energiequelle für die Muskelzellen und liefern bei der Synthese und Einlagerung von Proteinen Unterstützung. Gleichzeitig verringern diese den Abbau von Proteinen. Im Gegensatz zu vielen anderen AS werden diese direkt in die Muskelzellen geleitet und nicht zunächst in der Leber verstoffwechselt und/oder gespeichert. Lysin ist ein wichtiger Bestandteil weiterer AS und hat ebenfalls Einfluss auf die Knochendichte und das Wachstum, sowie die Wundheilung. Methionin unterstützt die Leber, sowie die Nieren und verhindert eine zu starke Fetteinlagerung in Ersterem. Phenylalalnin spielt eine Rolle bei dem Hormonstoffwechsel und ist die Ausgangsaminosäure für Thyrosin. Tryptophan ist notwendig für den Leberstoffwechsel. Die genaue Wirkung von Threonin ist nicht ganz bekannt, jedoch ist diese u.a. für das Wachstum und die Hormonbildung mitverantwortlich. (o.V., 2018)

In der Regel liefet tierische Nahrung wie Eier, Käse oder Fleisch diese AS ausreichend zuverlässig. Anders verhält es sich bei pflanzlichen Proteinen, diese besitzen immer alle AS, sodass bei einer vegetarischen Ernährungsweise immer auf die Kombinatorik von verschiedenen pflanzlichen Nahrungsmitteln geachtet werden muss. Die essentiellen AS des Menschen lassen sich mithilfe des Merksatzes „Leider f(ph)ehlen wichtige Moleküle im Körper vieler Tiere“ einprägen. (Markl etal.,2011)

3.3.Essentielle Fettsäuren

Man unterscheidet bei Fettsäuren zwischen gesättigten und ungesättigten Fettsäuren. Gesättigte FS enthalten keine Doppelbindungen zwischen ihren Kohlenstoffatomen, während dies bei ungesättigten FS der Fall ist. Dabei sind mehrfach-ungesättigte Fettsäuren für den Körper essentiell. Beispiele dafür sind die Omega-3 und Omega-6-Säuren. Die Omega-3-Fettsäure Alpha-Linolensäure ist beispielsweise ein wichtiger Bestandteil von Membranphospholipiden und damit unerlässlich bzw. essentiell. Bis auf wenige Ausnahmen, wie die genannten Omega-Fettsäuren, kann der Körper die FS selbst synthetisieren. Die essentiellen FS werden im Normalfall ausreichend durch die Nahrung aufgenommen. (Campbell und Reece, 2011)

3.4 Essentielle Mineralstoffe

Bei den essentiellen Mineralstoffen handelt es sich um anorganische Bestandteile (in der Nahrung etc.), sie werden auch als mineralische Nährelemente bezeichnet. Man unterscheidet dabei, je nach Größe, zwischen Makro- und Mikronährstoffen. Bekannte Makronährstoffe sind dabei zum Beispiel Calcium und Phosphor. Calcium ist für den Aufbau und die Erhaltung von Knochen essentiell, ebenfalls für die Muskelkontraktion. Eine regelmäßige Aufnahme von Calcium ist unerlässlich, da es durch verschiedene Körpersekrete wie Ham oder Schweiß teilweise wieder verloren geht. Phosphor wiederum ist ein Hauptbestandteil von ATP, woraus resultiert, dass ein Fehlen von diesem im Körper schwerwiegende Folgen hätte. Mikronährstoffe wie Eisen, Iod oder Magnesium sind für enzymatische Reaktionen essentiell du ermöglichen somit die Zellatmung oder die Synthese des Proteins Hämoglobin. Dieses bildet Sauerstoff in den roten Blutkörperlichen, wodurch ein Mangel an Eisen zu Anämie führen kann. (Markl, 2011)

3.5 Vitamine

Vitamine sind organische Moleküle, welche zwar nur in geringen Mengen für den Körper notwendig, aber dafür teilweise essentiell sind. Aus vielen von ihnen leiten sich verschiedene Coenzyme ab, welche Transportfunktionen von kleineren Molekülen übernehmen und damit bestimmte Stoffwechselvorgänge regulieren. Sie können sich reversibel an Enzyme binden und unterstützen diese folglich in ihrem Arbeitsvorgang. Man unterscheidet bei den Vitaminen zwischen wasser- und fettlöslichen Vitaminen. Beim Menschen stellt das wasserlösliche Vitamin C eine Ausnahme dar, da viele andere Tierarten dieses Vitamin selbst synthetisieren können. Es ist für den Aufbau des Bindegewebes zuständig und muss, genauso wie der Vitamin B-Komplex extern vom Körper aufgenommen werden. Zu den fettlöslichen Vitaminen gehören Vitamin A (Bestandteil Sehpigmente), D (Knochenbildung), E (Muskelerhalt) und K (Blutgerinnung). Insgesamt sind 13 Vitamine bekannt, welche für den Menschen essentiell sind. Wichtig zu erwähnen ist, dass der Körper nur fettlösliche Vitamine speichert. Ein Überschuss von diesen könnte die Konzentration in der Leber auf ein toxisches Level heben, was zu Schädigungen führen kann. Wasserlösliche Vitamine werden bei Überschuss über die Nieren in Form von Harn o.Ä. problemlos ausgeschieden. (Markl, 2011; Campbell und Reese, 2011)

4. Das Verdauungssystem

Bei der Verdauung werden die Makromoleküle durch Hydrolyse abgebaut und können so individuell und nach Bedarf in ihren Bestandteilen neu zusammengesetzt und genutzt werden. Dabei spalten Verdauungsenzyme die Bindungen und lagern Wassermoleküle an. Proteine werden dadurch zu AS (Proteasen), Kohlenhydrate werden zu einfachen Zuckermolekülen (Carbohydrasen), Nucleinsäuren werden zu Nukleotiden (Nucleasen) und Fette werden zu Fettsäuren etc. (Lipasen), (ebd.) In diesem Kontext stellt sich die Frage, warum die Enzyme nicht auch die körpereigenen Zellen hydrolysiert werden, sondern nur die dafür vorgesehenen Nährstoffmoleküle. Dies wird durch die verschiedenen Charakteristika und Vorgänge des Gastrointestinaltraktes erklärt, weshalb in den folgenden Abschnitten darauf eingegangen wird.

4.1 Die Verdauung

Die Verdauung beginnt bereits bei der Nahrungsaufnahme durch den Mund. Die Nahrung wird zunächst mechanisch verdaut, was bedeutet, dass sie durch das Kauen zerkleinert wird und womit eine größere Oberfläche für die erste chemische Verdauung liefert. Zusammen mit dem Speichel wird das Enzym Alpha-Amylase aktiviert, welches die in der Nahrung vorkommende Stärke in den Zweifach-Zucker Maltose spaltet. Das erklärt auch, warum Weizenprodukte wie Brot mit der Zeit beginnen süßlich zu schmecken, wenn man sie über einen längeren Zeitraum kaut, (von Heintze, 2006) Der Speichel verhilft dazu, dass die Nahrung zu einem Brei wird und schließlich als Klumpen (Bolus) durch die Zunge in den Schlund befördert werden kann. Im Schlund angekommen gibt es zwei Wege: die Luftröhre, oder die Speiseröhre. Würde der Nahrungsbrei in die Luftröhre gelangen, so wurde diese durch Muskelkontraktionen wieder versucht werden hinaus zu befördern, da somit die Sauerstoffzufuhr blockiert werden und im schlimmsten Fall zum Ersticken führen würde. Entsprechend blockiert der Kehlkopfdeckel in Kombination mit der Bewegung des Kehlkopfes den Eingang zur Luftröhre und der Nahrungsbrei gelangt in die Speiseröhre. Der obere Abschnitt ist mit Quermuskulatur ausgestattet und bewirkt beim Schlucken die Entspannung des Ösophagusschließmuskel, sodass der Kehlkopf sich aufwärtsbewegt, und schließlich der Kehlkopfdeckel die Luftröhre schließt. Je weiter die Speiseröhre Richtung Magen kommt, desto mehr glatte Muskulatur (und schließlich ausschließend) ist vorhanden. Durch wellenartige, rhythmische Muskelkontraktionen wird die Peristaltik ermöglicht und der Nahrungsbrei kann weiter in den Magen transportiert werden. Dank dieser Muskulatur ist es dem Menschen auch dann möglich zu schlucken, wenn dieser beispielsweise auf dem Rücken liegt oder sogar auf dem Kopf steht, (vgl. Campbell und Reece, 2011)

Die Struktur des Magens charakterisiert sich durch die sogenannten Magengrübchen. Dabei handelt es sich um spezielle Einstülpungen, welche dem Magen seine Elastizität und Flexibilität ermöglichen. Unter Anbetracht der Tatsache, dass das Volumen eines leeren Magens um die 50ml fassen, dieser aber bis zu 1,5L aufnehmen kann, sind diese Einstülpungen also unerlässlich für die Funktion des Organs. Die Magenwand besteht dabei aus drei Schichten mit unterschiedlicher Muskulaturstruktur: quer, längs und schräg verlaufend. Durch die Kontraktion aller drei Schichten ist es dem Magen möglich den Nahrungsbrei Richtung Pförtner (Pylorussphinkter) zu bewegen, zu zerkleinern und gleichzeitig vollständig mit dem Magensaft zu durchmischen, (vgl. Heintze, 2006) Zudem sind die Einfaltungen mit sekretorischen Zellen ausgestattet, welche in drei verschiedenen Arten zu unterteilen sind: die Hauptzellen, die Belegzellen und die Nebenzellen. Die Aufgabe der Hauptzellen besteht darin, die Vorstufe des Enzyms Pepsin, also Pepsinogen, zu produzieren. Dieses wird dann durch die stark saure Konzentration der Magensäure zu dem Enzym Pepsin, welches als Endoprotease Proteine verdaut. Die stark saure Konzentration im Hohlorgan ist den Belegzellen zu verdanken, da diese die Magensäure, bzw. Salzsäure (HCl) bilden. Damit der Magen sich nicht selbst zersetzt schützen die Nebenzellen durch eine spezielle Sekretschicht die Magenwände vor der Säure. Dadurch zerstört die Magensäure zwar Mikroorganismen wie Bakterien o.Ä. in der Nahrung und legt die Peptidverbindungen der Proteine frei, wirkt aber nicht schädlich auf das Organ selbst. Desweiteren werden bereits einige Substanzen, wie zum Beispiel Alkohol, direkt von der Magenschleimhaut aufgenommen und ins Blut weitergeleitet, was die schnelle Wirkung von Alkohol erklärt. Gelangt der Nahrungsbrei nun zum Pförtner lässt dieser durch die Muskelkontraktion immer wieder kleinere Klumpen in den Dünndarm passieren, in dessen ersten Abschnitt (Zwölffingerdarm) der größte Teil der Hydrolase stattfindet. (Campbell und Reece, 2011) Im Zwölffingerdarm angelangt ist die Konzentration der Masse immer noch stark sauer. Da die benötigten Enzyme jedoch auf ein neutrales bis leicht alkalisches Milieu angewiesen sind, wird dieses zunächst geschaffen. Dies geschieht durch vom Dünndarm abgegebene alkalische Sekrete, wobei es sich einerseits um den Verdauungssaft der Darmdrüsen, andererseits um bikarbonatreichen Bauchspeicheldrüsensaft handelt. Dadurch neutralisiert sich der weitergegebene Mageninhalt und erreicht eine Konzentration von 7 bis 9 (neutral bis leicht alkalisch), (von Heintze, 2006) Nun liegt es in der Aufgabe der Hydrolase, die Kohlenhydrate, Proteine und Fette in resorbierbare Bestandteile zu spalten, wobei Fette dabei mithilfe von Gallensäuren verdaut werden. Im Leer-sowie Krummdarm finden schließlich 90% derResorption statt. (Markl, 2011)

[...]

Ende der Leseprobe aus 38 Seiten

Details

Titel
Energiezufuhr und Ernährung. Ein online-basiertes und unterstützendes Lernangebot zur Humanbiologie
Hochschule
Universität Bremen
Note
2,0
Autor
Jahr
2021
Seiten
38
Katalognummer
V1152154
ISBN (eBook)
9783346542380
ISBN (Buch)
9783346542397
Sprache
Deutsch
Schlagworte
energiezufuhr, ernährung, lernangebot, humanbiologie
Arbeit zitieren
Hannah Romeike (Autor:in), 2021, Energiezufuhr und Ernährung. Ein online-basiertes und unterstützendes Lernangebot zur Humanbiologie, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1152154

Kommentare

  • Noch keine Kommentare.
Im eBook lesen
Titel: Energiezufuhr und Ernährung. Ein online-basiertes und unterstützendes Lernangebot zur Humanbiologie



Ihre Arbeit hochladen

Ihre Hausarbeit / Abschlussarbeit:

- Publikation als eBook und Buch
- Hohes Honorar auf die Verkäufe
- Für Sie komplett kostenlos – mit ISBN
- Es dauert nur 5 Minuten
- Jede Arbeit findet Leser

Kostenlos Autor werden