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24.10: Verdauungssysteme von Wirbellosen und Wirbeltieren - Biologie

24.10: Verdauungssysteme von Wirbellosen und Wirbeltieren - Biologie


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Verdauungssysteme von Wirbellosen

Tiere haben verschiedene Arten von Verdauungssystemen entwickelt, um die Verdauung der verschiedenen Lebensmittel, die sie konsumieren, zu unterstützen. Das einfachste Beispiel ist das von a gastrovaskuläre Höhle und kommt in Organismen mit nur einer Öffnung für die Verdauung vor. Die Nahrungspartikel werden von den Zellen verschlungen, die die gastrovaskuläre Höhle auskleiden.

Die Verdauungskanal, in Abbildung 1b gezeigt, ist ein fortschrittlicheres System: Es besteht aus einem Rohr mit einem Mund an einem Ende und einem Anus am anderen. Regenwürmer sind ein Beispiel für ein Tier mit einem Verdauungskanal. Sobald die Nahrung durch den Mund aufgenommen wird, passiert sie die Speiseröhre und wird in einem Organ namens Kropf gespeichert. dann gelangt es in den Muskelmagen, wo es aufgewühlt und verdaut wird. Aus dem Muskelmagen gelangt die Nahrung durch den Darm, die Nährstoffe werden aufgenommen und die Abfälle werden als Kot, genannt Castings, durch den Anus ausgeschieden.

Verdauungssysteme von Wirbeltieren

Wirbeltiere haben komplexere Verdauungssysteme entwickelt, um sich an ihre Ernährungsbedürfnisse anzupassen. Manche Tiere haben einen einzigen Magen, während andere mehrkammerige Mägen haben. Vögel haben ein Verdauungssystem entwickelt, das an den Verzehr von unzerkauter Nahrung angepasst ist.

Monogastrisch: Einkammermagen

Als das Wort monogastrisch legt nahe, dass diese Art des Verdauungssystems aus einer („mono“) Magenkammer („Magen“) besteht. Menschen und viele Tiere haben ein monogastrisches Verdauungssystem, wie in den Abbildungen 2a und 2b dargestellt. Der Verdauungsprozess beginnt mit dem Mund und der Nahrungsaufnahme. Die Zähne spielen eine wichtige Rolle beim Kauen (Kauen) oder beim physischen Zerlegen von Nahrung in kleinere Partikel. Die im Speichel enthaltenen Enzyme beginnen auch, Nahrung chemisch abzubauen. Die Speiseröhre ist ein langer Schlauch, der den Mund mit dem Magen verbindet. Durch Peristaltik oder wellenförmige Kontraktionen der glatten Muskulatur drücken die Muskeln der Speiseröhre die Nahrung in Richtung Magen. Um die Wirkung von Enzymen im Magen zu beschleunigen, ist der Magen ein extrem saures Milieu mit einem pH-Wert zwischen 1,5 und 2,5. Die Magensäfte, die im Magen Enzyme enthalten, wirken auf die Speisereste und setzen den Verdauungsprozess fort. Der weitere Abbau der Nahrung findet im Dünndarm statt, wo Enzyme, die von der Leber, dem Dünndarm und der Bauchspeicheldrüse produziert werden, den Verdauungsprozess fortsetzen. Die Nährstoffe werden über die Epithelzellen, die die Wände des Dünndarms auskleiden, in den Blutkreislauf aufgenommen. Das Abfallmaterial wandert weiter zum Dickdarm, wo Wasser absorbiert und das trockenere Abfallmaterial zu Fäkalien verdichtet wird; es wird gespeichert, bis es durch das Rektum ausgeschieden wird.

Vogel

Vögel stehen vor besonderen Herausforderungen, wenn es um die Nahrungsaufnahme geht. Da sie keine Zähne haben, muss ihr Verdauungssystem, wie in Abbildung 3 dargestellt, in der Lage sein, unzerkaute Nahrung zu verarbeiten. Vögel haben eine Vielzahl von Schnabeltypen entwickelt, die die große Vielfalt ihrer Ernährung widerspiegeln, von Samen und Insekten bis hin zu Früchten und Nüssen. Da die meisten Vögel fliegen, sind ihre Stoffwechselraten hoch, um die Nahrung effizient zu verarbeiten und ihr Körpergewicht niedrig zu halten. Der Magen von Vögeln hat zwei Kammern: die Proventriculus, wo Magensäfte produziert werden, um die Nahrung zu verdauen, bevor sie in den Magen gelangt Muskelmagen, wo die Lebensmittel gelagert, eingeweicht und maschinell gemahlen werden. Das unverdaute Material bildet Nahrungspellets, die manchmal hochgewürgt werden. Der Großteil der chemischen Verdauung und Absorption findet im Darm statt und der Abfall wird durch die Kloake ausgeschieden.

Im Verdauungssystem von Vögeln gelangt die Nahrung von der Ernte in den ersten von zwei Mägen, den sogenannten Proventriculus, der Verdauungssäfte enthält, die die Nahrung abbauen. Aus dem Proventriculus gelangt die Nahrung in den zweiten Magen, den sogenannten Muskelmagen, der die Nahrung mahlt. Manche Vögel schlucken Steine ​​oder Splitt, die im Muskelmagen gespeichert sind, um den Mahlvorgang zu unterstützen. Vögel haben keine separaten Öffnungen, um Urin und Kot auszuscheiden. Stattdessen wird Harnsäure aus den Nieren in den Dickdarm ausgeschieden und mit Abfallstoffen aus dem Verdauungsprozess kombiniert. Dieser Abfall wird durch eine Öffnung, die Kloake genannt, ausgeschieden.

Versuch es

Vögel haben ein hocheffizientes, vereinfachtes Verdauungssystem. Jüngste fossile Beweise haben gezeigt, dass die evolutionäre Divergenz der Vögel von anderen Landtieren durch die Straffung und Vereinfachung des Verdauungssystems gekennzeichnet war. Im Gegensatz zu vielen anderen Tieren haben Vögel keine Zähne, um ihre Nahrung zu kauen. Anstelle von Lippen haben sie scharfe, spitze Schnäbel. Der Hornschnabel, das Fehlen von Kiefern und die kleinere Zunge der Vögel lassen sich auf ihre Dinosaurier-Vorfahren zurückführen. Das Auftreten dieser Veränderungen scheint mit der Aufnahme von Samen in die Vogelnahrung zusammenzufallen. Samenfressende Vögel haben Schnäbel, die zum Greifen von Samen geformt sind, und der Magen mit zwei Fächern ermöglicht die Delegation von Aufgaben. Da Vögel zum Fliegen leicht bleiben müssen, sind ihre Stoffwechselraten sehr hoch, was bedeutet, dass sie ihre Nahrung sehr schnell verdauen und oft fressen müssen. Vergleichen Sie dies mit den Wiederkäuern, bei denen die Verdauung von Pflanzenmaterial sehr lange dauert.

Wiederkäuer

Wiederkäuer sind hauptsächlich Pflanzenfresser wie Kühe, Schafe und Ziegen, deren gesamte Nahrung aus dem Verzehr großer Mengen besteht Ballaststoffe oder Faser. Sie haben ein Verdauungssystem entwickelt, das ihnen hilft, große Mengen an Zellulose zu verdauen. Ein interessantes Merkmal des Mauls der Wiederkäuer ist, dass sie keine oberen Schneidezähne haben. Sie benutzen ihre unteren Zähne, Zunge und Lippen, um ihre Nahrung zu zerreißen und zu kauen. Aus dem Mund wandert die Nahrung in die Speiseröhre und weiter in den Magen.

Um die große Menge an Pflanzenmaterial zu verdauen, ist der Magen der Wiederkäuer ein Organ mit mehreren Kammern, wie in Abbildung 4 dargestellt. Die vier Kammern des Magens werden Pansen, Retikulum, Omasum und Labmagen genannt. Diese Kammern enthalten viele Mikroben, die Zellulose abbauen und aufgenommene Nahrung fermentieren. Der Labmagen ist der „echte“ Magen und entspricht der monogastrischen Magenkammer, in der Magensäfte abgesondert werden. Die Magenkammer mit vier Kammern bietet mehr Platz und die notwendige mikrobielle Unterstützung, um Pflanzenmaterial bei Wiederkäuern zu verdauen. Durch den Fermentationsprozess entstehen große Gasmengen in der Magenkammer, die beseitigt werden müssen. Wie bei anderen Tieren spielt der Dünndarm eine wichtige Rolle bei der Nährstoffaufnahme und der Dickdarm hilft bei der Ausscheidung von Abfallstoffen.

Pseudo-Wiederkäuer

Einige Tiere, wie Kamele und Alpakas, sind Pseudo-Wiederkäuer. Sie fressen viel Pflanzenmaterial und Ballaststoffe. Pflanzenmaterial zu verdauen ist nicht einfach, da Pflanzenzellwände das polymere Zuckermolekül Cellulose enthalten. Die Verdauungsenzyme dieser Tiere können Zellulose nicht abbauen, aber im Verdauungssystem vorhandene Mikroorganismen können dies. Daher muss das Verdauungssystem in der Lage sein, große Mengen an Ballaststoffen zu verarbeiten und die Zellulose abzubauen. Pseudowiederkäuer haben im Verdauungssystem einen Dreikammermagen. Ihr Blinddarm – ein Beutelorgan am Anfang des Dickdarms, das viele Mikroorganismen enthält, die für die Verdauung von Pflanzenmaterial notwendig sind – ist jedoch groß und ist der Ort, an dem die Ballaststoffe fermentiert und verdaut werden. Diese Tiere haben keinen Pansen, aber ein Omasum, Labomasum und Retikulum.


Verdauungssysteme von Wirbellosen

Die Verdauungssysteme von Wirbellosen umfassen eine gastrovaskuläre Höhle mit einer Öffnung oder einen Verdauungskanal mit einem echten Mund und Anus.

Lernziel

Erklären Sie den Verdauungsprozess bei Wirbellosen

Wichtige Punkte

    • Das einfachste Verdauungssystem von Wirbellosen in einer gastrovaskulären Höhle besteht aus nur einer Öffnung, die sowohl als Mund für die Nahrungsaufnahme als auch als Anus für die Ausscheidung dient.
    • Die gastrovaskuläre Höhle ist mit Zellen ausgekleidet, die Verdauungsenzyme absondern, um die Nahrungspartikel durch einen Prozess namens intrazelluläre Verdauung abzubauen.
    • Ein Verdauungskanal ist ein langer Schlauch, der mit einem Mund beginnt, dann zur Speiseröhre, dann zum Kropf, Muskelmagen, Darm und schließlich zu einem Anus führt, der bei der extrazellulären Verdauung verwendet wird.
    • Die meisten Wirbellosen verwenden eine extrazelluläre Verdauung, jedoch gibt es einige Stämme, die sowohl eine intrazelluläre als auch eine extrazelluläre Verdauung verwenden können.

    Bedingungen

    außerhalb einer Zelle auftreten oder gefunden werden

    Die extrazelluläre Verdauung ist ein Prozess, bei dem sich Tiere ernähren, indem sie Enzyme durch die Zellmembran auf das Futter absondern. Die Enzyme spalten die Nahrung in Moleküle, die klein genug sind, um durch die Zellmembran in die Zelle zu gelangen. Diese Nährstoffe werden in das Blut oder andere Körperflüssigkeiten überführt und an den Rest des Körpers verteilt.

    Die intrazelluläre Verdauung ist eine Form der Verdauung, die im Zytoplasma des Organismus stattfindet. Bei Tieren ohne Verdauungstrakt findet eine intrazelluläre Verdauung statt, bei der Nahrungsbestandteile zur Verdauung in die Zelle gebracht werden.

    die Organe eines Menschen oder eines Tieres, durch die Nahrung den Verdauungstrakt passiert

    die Ausscheidungen eines Regenwurms oder einer ähnlichen Kreatur

    Die intrazelluläre Verdauung ist eine Form der Verdauung, die im Zytoplasma des Organismus stattfindet. Bei Tieren ohne Verdauungstrakt findet eine intrazelluläre Verdauung statt, bei der Nahrungsbestandteile zur Verdauung in die Zelle gebracht werden.

    Voller Text


    Verdauungssysteme von Wirbellosen

    Tiere haben verschiedene Arten von Verdauungssystemen entwickelt, um die Verdauung der verschiedenen Lebensmittel, die sie konsumieren, zu unterstützen. Das einfachste Beispiel ist das einer gastrovaskulären Höhle und wird in Organismen mit nur einer Öffnung für die Verdauung gefunden. Platyhelminthes (Plattwürmer), Ctenophora (Kammquallen) und Nesseltiere (Korallen, Quallen und Seeanemonen) verwenden diese Art der Verdauung. Gastrovaskuläre Hohlräume, wie in [Abbildung 4] gezeigtein, sind typischerweise ein Blindrohr oder Hohlraum mit nur einer Öffnung, dem “mouth”, das auch als “anus” dient. Das aufgenommene Material tritt in den Mund ein und passiert einen hohlen, röhrenförmigen Hohlraum. Zellen innerhalb der Höhle sezernieren Verdauungsenzyme, die die Nahrung abbauen. Die Nahrungspartikel werden von den Zellen verschlungen, die die gastrovaskuläre Höhle auskleiden.

    Der Verdauungskanal, gezeigt in [Abbildung 4]B, ist ein fortschrittlicheres System: Es besteht aus einem Rohr mit einem Mund an einem Ende und einem Anus am anderen. Regenwürmer sind ein Beispiel für ein Tier mit einem Verdauungskanal. Sobald die Nahrung durch den Mund aufgenommen wird, passiert sie die Speiseröhre und wird in einem Organ namens Kropf gespeichert, dann gelangt sie in den Muskelmagen, wo sie aufgewühlt und verdaut wird. Aus dem Muskelmagen gelangt die Nahrung durch den Darm, die Nährstoffe werden aufgenommen und die Abfälle werden als Kot, genannt Castings, durch den Anus ausgeschieden.

    Abbildung 4: (a) Eine gastrovaskuläre Höhle hat eine einzige Öffnung, durch die Nahrung aufgenommen und Abfallstoffe ausgeschieden werden, wie in dieser Hydra und in dieser Quallen-Medusa gezeigt. (b) Ein Verdauungskanal hat zwei Öffnungen: einen Mund zur Nahrungsaufnahme und einen Anus zur Beseitigung von Abfall, wie bei diesem Nematoden gezeigt.


    25.1 Verdauungssysteme

    In diesem Abschnitt gehen Sie den folgenden Fragen nach:

    • Was sind die Unterschiede zwischen Verdauung und Resorption?
    • Was sind verschiedene Arten von Verdauungssystemen bei Wirbellosen und Wirbeltieren?
    • Welche speziellen Funktionen haben die Organe, die an der Verarbeitung von Lebensmitteln im menschlichen Körper beteiligt sind?
    • Wie arbeiten Organe zusammen, um Nahrung zu verdauen und Nährstoffe aufzunehmen?

    Anschluss für AP ® Kurse

    Viele Informationen in diesem Kapitel sind nicht Gegenstand von AP ® . Das Kapitel bietet uns jedoch die Gelegenheit, Konzepte zu überprüfen, die wir zuvor untersucht haben, darunter Struktur und Funktion, Makromoleküle, Energieproduktion, Stofftransport durch Membranen und Enzymaktivität. Alle lebenden Organismen benötigen eine Energiequelle und Moleküle, die zum Aufbau von Zellen, Geweben und Organen benötigt werden. Während der Verdauung wird die Nahrung in kleinere Moleküle zerlegt, um sie aufzunehmen und an alle Zellen des Körpers zu verteilen. Nährstoffe werden benötigt, um zelluläre Prozesse durchzuführen und die Homöostase aufrechtzuerhalten, und die Verdauung und Absorption erfordern die Beteiligung mehrerer Organe. Verschiedene Tiere haben verschiedene Arten von Verdauungssystemen entwickelt, die auf ihre Ernährungsbedürfnisse spezialisiert sind. Sie müssen sich keine Details über die verschiedenen Arten von tierischen Verdauungssystemen merken, aber Sie könnten es interessant finden, die Evolution des Systems anhand einiger Tiergruppen zu untersuchen, von der intrazellulären Verdauung bei einfachen Wirbellosen bis hin zu einem Verdauungstrakt und akzessorischen Organen in komplexe Wirbeltiere. Am Beispiel eines Menschen, der ein Truthahnsandwich isst, wird die Nahrung durch den Mund aufgenommen. Der Mund ist der Ort, an dem sowohl der mechanische (Kauen) als auch der chemische Abbau der Nahrung über das Enzym Amylase beginnt, das Kohlenhydrate in einfachere Zucker zerlegt. Der Nahrungsbolus wandert dann durch Peristaltik (abwechselnde Kontraktionswellen) durch den Rachen und die Speiseröhre zum Magen. Im Magen vermischt sich Pepsinogen mit Salzsäure zu Pepsin, das beginnt, Proteine ​​wie Pute in kleinere Aminosäureketten zu verdauen. Der Schleim im Magen schützt seine Schleimhaut vor Schäden durch Säure, und das Anziehen eines Schließmuskels verhindert, dass Mageninhalt in die Speiseröhre zurücktritt. Die weitere Verdauung der Zutaten des Sandwiches erfolgt im Dünndarm, unterstützt durch eine Vielzahl von Enzymen, zum Beispiel Gallensalze und Pankreas-Amylase, die aus der Gallenblase bzw. der Bauchspeicheldrüse in den Dünndarm gelangen, helfen bei der Emulgierung von Fetten. Sobald die Zutaten des Sandwichs in kleinere Nährstoffmoleküle, einschließlich Aminosäuren, Glukose und Fettsäuren, zerlegt wurden, werden sie aus dem Dünndarm in das Kreislauf- und Lymphsystem aufgenommen. Die Wände des Dünndarms enthalten kleine, fingerartige Vorsprünge, die Zotten und Mikrovilli genannt werden, die die Oberfläche für die Aufnahme von Nährstoffen durch Diffusion vergrößern. Der Dickdarm oder Dickdarm produziert keine Verdauungsenzyme, sondern absorbiert Wasser, Salze und einige Vitamine. Alle Nährstoffe aus dem Sandwich werden in der Leber gespeichert und Abfallstoffe werden eliminiert.

    Die präsentierten Informationen und die hervorgehobenen Beispiele im Abschnitt unterstützen die Konzepte, die in Big Idea 2 und Big Idea 4 des AP ® Biologie-Curriculum-Frameworks skizziert sind. Die im Curriculum Framework aufgeführten AP ® -Lernziele bieten eine transparente Grundlage für den AP ® -Biologiekurs, eine forschungsbasierte Laborerfahrung, Unterrichtsaktivitäten und AP ® -Prüfungsfragen. Ein Lernziel verbindet erforderliche Inhalte mit einer oder mehreren der sieben Wissenschaftspraktiken.

    Große Idee 2 Biologische Systeme nutzen freie Energie und molekulare Bausteine, um zu wachsen, sich zu reproduzieren und eine dynamische Homöostase aufrechtzuerhalten.
    Beständiges Verständnis 2.A Wachstum, Reproduktion und Erhaltung lebender Systeme erfordern freie Energie und Materie.
    Grundlegendes Wissen 2.A.3 Organismen müssen Stoffe mit der Umwelt austauschen, um zu wachsen, sich zu reproduzieren und eine Organisation aufrechtzuerhalten.
    Wissenschaftliche Praxis 2.2 Der Student kann mathematische Routinen auf Größen anwenden, die Naturphänomene beschreiben.
    Lernziel 2.6 Der Student ist in der Lage, berechnete Oberflächen-Volumen-Verhältnisse zu verwenden, um vorherzusagen, welche Zelle(n) Abfälle eliminieren oder Nährstoffe schneller durch Diffusion beschaffen könnten.
    Grundlegendes Wissen 2.A.3 Organismen müssen Stoffe mit der Umwelt austauschen, um zu wachsen, sich zu reproduzieren und eine Organisation aufrechtzuerhalten.
    Wissenschaftliche Praxis 6.2 Der Student kann Erklärungen von Phänomenen aufbauen, die auf Beweisen basieren, die durch wissenschaftliche Praktiken gewonnen wurden.
    Lernziel 2.7 Der Student kann erklären, wie sich die Zellgröße und -form auf die Gesamtrate der Nährstoffaufnahme und die Rate der Abfalleliminierung auswirkt.
    Große Idee 4 Biologische Systeme interagieren, und diese Systeme und ihre Interaktionen besitzen komplexe Eigenschaften.
    Beständiges Verständnis 4.A Wechselwirkungen innerhalb biologischer Systeme führen zu komplexen Eigenschaften.
    Grundlegendes Wissen 4.A.4 Organismen weisen aufgrund der Wechselwirkungen zwischen ihren Bestandteilen komplexe Eigenschaften auf.
    Wissenschaftliche Praxis 3.3 Der Student kann wissenschaftliche Fragestellungen bewerten.
    Lernziel 4.8 Der Studierende ist in der Lage, wissenschaftliche Fragestellungen zu Organismen zu beurteilen, die durch das Zusammenspiel ihrer Bestandteile komplexe Eigenschaften aufweisen.
    Grundlegendes Wissen 4.A.4 Organismen weisen aufgrund der Wechselwirkungen zwischen ihren Bestandteilen komplexe Eigenschaften auf.
    Wissenschaftliche Praxis 6.4 Der Student kann auf der Grundlage wissenschaftlicher Theorien und Modelle Behauptungen und Vorhersagen über Naturphänomene aufstellen.
    Lernziel 4.9 Der/die Studierende ist in der Lage, die Auswirkungen einer Veränderung einer Komponente(n) eines biologischen Systems auf die Funktionalität eines Organismus/von Organismen vorherzusagen.
    Grundlegendes Wissen 4.A.4 Organismen weisen aufgrund der Wechselwirkungen zwischen ihren Bestandteilen komplexe Eigenschaften auf.
    Wissenschaftliche Praxis 1.3 Der Student kann Darstellungen und Modelle von natürlichen oder vom Menschen geschaffenen Phänomenen und Systemen in der Domäne verfeinern.
    Lernziel 4.10 Der Studierende ist in der Lage, Darstellungen und Modelle zu verfeinern, um Biokomplexität durch Wechselwirkungen der Bestandteile zu veranschaulichen.
    Beständiges Verständnis 4.B Wettbewerb und Kooperation sind wichtige Aspekte biologischer Systeme.
    Grundlegendes Wissen 4.B.2 Kooperative Interaktionen innerhalb von Organismen fördern die Effizienz bei der Nutzung von Energie und Materie.
    Wissenschaftliche Praxis 1.4 Die Studierenden können anhand von Darstellungen und Modellen Situationen analysieren oder Probleme qualitativ und quantitativ lösen.
    Lernziel 4.18 Der Studierende ist in der Lage, anhand von Darstellungen und Modellen zu analysieren, wie kooperative Interaktionen innerhalb von Organismen die Effizienz bei der Nutzung von Materie und Energie fördern.

    Tiere erhalten ihre Nahrung durch den Verzehr anderer Organismen. Abhängig von ihrer Ernährung können Tiere in folgende Kategorien eingeteilt werden: Pflanzenfresser (Pflanzenfresser), Fleischfresser (Fleischfresser) und solche, die sowohl Pflanzen als auch Tiere fressen (Allesfresser). Die in Lebensmitteln enthaltenen Nährstoffe und Makromoleküle sind für die Zellen nicht sofort zugänglich. Es gibt eine Reihe von Prozessen, die Nahrung im tierischen Körper verändern, um die Nährstoffe und organischen Moleküle für die Zellfunktion zugänglich zu machen.Da Tiere sich in Form und Funktion komplexer entwickelt haben, haben sich auch ihre Verdauungssysteme weiterentwickelt, um ihren verschiedenen Ernährungsbedürfnissen gerecht zu werden.

    Pflanzenfresser, Allesfresser und Fleischfresser

    Pflanzenfresser sind Tiere, deren primäre Nahrungsquelle pflanzlich ist. Beispiele für Pflanzenfresser, wie in Abbildung 25.2 gezeigt, umfassen Wirbeltiere wie Hirsche, Koalas und einige Vogelarten sowie Wirbellose wie Grillen und Raupen. Diese Tiere haben ein Verdauungssystem entwickelt, das in der Lage ist, große Mengen an Pflanzenmaterial zu verarbeiten. Pflanzenfresser können weiter in Frugivores (Fruchtfresser), Granivoren (Samenfresser), Nektivore (Nektarfresser) und Blattfresser (Blattfresser) eingeteilt werden.

    Fleischfresser sind Tiere, die andere Tiere fressen. Das Wort Fleischfresser stammt aus dem Lateinischen und bedeutet wörtlich „Fleischfresser“. Wildkatzen wie Löwen, dargestellt in Abbildung 25.3ein und Tiger sind Beispiele für Fleischfresser von Wirbeltieren, ebenso wie Schlangen und Haie, während wirbellose Fleischfresser Seesterne, Spinnen und Marienkäfer umfassen, wie in Abbildung 25.3 gezeigtB. Obligate Fleischfresser sind diejenigen, die sich ausschließlich auf Tierfleisch verlassen, um ihre Nährstoffe zu erhalten. Beispiele für obligate Fleischfresser sind Mitglieder der Katzenfamilie, wie Löwen und Geparden. Fakultative Fleischfresser sind solche, die neben tierischer Nahrung auch nicht-tierische Nahrung zu sich nehmen. Beachten Sie, dass es keine klare Linie gibt, die fakultative Fleischfresser von Allesfressern unterscheidet, Hunde würden als fakultative Fleischfresser betrachtet.

    Allesfresser sind Tiere, die sowohl pflanzliche als auch tierische Nahrung zu sich nehmen. Allesfresser bedeutet im Lateinischen, alles zu essen. Menschen, Bären (dargestellt in Abbildung 25.4ein), und Hühner sind ein Beispiel für Wirbeltier-Allesfresser wirbellose Allesfresser umfassen Schaben und Krebse (siehe Abbildung 25.4 .).B).

    Verdauungssysteme von Wirbellosen

    Tiere haben verschiedene Arten von Verdauungssystemen entwickelt, um die Verdauung der verschiedenen Lebensmittel, die sie konsumieren, zu unterstützen. Das einfachste Beispiel ist das von a gastrovaskuläre Höhle und kommt in Organismen mit nur einer Öffnung für die Verdauung vor. Platyhelminthes (Plattwürmer), Ctenophora (Kammquallen) und Nesseltiere (Korallen, Quallen und Seeanemonen) verwenden diese Art der Verdauung. Gastrovaskuläre Hohlräume, wie in Abbildung 25.5 . gezeigtein, sind typischerweise ein Blindschlauch oder Hohlraum mit nur einer Öffnung, dem „Mund“, der auch als „Anus“ dient. Das aufgenommene Material tritt in den Mund ein und passiert einen hohlen, röhrenförmigen Hohlraum. Zellen innerhalb der Höhle sezernieren Verdauungsenzyme, die die Nahrung abbauen. Die Nahrungspartikel werden von den Zellen verschlungen, die die gastrovaskuläre Höhle auskleiden.

    Die Verdauungskanal, gezeigt in Abbildung 25.5B, ist ein fortschrittlicheres System: Es besteht aus einem Rohr mit einem Mund an einem Ende und einem Anus am anderen. Regenwürmer sind ein Beispiel für ein Tier mit einem Verdauungskanal. Sobald die Nahrung durch den Mund aufgenommen wird, passiert sie die Speiseröhre und wird in einem Organ namens Kropf gespeichert, dann gelangt sie in den Muskelmagen, wo sie aufgewühlt und verdaut wird. Aus dem Muskelmagen gelangt die Nahrung durch den Darm, die Nährstoffe werden aufgenommen und die Abfälle werden als Kot, genannt Castings, durch den Anus ausgeschieden.

    Verdauungssysteme von Wirbeltieren

    Durch die Evolution haben sich die Verdauungssysteme von Wirbeltieren an unterschiedliche Ernährungsweisen angepasst. Manche Tiere haben einen einzigen Magen, während andere mehrkammerige Mägen haben. Vögel haben ein Verdauungssystem entwickelt, das an den Verzehr von unzerkauter Nahrung angepasst ist.

    Monogastrisch: Einkammermagen

    Als das Wort monogastrisch legt nahe, dass diese Art des Verdauungssystems aus einer („mono“) Magenkammer („Magen“) besteht. Menschen und viele Tiere haben ein monogastrisches Verdauungssystem, wie in Abbildung 25.6 dargestelltab. Der Verdauungsprozess beginnt mit dem Mund und der Nahrungsaufnahme. Die Zähne spielen eine wichtige Rolle beim Kauen (Kauen) oder beim physischen Zerlegen von Nahrung in kleinere Partikel. Die im Speichel enthaltenen Enzyme beginnen auch, Nahrung chemisch abzubauen. Die Speiseröhre ist ein langer Schlauch, der den Mund mit dem Magen verbindet. Durch Peristaltik oder wellenförmige Kontraktionen der glatten Muskulatur drücken die Muskeln der Speiseröhre die Nahrung in Richtung Magen. Um die Wirkung von Enzymen im Magen zu beschleunigen, ist der Magen ein extrem saures Milieu mit einem pH-Wert zwischen 1,5 und 2,5. Die Magensäfte, die im Magen Enzyme enthalten, wirken auf die Speisereste und setzen den Verdauungsprozess fort. Der weitere Abbau der Nahrung findet im Dünndarm statt, wo Enzyme, die von der Leber, dem Dünndarm und der Bauchspeicheldrüse produziert werden, den Verdauungsprozess fortsetzen. Die Nährstoffe werden über die Epithelzellen, die die Wände des Dünndarms auskleiden, in den Blutkreislauf aufgenommen. Das Abfallmaterial wandert weiter in den Dickdarm, wo Wasser absorbiert wird und das trockenere Abfallmaterial zu Fäkalien verdichtet und gelagert wird, bis es durch das Rektum ausgeschieden wird.

    Vogel

    Vögel stehen vor besonderen Herausforderungen, wenn es um die Nahrungsaufnahme geht. Da sie keine Zähne haben, muss ihr Verdauungssystem, das in Abbildung 25.7 dargestellt ist, in der Lage sein, unzerkaute Nahrung zu verarbeiten. Vögel haben eine Vielzahl von Schnabeltypen entwickelt, die die große Vielfalt ihrer Ernährung widerspiegeln, von Samen und Insekten bis hin zu Früchten und Nüssen. Da die meisten Vögel fliegen, sind ihre Stoffwechselraten hoch, um die Nahrung effizient zu verarbeiten und ihr Körpergewicht niedrig zu halten. Der Magen von Vögeln hat zwei Kammern: die Proventriculus, wo Magensäfte produziert werden, um die Nahrung zu verdauen, bevor sie in den Magen gelangt Muskelmagen, wo die Lebensmittel gelagert, eingeweicht und maschinell gemahlen werden. Das unverdaute Material bildet Nahrungspellets, die manchmal hochgewürgt werden. Der Großteil der chemischen Verdauung und Absorption findet im Darm statt und der Abfall wird durch die Kloake ausgeschieden.

    Evolution-Verbindung

    Vogelanpassungen

    Vögel haben ein hocheffizientes, vereinfachtes Verdauungssystem. Jüngste fossile Beweise haben gezeigt, dass die evolutionäre Divergenz der Vögel von anderen Landtieren durch die Straffung und Vereinfachung des Verdauungssystems gekennzeichnet war. Im Gegensatz zu vielen anderen Tieren haben Vögel keine Zähne, um ihre Nahrung zu kauen. Anstelle von Lippen haben sie scharfe, spitze Schnäbel. Der Hornschnabel, das Fehlen von Kiefern und die kleinere Zunge der Vögel lassen sich auf ihre Dinosaurier-Vorfahren zurückführen. Das Auftreten dieser Veränderungen scheint mit der Aufnahme von Samen in die Vogelnahrung zusammenzufallen. Samenfressende Vögel haben Schnäbel, die zum Greifen von Samen geformt sind, und der Magen mit zwei Fächern ermöglicht die Delegation von Aufgaben. Da Vögel zum Fliegen leicht bleiben müssen, sind ihre Stoffwechselraten sehr hoch, was bedeutet, dass sie ihre Nahrung sehr schnell verdauen und oft fressen müssen. Vergleichen Sie dies mit den Wiederkäuern, bei denen die Verdauung von Pflanzenmaterial sehr lange dauert.

    1. A. Vögel haben kleinere Oberflächen, um Wärme zu verlieren als Menschen, daher muss ihre Stoffwechselrate höher sein.
      B. Vögel müssen größere Mengen an Nahrung zu sich nehmen, da sie Nahrung schnell verdauen.
    2. A. Vögel müssen leicht sein, um zu fliegen, also müssen sie ihre Nahrung schneller verdauen als Menschen.
      B. Vögel müssen größere Mengen an Nahrung zu sich nehmen, da sie Nahrung schnell verdauen.
    3. A. Vögel haben kleinere Oberflächen, um Wärme zu verlieren als Menschen, daher muss ihre Stoffwechselrate höher sein.
      B. Vögel müssen oft fressen, um Energie zu erhalten, da sie Nahrung schnell verdauen.
    4. A. Vögel müssen leicht sein, um zu fliegen, also müssen sie ihre Nahrung schneller verdauen als Menschen.
      B. Vögel müssen oft fressen, um Energie zu erhalten, da sie Nahrung schnell verdauen.

    Wiederkäuer

    Wiederkäuer sind hauptsächlich Pflanzenfresser wie Kühe, Schafe und Ziegen, deren gesamte Nahrung aus dem Verzehr großer Mengen besteht Ballaststoffe oder Faser. Sie haben ein Verdauungssystem entwickelt, das ihnen hilft, große Mengen an Zellulose zu verdauen. Ein interessantes Merkmal des Mauls der Wiederkäuer ist, dass sie keine oberen Schneidezähne haben. Sie benutzen ihre unteren Zähne, Zunge und Lippen, um ihre Nahrung zu zerreißen und zu kauen. Aus dem Mund wandert die Nahrung in die Speiseröhre und weiter in den Magen.

    Um die große Menge an Pflanzenmaterial zu verdauen, ist der Magen der Wiederkäuer ein Organ mit mehreren Kammern, wie in Abbildung 25.8 dargestellt. Die vier Kammern des Magens werden Pansen, Retikulum, Omasum und Labmagen genannt. Diese Kammern enthalten viele Mikroben, die Zellulose abbauen und aufgenommene Nahrung fermentieren. Der Labmagen ist der „echte“ Magen und entspricht der monogastrischen Magenkammer, in der Magensäfte abgesondert werden. Die Magenkammer mit vier Kammern bietet mehr Platz und die notwendige mikrobielle Unterstützung, um Pflanzenmaterial bei Wiederkäuern zu verdauen. Durch den Fermentationsprozess entstehen große Gasmengen in der Magenkammer, die beseitigt werden müssen. Wie bei anderen Tieren spielt der Dünndarm eine wichtige Rolle bei der Nährstoffaufnahme und der Dickdarm hilft bei der Ausscheidung von Abfallstoffen.

    Pseudo-Wiederkäuer

    Einige Tiere, wie Kamele und Alpakas, sind Pseudo-Wiederkäuer. Sie fressen viel Pflanzenmaterial und Ballaststoffe. Pflanzenmaterial zu verdauen ist nicht einfach, da Pflanzenzellwände das polymere Zuckermolekül Cellulose enthalten. Die Verdauungsenzyme dieser Tiere können Zellulose nicht abbauen, aber im Verdauungssystem vorhandene Mikroorganismen können dies. Daher muss das Verdauungssystem in der Lage sein, große Mengen an Ballaststoffen zu verarbeiten und die Zellulose abzubauen. Pseudowiederkäuer haben im Verdauungssystem einen Dreikammermagen. Ihr Blinddarm – ein Beutelorgan am Anfang des Dickdarms, das viele Mikroorganismen enthält, die für die Verdauung von Pflanzenmaterial notwendig sind – ist jedoch groß und ist der Ort, an dem die Ballaststoffe fermentiert und verdaut werden. Diese Tiere haben keinen Pansen, aber ein Omasum, Labomasum und Retikulum.

    Teile des Verdauungssystems

    Das Verdauungssystem von Wirbeltieren wurde entwickelt, um die Umwandlung von Nahrungsbestandteilen in die Nährstoffkomponenten zu erleichtern, die Organismen ernähren.

    Mundhöhle

    Die Mundhöhle oder der Mund ist der Eintrittspunkt der Nahrung in das Verdauungssystem, wie in Abbildung 25.9 dargestellt. Die aufgenommene Nahrung wird durch Kauen, dem Kauen der Zähne, in kleinere Partikel zerlegt. Alle Säugetiere haben Zähne und können ihre Nahrung kauen.

    Der umfangreiche chemische Prozess der Verdauung beginnt im Mund. Beim Kauen der Nahrung vermischt sich Speichel, der von den Speicheldrüsen produziert wird, mit der Nahrung. Speichel ist eine wässrige Substanz, die im Maul vieler Tiere produziert wird. Es gibt drei Hauptdrüsen, die Speichel absondern – die Ohrspeicheldrüse, die Unterkieferspeicheldrüse und die Unterkieferspeicheldrüse. Speichel enthält Schleim, der die Nahrung befeuchtet und den pH-Wert der Nahrung puffert. Speichel enthält auch Immunglobuline und Lysozym, die antibakteriell wirken, um Karies zu reduzieren, indem sie das Wachstum einiger Bakterien hemmen. Speichel enthält auch ein Enzym namens Speichel-Amylase die den Prozess der Umwandlung von Stärke in der Nahrung in ein Disaccharid namens Maltose beginnt. Ein anderes Enzym namens Lipase wird von den Zellen der Zunge produziert. Lipasen sind eine Klasse von Enzymen, die Triglyceride abbauen können. Die Linguallipase beginnt mit dem Abbau von Fettbestandteilen in der Nahrung. Die Kau- und Benetzungswirkung der Zähne und des Speichels bereiten die Nahrung zu einer Masse vor, die als bezeichnet wird Bolus zum Schlucken. Die Zunge hilft beim Schlucken, indem sie den Bolus aus dem Mund in den Rachen befördert. Der Pharynx öffnet sich zu zwei Durchgängen: der Luftröhre, die zur Lunge führt, und der Speiseröhre, die zum Magen führt. Die Luftröhre hat eine Öffnung namens Glottis, die von einem Knorpellappen namens Epiglottis bedeckt ist. Beim Schlucken verschließt die Epiglottis die Stimmritze und die Nahrung gelangt in die Speiseröhre und nicht in die Luftröhre. Diese Anordnung ermöglicht es, Nahrung von der Luftröhre fernzuhalten.

    Speiseröhre

    Die Speiseröhre ist ein röhrenförmiges Organ, das den Mund mit dem Magen verbindet. Die zerkaute und aufgeweichte Nahrung passiert nach dem Verschlucken die Speiseröhre. Die glatte Muskulatur der Speiseröhre unterliegt einer Reihe von wellenförmigen Bewegungen, die als bezeichnet werden Peristaltik die die Nahrung in Richtung Magen schieben, wie in Abbildung 25.10 dargestellt. Die Peristaltikwelle ist unidirektional – sie bewegt die Nahrung vom Mund in den Magen und eine umgekehrte Bewegung ist nicht möglich. Die peristaltische Bewegung der Speiseröhre ist ein unwillkürlicher Reflex, der als Reaktion auf den Schluckakt stattfindet.

    Ein ringartiger Muskel namens a Schließmuskel bildet Klappen im Verdauungssystem. Der gastroösophageale Sphinkter befindet sich am Magenende der Speiseröhre. Als Reaktion auf das Schlucken und den durch den Nahrungsbolus ausgeübten Druck öffnet sich dieser Schließmuskel und der Bolus gelangt in den Magen. Wenn keine Schluckaktion erfolgt, wird dieser Schließmuskel geschlossen und verhindert, dass der Mageninhalt die Speiseröhre hinauf wandert. Viele Tiere haben jedoch einen echten Schließmuskel, beim Menschen gibt es keinen echten Schließmuskel, aber die Speiseröhre bleibt geschlossen, wenn keine Schluckaktion erfolgt. Säurereflux oder „Sodbrennen“ tritt auf, wenn die sauren Verdauungssäfte in die Speiseröhre entweichen.

    Magen

    Ein Großteil der Verdauung findet im Magen statt, wie in Abbildung 25.11 dargestellt. Die Magen ist ein sackartiges Organ, das Verdauungssäfte des Magens absondert. Der pH-Wert im Magen liegt zwischen 1,5 und 2,5. Diese stark saure Umgebung wird für den chemischen Abbau von Lebensmitteln und die Extraktion von Nährstoffen benötigt. Im leeren Zustand ist der Magen ein eher kleines Organ, er kann sich jedoch mit Nahrung bis zum 20-fachen seiner Ruhegröße ausdehnen. Diese Eigenschaft ist besonders nützlich für Tiere, die fressen müssen, wenn Nahrung zur Verfügung steht.

    Visuelle Verbindung

    1. Galle ist eine Mischung aus Nahrung und Verdauungssäften, die im Magen produziert wird.
    2. Die Nahrung gelangt vor dem Dünndarm in den Dickdarm.
    3. Im Dünndarm vermischt sich Speisebrei mit Galle, die Fette emulgiert.
    4. Der Dickdarm wird durch den Pylorussphinkter vom Dünndarm getrennt.

    Der Magen ist der wichtigste Ort für die Proteinverdauung bei anderen Tieren als Wiederkäuern. Die Proteinverdauung wird durch ein Enzym namens Pepsin in der Magenkammer vermittelt. Pepsin wird von den Hauptzellen im Magen in einer inaktiven Form namens . sezerniert pepsinogen. Pepsin bricht Peptidbindungen und spaltet Proteine ​​in kleinere Polypeptide, es hilft auch, mehr Pepsinogen zu aktivieren und einen positiven Rückkopplungsmechanismus zu starten, der mehr Pepsin erzeugt. Ein anderer Zelltyp – Belegzellen – sondert Wasserstoff- und Chloridionen ab, die sich im Lumen zu Salzsäure, dem primären sauren Bestandteil der Magensäfte, verbinden. Salzsäure hilft, das inaktive Pepsinogen in Pepsin umzuwandeln. Das stark saure Milieu tötet zudem viele Mikroorganismen im Lebensmittel ab und führt in Verbindung mit der Wirkung des Enzyms Pepsin zur Hydrolyse von Eiweiß im Lebensmittel. Die chemische Verdauung wird durch die aufgewühlte Wirkung des Magens erleichtert. Durch die Kontraktion und Entspannung der glatten Muskulatur wird der Mageninhalt etwa alle 20 Minuten durchmischt. Die teilweise verdaute Nahrungs- und Magensaftmischung heißt Speisebrei. Der Speisebrei gelangt vom Magen in den Dünndarm. Im Dünndarm findet die weitere Proteinverdauung statt. Die Magenentleerung erfolgt innerhalb von zwei bis sechs Stunden nach einer Mahlzeit. Es wird immer nur eine geringe Menge Speisebrei in den Dünndarm abgegeben. Die Bewegung des Speisebrei vom Magen in den Dünndarm wird durch den Pylorussphinkter reguliert.

    Bei der Verdauung von Proteinen und einigen Fetten muss die Magenschleimhaut vor der Verdauung durch Pepsin geschützt werden. Bei der Beschreibung des Schutzes der Magenschleimhaut sind zwei Punkte zu beachten. Zunächst wird, wie bereits erwähnt, das Enzym Pepsin in inaktiver Form synthetisiert. Dies schützt die Hauptzellen, da Pepsinogen nicht die gleiche Enzymfunktionalität wie Pepsin besitzt. Zweitens hat der Magen eine dicke Schleimhaut, die das darunter liegende Gewebe vor der Wirkung der Verdauungssäfte schützt. Wenn diese Schleimhaut aufbricht, können sich im Magen Geschwüre bilden. Geschwüre sind offene Wunden in oder an einem Organ, die durch Bakterien (Helicobacter pylori) wenn die Schleimhaut aufgerissen ist und sich nicht neu bildet.

    Dünndarm

    Der Speisebrei wandert vom Magen in den Dünndarm. Die Dünndarm ist das Organ, in dem die Verdauung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten abgeschlossen ist. Der Dünndarm ist ein langes röhrenförmiges Organ mit einer stark gefalteten Oberfläche, die fingerartige Vorsprünge enthält, die als bezeichnet werden Villi. Die apikale Oberfläche jeder Zotte hat viele mikroskopische Vorsprünge, die Mikrovilli genannt werden. Diese in Abbildung 25.12 dargestellten Strukturen sind auf der luminalen Seite mit Epithelzellen ausgekleidet und ermöglichen die Aufnahme der Nährstoffe aus der verdauten Nahrung und auf der anderen Seite in den Blutkreislauf. Die Zotten und Mikrovilli vergrößern mit ihren vielen Falten die Darmoberfläche und erhöhen die Aufnahmefähigkeit der Nährstoffe. Im Blut aufgenommene Nährstoffe werden in die Leberpfortader transportiert, die zur Leber führt. Dort reguliert die Leber die Verteilung der Nährstoffe an den Rest des Körpers und entfernt Giftstoffe wie Drogen, Alkohol und einige Krankheitserreger.

    Visuelle Verbindung

    1. Absorptionszellen, die den Dünndarm auskleiden, haben kleine Vorsprünge, die die Oberfläche vergrößern und die Aufnahme von Nahrung unterstützen.
    2. Die Außenseite des Dünndarms hat viele Falten, die Zotten genannt werden.
    3. Mikrovilli sind mit Blutgefäßen sowie Lymphgefäßen ausgekleidet.
    4. Das Innere des Dünndarms wird Lymphgefäß genannt.

    Der menschliche Dünndarm ist über 6 m lang und gliedert sich in drei Teile: das Duodenum, das Jejunum und das Ileum. Der „C-förmige“, feste Teil des Dünndarms wird als bezeichnet Zwölffingerdarm und ist in Abbildung 25.11 dargestellt. Der Zwölffingerdarm ist vom Magen durch den Pylorussphinkter getrennt, der sich öffnet, damit der Speisebrei vom Magen in den Zwölffingerdarm wandern kann. Im Zwölffingerdarm wird Speisebrei mit Pankreassäften in einer alkalischen Lösung gemischt, die reich an Bikarbonat ist, die die Säure des Speisebrei neutralisiert und als Puffer wirkt. Pankreassäfte enthalten auch mehrere Verdauungsenzyme. Verdauungssäfte aus Bauchspeicheldrüse, Leber und Gallenblase sowie aus Drüsenzellen der Darmwand selbst gelangen in den Zwölffingerdarm. Galle wird in der Leber produziert und in der Gallenblase gespeichert und konzentriert. Galle enthält Gallensalze, die Lipide emulgieren, während die Bauchspeicheldrüse Enzyme produziert, die Stärken, Disaccharide, Proteine ​​und Fette abbauen. Diese Verdauungssäfte spalten die Nahrungspartikel im Speisebrei in Glukose, Triglyceride und Aminosäuren auf. Ein Teil der chemischen Verdauung der Nahrung findet im Zwölffingerdarm statt. Auch im Zwölffingerdarm findet die Aufnahme von Fettsäuren statt.

    Der zweite Teil des Dünndarms wird als bezeichnet jejunum, gezeigt in Abbildung 25.11. Hier wird die Hydrolyse der Nährstoffe fortgesetzt, während die meisten Kohlenhydrate und Aminosäuren über die Darmschleimhaut aufgenommen werden. Der Großteil der chemischen Verdauung und Nährstoffaufnahme findet im Jejunum statt.

    Die Ileum, ebenfalls in Abbildung 25.11 dargestellt, ist der letzte Teil des Dünndarms und hier werden die Gallensalze und Vitamine in den Blutkreislauf aufgenommen. Die unverdaute Nahrung wird vom Ileum über peristaltische Bewegungen des Muskels in den Dickdarm transportiert.An der Ileozökalklappe endet das Ileum und der Dickdarm beginnt. Der Wurmfortsatz, „wurmartig“, befindet sich an der Ileozökalklappe. Der Blinddarm des Menschen sondert keine Enzyme ab und spielt eine unbedeutende Rolle bei der Immunität.

    Alltagsverbindung für AP®-Kurse

    1. Mikrovilli bilden die innere Schicht des Epithelgewebes im Dünndarm und erhöhen die Aufnahme von Nährstoffen aus dem Speisebrei.
    2. Mikrovilli sind Projektionen von absorbierenden Zellen, die an der Aufnahme von Gallensalzen und Vitamin B12 beteiligt sind.
    3. Mikrovilli vergrößern die Oberfläche der absorbierenden Zellen und erhöhen somit die Menge an Nährstoffen, die aufgenommen werden können.
    4. Mikrovilli verwenden Kontraktionen der glatten Muskulatur, um den Speisebrei zu bewegen, der Nährstoffe enthält, wodurch die Absorptionsrate erhöht wird.

    Dickdarm

    Die Dickdarm, dargestellt in Abbildung 25.14, nimmt das Wasser aus dem unverdauten Nahrungsmaterial auf und verarbeitet das Abfallmaterial. Der menschliche Dickdarm ist im Vergleich zum Dünndarm viel kürzer, hat aber einen größeren Durchmesser. Es besteht aus drei Teilen: dem Blinddarm, dem Dickdarm und dem Rektum. Der Blinddarm verbindet das Ileum mit dem Dickdarm und ist der Aufnahmebeutel für die Abfallstoffe. Der Dickdarm beherbergt viele Bakterien oder „Darmflora“, die bei den Verdauungsprozessen helfen. Der Dickdarm kann in vier Bereiche unterteilt werden, den Colon ascendens, den Colon transversum, den Colon descendens und den Sigma. Die Hauptfunktionen des Dickdarms sind die Gewinnung von Wasser und Mineralsalzen aus unverdauter Nahrung und die Speicherung von Abfallstoffen. Fleischfressende Säugetiere haben im Vergleich zu pflanzenfressenden Säugetieren aufgrund ihrer Ernährung einen kürzeren Dickdarm.

    Rektum und Anus

    Die Rektum ist das terminale Ende des Dickdarms, wie in Abbildung 25.14 gezeigt. Die Hauptaufgabe des Rektums besteht darin, den Kot bis zum Stuhlgang zu speichern. Bei der Ausscheidung wird der Kot durch peristaltische Bewegungen ausgestoßen. Die Anus ist eine Öffnung am äußersten Ende des Verdauungstraktes und ist der Austrittspunkt für das Abfallmaterial. Zwei Schließmuskeln zwischen Rektum und Anus kontrollieren die Ausscheidung: der innere Schließmuskel ist unwillkürlich und der äußere Schließmuskel ist willkürlich.

    Hilfsorgane

    Die oben besprochenen Organe sind die Organe des Verdauungstraktes, durch die Nahrung gelangt. Hilfsorgane sind Organe, die Sekrete (Enzyme) hinzufügen, die Nahrung in Nährstoffe abbauen. Zu den Hilfsorganen gehören die Speicheldrüsen, die Leber, die Bauchspeicheldrüse und die Gallenblase. Leber, Bauchspeicheldrüse und Gallenblase werden durch Hormone als Reaktion auf die aufgenommene Nahrung reguliert.

    Die Leber ist das größte innere Organ des Menschen und spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Fettverdauung und Entgiftung des Blutes. Die Leber produziert Galle, einen Verdauungssaft, der für den Abbau von Fettbestandteilen der Nahrung im Zwölffingerdarm benötigt wird. Die Leber verarbeitet auch die Vitamine und Fette und synthetisiert viele Plasmaproteine.

    Die Pankreas ist eine weitere wichtige Drüse, die Verdauungssäfte absondert. Der aus dem Magen produzierte Speisebrei ist von Natur aus stark sauer, die Pankreassäfte enthalten viel Bikarbonat, ein Alkali, das den sauren Speisebrei neutralisiert. Darüber hinaus enthalten die Pankreassäfte eine Vielzahl von Enzymen, die für die Verdauung von Eiweiß und Kohlenhydraten benötigt werden.

    Die Gallenblase ist ein kleines Organ, das die Leber unterstützt, indem es Galle speichert und Gallensalze konzentriert. Wenn Speisebrei, der Fettsäuren enthält, in den Zwölffingerdarm gelangt, wird die Galle von der Gallenblase in den Zwölffingerdarm abgesondert.

    Wissenschaftliche Praxisanbindung für AP®-Kurse

    Aktivität

    Erstellen Sie ein Mini-Poster, das die Beschaffung, Verdauung, Aufnahme und Verteilung von Nährstoffen durch das Verdauungssystem eines wirbellosen Tieres und eines Wirbeltiers zeigt. Erklären Sie, wie die Organe des Systems die Effizienz bei der Nutzung von Materie und Energie fördern.

    Denk darüber nach

    Erklären Sie, wie die Zotten und Mikrovilli die Aufnahme von Nährstoffen aus dem Dünndarm in das Kreislaufsystem unterstützen.


    24.10: Verdauungssysteme von Wirbellosen und Wirbeltieren - Biologie

    In diesem Abschnitt gehen Sie den folgenden Fragen nach:

    • Was sind die Unterschiede zwischen Verdauung und Resorption?
    • Was sind verschiedene Arten von Verdauungssystemen bei Wirbellosen und Wirbeltieren?
    • Welche speziellen Funktionen haben die Organe, die an der Verarbeitung von Lebensmitteln im menschlichen Körper beteiligt sind?
    • Wie arbeiten Organe zusammen, um Nahrung zu verdauen und Nährstoffe aufzunehmen?

    Anschluss für AP ® Kurse

    Viele Informationen in diesem Kapitel sind nicht Gegenstand von AP ® . Das Kapitel bietet uns jedoch die Gelegenheit, Konzepte zu überprüfen, die wir zuvor untersucht haben, darunter Struktur und Funktion, Makromoleküle, Energieproduktion, Stofftransport durch Membranen und Enzymaktivität. Alle lebenden Organismen benötigen eine Energiequelle und Moleküle, die zum Aufbau von Zellen, Geweben und Organen benötigt werden. Während der Verdauung wird die Nahrung in kleinere Moleküle zerlegt, um sie aufzunehmen und an alle Zellen des Körpers zu verteilen. Nährstoffe werden benötigt, um zelluläre Prozesse durchzuführen und die Homöostase aufrechtzuerhalten, und die Verdauung und Absorption erfordern die Beteiligung mehrerer Organe. Verschiedene Tiere haben verschiedene Arten von Verdauungssystemen entwickelt, die auf ihre Ernährungsbedürfnisse spezialisiert sind. Sie müssen sich keine Details über die verschiedenen Arten von tierischen Verdauungssystemen merken, aber Sie könnten es interessant finden, die Evolution des Systems anhand einiger Tiergruppen zu untersuchen, von der intrazellulären Verdauung bei einfachen Wirbellosen bis hin zu einem Verdauungstrakt und akzessorischen Organen in komplexe Wirbeltiere. Am Beispiel eines Menschen, der ein Truthahnsandwich isst, wird die Nahrung durch den Mund aufgenommen. Der Mund ist der Ort, an dem sowohl der mechanische (Kauen) als auch der chemische Abbau der Nahrung über das Enzym Amylase beginnt, das Kohlenhydrate in einfachere Zucker zerlegt. Der Nahrungsbolus wandert dann durch Peristaltik (abwechselnde Kontraktionswellen) durch den Rachen und die Speiseröhre zum Magen. Im Magen vermischt sich Pepsinogen mit Salzsäure zu Pepsin, das beginnt, Proteine ​​wie Pute in kleinere Aminosäureketten zu verdauen. Der Schleim im Magen schützt seine Schleimhaut vor Schäden durch Säure, und das Anziehen eines Schließmuskels verhindert, dass Mageninhalt in die Speiseröhre zurücktritt. Die weitere Verdauung der Zutaten des Sandwiches erfolgt im Dünndarm, unterstützt durch eine Vielzahl von Enzymen, zum Beispiel Gallensalze und Pankreas-Amylase, die aus der Gallenblase bzw. der Bauchspeicheldrüse in den Dünndarm gelangen, helfen bei der Emulgierung von Fetten. Sobald die Zutaten des Sandwichs in kleinere Nährstoffmoleküle, einschließlich Aminosäuren, Glukose und Fettsäuren, zerlegt wurden, werden sie aus dem Dünndarm in das Kreislauf- und Lymphsystem aufgenommen. Die Wände des Dünndarms enthalten kleine, fingerartige Vorsprünge, die Zotten und Mikrovilli genannt werden, die die Oberfläche für die Aufnahme von Nährstoffen durch Diffusion vergrößern. Der Dickdarm oder Dickdarm produziert keine Verdauungsenzyme, sondern absorbiert Wasser, Salze und einige Vitamine. Alle Nährstoffe aus dem Sandwich werden in der Leber gespeichert und Abfallstoffe werden eliminiert.

    Die präsentierten Informationen und die hervorgehobenen Beispiele im Abschnitt unterstützen die Konzepte, die in Big Idea 2 und Big Idea 4 des AP ® Biologie-Curriculum-Frameworks skizziert sind. Die im Curriculum Framework aufgeführten AP ® -Lernziele bieten eine transparente Grundlage für den AP ® -Biologiekurs, eine forschungsbasierte Laborerfahrung, Unterrichtsaktivitäten und AP ® -Prüfungsfragen. Ein Lernziel verbindet erforderliche Inhalte mit einer oder mehreren der sieben Wissenschaftspraktiken.

    Große Idee 2 Biologische Systeme nutzen freie Energie und molekulare Bausteine, um zu wachsen, sich zu reproduzieren und eine dynamische Homöostase aufrechtzuerhalten.
    Beständiges Verständnis 2.A Wachstum, Reproduktion und Erhaltung lebender Systeme erfordern freie Energie und Materie.
    Grundlegendes Wissen 2.A.3 Organismen müssen Stoffe mit der Umwelt austauschen, um zu wachsen, sich zu reproduzieren und eine Organisation aufrechtzuerhalten.
    Wissenschaftliche Praxis 2.2 Der Student kann mathematische Routinen auf Größen anwenden, die Naturphänomene beschreiben.
    Lernziel 2.6 Der Student ist in der Lage, berechnete Oberflächen-Volumen-Verhältnisse zu verwenden, um vorherzusagen, welche Zelle(n) Abfälle eliminieren oder Nährstoffe schneller durch Diffusion beschaffen könnten.
    Grundlegendes Wissen 2.A.3 Organismen müssen Stoffe mit der Umwelt austauschen, um zu wachsen, sich zu reproduzieren und eine Organisation aufrechtzuerhalten.
    Wissenschaftliche Praxis 6.2 Der Student kann Erklärungen von Phänomenen aufbauen, die auf Beweisen basieren, die durch wissenschaftliche Praktiken gewonnen wurden.
    Lernziel 2.7 Der Student kann erklären, wie sich die Zellgröße und -form auf die Gesamtrate der Nährstoffaufnahme und die Rate der Abfalleliminierung auswirkt.
    Große Idee 4 Biologische Systeme interagieren, und diese Systeme und ihre Interaktionen besitzen komplexe Eigenschaften.
    Beständiges Verständnis 4.A Wechselwirkungen innerhalb biologischer Systeme führen zu komplexen Eigenschaften.
    Grundlegendes Wissen 4.A.4 Organismen weisen aufgrund der Wechselwirkungen zwischen ihren Bestandteilen komplexe Eigenschaften auf.
    Wissenschaftliche Praxis 3.3 Der Student kann wissenschaftliche Fragestellungen bewerten.
    Lernziel 4.8 Der Studierende ist in der Lage, wissenschaftliche Fragestellungen zu Organismen zu beurteilen, die durch das Zusammenspiel ihrer Bestandteile komplexe Eigenschaften aufweisen.
    Grundlegendes Wissen 4.A.4 Organismen weisen aufgrund der Wechselwirkungen zwischen ihren Bestandteilen komplexe Eigenschaften auf.
    Wissenschaftliche Praxis 6.4 Der Student kann auf der Grundlage wissenschaftlicher Theorien und Modelle Behauptungen und Vorhersagen über Naturphänomene aufstellen.
    Lernziel 4.9 Der/die Studierende ist in der Lage, die Auswirkungen einer Veränderung einer Komponente(n) eines biologischen Systems auf die Funktionalität eines Organismus/von Organismen vorherzusagen.
    Grundlegendes Wissen 4.A.4 Organismen weisen aufgrund der Wechselwirkungen zwischen ihren Bestandteilen komplexe Eigenschaften auf.
    Wissenschaftliche Praxis 1.3 Der Student kann Darstellungen und Modelle von natürlichen oder vom Menschen geschaffenen Phänomenen und Systemen in der Domäne verfeinern.
    Lernziel 4.10 Der Studierende ist in der Lage, Darstellungen und Modelle zu verfeinern, um Biokomplexität durch Wechselwirkungen der Bestandteile zu veranschaulichen.
    Beständiges Verständnis 4.B Wettbewerb und Kooperation sind wichtige Aspekte biologischer Systeme.
    Grundlegendes Wissen 4.B.2 Kooperative Interaktionen innerhalb von Organismen fördern die Effizienz bei der Nutzung von Energie und Materie.
    Wissenschaftliche Praxis 1.4 Die Studierenden können anhand von Darstellungen und Modellen Situationen analysieren oder Probleme qualitativ und quantitativ lösen.
    Lernziel 4.18 Der Studierende ist in der Lage, anhand von Darstellungen und Modellen zu analysieren, wie kooperative Interaktionen innerhalb von Organismen die Effizienz bei der Nutzung von Materie und Energie fördern.

    Tiere erhalten ihre Nahrung durch den Verzehr anderer Organismen. Abhängig von ihrer Ernährung können Tiere in folgende Kategorien eingeteilt werden: Pflanzenfresser (Pflanzenfresser), Fleischfresser (Fleischfresser) und solche, die sowohl Pflanzen als auch Tiere fressen (Allesfresser). Die in Lebensmitteln enthaltenen Nährstoffe und Makromoleküle sind für die Zellen nicht sofort zugänglich. Es gibt eine Reihe von Prozessen, die Nahrung im tierischen Körper verändern, um die Nährstoffe und organischen Moleküle für die Zellfunktion zugänglich zu machen. Da Tiere sich in Form und Funktion komplexer entwickelt haben, haben sich auch ihre Verdauungssysteme weiterentwickelt, um ihren verschiedenen Ernährungsbedürfnissen gerecht zu werden.

    Pflanzenfresser, Allesfresser und Fleischfresser

    Pflanzenfresser sind Tiere, deren primäre Nahrungsquelle pflanzlich ist. Beispiele für Pflanzenfresser, wie in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#fig-ch34_01_01">Abbildung 25.2 umfasst Wirbeltiere wie Hirsche, Koalas und einige Vogelarten sowie Wirbellose wie Grillen und Raupen. Diese Tiere haben ein Verdauungssystem entwickelt, das in der Lage ist, damit umzugehen Pflanzenfresser können weiter in Frugivores (Fruchtfresser), Granivoren (Samenfresser), Nektivore (Nektarfresser) und Blattfresser (Blattfresser) eingeteilt werden.

    Fleischfresser sind Tiere, die andere Tiere fressen. Das Wort Fleischfresser stammt aus dem Lateinischen und bedeutet wörtlich „Fleischfresser“. Wildkatzen wie Löwen, gezeigt in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Verdauungssysteme#fig-ch34_01_02">Abbildung 25.3ein und Tiger sind Beispiele für wirbellose Fleischfresser, ebenso wie Schlangen und Haie, während wirbellose Fleischfresser Seesterne, Spinnen und Marienkäfer umfassen, gezeigt in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Verdauungssysteme#fig-ch34_01_02">Abbildung 25.3B. Obligate Fleischfresser sind diejenigen, die sich ausschließlich auf Tierfleisch verlassen, um ihre Nährstoffe zu erhalten. Beispiele für obligate Fleischfresser sind Mitglieder der Katzenfamilie, wie Löwen und Geparden. Fakultative Fleischfresser sind solche, die neben tierischer Nahrung auch nicht-tierische Nahrung zu sich nehmen. Beachten Sie, dass es keine klare Linie gibt, die fakultative Fleischfresser von Allesfressern unterscheidet, Hunde würden als fakultative Fleischfresser betrachtet.

    Allesfresser sind Tiere, die sowohl pflanzliche als auch tierische Nahrung zu sich nehmen. Allesfresser bedeutet im Lateinischen, alles zu essen. Menschen, Bären (gezeigt in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#fig-ch34_01_03">Abbildung 25.4ein). 1-Verdauungssysteme#fig-ch34_01_03">Abbildung 25.4B).

    Verdauungssysteme von Wirbellosen

    Tiere haben verschiedene Arten von Verdauungssystemen entwickelt, um die Verdauung der verschiedenen Lebensmittel, die sie konsumieren, zu unterstützen. Das einfachste Beispiel ist das von a gastrovaskuläre Höhle und kommt in Organismen mit nur einer Öffnung für die Verdauung vor. Platyhelminthes (Plattwürmer), Ctenophora (Kammquallen) und Nesseltiere (Korallen, Quallen und Seeanemonen) verwenden diese Art der Verdauung. Gastrovaskuläre Hohlräume, wie in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Verdauungssysteme#fig-ch34_01_04">Abbildung 25.5ein, sind typischerweise ein Blindschlauch oder Hohlraum mit nur einer Öffnung, dem „Mund“, der auch als „Anus“ dient. Das aufgenommene Material tritt in den Mund ein und passiert einen hohlen, röhrenförmigen Hohlraum. Zellen innerhalb der Höhle sezernieren Verdauungsenzyme, die die Nahrung abbauen. Die Nahrungspartikel werden von den Zellen verschlungen, die die gastrovaskuläre Höhle auskleiden.

    Die Verdauungskanal, angezeigt in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Verdauungssysteme#fig-ch34_01_04">Abbildung 25.5B, ist ein fortschrittlicheres System: Es besteht aus einem Rohr mit einem Mund an einem Ende und einem Anus am anderen. Regenwürmer sind ein Beispiel für ein Tier mit einem Verdauungskanal. Sobald die Nahrung durch den Mund aufgenommen wird, passiert sie die Speiseröhre und wird in einem Organ namens Kropf gespeichert, dann gelangt sie in den Muskelmagen, wo sie aufgewühlt und verdaut wird. Aus dem Muskelmagen gelangt die Nahrung durch den Darm, die Nährstoffe werden aufgenommen und die Abfälle werden als Kot, genannt Castings, durch den Anus ausgeschieden.

    Verdauungssysteme von Wirbeltieren

    Durch die Evolution haben sich die Verdauungssysteme von Wirbeltieren an unterschiedliche Ernährungsweisen angepasst. Manche Tiere haben einen einzigen Magen, während andere mehrkammerige Mägen haben. Vögel haben ein Verdauungssystem entwickelt, das an den Verzehr von unzerkauter Nahrung angepasst ist.

    Monogastrisch: Einkammermagen

    Als das Wort monogastrisch legt nahe, dass diese Art des Verdauungssystems aus einer („mono“) Magenkammer („Magen“) besteht. Menschen und viele Tiere haben ein monogastrisches Verdauungssystem, wie in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Verdauungssysteme#fig-ch34_01_05">Abbildung 25.6ab. Der Verdauungsprozess beginnt mit dem Mund und der Nahrungsaufnahme. Die Zähne spielen eine wichtige Rolle beim Kauen (Kauen) oder beim physischen Zerlegen von Nahrung in kleinere Partikel. Die im Speichel enthaltenen Enzyme beginnen auch, Nahrung chemisch abzubauen. Die Speiseröhre ist ein langer Schlauch, der den Mund mit dem Magen verbindet. Durch Peristaltik oder wellenförmige Kontraktionen der glatten Muskulatur drücken die Muskeln der Speiseröhre die Nahrung in Richtung Magen. Um die Wirkung von Enzymen im Magen zu beschleunigen, ist der Magen ein extrem saures Milieu mit einem pH-Wert zwischen 1,5 und 2,5. Die Magensäfte, die im Magen Enzyme enthalten, wirken auf die Speisereste und setzen den Verdauungsprozess fort. Der weitere Abbau der Nahrung findet im Dünndarm statt, wo Enzyme, die von der Leber, dem Dünndarm und der Bauchspeicheldrüse produziert werden, den Verdauungsprozess fortsetzen. Die Nährstoffe werden über die Epithelzellen, die die Wände des Dünndarms auskleiden, in den Blutkreislauf aufgenommen. Das Abfallmaterial wandert weiter in den Dickdarm, wo Wasser absorbiert wird und das trockenere Abfallmaterial zu Fäkalien verdichtet und gelagert wird, bis es durch das Rektum ausgeschieden wird.

    Vogel

    Vögel stehen vor besonderen Herausforderungen, wenn es um die Nahrungsaufnahme geht. Sie haben keine Zähne und damit auch ihr Verdauungssystem, siehe //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#fig-ch34_01_06">Abbildung 25.7, muss in der Lage sein, unzerkaute Nahrung zu verarbeiten. Vögel haben eine Vielzahl von Schnabeltypen entwickelt, die die große Vielfalt ihrer Ernährung widerspiegeln, von Samen und Insekten bis hin zu Früchten und Nüssen. Da die meisten Vögel fliegen, sind ihre Stoffwechselraten hoch, um Nahrung effizient zu verarbeiten und ihr Körpergewicht niedrig zu halten. Der Magen von Vögeln hat zwei Kammern: die Proventriculus, wo Magensäfte produziert werden, um die Nahrung zu verdauen, bevor sie in den Magen gelangt Muskelmagen, wo die Lebensmittel gelagert, eingeweicht und maschinell gemahlen werden. Das unverdaute Material bildet Nahrungspellets, die manchmal hochgewürgt werden. Der Großteil der chemischen Verdauung und Absorption findet im Darm statt und der Abfall wird durch die Kloake ausgeschieden.

    EVOLUTION-VERBINDUNG

    Vogelanpassungen

    Vögel haben ein hocheffizientes, vereinfachtes Verdauungssystem. Jüngste fossile Beweise haben gezeigt, dass die evolutionäre Divergenz der Vögel von anderen Landtieren durch die Straffung und Vereinfachung des Verdauungssystems gekennzeichnet war. Im Gegensatz zu vielen anderen Tieren haben Vögel keine Zähne, um ihre Nahrung zu kauen. Anstelle von Lippen haben sie scharfe, spitze Schnäbel. Der Hornschnabel, das Fehlen von Kiefern und die kleinere Zunge der Vögel lassen sich auf ihre Dinosaurier-Vorfahren zurückführen. Das Auftreten dieser Veränderungen scheint mit der Aufnahme von Samen in die Vogelnahrung zusammenzufallen.Samenfressende Vögel haben Schnäbel, die zum Greifen von Samen geformt sind, und der Magen mit zwei Fächern ermöglicht die Delegation von Aufgaben. Da Vögel zum Fliegen leicht bleiben müssen, sind ihre Stoffwechselraten sehr hoch, was bedeutet, dass sie ihre Nahrung sehr schnell verdauen und oft fressen müssen. Vergleichen Sie dies mit den Wiederkäuern, bei denen die Verdauung von Pflanzenmaterial sehr lange dauert.

    1. A. Vögel haben kleinere Oberflächen, um Wärme zu verlieren als Menschen, daher muss ihre Stoffwechselrate höher sein.
      B. Vögel müssen größere Mengen an Nahrung zu sich nehmen, da sie Nahrung schnell verdauen.
    2. A. Vögel müssen leicht sein, um zu fliegen, also müssen sie ihre Nahrung schneller verdauen als Menschen.
      B. Vögel müssen größere Mengen an Nahrung zu sich nehmen, da sie Nahrung schnell verdauen.
    3. A. Vögel haben kleinere Oberflächen, um Wärme zu verlieren als Menschen, daher muss ihre Stoffwechselrate höher sein.
      B. Vögel müssen oft fressen, um Energie zu erhalten, da sie Nahrung schnell verdauen.
    4. A. Vögel müssen leicht sein, um zu fliegen, also müssen sie ihre Nahrung schneller verdauen als Menschen.
      B. Vögel müssen oft fressen, um Energie zu erhalten, da sie Nahrung schnell verdauen.

    Wiederkäuer

    Wiederkäuer sind hauptsächlich Pflanzenfresser wie Kühe, Schafe und Ziegen, deren gesamte Nahrung aus dem Verzehr großer Mengen besteht Ballaststoffe oder Faser. Sie haben ein Verdauungssystem entwickelt, das ihnen hilft, große Mengen an Zellulose zu verdauen. Ein interessantes Merkmal des Mauls der Wiederkäuer ist, dass sie keine oberen Schneidezähne haben. Sie benutzen ihre unteren Zähne, Zunge und Lippen, um ihre Nahrung zu zerreißen und zu kauen. Aus dem Mund wandert die Nahrung in die Speiseröhre und weiter in den Magen.

    Um die große Menge an Pflanzenmaterial zu verdauen, ist der Magen der Wiederkäuer ein Organ mit mehreren Kammern, wie in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#CNX_AP_Bio_34_01_07">Abbildung 25.8. Die vier Kompartimente des Magens werden Pansen, Retikulum, Omasum und Labmagen genannt. Diese Kammern enthalten viele Mikroben, die Zellulose abbauen und aufgenommene Nahrung fermentieren. Der Labmagen ist der „echte" Magen und entspricht der monogastrischen Magenkammer, in der Magensäfte sezerniert werden. Die Magenkammer mit vier Kammern bietet mehr Platz und die mikrobielle Unterstützung, die für die Verdauung von Pflanzenmaterial bei Wiederkäuern erforderlich ist. Der Fermentationsprozess produziert große Mengen von Gasen in der Magenkammer, die beseitigt werden müssen.Wie bei anderen Tieren spielt der Dünndarm eine wichtige Rolle bei der Nährstoffaufnahme und der Dickdarm hilft bei der Ausscheidung von Abfallstoffen.

    Pseudo-Wiederkäuer

    Einige Tiere, wie Kamele und Alpakas, sind Pseudo-Wiederkäuer. Sie fressen viel Pflanzenmaterial und Ballaststoffe. Pflanzenmaterial zu verdauen ist nicht einfach, da Pflanzenzellwände das polymere Zuckermolekül Cellulose enthalten. Die Verdauungsenzyme dieser Tiere können Zellulose nicht abbauen, aber im Verdauungssystem vorhandene Mikroorganismen können dies. Daher muss das Verdauungssystem in der Lage sein, große Mengen an Ballaststoffen zu verarbeiten und die Zellulose abzubauen. Pseudowiederkäuer haben im Verdauungssystem einen Dreikammermagen. Ihr Blinddarm – ein Beutelorgan am Anfang des Dickdarms, das viele Mikroorganismen enthält, die für die Verdauung von Pflanzenmaterial notwendig sind – ist jedoch groß und ist der Ort, an dem die Ballaststoffe fermentiert und verdaut werden. Diese Tiere haben keinen Pansen, aber ein Omasum, Labomasum und Retikulum.

    Teile des Verdauungssystems

    Das Verdauungssystem von Wirbeltieren wurde entwickelt, um die Umwandlung von Nahrungsbestandteilen in die Nährstoffkomponenten zu erleichtern, die Organismen ernähren.

    Mundhöhle

    Die Mundhöhle oder der Mund ist der Eintrittspunkt der Nahrung in das Verdauungssystem, dargestellt in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#fig-ch34_01_08">Abbildung 25.9. Die aufgenommene Nahrung wird durch Kauen, das Kauen der Zähne, in kleinere Partikel zerlegt. Alle Säugetiere haben Zähne und können ihre Nahrung kauen.

    Der umfangreiche chemische Prozess der Verdauung beginnt im Mund. Beim Kauen der Nahrung vermischt sich Speichel, der von den Speicheldrüsen produziert wird, mit der Nahrung. Speichel ist eine wässrige Substanz, die im Maul vieler Tiere produziert wird. Es gibt drei Hauptdrüsen, die Speichel absondern – die Ohrspeicheldrüse, die Unterkieferspeicheldrüse und die Unterkieferspeicheldrüse. Speichel enthält Schleim, der die Nahrung befeuchtet und den pH-Wert der Nahrung puffert. Speichel enthält auch Immunglobuline und Lysozym, die antibakteriell wirken, um Karies zu reduzieren, indem sie das Wachstum einiger Bakterien hemmen. Speichel enthält auch ein Enzym namens Speichel-Amylase die den Prozess der Umwandlung von Stärke in der Nahrung in ein Disaccharid namens Maltose beginnt. Ein anderes Enzym namens Lipase wird von den Zellen der Zunge produziert. Lipasen sind eine Klasse von Enzymen, die Triglyceride abbauen können. Die Linguallipase beginnt mit dem Abbau von Fettbestandteilen in der Nahrung. Die Kau- und Benetzungswirkung der Zähne und des Speichels bereiten die Nahrung zu einer Masse vor, die als bezeichnet wird Bolus zum Schlucken. Die Zunge hilft beim Schlucken, indem sie den Bolus aus dem Mund in den Rachen befördert. Der Pharynx öffnet sich zu zwei Durchgängen: der Luftröhre, die zur Lunge führt, und der Speiseröhre, die zum Magen führt. Die Luftröhre hat eine Öffnung namens Glottis, die von einem Knorpellappen namens Epiglottis bedeckt ist. Beim Schlucken verschließt die Epiglottis die Stimmritze und die Nahrung gelangt in die Speiseröhre und nicht in die Luftröhre. Diese Anordnung ermöglicht es, Nahrung von der Luftröhre fernzuhalten.

    Speiseröhre

    Die Speiseröhre ist ein röhrenförmiges Organ, das den Mund mit dem Magen verbindet. Die zerkaute und aufgeweichte Nahrung passiert nach dem Verschlucken die Speiseröhre. Die glatte Muskulatur der Speiseröhre unterliegt einer Reihe von wellenförmigen Bewegungen, die als bezeichnet werden Peristaltikdie das Essen in Richtung Magen schieben, wie in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#CNX_AP_Bio_34_01_09">Abbildung 25.10. Die Peristaltikwelle ist unidirektional – sie transportiert Nahrung vom Mund in den Magen, und eine umgekehrte Bewegung ist nicht möglich. Die peristaltische Bewegung der Speiseröhre ist eine unfreiwillige Reflex findet es als Reaktion auf den Schluckakt statt.

    Ein ringartiger Muskel namens a Schließmuskel bildet Klappen im Verdauungssystem. Der gastroösophageale Sphinkter befindet sich am Magenende der Speiseröhre. Als Reaktion auf das Schlucken und den durch den Nahrungsbolus ausgeübten Druck öffnet sich dieser Schließmuskel und der Bolus gelangt in den Magen. Wenn keine Schluckaktion erfolgt, wird dieser Schließmuskel geschlossen und verhindert, dass der Mageninhalt die Speiseröhre hinauf wandert. Viele Tiere haben jedoch einen echten Schließmuskel, beim Menschen gibt es keinen echten Schließmuskel, aber die Speiseröhre bleibt geschlossen, wenn keine Schluckaktion erfolgt. Säurereflux oder „Sodbrennen“ tritt auf, wenn die sauren Verdauungssäfte in die Speiseröhre entweichen.

    Magen

    Ein Großteil der Verdauung findet im Magen statt, siehe //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#CNX_AP_Bio_34_01_10">Abbildung 25.11 Magen ist ein sackartiges Organ, das Verdauungssäfte des Magens absondert. Der pH-Wert im Magen liegt zwischen 1,5 und 2,5. Diese stark saure Umgebung wird für den chemischen Abbau von Lebensmitteln und die Extraktion von Nährstoffen benötigt. Im leeren Zustand ist der Magen ein eher kleines Organ, er kann sich jedoch mit Nahrung bis zum 20-fachen seiner Ruhegröße ausdehnen. Diese Eigenschaft ist besonders nützlich für Tiere, die fressen müssen, wenn Nahrung zur Verfügung steht.

    VISUELLE VERBINDUNG

    1. Galle ist eine Mischung aus Nahrung und Verdauungssäften, die im Magen produziert wird.
    2. Die Nahrung gelangt vor dem Dünndarm in den Dickdarm.
    3. Im Dünndarm vermischt sich Speisebrei mit Galle, die Fette emulgiert.
    4. Der Dickdarm wird durch den Pylorussphinkter vom Dünndarm getrennt.

    Der Magen ist der wichtigste Ort für die Proteinverdauung bei anderen Tieren als Wiederkäuern. Die Proteinverdauung wird durch ein Enzym namens Pepsin in der Magenkammer vermittelt. Pepsin wird von den Hauptzellen im Magen in einer inaktiven Form namens . sezerniert pepsinogen. Pepsin bricht Peptidbindungen und spaltet Proteine ​​in kleinere Polypeptide, es hilft auch, mehr Pepsinogen zu aktivieren und einen positiven Rückkopplungsmechanismus zu starten, der mehr Pepsin erzeugt. Ein anderer Zelltyp – Belegzellen – sondert Wasserstoff- und Chloridionen ab, die sich im Lumen zu Salzsäure, dem primären sauren Bestandteil der Magensäfte, verbinden. Salzsäure hilft, das inaktive Pepsinogen in Pepsin umzuwandeln. Das stark saure Milieu tötet zudem viele Mikroorganismen im Lebensmittel ab und führt in Verbindung mit der Wirkung des Enzyms Pepsin zur Hydrolyse von Eiweiß im Lebensmittel. Die chemische Verdauung wird durch die aufgewühlte Wirkung des Magens erleichtert. Durch die Kontraktion und Entspannung der glatten Muskulatur wird der Mageninhalt etwa alle 20 Minuten durchmischt. Die teilweise verdaute Nahrungs- und Magensaftmischung heißt Speisebrei. Der Speisebrei gelangt vom Magen in den Dünndarm. Im Dünndarm findet die weitere Proteinverdauung statt. Die Magenentleerung erfolgt innerhalb von zwei bis sechs Stunden nach einer Mahlzeit. Es wird immer nur eine geringe Menge Speisebrei in den Dünndarm abgegeben. Die Bewegung des Speisebrei vom Magen in den Dünndarm wird durch den Pylorussphinkter reguliert.

    Bei der Verdauung von Proteinen und einigen Fetten muss die Magenschleimhaut vor der Verdauung durch Pepsin geschützt werden. Bei der Beschreibung des Schutzes der Magenschleimhaut sind zwei Punkte zu beachten. Zunächst wird, wie bereits erwähnt, das Enzym Pepsin in inaktiver Form synthetisiert. Dies schützt die Hauptzellen, da Pepsinogen nicht die gleiche Enzymfunktionalität wie Pepsin besitzt. Zweitens hat der Magen eine dicke Schleimhaut, die das darunter liegende Gewebe vor der Wirkung der Verdauungssäfte schützt. Wenn diese Schleimhaut aufbricht, können sich im Magen Geschwüre bilden. Geschwüre sind offene Wunden in oder an einem Organ, die durch Bakterien (Helicobacter pylori) wenn die Schleimhaut aufgerissen ist und sich nicht neu bildet.

    Dünndarm

    Der Speisebrei wandert vom Magen in den Dünndarm. Die Dünndarm ist das Organ, in dem die Verdauung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten abgeschlossen ist. Der Dünndarm ist ein langes röhrenförmiges Organ mit einer stark gefalteten Oberfläche, die fingerartige Vorsprünge enthält, die als bezeichnet werden Villi. Die apikale Oberfläche jeder Zotte hat viele mikroskopische Vorsprünge, die Mikrovilli genannt werden. Diese Strukturen, dargestellt in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#fig-ch34_01_11">Abb Seite. Die Zotten und Mikrovilli mit ihren vielen Falten vergrößern die Oberfläche des Darms und erhöhen die Aufnahmefähigkeit der Nährstoffe. Die aufgenommenen Nährstoffe im Blut werden in die Leberpfortader transportiert, die zur Leber führt reguliert die Verteilung von Nährstoffen an den Rest des Körpers und entfernt giftige Substanzen wie Drogen, Alkohol und einige Krankheitserreger.

    VISUELLE VERBINDUNG

    1. Absorptionszellen, die den Dünndarm auskleiden, haben kleine Vorsprünge, die die Oberfläche vergrößern und die Aufnahme von Nahrung unterstützen.
    2. Die Außenseite des Dünndarms hat viele Falten, die Zotten genannt werden.
    3. Mikrovilli sind mit Blutgefäßen sowie Lymphgefäßen ausgekleidet.
    4. Das Innere des Dünndarms wird Lymphgefäß genannt.

    Der menschliche Dünndarm ist über 6 m lang und gliedert sich in drei Teile: das Duodenum, das Jejunum und das Ileum. Der „C-förmige“, feste Teil des Dünndarms wird als bezeichnet Zwölffingerdarm und wird angezeigt in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#CNX_AP_Bio_34_01_10">Abbildung 25.11. Der Zwölffingerdarm wird vom Magen durch den Pylorussphinkter getrennt, der sich öffnet, damit der Speisebrei vom Magen in den Zwölffingerdarm wandern kann. Im Zwölffingerdarm ist der Speisebrei gemischt mit Pankreassäften in einer bikarbonatreichen alkalischen Lösung, die den Säuregehalt des Speisebrei neutralisiert und als Puffer wirkt Pankreassäfte enthalten auch mehrere Verdauungsenzyme Verdauungssäfte aus Bauchspeicheldrüse, Leber und Gallenblase sowie aus Drüsenzellen des Darms Wand selbst, betreten Sie den Zwölffingerdarm. Galle wird in der Leber produziert und in der Gallenblase gespeichert und konzentriert. Galle enthält Gallensalze, die Lipide emulgieren, während die Bauchspeicheldrüse Enzyme produziert, die Stärken, Disaccharide, Proteine ​​und Fette abbauen. Diese Verdauungssäfte spalten die Nahrungspartikel im Speisebrei in Glukose, Triglyceride und Aminosäuren auf. Ein Teil der chemischen Verdauung der Nahrung findet im Zwölffingerdarm statt. Auch im Zwölffingerdarm findet die Aufnahme von Fettsäuren statt.

    Der zweite Teil des Dünndarms wird als bezeichnet jejunum, angezeigt in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#CNX_AP_Bio_34_01_10">Abbildung 25.11. Hier wird die Hydrolyse der Nährstoffe fortgesetzt, während die meisten Kohlenhydrate und Aminosäuren durch die Darmschleimhaut aufgenommen werden. Der Großteil der chemischen Verdauung und Nährstoffaufnahme erfolgt in das Jejunum.

    Die Ileum, auch abgebildet in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#CNX_AP_Bio_34_01_10">Abbildung 25.11 ist der letzte Teil des Dünndarms und hier werden die Gallensalze und Vitamine in den Blutkreislauf aufgenommen. Die unverdaute Nahrung wird vom Ileum über peristaltische Bewegungen des Muskels. Das Ileum endet und der Dickdarm beginnt an der Ileozökalklappe. Der Wurmfortsatz befindet sich an der Ileozökalklappe. Der Blinddarm des Menschen sezerniert keine Enzyme und spielt eine unbedeutende Rolle für die Immunität .

    ALLTAGSVERBINDUNG FÜR AP®-KURSE

    1. Mikrovilli bilden die innere Schicht des Epithelgewebes im Dünndarm und erhöhen die Aufnahme von Nährstoffen aus dem Speisebrei.
    2. Mikrovilli sind Projektionen von absorbierenden Zellen, die an der Aufnahme von Gallensalzen und Vitamin B12 beteiligt sind.
    3. Mikrovilli vergrößern die Oberfläche der absorbierenden Zellen und erhöhen somit die Menge an Nährstoffen, die aufgenommen werden können.
    4. Mikrovilli verwenden Kontraktionen der glatten Muskulatur, um den Speisebrei zu bewegen, der Nährstoffe enthält, wodurch die Absorptionsrate erhöht wird.

    Dickdarm

    Die Dickdarm, abgebildet in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#fig-ch34_01_12">Abbildung 25.14, resorbiert das Wasser aus dem unverdauten Nahrungsmaterial und verarbeitet das Abfallmaterial. Der menschliche Dickdarm ist im Vergleich zum Dünndarm viel kleiner aber größer im Durchmesser. Es besteht aus drei Teilen: dem Blinddarm, dem Dickdarm und dem Mastdarm. Der Blinddarm verbindet das Ileum mit dem Dickdarm und ist der Aufnahmebeutel für die Abfallstoffe. Der Dickdarm beherbergt viele Bakterien oder „Darmflora“, die helfen bei den Verdauungsprozessen.Der Dickdarm kann in vier Bereiche unterteilt werden, den Colon ascendens, den Colon transversum, den Colon descendens und den Sigma fleischfressende Säugetiere haben aufgrund ihrer Ernährung einen kürzeren Dickdarm im Vergleich zu pflanzenfressenden Säugetieren.

    Rektum und Anus

    Die Rektum ist das terminale Ende des Dickdarms, wie in //cnx.org/contents/ Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. :[email protected]/25-1-Digestive-Systems#fig-ch34_01_12">Abbildung 25.14. Die Hauptaufgabe des Rektums besteht darin, den Kot bis zum Stuhlgang zu speichern. Der Kot wird während der Elimination durch peristaltische Bewegungen befördert Anus ist eine Öffnung am äußersten Ende des Verdauungstraktes und ist der Austrittspunkt für das Abfallmaterial. Zwei Schließmuskeln zwischen Rektum und Anus kontrollieren die Ausscheidung: der innere Schließmuskel ist unwillkürlich und der äußere Schließmuskel ist willkürlich.

    Hilfsorgane

    Die oben besprochenen Organe sind die Organe des Verdauungstraktes, durch die Nahrung gelangt. Hilfsorgane sind Organe, die Sekrete (Enzyme) hinzufügen, die Nahrung in Nährstoffe abbauen. Zu den Hilfsorganen gehören die Speicheldrüsen, die Leber, die Bauchspeicheldrüse und die Gallenblase. Leber, Bauchspeicheldrüse und Gallenblase werden durch Hormone als Reaktion auf die aufgenommene Nahrung reguliert.

    Die Leber ist das größte innere Organ des Menschen und spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Fettverdauung und Entgiftung des Blutes. Die Leber produziert Galle, einen Verdauungssaft, der für den Abbau von Fettbestandteilen der Nahrung im Zwölffingerdarm benötigt wird. Die Leber verarbeitet auch die Vitamine und Fette und synthetisiert viele Plasmaproteine.

    Die Pankreas ist eine weitere wichtige Drüse, die Verdauungssäfte absondert. Der aus dem Magen produzierte Speisebrei ist von Natur aus stark sauer, die Pankreassäfte enthalten viel Bikarbonat, ein Alkali, das den sauren Speisebrei neutralisiert. Darüber hinaus enthalten die Pankreassäfte eine Vielzahl von Enzymen, die für die Verdauung von Eiweiß und Kohlenhydraten benötigt werden.

    Die Gallenblase ist ein kleines Organ, das die Leber unterstützt, indem es Galle speichert und Gallensalze konzentriert. Wenn Speisebrei, der Fettsäuren enthält, in den Zwölffingerdarm gelangt, wird die Galle von der Gallenblase in den Zwölffingerdarm abgesondert.

    WISSENSCHAFTSPRAXISANSCHLUSS FÜR AP®-KURSE

    AKTIVITÄT

    Erstellen Sie ein Mini-Poster, das die Beschaffung, Verdauung, Aufnahme und Verteilung von Nährstoffen durch das Verdauungssystem eines wirbellosen Tieres und eines Wirbeltiers zeigt. Erklären Sie, wie die Organe des Systems die Effizienz bei der Nutzung von Materie und Energie fördern.

    DENK DARÜBER NACH

    Erklären Sie, wie die Zotten und Mikrovilli die Aufnahme von Nährstoffen aus dem Dünndarm in das Kreislaufsystem unterstützen.


    Wiederkäuer

    Wiederkäuer sind hauptsächlich Pflanzenfresser wie Kühe, Schafe und Ziegen, deren gesamte Nahrung aus dem Verzehr großer Mengen besteht Ballaststoffe oder Faser. Sie haben ein Verdauungssystem entwickelt, das ihnen hilft, große Mengen an Zellulose zu verdauen. Ein interessantes Merkmal des Mauls der Wiederkäuer ist, dass sie keine oberen Schneidezähne haben. Sie benutzen ihre unteren Zähne, Zunge und Lippen, um ihre Nahrung zu zerreißen und zu kauen. Aus dem Mund wandert die Nahrung in die Speiseröhre und weiter in den Magen.

    Um die große Menge an Pflanzenmaterial zu verdauen, ist der Magen der Wiederkäuer ein Organ mit mehreren Kammern, wie in der Abbildung unten dargestellt.Die vier Kammern des Magens werden Pansen, Retikulum, Omasum und Labmagen genannt. Diese Kammern enthalten viele Mikroben, die Zellulose abbauen und aufgenommene Nahrung fermentieren. Der Labmagen ist der „echte“ Magen und entspricht der monogastrischen Magenkammer, in der Magensäfte abgesondert werden. Die Magenkammer mit vier Kammern bietet mehr Platz und die notwendige mikrobielle Unterstützung, um Pflanzenmaterial bei Wiederkäuern zu verdauen. Durch den Fermentationsprozess entstehen große Gasmengen in der Magenkammer, die beseitigt werden müssen. Wie bei anderen Tieren spielt der Dünndarm eine wichtige Rolle bei der Nährstoffaufnahme und der Dickdarm hilft bei der Ausscheidung von Abfallstoffen.

    Wiederkäuer wie Ziegen und Kühe haben vier Mägen. Die ersten beiden Mägen, der Pansen und das Retikulum, enthalten Prokaryonten und Protisten, die Zellulosefasern verdauen können. Der Wiederkäuer würgt das Wiederkäuer aus dem Retikulum, kaut es und schluckt es in einen dritten Magen, den omasum, der Wasser entzieht. Die Wiederkäuer gelangen dann in den vierten Magen, den Labmagen, wo sie von den vom Wiederkäuer produzierten Enzymen verdaut werden.


    Verdauungssysteme

    Tiere beziehen ihre Nahrung aus dem Verzehr anderer Organismen. Abhängig von ihrer Ernährung können Tiere in folgende Kategorien eingeteilt werden: Pflanzenfresser (Pflanzenfresser), Fleischfresser (Fleischfresser) und solche, die sowohl Pflanzen als auch Tiere fressen (Allesfresser). Die in Lebensmitteln enthaltenen Nährstoffe und Makromoleküle sind für die Zellen nicht sofort zugänglich. Es gibt eine Reihe von Prozessen, die Nahrung im tierischen Körper verändern, um die Nährstoffe und organischen Moleküle für die Zellfunktion zugänglich zu machen. Da Tiere sich in Form und Funktion komplexer entwickelt haben, haben sich auch ihre Verdauungssysteme weiterentwickelt, um ihren verschiedenen Ernährungsbedürfnissen gerecht zu werden.

    Pflanzenfresser, Allesfresser und Fleischfresser

    Pflanzenfresser sind Tiere, deren primäre Nahrungsquelle pflanzlich ist. Beispiele für Pflanzenfresser, wie in [link] gezeigt, sind Wirbeltiere wie Hirsche, Koalas und einige Vogelarten sowie Wirbellose wie Grillen und Raupen. Diese Tiere haben ein Verdauungssystem entwickelt, das in der Lage ist, große Mengen an Pflanzenmaterial zu verarbeiten. Pflanzenfresser können weiter in Frugivores (Fruchtfresser), Granivoren (Samenfresser), Nektivore (Nektarfresser) und Blattfresser (Blattfresser) eingeteilt werden.

    Fleischfresser sind Tiere, die andere Tiere fressen. Das Wort Fleischfresser stammt aus dem Lateinischen und bedeutet wörtlich „Fleischfresser“. Wildkatzen wie Löwen, gezeigt in [link]ein und Tiger sind Beispiele für Fleischfresser von Wirbeltieren, ebenso wie Schlangen und Haie, während wirbellose Fleischfresser Seesterne, Spinnen und Marienkäfer umfassen, die in [link] gezeigt werden.B. Obligate Fleischfresser sind diejenigen, die sich ausschließlich auf Tierfleisch verlassen, um ihre Nährstoffe zu erhalten. Beispiele für obligate Fleischfresser sind Mitglieder der Katzenfamilie, wie Löwen und Geparden. Fakultative Fleischfresser sind solche, die neben tierischer Nahrung auch nicht-tierische Nahrung zu sich nehmen. Beachten Sie, dass es keine klare Linie gibt, die fakultative Fleischfresser von Allesfressern unterscheidet, Hunde würden als fakultative Fleischfresser betrachtet.

    Allesfresser sind Tiere, die sowohl pflanzliche als auch tierische Nahrung zu sich nehmen. Allesfresser bedeutet im Lateinischen, alles zu essen. Menschen, Bären (gezeigt in [link]ein), und Hühner sind ein Beispiel für Wirbeltier-Allesfresser wirbellose Allesfresser umfassen Kakerlaken und Krebse (gezeigt in [Link]B).

    Verdauungssysteme von Wirbellosen

    Tiere haben verschiedene Arten von Verdauungssystemen entwickelt, um die Verdauung der verschiedenen Lebensmittel, die sie konsumieren, zu unterstützen. Das einfachste Beispiel ist das von a gastrovaskuläre Höhle und kommt in Organismen mit nur einer Öffnung für die Verdauung vor. Platyhelminthes (Plattwürmer), Ctenophora (Kammquallen) und Nesseltiere (Korallen, Quallen und Seeanemonen) verwenden diese Art der Verdauung. Gastrovaskuläre Hohlräume, wie in [link] gezeigtein, sind typischerweise ein Blindschlauch oder Hohlraum mit nur einer Öffnung, dem „Mund“, der auch als „Anus“ dient. Das aufgenommene Material tritt in den Mund ein und passiert einen hohlen, röhrenförmigen Hohlraum. Zellen innerhalb der Höhle sezernieren Verdauungsenzyme, die die Nahrung abbauen. Die Nahrungspartikel werden von den Zellen verschlungen, die die gastrovaskuläre Höhle auskleiden.

    Die Verdauungskanal, gezeigt in [Link]B, ist ein fortschrittlicheres System: Es besteht aus einem Rohr mit einem Mund an einem Ende und einem Anus am anderen. Regenwürmer sind ein Beispiel für ein Tier mit einem Verdauungskanal. Sobald die Nahrung durch den Mund aufgenommen wird, passiert sie die Speiseröhre und wird in einem Organ namens Kropf gespeichert, dann gelangt sie in den Muskelmagen, wo sie aufgewühlt und verdaut wird. Aus dem Muskelmagen gelangt die Nahrung durch den Darm, die Nährstoffe werden aufgenommen und die Abfälle werden als Kot, genannt Castings, durch den Anus ausgeschieden.

    Verdauungssysteme von Wirbeltieren

    Wirbeltiere haben komplexere Verdauungssysteme entwickelt, um sich an ihre Ernährungsbedürfnisse anzupassen. Manche Tiere haben einen einzigen Magen, während andere mehrkammerige Mägen haben. Vögel haben ein Verdauungssystem entwickelt, das an den Verzehr von unzerkauter Nahrung angepasst ist.

    Monogastrisch: Einkammermagen

    Als das Wort monogastrisch legt nahe, dass diese Art des Verdauungssystems aus einer („mono“) Magenkammer („Magen“) besteht. Menschen und viele Tiere haben ein monogastrisches Verdauungssystem, wie in [link] dargestellt.ab. Der Verdauungsprozess beginnt mit dem Mund und der Nahrungsaufnahme. Die Zähne spielen eine wichtige Rolle beim Kauen (Kauen) oder beim physischen Zerlegen von Nahrung in kleinere Partikel. Die im Speichel enthaltenen Enzyme beginnen auch, Nahrung chemisch abzubauen. Die Speiseröhre ist ein langer Schlauch, der den Mund mit dem Magen verbindet. Durch Peristaltik oder wellenförmige Kontraktionen der glatten Muskulatur drücken die Muskeln der Speiseröhre die Nahrung in Richtung Magen. Um die Wirkung von Enzymen im Magen zu beschleunigen, ist der Magen ein extrem saures Milieu mit einem pH-Wert zwischen 1,5 und 2,5. Die Magensäfte, die im Magen Enzyme enthalten, wirken auf die Speisereste und setzen den Verdauungsprozess fort. Der weitere Abbau der Nahrung findet im Dünndarm statt, wo Enzyme, die von der Leber, dem Dünndarm und der Bauchspeicheldrüse produziert werden, den Verdauungsprozess fortsetzen. Die Nährstoffe werden über die Epithelzellen, die die Wände des Dünndarms auskleiden, in den Blutkreislauf aufgenommen. Das Abfallmaterial wandert weiter in den Dickdarm, wo Wasser absorbiert wird und das trockenere Abfallmaterial zu Fäkalien verdichtet und gelagert wird, bis es durch das Rektum ausgeschieden wird.

    Vogel

    Vögel stehen vor besonderen Herausforderungen, wenn es um die Nahrungsaufnahme geht. Sie haben keine Zähne und daher muss ihr Verdauungssystem, das in [link] gezeigt wird, in der Lage sein, unzerkaute Nahrung zu verarbeiten. Vögel haben eine Vielzahl von Schnabeltypen entwickelt, die die große Vielfalt ihrer Ernährung widerspiegeln, von Samen und Insekten bis hin zu Früchten und Nüssen. Da die meisten Vögel fliegen, sind ihre Stoffwechselraten hoch, um die Nahrung effizient zu verarbeiten und ihr Körpergewicht niedrig zu halten. Der Magen von Vögeln hat zwei Kammern: die Proventriculus, wo Magensäfte produziert werden, um die Nahrung zu verdauen, bevor sie in den Magen gelangt Muskelmagen, wo die Lebensmittel gelagert, eingeweicht und maschinell gemahlen werden. Das unverdaute Material bildet Nahrungspellets, die manchmal hochgewürgt werden. Der Großteil der chemischen Verdauung und Absorption findet im Darm statt und der Abfall wird durch die Kloake ausgeschieden.

    Avian Adaptations Birds haben ein hocheffizientes, vereinfachtes Verdauungssystem. Jüngste fossile Beweise haben gezeigt, dass die evolutionäre Divergenz der Vögel von anderen Landtieren durch die Straffung und Vereinfachung des Verdauungssystems gekennzeichnet war. Im Gegensatz zu vielen anderen Tieren haben Vögel keine Zähne, um ihre Nahrung zu kauen. Anstelle von Lippen haben sie scharfe, spitze Schnäbel. Der Hornschnabel, das Fehlen von Kiefern und die kleinere Zunge der Vögel lassen sich auf ihre Dinosaurier-Vorfahren zurückführen. Das Auftreten dieser Veränderungen scheint mit der Aufnahme von Samen in die Vogelnahrung zusammenzufallen. Samenfressende Vögel haben Schnäbel, die zum Greifen von Samen geformt sind, und der Magen mit zwei Fächern ermöglicht die Delegation von Aufgaben. Da Vögel zum Fliegen leicht bleiben müssen, sind ihre Stoffwechselraten sehr hoch, was bedeutet, dass sie ihre Nahrung sehr schnell verdauen und oft fressen müssen. Vergleichen Sie dies mit den Wiederkäuern, bei denen die Verdauung von Pflanzenmaterial sehr lange dauert.

    Wiederkäuer

    Wiederkäuer sind hauptsächlich Pflanzenfresser wie Kühe, Schafe und Ziegen, deren gesamte Nahrung aus dem Verzehr großer Mengen besteht Ballaststoffe oder Faser. Sie haben ein Verdauungssystem entwickelt, das ihnen hilft, große Mengen an Zellulose zu verdauen. Ein interessantes Merkmal des Mauls der Wiederkäuer ist, dass sie keine oberen Schneidezähne haben. Sie benutzen ihre unteren Zähne, Zunge und Lippen, um ihre Nahrung zu zerreißen und zu kauen. Aus dem Mund wandert die Nahrung in die Speiseröhre und weiter in den Magen.

    Um die große Menge an Pflanzenmaterial zu verdauen, ist der Magen der Wiederkäuer ein Organ mit mehreren Kammern, wie in [link] dargestellt. Die vier Kammern des Magens werden Pansen, Retikulum, Omasum und Labmagen genannt. Diese Kammern enthalten viele Mikroben, die Zellulose abbauen und aufgenommene Nahrung fermentieren. Der Labmagen ist der „echte“ Magen und entspricht der monogastrischen Magenkammer, in der Magensäfte abgesondert werden. Die Magenkammer mit vier Kammern bietet mehr Platz und die notwendige mikrobielle Unterstützung, um Pflanzenmaterial bei Wiederkäuern zu verdauen. Durch den Fermentationsprozess entstehen große Gasmengen in der Magenkammer, die beseitigt werden müssen. Wie bei anderen Tieren spielt der Dünndarm eine wichtige Rolle bei der Nährstoffaufnahme und der Dickdarm hilft bei der Ausscheidung von Abfallstoffen.

    Pseudo-Wiederkäuer

    Einige Tiere, wie Kamele und Alpakas, sind Pseudo-Wiederkäuer. Sie fressen viel Pflanzenmaterial und Ballaststoffe. Pflanzenmaterial zu verdauen ist nicht einfach, da Pflanzenzellwände das polymere Zuckermolekül Cellulose enthalten. Die Verdauungsenzyme dieser Tiere können Zellulose nicht abbauen, aber im Verdauungssystem vorhandene Mikroorganismen können dies. Daher muss das Verdauungssystem in der Lage sein, große Mengen an Ballaststoffen zu verarbeiten und die Zellulose abzubauen. Pseudowiederkäuer haben im Verdauungssystem einen Dreikammermagen. Ihr Blinddarm – ein Beutelorgan am Anfang des Dickdarms, das viele Mikroorganismen enthält, die für die Verdauung von Pflanzenmaterial notwendig sind – ist jedoch groß und ist der Ort, an dem die Ballaststoffe fermentiert und verdaut werden. Diese Tiere haben keinen Pansen, aber ein Omasum, Labomasum und Retikulum.

    Teile des Verdauungssystems

    Das Verdauungssystem von Wirbeltieren wurde entwickelt, um die Umwandlung von Nahrungsbestandteilen in die Nährstoffkomponenten zu erleichtern, die Organismen ernähren.

    Mundhöhle

    Die Mundhöhle oder der Mund ist der Eintrittspunkt von Nahrung in das Verdauungssystem, dargestellt in [Link]. Die aufgenommene Nahrung wird durch Kauen, dem Kauen der Zähne, in kleinere Partikel zerlegt. Alle Säugetiere haben Zähne und können ihre Nahrung kauen.

    Der umfangreiche chemische Prozess der Verdauung beginnt im Mund. Beim Kauen der Nahrung vermischt sich Speichel, der von den Speicheldrüsen produziert wird, mit der Nahrung. Speichel ist eine wässrige Substanz, die im Maul vieler Tiere produziert wird. Es gibt drei Hauptdrüsen, die Speichel absondern – die Ohrspeicheldrüse, die Unterkieferspeicheldrüse und die Unterkieferspeicheldrüse. Speichel enthält Schleim, der die Nahrung befeuchtet und den pH-Wert der Nahrung puffert. Speichel enthält auch Immunglobuline und Lysozym, die antibakteriell wirken, um Karies zu reduzieren, indem sie das Wachstum einiger Bakterien hemmen. Speichel enthält auch ein Enzym namens Speichel-Amylase die den Prozess der Umwandlung von Stärke in der Nahrung in ein Disaccharid namens Maltose beginnt. Ein anderes Enzym namens Lipase wird von den Zellen der Zunge produziert. Lipasen sind eine Klasse von Enzymen, die Triglyceride abbauen können. Die Linguallipase beginnt mit dem Abbau von Fettbestandteilen in der Nahrung. Die Kau- und Benetzungswirkung der Zähne und des Speichels bereiten die Nahrung zu einer Masse vor, die als bezeichnet wird Bolus zum Schlucken. Die Zunge hilft beim Schlucken, indem sie den Bolus aus dem Mund in den Rachen befördert. Der Pharynx öffnet sich zu zwei Durchgängen: der Luftröhre, die zur Lunge führt, und der Speiseröhre, die zum Magen führt. Die Luftröhre hat eine Öffnung namens Glottis, die von einem Knorpellappen namens Epiglottis bedeckt ist. Beim Schlucken verschließt die Epiglottis die Stimmritze und die Nahrung gelangt in die Speiseröhre und nicht in die Luftröhre. Diese Anordnung ermöglicht es, Nahrung von der Luftröhre fernzuhalten.

    Speiseröhre

    Die Speiseröhre ist ein röhrenförmiges Organ, das den Mund mit dem Magen verbindet. Die zerkaute und aufgeweichte Nahrung passiert nach dem Verschlucken die Speiseröhre. Die glatte Muskulatur der Speiseröhre unterliegt einer Reihe von wellenförmigen Bewegungen, die als bezeichnet werden Peristaltik die das Essen in Richtung Magen drücken, wie in [link] dargestellt. Die Peristaltikwelle ist unidirektional – sie bewegt die Nahrung vom Mund in den Magen und eine umgekehrte Bewegung ist nicht möglich. Die peristaltische Bewegung der Speiseröhre ist ein unwillkürlicher Reflex, der als Reaktion auf den Schluckakt stattfindet.

    Ein ringartiger Muskel namens a Schließmuskel bildet Klappen im Verdauungssystem. Der gastroösophageale Sphinkter befindet sich am Magenende der Speiseröhre. Als Reaktion auf das Schlucken und den durch den Nahrungsbolus ausgeübten Druck öffnet sich dieser Schließmuskel und der Bolus gelangt in den Magen. Wenn keine Schluckaktion erfolgt, wird dieser Schließmuskel geschlossen und verhindert, dass der Mageninhalt die Speiseröhre hinauf wandert. Viele Tiere haben jedoch einen echten Schließmuskel, beim Menschen gibt es keinen echten Schließmuskel, aber die Speiseröhre bleibt geschlossen, wenn keine Schluckaktion erfolgt. Säurereflux oder „Sodbrennen“ tritt auf, wenn die sauren Verdauungssäfte in die Speiseröhre entweichen.

    Magen

    Ein großer Teil der Verdauung findet im Magen statt, gezeigt in [link]. Die Magen ist ein sackartiges Organ, das Verdauungssäfte des Magens absondert. Der pH-Wert im Magen liegt zwischen 1,5 und 2,5. Diese stark saure Umgebung wird für den chemischen Abbau von Lebensmitteln und die Extraktion von Nährstoffen benötigt. Im leeren Zustand ist der Magen ein eher kleines Organ, er kann sich jedoch mit Nahrung bis zum 20-fachen seiner Ruhegröße ausdehnen. Diese Eigenschaft ist besonders nützlich für Tiere, die fressen müssen, wenn Nahrung zur Verfügung steht.

    Welche der folgenden Aussagen zum Verdauungssystem ist falsch?

    1. Chyme ist eine Mischung aus Nahrung und Verdauungssäften, die im Magen produziert wird.
    2. Die Nahrung gelangt vor dem Dünndarm in den Dickdarm.
    3. Im Dünndarm vermischt sich Speisebrei mit Galle, die Fette emulgiert.
    4. Der Magen wird durch den Pylorussphinkter vom Dünndarm getrennt.

    Der Magen ist auch der wichtigste Ort für die Proteinverdauung bei anderen Tieren als Wiederkäuern. Die Proteinverdauung wird durch ein Enzym namens Pepsin in der Magenkammer vermittelt. Pepsin wird von den Hauptzellen im Magen in einer inaktiven Form namens . sezerniert pepsinogen. Pepsin bricht Peptidbindungen und spaltet Proteine ​​in kleinere Polypeptide, es hilft auch, mehr Pepsinogen zu aktivieren und einen positiven Rückkopplungsmechanismus zu starten, der mehr Pepsin erzeugt. Ein anderer Zelltyp – Belegzellen – sondert Wasserstoff- und Chloridionen ab, die sich im Lumen zu Salzsäure, dem primären sauren Bestandteil der Magensäfte, verbinden. Salzsäure hilft, das inaktive Pepsinogen in Pepsin umzuwandeln. Das stark saure Milieu tötet zudem viele Mikroorganismen im Lebensmittel ab und führt in Verbindung mit der Wirkung des Enzyms Pepsin zur Hydrolyse von Eiweiß im Lebensmittel. Die chemische Verdauung wird durch die aufgewühlte Wirkung des Magens erleichtert. Durch die Kontraktion und Entspannung der glatten Muskulatur wird der Mageninhalt etwa alle 20 Minuten durchmischt. Die teilweise verdaute Nahrungs- und Magensaftmischung heißt Speisebrei. Der Speisebrei gelangt vom Magen in den Dünndarm. Im Dünndarm findet die weitere Proteinverdauung statt. Die Magenentleerung erfolgt innerhalb von zwei bis sechs Stunden nach einer Mahlzeit. Es wird immer nur eine geringe Menge Speisebrei in den Dünndarm abgegeben. Die Bewegung des Speisebrei vom Magen in den Dünndarm wird durch den Pylorussphinkter reguliert.

    Bei der Verdauung von Proteinen und einigen Fetten muss die Magenschleimhaut vor der Verdauung durch Pepsin geschützt werden. Bei der Beschreibung des Schutzes der Magenschleimhaut sind zwei Punkte zu beachten. Zunächst wird, wie bereits erwähnt, das Enzym Pepsin in inaktiver Form synthetisiert. Dies schützt die Hauptzellen, da Pepsinogen nicht die gleiche Enzymfunktionalität wie Pepsin besitzt. Zweitens hat der Magen eine dicke Schleimhaut, die das darunter liegende Gewebe vor der Wirkung der Verdauungssäfte schützt. Wenn diese Schleimhaut aufbricht, können sich im Magen Geschwüre bilden. Geschwüre sind offene Wunden in oder an einem Organ, die durch Bakterien (Helicobacter pylori) wenn die Schleimhaut aufgerissen ist und sich nicht neu bildet.

    Dünndarm

    Der Speisebrei wandert vom Magen in den Dünndarm. Die Dünndarm ist das Organ, in dem die Verdauung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten abgeschlossen ist. Der Dünndarm ist ein langes röhrenförmiges Organ mit einer stark gefalteten Oberfläche, die fingerartige Vorsprünge enthält, die als bezeichnet werden Villi. Die apikale Oberfläche jeder Zotte hat viele mikroskopische Vorsprünge, die Mikrovilli genannt werden. Diese Strukturen, die in [link] dargestellt sind, sind auf der luminalen Seite mit Epithelzellen ausgekleidet und ermöglichen die Aufnahme der Nährstoffe aus der verdauten Nahrung und auf der anderen Seite in den Blutkreislauf. Die Zotten und Mikrovilli vergrößern mit ihren vielen Falten die Darmoberfläche und erhöhen die Aufnahmefähigkeit der Nährstoffe. Im Blut aufgenommene Nährstoffe werden in die Leberpfortader transportiert, die zur Leber führt. Dort reguliert die Leber die Verteilung der Nährstoffe an den Rest des Körpers und entfernt Giftstoffe wie Drogen, Alkohol und einige Krankheitserreger.

    Welche der folgenden Aussagen zum Dünndarm ist falsch?

    1. Absorptionszellen, die den Dünndarm auskleiden, haben Mikrovilli, kleine Vorsprünge, die die Oberfläche vergrößern und die Aufnahme von Nahrung unterstützen.
    2. Das Innere des Dünndarms hat viele Falten, die Zotten genannt werden.
    3. Mikrovilli sind mit Blutgefäßen sowie Lymphgefäßen ausgekleidet.
    4. Das Innere des Dünndarms wird Lumen genannt.

    Der menschliche Dünndarm ist über 6 m lang und gliedert sich in drei Teile: das Duodenum, das Jejunum und das Ileum. Der „C-förmige“, feste Teil des Dünndarms wird als bezeichnet Zwölffingerdarm und wird in [Link] angezeigt. Der Zwölffingerdarm ist vom Magen durch den Pylorussphinkter getrennt, der sich öffnet, damit der Speisebrei vom Magen in den Zwölffingerdarm wandern kann. Im Zwölffingerdarm wird Speisebrei mit Pankreassäften in einer alkalischen Lösung gemischt, die reich an Bikarbonat ist, die die Säure des Speisebrei neutralisiert und als Puffer wirkt. Pankreassäfte enthalten auch mehrere Verdauungsenzyme. Verdauungssäfte aus Bauchspeicheldrüse, Leber und Gallenblase sowie aus Drüsenzellen der Darmwand selbst gelangen in den Zwölffingerdarm. Galle wird in der Leber produziert und in der Gallenblase gespeichert und konzentriert.Galle enthält Gallensalze, die Lipide emulgieren, während die Bauchspeicheldrüse Enzyme produziert, die Stärken, Disaccharide, Proteine ​​und Fette abbauen. Diese Verdauungssäfte spalten die Nahrungspartikel im Speisebrei in Glukose, Triglyceride und Aminosäuren auf. Ein Teil der chemischen Verdauung der Nahrung findet im Zwölffingerdarm statt. Auch im Zwölffingerdarm findet die Aufnahme von Fettsäuren statt.

    Der zweite Teil des Dünndarms wird als bezeichnet jejunum, gezeigt in [Link]. Hier wird die Hydrolyse der Nährstoffe fortgesetzt, während die meisten Kohlenhydrate und Aminosäuren über die Darmschleimhaut aufgenommen werden. Der Großteil der chemischen Verdauung und Nährstoffaufnahme findet im Jejunum statt.

    Die Ileum, auch in [link] dargestellt, ist der letzte Teil des Dünndarms und hier werden die Gallensalze und Vitamine in den Blutkreislauf aufgenommen. Die unverdaute Nahrung wird vom Ileum über peristaltische Bewegungen des Muskels in den Dickdarm transportiert. An der Ileozökalklappe endet das Ileum und der Dickdarm beginnt. Der Wurmfortsatz, „wurmartig“, befindet sich an der Ileozökalklappe. Der Blinddarm des Menschen sondert keine Enzyme ab und spielt eine unbedeutende Rolle bei der Immunität.

    Dickdarm

    Die Dickdarm, illustriert in [link], resorbiert das Wasser aus dem unverdauten Nahrungsmaterial und verarbeitet das Abfallmaterial. Der menschliche Dickdarm ist im Vergleich zum Dünndarm viel kürzer, hat aber einen größeren Durchmesser. Es besteht aus drei Teilen: dem Blinddarm, dem Dickdarm und dem Rektum. Der Blinddarm verbindet das Ileum mit dem Dickdarm und ist der Aufnahmebeutel für die Abfallstoffe. Der Dickdarm beherbergt viele Bakterien oder „Darmflora“, die bei den Verdauungsprozessen helfen. Der Dickdarm kann in vier Bereiche unterteilt werden, den Colon ascendens, den Colon transversum, den Colon descendens und den Sigma. Die Hauptfunktionen des Dickdarms sind die Gewinnung von Wasser und Mineralsalzen aus unverdauter Nahrung und die Speicherung von Abfallstoffen. Fleischfressende Säugetiere haben im Vergleich zu pflanzenfressenden Säugetieren aufgrund ihrer Ernährung einen kürzeren Dickdarm.

    Rektum und Anus

    Die Rektum ist das terminale Ende des Dickdarms, wie in [Link] gezeigt. Die Hauptaufgabe des Rektums besteht darin, den Kot bis zum Stuhlgang zu speichern. Bei der Ausscheidung wird der Kot durch peristaltische Bewegungen ausgestoßen. Die Anus ist eine Öffnung am äußersten Ende des Verdauungstraktes und ist der Austrittspunkt für das Abfallmaterial. Zwei Schließmuskeln zwischen Rektum und Anus kontrollieren die Ausscheidung: der innere Schließmuskel ist unwillkürlich und der äußere Schließmuskel ist willkürlich.

    Hilfsorgane

    Die oben besprochenen Organe sind die Organe des Verdauungstraktes, durch die Nahrung gelangt. Hilfsorgane sind Organe, die Sekrete (Enzyme) hinzufügen, die Nahrung in Nährstoffe abbauen. Zu den Hilfsorganen gehören die Speicheldrüsen, die Leber, die Bauchspeicheldrüse und die Gallenblase. Leber, Bauchspeicheldrüse und Gallenblase werden durch Hormone als Reaktion auf die aufgenommene Nahrung reguliert.

    Die Leber ist das größte innere Organ des Menschen und spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Fettverdauung und Entgiftung des Blutes. Die Leber produziert Galle, einen Verdauungssaft, der für den Abbau von Fettbestandteilen der Nahrung im Zwölffingerdarm benötigt wird. Die Leber verarbeitet auch die Vitamine und Fette und synthetisiert viele Plasmaproteine.

    Die Pankreas ist eine weitere wichtige Drüse, die Verdauungssäfte absondert. Der aus dem Magen produzierte Speisebrei ist von Natur aus stark sauer, die Pankreassäfte enthalten viel Bikarbonat, ein Alkali, das den sauren Speisebrei neutralisiert. Darüber hinaus enthalten die Pankreassäfte eine Vielzahl von Enzymen, die für die Verdauung von Eiweiß und Kohlenhydraten benötigt werden.

    Die Gallenblase ist ein kleines Organ, das die Leber unterstützt, indem es Galle speichert und Gallensalze konzentriert. Wenn Speisebrei, der Fettsäuren enthält, in den Zwölffingerdarm gelangt, wird die Galle von der Gallenblase in den Zwölffingerdarm abgesondert.

    Abschnittszusammenfassung

    Verschiedene Tiere haben verschiedene Arten von Verdauungssystemen entwickelt, die auf ihre Ernährungsbedürfnisse spezialisiert sind. Menschen und viele andere Tiere haben ein monogastrisches Verdauungssystem mit einem Einkammermagen. Vögel haben ein Verdauungssystem entwickelt, das einen Muskelmagen enthält, in dem das Futter in kleinere Stücke zerkleinert wird. Dies kompensiert ihre Unfähigkeit zu kauen. Wiederkäuer, die große Mengen an Pflanzenmaterial verzehren, haben einen Magen mit mehreren Kammern, der Ballaststoffe verdaut. Pseudowiederkäuer haben ähnliche Verdauungsprozesse wie Wiederkäuer, haben aber keinen Vierkammermagen. Die Verarbeitung von Lebensmitteln umfasst die Aufnahme (Essen), die Verdauung (mechanischer und enzymatischer Abbau großer Moleküle), die Absorption (die zelluläre Aufnahme von Nährstoffen) und die Ausscheidung (Entfernung von unverdauten Abfällen als Kot).

    Viele Organe arbeiten zusammen, um Nahrung zu verdauen und Nährstoffe aufzunehmen. Der Mund ist der Ort der Nahrungsaufnahme und der Ort, an dem sowohl der mechanische als auch der chemische Abbau der Nahrung beginnt. Speichel enthält ein Enzym namens Amylase, das Kohlenhydrate abbaut. Der Nahrungsbolus wandert durch peristaltische Bewegungen durch die Speiseröhre zum Magen. Der Magen hat ein extrem saures Milieu. Ein Enzym namens Pepsin verdaut Protein im Magen. Die weitere Verdauung und Resorption erfolgt im Dünndarm. Der Dickdarm resorbiert Wasser aus der unverdauten Nahrung und speichert Abfallstoffe bis zur Ausscheidung.

    Kunstverbindungen

    [link] Welche der folgenden Aussagen zum Verdauungssystem ist falsch?

    1. Chyme ist eine Mischung aus Nahrung und Verdauungssäften, die im Magen produziert wird.
    2. Die Nahrung gelangt vor dem Dünndarm in den Dickdarm.
    3. Im Dünndarm vermischt sich Speisebrei mit Galle, die Fette emulgiert.
    4. Der Magen wird durch den Pylorussphinkter vom Dünndarm getrennt.

    [link] Welche der folgenden Aussagen zum Dünndarm ist falsch?

    1. Absorptionszellen, die den Dünndarm auskleiden, haben Mikrovilli, kleine Vorsprünge, die die Oberfläche vergrößern und die Aufnahme von Nahrung unterstützen.
    2. Das Innere des Dünndarms hat viele Falten, die Zotten genannt werden.
    3. Mikrovilli sind mit Blutgefäßen sowie Lymphgefäßen ausgekleidet.
    4. Das Innere des Dünndarms wird Lumen genannt.

    Rezensionsfragen

    Welcher der folgenden ist ein Pseudo-Wiederkäuer?

    Welche der folgenden Aussagen ist falsch?

    1. Die Verdauung von Ballaststoffen dauert lange.
    2. Vögel fressen große Mengen auf einmal, damit sie weite Strecken fliegen können.
    3. Kühe haben keine oberen Zähne.
    4. Bei Pseudowiederkäuern wird Raufutter im Blinddarm verdaut.

    Die saure Natur des Speisebrei wird durch ________ neutralisiert.

    Die Verdauungssäfte aus der Leber werden dem ________ zugeführt.

    Freie Antwort

    Wie hilft das polygastrische Verdauungssystem bei der Verdauung von Ballaststoffen?

    Tiere mit einem polygastrischen Verdauungssystem haben einen mehrkammerigen Magen. Die vier Kammern des Magens werden Pansen, Retikulum, Omasum und Labmagen genannt. Diese Kammern enthalten viele Mikroben, die die Zellulose abbauen und die aufgenommene Nahrung fermentieren. Der Labmagen ist der „wahre“ Magen und entspricht einer monogastrischen Magenkammer, in der Magensäfte abgesondert werden. Die Magenkammer mit vier Kammern bietet mehr Platz und die mikrobielle Unterstützung, die Wiederkäuer bei der Verdauung von Pflanzenmaterial benötigen.

    Wie verdauen Vögel ihre Nahrung ohne Zähne?

    Vögel haben eine Magenkammer, die als Muskelmagen bezeichnet wird. Hier werden die Lebensmittel gelagert, eingeweicht und in feinere Partikel gemahlen, oft unter Verwendung von Kieselsteinen. Sobald dieser Prozess abgeschlossen ist, übernehmen die Verdauungssäfte die Proventriculus und setzen den Verdauungsprozess fort.

    Welche Rolle spielen die Hilfsorgane bei der Verdauung?

    Nebenorgane spielen eine wichtige Rolle bei der Produktion und Abgabe von Verdauungssäften an den Darm während der Verdauung und Resorption. Insbesondere die Speicheldrüsen, Leber, Bauchspeicheldrüse und Gallenblase spielen eine wichtige Rolle. Eine Fehlfunktion eines dieser Organe kann zu Krankheitszuständen führen.

    Erklären Sie, wie die Zotten und Mikrovilli bei der Absorption helfen.

    Die Zotten und Mikrovilli sind Falten auf der Oberfläche des Dünndarms. Diese Falten vergrößern die Darmoberfläche und bieten mehr Platz für die Aufnahme von Nährstoffen.

    Glossar


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