Lernzirkel: Verdauung

Station 1: Prüfen, kauen und verdauen

Die Schneidezähne beißen ein Stück ab, während die Eck- und Backenzähne sowie die Zunge die Nahrung zerkleinern. Gleichzeitig wird sie im Mund verteilt und mit Hilfe des von Drüsen produzierten Speichels gleitfähig gemacht. Die Nahrung kann jetzt geschmeckt werden. Für diese Aufgabe der Nahrungsüberprüfung ist die Zunge besonders geeignet. Sie ist übersät mit kleinen Erhebungen, den Geschmackspapillen, in deren Wänden unzählige Geschmacksknospen sitzen.

Mit Hilfe der Geschmacksknospen ist es der Zunge möglich, vier verschiedene Geschmacksrichtungen in unterschiedlichen Regionen zu unterscheiden, nämlich  "süß", "bitter", "salzig", "sauer" und "umami" (beschrieben als „fleischig“, „würzig“).    Bereits im Mundraum werden manche Nährstoffe, insbesondere die Stärke, zu kleineren Molekülen abgebaut. Speichel enthält Stärke spaltende Enzyme. Enzyme sind Proteine, sie können aber zusätzlich auch andere Bestandteile enthalten, z. B. Vitamine oder Mineralstoffe. Sie ermöglichen in unserem Körper den Ablauf chemischer Reaktionen, die bei den vergleichsweise niedrigen Temperaturen im Körperinneren ansonsten nicht mögliche wären. Stoffe, die die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen erhöhen und dabei selbst nicht verändert werden, werden allgemein als Katalysatoren bezeichnet. Enzyme nennt man daher häufig auch "Biokatalysatoren". In der Regel ist ein Enzym für einen speziellen Stoffe (Substrat) zuständig, den es auf eine ganz bestimmte Art und Weise verändert. Dabei kommt ein Prinzip zur Anwendung, das als Schlüssel-Schloss-Prinzip bezeichnet wird: Das Enzym und das von ihm umzusetzende Substrat passen zueinander wie ein Schloss zum Schlüssel. Im Mund zerlegt Amylase die wasserunlösliche Stärke zu einem Zweifachzucker, dem wasserlöslichen Malzzucker (Maltose)

Experiment: Wirkungsweise von Amylase

Material:
2 Reagenzgläser, Reagenzglasklammern, Spatel, Wasserbad, Folienschreiber, destilliertes Wasser, Fehling I und II

Durchführung:

• Gib einige Haferflocken in Reagenzglas 1 und füge 10 ml Wasser sowie je 20 Tropfen Fehling I und II-Lösung zu
• Kaue einige Haferflocken drei Minuten lang. Gib den entstandenen Brei in Reagenzglas 2. Füge 10 ml Wasser und anschließend je 20 Tropfen Fehling I und Fehling II hinzu.
• Stelle beide Gläser für etwa 20 Minuten in das warme Wasserbad.

Versuchsskizze:

Notiere deine Beobachtungen und erkläre diese!

Aufgaben:

1. Zeichne die Umrißskizze einer Zunge. Zeichne die Zonen der Geschmacksempfindung laut Text ein und beschrifte diese!

2. Überprüfe diese Angaben mit Hilfe von bereitgestelltem Salz, Zucker und Zitronensaft.

Die erste Station der Nahrung im Verdauungsprozess ist also der Mund. Zähne, Zunge und Speicheldrüsen sind wichtige Elemente der Mundhöhle, die die Nahrung auf den Transport in die Speiseröhre, also auf das Schlucken, vorbereiten. Im Mund werden die Speisen angewärmt oder auch abgekühlt. Die eingespeichelte und zerkaute Nahrung wird durch die Zungenmuskulatur in die Rachenhöhle gedrückt. Dadurch erhebt sich der weiche Gaumen (das Gaumensegel) und verschließt die Nasenhöhle. Die Berührung der hinteren Rachenwand löst den Schluckreflex aus. Der Kehlkopf wird nach oben gezogen, so dass sich der Kehldeckel über den Eingang der Luftröhre legt und diesen verschließt. Der Nahrungsbrei gleitet nun darüber hinweg und rutscht in die Speiseröhre.

Das Zusammenspiel all dieser Teile im Rachen funktioniert reibungslos - sprechen oder atmen sollten wir allerdings während des Schluckens nicht.

Aufgabe:

Ordne den Zahlen in der Zeichnung einen der nachfolgenden Begriffe zu !

Zunge, Kehldeckel, Luftröhre, Gaumensegel, Nasenhöhle, Rachenhöhle, Speiseröhre, Kehlkopf