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Reise durch das Verdauungssystem – Enzyme, Galle und Resorption durch Darmzotten

BiologieHuman- und TierphysiologieAlter 16–17

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Verfolgen Sie eine Mahlzeit vom Mund über Magen und Dünndarm bis in den Dickdarm: mechanische Verdauung durch Zähne und Magenbewegungen, chemische Verdauung durch Amylase, Pepsin, Trypsin und Lipase, Galle, die Fett emulgiert und Säure neutralisiert, und Darmzotten, die Glucose, Aminosäuren, Fettsäuren und Glycerin aufnehmen. Die Lernenden ändern die Mahlzeit, schalten jedes Enzym und die Galle an oder aus, stellen den pH-Wert von Magen und Dünndarm sowie die Zottenoberfläche ein und lesen die Menge in jedem Abschnitt, die Magenentleerungszeit und den resorbierten Anteil ab; jeder Durchlauf kommt in eine Ergebnistabelle.

Lektion: Ernährung und Verdauung des Menschen: mechanische und chemische Verdauung, Verdauungsenzyme und pH-Wert, Rolle der Galle, Resorption im Dünndarm, Darmmikrobiota

Was sie zeigt

Die Verdauung zerlegt große, unlösliche Nahrungsmoleküle in kleine, lösliche, die resorbiert werden können. In diesem Modell durchläuft eine Mahlzeit aus Stärke, Eiweiß, Fett und Ballaststoffen Mund, Magen, Dünndarm und Dickdarm. Jedes Enzym arbeitet nahe seinem pH-Optimum am schnellsten: Amylase bei etwa 7, Pepsin bei etwa 2, Trypsin und Lipase bei etwa 8. Galle emulgiert Fett zu feinen Tröpfchen, sodass die Lipase eine viel größere Oberfläche hat, und hilft, die Magensäure zu neutralisieren. Zotten und Mikrovilli bieten eine riesige Resorptionsfläche, und Darmbakterien vergären Ballaststoffe.

So funktioniert es

Wählen Sie eine Mahlzeit oder stellen Sie Stärke, Eiweiß, Fett und Ballaststoffe ein und klicken Sie auf Start. Beobachten Sie, wie die Teilchen wandern und die Balken zeigen, wo die Mahlzeit ist. Entfernen Sie den Haken bei einem Enzym oder der Galle, ändern Sie pH Magen, pH Dünndarm oder Zotten und wiederholen Sie den Lauf. Klicken Sie in jedem Lauf zur gleichen Zeit auf Ergebnis notieren, um fair zu vergleichen. Die Ansicht Erweitert zeigt Cotransport, Mizellen und Darmbakterien.

Einstellbare Parameter

  • Stärke in der Mahlzeit 0–120 g
  • Eiweiß in der Mahlzeit 0–80 g
  • Fett in der Mahlzeit 0–60 g
  • Ballaststoffe in der Mahlzeit 0–40 g
  • Amylase vorhanden (Speichel und Bauchspeicheldrüse)
  • Pepsin vorhanden (Magen)
  • Trypsin vorhanden (Bauchspeicheldrüse)
  • Lipase vorhanden (Bauchspeicheldrüse)
  • Galle vorhanden
  • pH-Wert im Magen 1–7
  • pH-Wert im Dünndarm (mit Galle) 5–9
  • Zottenoberfläche im Vergleich zu normal 10–100 %
  • Ansicht Einfach, Erweitert (Zottenzelle, Mikrobiota)

Fragen zum Erkunden

  1. Warum sinkt die Fettresorption ohne Galle viel stärker als die Resorption von Kohlenhydraten?
  2. Warum wird Eiweiß ohne Pepsin trotzdem verdaut, ohne Trypsin aber viel weniger?
  3. Wie ändert sich, was den Dickdarm erreicht, wenn Sie die Zottenoberfläche verkleinern?

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