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Team Digital
Verdauung – Enzyme zersetzen unsere Nahrung
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Grundlagen zum Thema Verdauung – Enzyme zersetzen unsere Nahrung

Inhalt

Verdauungsenzyme – Biologie

Für die Verdauung der Nahrung ist der Magen zuständig, oder nicht? Das ist nicht ganz richtig, denn die Verdauung der Nahrung beginnt bereits im Mund. Zuständig für die Verdauung sind dabei die sogenannten Verdauungsenzyme. Aber wo kommen Verdauungsenzyme vor? Und welche Funktionen haben Verdauungsenzyme? Genau diesen Fragen wollen wir im folgenden Text auf den Grund gehen.

Was sind Verdauungsenzyme – Definition

Verdauungsenzymezerlegen unsere Nahrung in ihre Einzelteile. Damit wird die Nahrung für den Stoffwechsel verwertbar gemacht, das heißt, sie kann vom Körper aufgenommen und zum Beispiel in Energie umgewandelt werden. Die Aufgabe fast aller Verdauungsenzyme ist es, langkettige Moleküle in einfachere Verbindungen aufzuspalten. Enzyme sind substratspezifisch, das heißt, ein bestimmtes Enzym kann nur ein bestimmtes Substrat aufnehmen und umsetzen. So wie ein Schloss nur von einem bestimmten Schlüssel aufgeschlossen werden kann, kann auch ein Enzym nur eine bestimmte Struktur oder einen bestimmten Nährstoff zerkleinern. Man spricht deshalb auch vom sogenannten Schlüssel-Schloss-Prinzip.

Verdauungsorgane und Verdauungsenzyme

Am Prozess der Verdauung sind verschiedene sogenannte Verdauungsorgane beteiligt. Dazu gehören unter anderem der Magen, der Dünndarm oder auch der Dickdarm. Welche Organe sonst noch an der Verdauung beteiligt sind, kannst du dir in der folgenden Abbildung ansehen.

Verdauungsenzyme von Säugetieren und Verdauungsorgane

Die chemische Verdauung über die Verdauungsenzyme findet aber nur in der Mundhöhle, im Magen und im Dünndarm statt. Jedoch stellt zum Beispiel die Bauchspeicheldrüse viele Verdauungsenzyme, wie die Amylase oder die Lipasen, her. Ohne diese Enzyme könnte die Nahrung nicht verwertet werden. Der Verdauungsprozess funktioniert also nur durch die Zusammenarbeit vieler verschiedener Organe und besteht aus vielen Zwischenstufen.

Welche Verdauungsenzyme gibt es? – Übersicht

Aber welche Arten von Verdauungsenzymen gibt es eigentlich? In der folgenden Abbildung siehst du einige Verdauungsenzyme und ihre Wirkung, die für den menschlichen Körper relevant sind.

Welche Verdauungsenzyme gibt es? Verdauungsenzyme Arten

Verdauungsenzyme und Kohlenhydrate

Kohlenhydrate, wie zum Beispiel die Stärke, findet man in vielen Lebensmitteln. Brot, Nudeln, Kuchen, Mais oder Reis enthalten alle Kohlenhydrate. Die Verdauung der Kohlenhydrate beginnt bereits im Mund, denn beim Kauen der Nahrung setzt der Körper mit dem Speichel ein Verdauungsenzym frei. Dieses wird Amylase genannt und spaltet die Kohlenhydrate (Mehrfachzucker) vorerst in Zweifachzucker. Gelangt der Speisebrei dann in den Magen, wird die Spaltung durch die Magensäure unterbrochen und erst im Dünndarm wieder fortgesetzt. Dort geht die Spaltung der Kohlenhydrate durch das Enzym Amylase, die jetzt aber aus der Bauchspeicheldrüse stammt, weiter. Im Dünndarm wird das Enzym Maltase gebildet, das die Spaltung von Zweifachzucker in Einfachzucker, auch Glucose oder Traubenzucker genannt, bewirkt. Die Zuckerketten werden also immer kürzer. Die Einfachzucker können dann durch die Wand des Dünndarms ins Blut aufgenommen werden. Diesen Prozess bezeichnet man als Resorption.

Verdauungsenzyme und Proteine

Proteine findet man beispielsweise in Fleisch, Fisch, Eiern, Hülsenfrüchten, Milch und Milchprodukten. Die Verdauung der Proteine beginnt im Magen. Die Magensäure enthält das Enzym Pepsin, das die langen Aminosäureketten der Proteine in kürzere Ketten spaltet. Im Dünndarm werden diese Bruchstücke dann durch das Enzym Trypsin noch in einzelne Aminosäuren zerlegt. Nun können auch sie ins Blut resorbiert werden.

Verdauungsenzyme und Fette

Öle oder Butter sind zum Beispiel Fettlieferanten. Die Verdauung der Fette beginnt im ersten Abschnitt des Dünndarms – im sogenannten Zwölffingerdarm. Die Gallenflüssigkeit aus der Gallenblase hilft hier bei der Verdauung. Sie zerlegt die großen Fetttröpfchen in kleinere Tröpfchen. Nun kommt das Enzym Lipase ins Spiel. Sie trennt das Glycerin von den Fettsäuren. In dieser Form können die Bestandteile der Fette durch die Darmwand resorbiert werden.

Was passiert, wenn Verdauungsenzyme fehlen?

Wie bei allen Prozessen im Körper kann es auch bei der Verdauung zu Problemen kommen, zum Beispiel wenn eine exokrine Pankreasinsuffizienz (Bauchspeicheldrüsenschwäche) vorliegt. In diesem Fall arbeitet die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) nicht mehr effizient. Es kommt zu einem Enzymmangel. Die Folgen sind Verdauungsprobleme. Symptome, die bei einer Bauchspeicheldrüsenschwäche auftreten können, sind Schmerzen im Oberbauch, Durchfall, Übelkeit und Erbrechen, Blähungen, Fieber und Kreislaufprobleme.

Was sind Verdauungsenzyme? – Zusammenfassung

Im Folgenden werden die wichtigsten Punkte zu den Verdauungsenzymen in einer Tabelle nochmals zusammengefasst:

Was wird verdaut? Welches Verdauungsenzym ist beteiligt? Vorkommen des
Verdauungsenzyms
Funktion des
Verdauungsenzyms
Kohlenhydrate Amylase Mundspeichel, Dünndarm Die Amylase spaltet Vielfachzucker in Zweifachzucker.
Maltase Dünndarm Die Maltase spaltet Zweifachzucker. Es entstehen Einfachzucker.
Proteine (Eiweiße) Pepsin Magen Das Pepsin spaltet Proteine in Bruchstücke.
Trypsin Dünndarm Trypsin spaltet Proteinbruchstücke in einzelne Aminosäuren.
Fette Lipase Dünndarm Lipasen spalten Fette in Glycerin und Fettsäuren.

Nun weißt du, was Verdauungsenzyme sind und wie sie funktionieren. Zur Überprüfung deines Wissens kannst du noch das Arbeitsblatt zu den Verdauungsenzymen bearbeiten. Viel Spaß!

Transkript Verdauung – Enzyme zersetzen unsere Nahrung

Hmmmm lecker, eine käsige Pizza! Ein saftiger Schokoladenkuchen! Da läuft einem doch das Wasser im Mund zusammen, oder? Super, damit sind wir schon mitten im Thema des Videos zur „Verdauung – Enzyme zersetzen unsere Nahrung“. Was dein Speichel mit Verdauung zu tun hat und was Enzyme eigentlich sind, erfährst du hier! Fangen wir dazu von ganz vorne an. Was genau bedeutet eigentlich „Verdauung“? Verdauung ist die Zerlegung von Nahrung und Nährstoffen in kleinere Bestandteile. Damit fangen also bereits im Mund deine Zähne an – das ist die „mechanische Verdauung“. Aber so können die wichtigen Nährstoffe in deinem Essen noch nicht in dein Blut aufgenommen werden, die Nahrung muss noch kleiner werden! Da kommt nun dein Speichel ins Spiel, oder genauer gesagt, die „Enzyme“ darin. Sehen wir uns zuerst einmal an, was „Enzyme“ eigentlich sind. Enzyme sind große Proteine, die unser Körper meist selbst bildet und die, wie eine Schere, die Nährstoffe zerkleinern. Man spricht hier von der „chemischen Verdauung“. Enzyme beschleunigen und fördern biochemische Prozesse, weswegen sie auch als „Biokatalysatoren“ bezeichnet werden. Sie selbst werden dabei weder verändert noch verbraucht. Aber Enzyme spalten nicht einfach Irgendwelche Strukturen. So wie ein Schloss nur von einem Schlüssel aufgeschlossen werden kann, kann ein Enzym auch nur eine bestimmte Struktur, oder in unserem Fall einen bestimmten Nährstoff, zerkleinern. Es gibt also sehr viele verschiedene Enzyme, die ganz spezifisch Kohlenhydrate, Proteine oder Fette in ihre kleinsten Bestandteile spalten. Die Nährstoffe bilden das „Substrat“, daher werden Enzyme als „substratspezifisch“ bezeichnet. Werfen wir nun einen Blick auf die Verdauung von Kohlenhydraten. Und damit sind wir zurück bei unserem Appetitbegleiter, dem Speichel. Im Speichel ist das Enzym „Amylase“ enthalten, was das Kohlenhydrat „Stärke“ zerkleinert. Stärke kommt beispielsweise in Brot, Kartoffeln, oder Haferflocken vor. Aber was passiert bei der Amylase-Verdauung mit der Stärke? Dazu können wir ein einfaches Experiment durchführen. Hast du ein Stück Brot zur Hand? Nimm dir einen Bissen und zerkaue das Brot so lange wie möglich! Was fällt dir dabei auf? Der Brei schmeckt ziemlich süß, oder? Das liegt daran, dass „Zucker“ entsteht. Stärke besteht nämlich aus vielen einzelnen Zuckerteilchen, die fest zusammenhängen. Das im Speichel enthaltene Enzym „Amylase“ zerschneidet Stärke, also die lange Kohlenhydratkette, in kurze Zweierketten. Es entsteht Zucker und schmeckt süß. Auf dem Weg durch unseren Körper begegnet die zerkleinerte Zuckerkette noch einmal dem Enzym „Amylase“, das auch in der „Bauchspeicheldrüse“ gebildet wird, sowie dem Enzym „Maltase“ aus dem Dünndarm. Die Zuckerkette wird so kleiner und kleiner. Wenn die Kohlenhydrate in die kleinsten Bestandteile aufgespalten sind, können sie über die Darmwand in unser Blut aufgenommen und verwertet werden. Bei der Aufnahme der Nährstoffe in das Blut spricht man von „Resorption“. Weiter geht es mit der Verdauung von Proteinen. Anders als bei den Kohlenhydraten beginnt die Proteinverdauung erst im Magen. In der sauren Umgebung des Magens werden mit Hilfe des Enzyms „Pepsin“ die langen Aminosäureketten, aus denen Proteine aufgebaut sind, in kurze Ketten gespalten. Im Dünndarm werden die kurzen Aminosäureketten durch das Enzym „Trypsin“ in einzelne Aminosäuren zerlegt und können nun ins Blut resorbiert werden. Bei der Verdauung von Fetten beginnen wir im ersten Abschnitt des Dünndarms, dem „Zwölffingerdarm“. Hierbei hilft der Verdauungssaft der Galle, die „Gallenflüssigkeit“ die großen Fetttröpfchen in kleinere zu zerlegen. Fette bestehen aus Glycerin und daran hängenden Fettsäuren, die nun das Enzym „Lipase“ voneinander trennen kann. Die so aufgespaltenen Bestandteile der Fette können nun in die Darmwand aufgenommen und verwertet werden. Das war's! Jetzt weißt du, wie uns Enzyme bei der Verdauung helfen! Fassen wir noch einmal zusammen, was wir heute gelernt haben. Bei der Verdauung werden Nährstoffe durch Enzyme in ihre kleinsten Bestandteile zerlegt. Dabei gibt es für alle Nährstoffe entsprechende Enzyme: Amylase und Maltase für Kohlenhydrate, Pepsin und Trypsin für Proteine und Fette werden durch Lipase zerkleinert. Die Enzyme sind substratspezifisch und passen wie ein Schlüssel nur zu einem Schloss exakt zueinander. Die Enzyme wirken dabei an verschiedenen Stellen der Verdauung. Im Mund, im Magen und im Dünndarm. So können die entstandenen Grundbausteine durch die Darmwand ins Blut oder in die Lymphe resorbiert werden. Soooo, zurück zu dem Schokokuchen! Der ist mir dann doch lieber, als Brot so lange zu kauen, bis es süß schmeckt.

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