Der Mensch als Ökosystem

Den Menschen kann man mit einem Ökosysytem vergleichen. Unser Körper ist wie ein Ökosystem, weil auch bei uns Nichts ohne dem Anderen funtioniert. Alles arbeitet zusammen, kein Kreislauf kann ohne ein bestimmtes Lebewesen (Bakterien) oder einen Ort (z.B. Organ) vollständig durchgeführt werden. So brauchen wir die Zusammenarbeit der Lunge, des Mundwerkes, des Magens, der Leber, des Darms, der Harnblase etc. um des Aufgenommene (Input) zu verdauuen, die Nährstoffe aufzunehmen und den Rest/Abfall auszuscheiden (Output).

Ausserdem: Ökosystem=klar abgrenzbarer Lebensraum mit den darin lebenden Lebewesen.

So kann der Mensch mit den darin und darauf lebenden Bakterien oder auch ein einzelnes Organ mit den darin lebenden Bakterien als Ökosystem bezeichnet werden

Es kann durch eine Überreaktion des Imunsystems gestört werden, weil die z.B. zu viele Angriffe auf Bakterien auch die Zellen töten kann. So wird vielleicht sogar der Lebensraum beschädigt und sicherlich Lebewesen abgetötet.

Oder es wird gestört wenn man etwas wegnimmt, z.B. das Herz, ohne das Herz würde das ganze System nicht funktionieren.

Die erste Skizze habe ich zum Artikel "Immunangriff hilft Salmonellen" (von scienceticker.info) gemacht. Wie es uns der Name schon verrät sehen wir auf der Skizze, wie die Salmonellen die Darmwand angreifen und die Abwehrzellen zurück angreift, schon dieser Vorgang passiert bei den meisten Darmbakterien nicht. Zudem profitieren die Salmonellen von diesem Gegenangriff, das ist sehr aussergewöhnlich. Die Abwehrzellen versuchen sich mit einer Schwefelverbindung zu schützen. Durch das vermehren sich die Salmonellen und überwuchern die Darmflora. Durch das agressive Superoxid, werden nicht nur die Proteine und Nukleinsäuren angegriffen, es oxidiert auch das Thiosulfat zum Tetrathionat welches die Salmonellen verwerten. Dann bleibt den anderen Bakterien nur noch der Rest übrig.

Diese Skizze habe ich noch mit meinem eigenen Wissen ergänzt (Vergleich unten).

In der zweiten Abbildung die zum Text "Ein Minefeld im Darm" (von scienceticker.info) sehen wir wie sich die Darmwände gegen Bakterien schützen. Der Dickdarm hat eine zähflüssige Schleimschicht, welche die Darmwand so schützt das Nichts die Wände direkt berühren kann. Im Dünndarm hingegen müssen viel mehr Stoffe aufgenommen werden und darum muss es eine andere Variante geben. Die Schleimschicht im Dünndarm ist dünnflüssig. Die Zellen produzieren ständig ein Protein (Reg3gamma). Es wird durch die Rezeptoren des Immunsystems gesteuert. Kommt es zu einer Blockierung des Signals. Die Bakterien greifen die Darmzotten an und es kommt zu einem grösseren Einsatz der  Abwehrzellen, Antikörper und Signalstoffen. Eventuell führt das auch zu Darmerkrankungen. Aufjedenfall schadet sich der Darm selbst, weil er so überaktiv ist. Ein Molekül, Lektin, lagert sich auf den Bakterien ab und tötet sie. So kommen keine Bakterien an die Darmwand.

Ich habe noch mein eigenes Wissen hinzugefügt (Vergleich unten).

Vergleich der zwei Skizzen:

In der ersten Skizze habe ich die Stoffe und was mit ihnen, mit Hilfe welcher Enzyme, im Dünndarm passiert und welche Nährstoffe schlussendlich aufgenommen werden. Das habe ich zwar bei der zweiten Skizze auch gemacht, aber ich habe nicht aufgeschrieben welche Enzyme mitwirken und habe es allgemein nur sehr oberflächlich gemacht. Es ging mehr darum das, die Nährstoffe die Darmwand passieren können und durch das Blut zur Leber gelangen. Man erkennt auch das Wasser aufgenommen wird. Zusätzlich habe ich noch skizziert was im Dickdarm aufgenommen wird. Es gibt ja auch nützliche Bakterien welche Vitamine produzieren und Zellulose spalten. An der Stelle im Dickdarm, wo es keine Schleimschicht hat, wird die gespaltene Zellulose, die Vitamine und auch noch Wasser aufgenommen. Man sieht auch was dannach durch den Darm ausgeschieden wird.

Ich bin zufrieden mit meinen Skizzen.

Die Reise eines Moleküls durch den Organismus

Ich habe einen Text gelesen in dem es um Veränderungen in unserem Organismus beim Aufnehmen von Ethanol geht. Ich habe alle Begriffe markiert, welche mir wichtig erschienen sind und alles was ich brauche um den Zusammenhang dieser Begriffe, später beim Überfliegen des Angestrichenen, mit dem Text zu verstehen. Ich habe in diesem Text insgesamt 53 Wörter markiert.

Jetzt haben wir unsere Texte nochmal in der Schule überarbeitet und eine Skizze (oben) dazu erstellt.
Auf dieser Skizze habe ich den wichtigen Teil des Weges des Ethanols durch den Körper dargestellt.
Wenn wir Alkohol trinken, also Ethanol aufnehmen, kommt er zuerst vom Mund, in dem der Alkohol ind die Blutkapillaren, Epithzellen (dank der Mundschleimhaut) und Körperzellen transportiert wird, durch die Speiseröhre in den Magen. Im Magen wird ein weiterer Teil des Ethanols in die Epithzellen (dank der Magenschleimhaut), Leberzellen (über die Pfortader) und BlutkapillerenNach dem Magen kommt er in den Dünndarm, wo er in die Blutkapillaren, in die Epithzellen und über die Pfortader in die Leberzellen. Über die Blutbahnen gelangt er ins Gehirn, wo schon 6min nach der Aufnahme bemerkenswerte Verändrungen auftreten. So schaltet das Gehirn um und es wird statt Glucose (=Traubenzucker) ein Abbauprodukt des Ethanols zur Energigewinnung verwendet. Ausserdem steigt die Konzentration von Glucose im Gehirngewebe. Auch vom Gehirn aus wird das Ethanol in die Blutkapillaren transportiert.
In den Zellen (in der Leber und im Gehirn) findet der Betriebsstoffwechsel statt. Beim oxidieren entsteht CO2, andere Abfallprodukte und Zwischenprodukte des Ethanols die in die Gehirnzellen transportiert werden. Man hat dann den sogenannten Kater.
Wenn man die Konzentration einer chemischen Verbindung misst, merkt man sie ist ungefähr gleich.
Es könnte auch die Belastung , wegen aggressiven Sauerstoffverbindungen, in den Gehirnzellen steigen.Was wir aber sicher wissen ist, dass wenn viel Ethanol in unserem Körper ist sinkt die Konzentration des Aminosäuren Asparat, was darauf zurückführen lässt, dass es eine verstärkte Tätigkeit in den Mitochondrien gibt. Im Zellmembran sinkt das Cholin. Aber man konnte keine Veränderungen beim Wassergehalt fetsstellen.
Über das Blut gelangt alles durch die Nieren dort findet eine Rückresorption in Blutkapillare statt. Der Rest wird über die Harnleiter in die Harnblase geleitet, wo es für eine Zeit gespeichert wird und dann ausgeschieden.
Bei seltenem Genuss von Alkohol kann sich unser Körper schon nach einem Tag erholen.


Ich finde das meine Zeichnung verständlich ist. Auch einigermassen übersichtlich. Ich verstehe es und Begriffe sind auch darin enthalten. Ich könnte es jedoch mit Farbe gestalten um es übersichtlicher zu machen.

Diese Tabelle gilt für 100ml Schaumwein (also z.B. Champagner).
Es besteht eigentlich hauptsächlich aus Wasser. Weil es keine Proteine hat wird kein Harnstoff gebildet. Sauerstoff hat es natürlich trotzdem (H2O, O=Sauerstoff) und beim Betriebsstoffwechsel entsteht ja CO2, jedoch bin ich mir nicht sicher wieviel (1/3?), darum hbe ich das nicht eingetragen. Zellulose ist auch nicht vorhanden.

Speicherung, Umwandlung und Verbrennung der Nährstoffe

Vergleich mit meiner Skizze: Ich habe es sehr oberflächlich gemacht. Die Nieren sind auf meiner Skizze nicht gezeichnet. Der Magen, die Harnblase, die Harnleitern und die Lungen auch nicht. Jedoch sieht man aus meiner Skizze die Pfortader, die Lebervene und man merkt das die Gallenblase auch eine Rolle spielt. Die Leber ist auf beiden Bildern gezeichnet. Man merkt auf beiden Bildern, dass die Nährstoffe über das Blut in den Körper/ die Zellen kommt. Auf der Abbildung im Buch ist der Vorgang (von der Aufnahme über die Zelle bis zur Ausscheidung, also was in die Zelle kommt und zu ATP beim Betriebsstoffwechsel umgewandelt wird, dass beim Baustoffwechsel Nährstoffe in körpereigene Stoffe umgewandelt werden, was für Abfallstoffe entstehen etc.) jedoch deutlicher abgebildet. Man sieht viel mehr in der Zelle.
Hier noch meine ergänzte vollständige Skizze:

Und die Links zu den Youtubevideos:
1.Video, Blutzuckerspiegel & Regulation des Glykogenauf- & abbaus

 2. Video, Aminosäurenstoffwechsel & Harnstoffbildung 

3. Video, Betriebsstoffe und Energiefreisetzung
1.Video: Kurz gesagt, wird erklärt dass Insulin den Glykogenaufbau und Adrenalin den Glykogenabbau fördert. Glucose kann in Glycogen umgewandelt werden und umgekehrt.
2.Video: Im Video wird erklärt was mit den Aminosäuren in unserem Körper passiert und wofür die überschüssigen Aminosäuren von Nutzen sein können. Es wird auch kurz angedeutet was mit den abgespaltenen Aminosäuren passiert die in Harnstoff umgewandelt werden.
3.Video: Hier wird die Zellatmung und die Milchsäuregärung erläutert und wie wir die Energie speichern und dann nutzen können. Es wird auch gesagt wann die Milchsäuregärung angewendet wird und welche Nachteile sie mit sich bringt. Die Energieliferanten werden kurz miteinander verglichen.
Die Videos hängen mit der Skizze zusammen, weil die Nährstoffe durch den Körper wandern. Auf der Skizze sind die wichtigsten Stationen, vom Video, skizziert. Man erkennt auch die Inputs und Outputs, welche beim Baustoffwechsel (3.Video) entstehen. Die Leber und die Wege dorthin und von dortaus spielen eine wichtige Rolle bei den Vorgängen die in den Videos erläutert werden.

Makroskopische Darstellung der Verdauungsorgane

Kaninchen haben einen sehr ähnliche Verdauungstrakt wie wir Menschen. Wir werden in der Lektion ein Kaninchen sezieren, vorher aber sollten wir uns ein wenig über die Verdauung beim Kaninchen informieren:

Der Verlauf startet ganz normal, in dem die Kaninchen das Essen aufnehmen.

Es kommt vom Mund, durch die Speiseröhre in den Magen. Kaninchen können aber nicht erbrechen, weil die Speiseröhre fast nur am Magenausgang Muskeln hat. Nach dem Magen kommt der Nahrungsbrei in den Dünndarm, wo er mit vergleichsweise wenig Gallenflüssigkeit und Saft aus der Bauchspeicheldrüsensaft vermischt wird. Später kommt der Nahrungsbrei in den Blinddarm der ziemlich gross ist. Hier werden Nahrungsfasern und Eiweissstoffe zerlegt. Der Blinddarm ist deshalb so gross, weil Kanninchen viele pflanzliche Nahrung zu sich nehmen und die Stäbchenbakterien gut verdauuen können müssen. Schlussendlich decken sie 30%-40% des Energiebedarfs. Der Blinddarm eines Menschen hingegen ist ein kleiner Teil des Darms. Bei diesem Vorgang entstehen natürlich auch Abfallprodukte, aber auch nahrhafte Moleküle bleiben übrig. Diese werden zu einem feuchten Kot, welchen das Kaninchen gleich vom After frisst. Der restliche Nahrungsbrei gelangt in den Dickdarm, in welchem er zu Kotkügelchen zusammengepresst wird.

Ich glaube der menschliche Dickdarm sieht ganz anders aus als der des Kaninchens. In den Modellen sieht der Dickdarm sehr gross und ich nehme an die einzelnen Reste des Nahrungsbreis, die zusammengepresst werden, sehen unserem Kot ähnich. Denn das war beim Kaninchen ja auch so. Der Blinddarm eines Kaninchens ist wirklich gross (auf dem Bild oben das Nummer 3) und man könnte meinen es sei der Dickdarm. Die Speiseröhre ist, sobald wir sie mögichst weit oben abgeschnitten haben, mir ganz kurz vorgekommen. Sie war unten fest. Ansonsten gibt es, glaube ich, nichts mehr zu ergänzen.

Makroskopische Darstellung der Verdauungsorgane

 

In unserer ergänzten Skizze sieht man neu:

die Nieren

den Mastdarm

die Galle

den Blinddarm

den Wurmfortsatz

&  die Gallengänge

Diese Organe waren auf der vorherigen Skizze, die man im ersten Blog findet, nicht zu sehen. Die Organe die schon auf der ersten Skizze zu sehen waren haben sich nicht verändert.

Meine Vermutungen zu den Funktionen der Organe:

Die Nieren kontrollieren den Wasserspiegel.

Der Mastdarm ist am Ende der Verdauung und 

Der Blinddarm ist für einen speziellen Teil der Verdauung gedacht.

Die Galle produziert Gallensaft.

Der Blinddarm dient zur Verdauung.

Die Gallengänge transportieren Gallensaft in den Darm.   

 

chemische Zerlegung der Nahrung in Nährstoffe

Nach dem Text konnte ich mir einige Fragen der letzten Aufträge klären:

Wieso sind als Mengenangaben nur Nullen angegeben? (Auftrag 2)

Weil wir die Werte selber eintragen müssen (bzw. sie werden aus unseren Aufgaben heraus berechnet)

Was sind Zellulosen und warum nehmen wir sie auf und scheiden sie wieder aus? (A2)

Zellulosen = Nahrungsfasern = Balasstoffe

Sie sind nicht zerlegbar und unser Körper kann sie nicht aufnehmen.
Jetzt muss ich diese Fragen beantworten:
Worin unterscheiden sich Stärke und Zucker?
Stärke wird schon teilweise im Mund zerlegt. Sie enthält keine Glucose.
Zucker besteht aus Glucose und Fructose.
Meine Fragen und Antworten zur chemischen Zerlegung:
Was ist der pH-Wert?
Das zeigt an wie viel Säure es hat.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Peptiden und Eiweissen?
Die Peptide sind ein Zwischenschritt/"Zwischenzerlegung" zwischen Natürlichen Proteinen und Aminosäuren. Aus Peptiden werden Dipeptide. Sie werden gespalten von der Peptidase.

Zu diesem Thema mussten wir in unserem Team Videos machen und auf YouTube stellen.
Die Links dazu findet ihr hier:

 https://youtu.be/IQyMigO3_Q0
https://youtu.be/O7nxhPEz62U
https://youtu.be/yTU2GG0rAhw

Aufbau eines Input-Output-Modells des Menschen

Es wird genau so viel Luft ausgeatmet wie eingeatmet.

Zellulose wird genau so wie es aufgenommen wird wieder ausgeschieden.

Wenn wir die Summenformeln betrachten, dann merken wir dass alles was wir aufnehmen wird auch wieder ausgeschieden.

---> Keine Stoffe gehen verloren.

Aber wir sehen auch, dass es eine Spalte gibt die anzeigt wie viel Energie entsteht.

---> Aus der aufgenommenen Nahrung entsteht Energie und Abfall

Was mir bei der Spalte mit Wasser (Input) aufgefallen ist, ist dass angeblich der ganze Anteil Wasser Sauerstoff ist. Weil es zeigt genau gleich viel Anteil Sauerstoff wie Wasser, aber Wasser besteht ja aus Sauerstoff und Wasserstoff. Wie kann das sein?