Zähne, Leber und Nieren: Aufbau & Funktion

Das Wichtigste in Kürze

Um aus Nahrung und Flüssigkeit die vom Körper benötigten Nährstoffe zu erlangen, muss Nahrung zunächst grob zerkleinert werden, bevor sie in ihre einzelnen kleinen Bestandteile zersetzt werden kann. Nicht alle Stoffe, die dabei entstehen, können so direkt verwendet werden. Manches wird ab- und umgebaut, einiges wird gar nicht verwendet und muss wieder ausgeschieden werden. Die Zähne sind an der Zerkleinerung der Nahrung beteiligt, die Leber am Stoffabbau bzw. -aufbau und die Niere an der Filterung des Blutes.

Die Zähne

Kleinkinder im Alter von zwei bis drei Jahren bekommen $20$ Milchzähne, die im sechsten Lebensjahr von den $32$ bleibenden Zähnen abgelöst werden. Jeder Zahntyp (Schneidezahn, Eckzahn, Backenzahn) hat eine unterschiedliche Funktion. So kannst Du mit den Schneidezähnen ein Stück Apfel abbeissen und die Backenzähne zerkleinern ihn zu einem Brei, sodass Du ihn runterschlucken kannst.

Schneidezahn	Eckzahn	Backenzahn

20 Milchzähne

Im Kiefer eines Kindes ist noch nicht genügend Platz für die bleibenden Zähne, deshalb dienen die Milchzähne als Platzhalter, helfen bei der Sprachentwicklung und beim Kauen.

32 bleibende Zähne

Davon 28 Zähne und 4 mögliche Weisheitszähne (6.). Neben den Weisheitszähnen befinden sich die hinteren Backenzähne (5.), dann kommen die vorderen Backenzähne (4.), die Eckzähne (3.) und vorne im Mund die Schneidezähne (2.). Bakterien im Mund verarbeiten Zucker und geben dabei eine Säure ab, die den Zahnschmelz angreift, wodurch Löcher entstehen können. Karies (Zahnfäule) kann entstehen.

Biologie; Ernährung und Verdauung; 1. Sek / Bez / Real; Zähne, Leber und Nieren: Aufbau & Funktion

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Der Aufbau eines Zahnes ist immer gleich:

Zahnkrone: oberer, sichtbarer Teil, hier exemplarisch mit einem Kariesdefekt.
Zahnschmelz: härtestes Material im Körper, Oberfläche der Zahnkrone.
Zahnhals: unter der Zahnkrone, bedeckt vom Zahnfleisch.
Wurzel: Verankerung im Kieferknochen.
Zahnbein: Inneres des Zahnes.
Zahnhöhle: Inneres mit Blutgefäßen und Nerven.
Zahnzement: Schutz des Zahnbeins im Wurzelbereich.

Die Leber

Das Blut aus dem Bereich des Dünndarms (7.) enthält alle wichtigen Nährstoffe aus der Nahrung, aber auch mögliche unerwünschte Stoffe. Es fliesst deshalb direkt in die Leber (3.), wo schädliche oder giftige Stoffe aus der Nahrung in unschädliche abgebaut werden.

(1.) Lebervene, (2.) Speiseröhre, (3.) Leber, (4.) Magen, (5.) Gallenblase, (6.) Bauchspeicheldrüse, (7.) Dünndarm, (8.) Arterie

Abbau von Proteinen

Alle Proteine aus der Nahrung, die nicht als Baustoff verwendet werden, dienen als Energiequelle. Die dabei anfallenden Aminosäuremoleküle werden in der Leber zu Harnstoff umgewandelt, sonst könnte in den Zellen eine schädlich hohe Ammoniak-Konzentration entstehen. Der Harnstoff fliesst dann mit dem Blut in die Niere und wird ausgeschieden.

Herstellung von Gallensaft

Die Leber produziert den fettabbauenden Gallensaft, der in der Gallenblase (5.) gespeichert wird, und während der Verdauung in den Dünndarm (7.) abgegeben wird.

Speicherung von Glucose

Die Leber kann überschüssige Glucose aus dem Blut als Glykogen speichern. Glykogen kann bei Bedarf wieder in Glucose umgewandelt werden und liefert dem Körper somit Energie.

Die Niere

Alle Stoffe im Körper befinden sich in einer bestimmten Konzentration, die zwar schwanken kann, aber durch viele Mechanismen in einer gewissen Schwankungsbreite gehalten wird. Damit Körperzellen überleben können, müssen sie sich in dieser Schwankungsbreite befinden, was auch Prinzip der Homöostase genannt wird. Die Niere reguliert die Konzentration dieser Stoffe.

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(1.) Nierenpyramide (8-16 Stück) enthält je $1-1{,}2\, Mio.$ Nephrone (Bild unten), (2.) Nierenmark, umgeben von der Nierenrinde, (3.) Nierenvene, (4.) Nierenarterie, (5.) Nierenbecken, (6.) Harnleiter

Zusatzinfo für höhere Klassen: Harnbildung

Wie wird Harn gebildet?

Harnbildung geschieht durch eine Druckfiltration:

Blut kommt durch die Nierenarterie und landet in einem Knäuel aus Kapillaren in der Bowman´schen Kapsel.
Der Druck in den Kapillaren entsteht dadurch, dass die abführende Arterie einen kleineren Durchmesser hat als die zuführende, sodass Flüssigkeit aus dem Blut in den Hohlraum der Bowman´schen Kapsel gepresst wird.
Die Kapillarwand und die aufliegenden Zellen halten grosse Proteinmoleküle und Blutzellen zurück. Ausserdem werden in Wasser gelöste Stoffe, wie Glukose, Salze und Harnstoff, abgepresst, sodass pro Tag etwa $170$ Liter Primärharn entsteht.
Durch das Nierenkanälchen werden anschliessend Glukose, Salze und Wasser wieder in das Gewebe aufgenommen und über die Venen abtransportiert.
Wasserrückgewinnung in der Henle´schen Schleife.
Entfernung von Salzen aus der Harnflüssigkeit im absteigenden Ast.
Weitere Wasserresorption durch eine hohe Ionenkonzentration im umliegenden Gewebe, die eine Osmose bewirkt.
Das Sammelrohr führt durch einen weiteren Bereich hoher Salzkonzentration, sodass ca. $1{,}5$ Liter Endharn pro Tag entstehen.
Der Endharn enthält am Ende die höchste Konzentration an Harnstoff, Salzen und Giftstoffen.
Hormone regeln die Stoffabgabe so, dass eine Homöostase in den Geweben besteht.

Aufbau eines Nephrons

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Nephron: (1.) Arterie, (2.) Bowman´sche Kapsel, (3.) Nierenkanälchen, (4.) Nierenkanälchen, (5.) Sammelrohr für Urin (Endharn), (6.) Henle´sche Schleife (Wasserrückgewinnung), (A) Cortex, (B) Medulla