WKrek Kapitel 1 Erna%CC%88hrung 2011

Ernährung bei Tieren
Ernährung 1
1.  Nahrungsanforderungen: Tiere sind heterotroph und benötigen
Nahrung um den Energiebedarf zu decken
2.  Verschiedene Formen der Nahrungsaufnahme: Anpassungen der
Nahrungsaufnahme ans Nahrungsangebot and Spezialisierung auf
bestimmte Typen von Nahrung mit verschiedenen Strategien
3.  Verwertung der Nahrung: Aufnahme, Verdauung, Resorption,
Ausscheidung
Ernährung 2
4.  Verdauungssystem von Säugern: Mund-Oesophagus, Magen,
Dünndarm, Dickdarm, hormonale Regulation
5.  Evolutionäre Anpassungen von Nahrungsspezialisten:
Zahnapparate, Darmtrakt
Kapitel 41:Tierernährnug
Ernährung
•  Nahrung wird angenommen, auseinander genommen und
aufgenommen; dieser Vorgang wird als Ernährung
bezeichnet
•  Tiere lassen sich in drei große Kategorien einordnen:
–  Pflanzenfresser (Herbivoren) nehmen vor allem
Pflanzen und Algen zu sich,
–  Fleischfresser (Carnivoren) andere Tiere,
–  Allesfresser (Omnivoren) Tiere ebenso wie Pflanzen
und Algen
Was muss Ernährung leisten?
1.  Betriebsstoffe (chem. Energie für die gesamte
Zellarbeit)
2. Kohlenstoffgerüste (als Rohmaterial für sämtliche
Biosynthesevorgänge)
3. Essentielle Nährstoffe (Substanzen die ein Tier sich
aus keiner mit der Nahrung augegenommenen
Vorstufe selbst herstellen kann und sich daher in
bereits fertigen Zustand aus der Umwelt zuführen
muss)
Kapitel 41:Tierernährnug
Nährwert und Verwertung von Lebensmitteln
•  Nährwert von Lebensmitteln ist verschieden
•  Verschiedene Lebensmittel decken Energiebedarf
unterschiedlich lang (Ruhe, Gehen Joggen)
Kapitel 41:Tierernährnug
Essenzielle Nährstoffe
•  Es gibt vier Gruppen essenzieller Nährstoffe:
–  essenzielle Aminosäuren
–  essenzielle Fettsäuren
–  Vitamine
–  Mineralstoffe
Essenzielle Aminosäuren
•  Tiere benötigen 20 Aminosäuren zum Aufbau ihrer Proteine; die
Mehrzahl der Tierarten kann ungefähr die Hälfte davon selbst
synthetisieren, vorausgesetzt, die Nahrung liefert organischen
Stickstoff
•  Die restlichen Aminosäuren müssen in vorgefertigter Form mit der
Nahrung aufgenommen werden; deshalb werden sie als
essenzielle Aminosäuren bezeichnet
•  Eine Ernährung, bei der eine oder mehrere essenzielle
Aminosäuren nur unzureichend zugeführt werden, führt zu
Proteinmangel (der häufigsten Form der Mangeler-nährung bei
Menschen)
Folie: 6
Essenzielle Aminosäuren (cont’d)
•  Fleisch, Eier und Käse enthalten alle essenziellen Aminosäuren
und liefern sie dem Organismus in den richtigen
Mengenverhältnissen
•  Pflanzliche Proteine dagegen sind meist “unvollstän-dig”, weil
ihnen eine oder mehrere essenzielle Aminosäuren fehlen
•  Zur Vermeidung von Proteinmangel muss eine vegetarische
Ernährung deshalb verschiedene pflanzliche Produkte umfassen,
die gemeinsam alle essenziellen Aminosäuren in ausreichender
Menge liefern
Essenzielle Fettsäuren
•  Tiere können die meisten benötigten Fettsäuren, bis auf
einige Ausnahmen, selbst synthetisieren
•  Essenziell sind vor allem ungesättigte Fettsäuren (das
heißt solche, die eine oder mehrere Doppelbindungen
enthalten)
•  Ein Mangel an Nährstoffen ist bei dieser Gruppe selten
Vitamine
•  Vitamine sind organische Moleküle mit vielfältigen
Funktionen, die in sehr geringer Menge in der Nahrung
enthalten sein müssen
•  Heute kennt man 13 Vitamine, die für den Menschen
essenziell sind
Vitamine
sind essentielle Bestandteile der Nahrung.
Wasserlösliche Vitamine: B1, B2, Niacin, B6,
Pantothensäure, Folsäure, B12, Biotin, Vitamin C
Fettlösliche Vitamine: A (Retinol), D, E, K
Kapitel 41:Tierernährnug
Mineralstoffe
•  Mineralstoffe sind anorganische Bestandteile in
der Nahrung wie Zink und Kalium, die in der
Regel nur in sehr geringen Mengen benötigt
werden
Mangelernährung
•  Unterernährung ist die Folge, wenn über längere Zeit
hinweg Nahrung aufgenommen wird, die weniger chemische
Energie enthält, als der Organismus verbraucht
•  Von Fehlernährung dagegen spricht man, wenn der
aufgenommenen Nahrung über längere Zeit ein oder
mehrere lebenswichtige Nährstoffe fehlen
Unter/Ueberernährung
1.  Weniger Kalorien werden aufgenommen als verbraucht
(Unterernährung)
- Glykogenspeicher der Leber
- Muskelglykogen
- Fett (durchschnittlicher Energiebedarf eines Menschen
kann durch Oxidation von nur 0.3 g Fett gedeckt werden)
- Aminosäuremobilisation aus Proteinen (sehr gefährlich)
2.  Mehr Kalorien werden aufgenommen als verbraucht
(Ueberernährung)
- auffüllen von Glykogenspeicher
- anlegen von Fettreserve
- Fettleibigkeit
Kapitel 41:Tierernährnug
Fettleibigkeit in Mäusen
Defekt in Appetit-regulierendem Gen führt zu Fettleibigkeit
bei Mäusen. Die Maus rechts ist eine Wildtyp Maus. !
Kapitel 41:Tierernährnug
Verschiedene Formen der
Nahrungsaufnahme
1. Verschiedene Mechanismen von Nahrungsaufnahmen
2.  Strategien der Nahrungsverarbeitung
3. Verwertung der Nahrung in 4 Schritten: Aufnahme,
Verdauung, Resorption, Ausscheidung.
Kapitel 41:Tierernährnug
Verschiedene Mechanismen von
Nahrungsaufnahmen
1  Partikelfiltirierer
- viele aquatische Tiere (zB Bartenwale)
- Nahrungspartikel werden aus Wasser filtriert
2  Substratesser
- leben in oder auf ihrer Futterquelle
- blattminierende Larven
3  Sauger
- beziehen nährstoffreiche Flüssigkeit aus einem lebenden Wirt
- Egel, Stechmücken saugen Blut von Tieren
4  Schlinger oder Zerkleiner
- essen verhältnissmässig grosse Organismen oder Stücke davon
(Scheren, Klauen, Zähne)
Kapitel 41:Tierernährnug
Strategien der
Nahrungsverarbeitung
1  Nahrungsaufnahme in Vakuolen
(zB Pantoffeltierchen)
2  Nahrungsaufnahme in Darmsäcken
(zB Hydra)
3  Nahrungsaufnahme in Darmkanälen
(zB Insekten, Vögel, Mensch)
Kapitel 41:Tierernährnug
Intrazelluläre Verdauung in
Pantoffeltierchen: Phagozytose
1 Nahrungsaufnahme über das
Mundfeld
2 Verpacken der Partikel in eine
Nahrungsvakuole
1
3
3 Durch Fusion mit Lysosomen
werden in die Vakuole
hydrolytische Enzyme sezerniert
2
4
4 Unverdauliches wird durch
Exocytose beseitigt.
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Extracelluläre Verdauung: Hydra
Hydra besitzt primäre Körperhöhle
(Sack) in den der Verdauungsvorgang
extrazellulär abläuft
Drüsenzellen sezernieren Enzyme in
den Gastralraum (erste Schritte der
Verdauung)
Weitere Verdauung in Nährzellen
sobald Teilchen aufgenommen sind
Gastrovaskularsystem hat zwei
Aufgaben: Verdauung und Verteilen
der Nährstoffe (da Kreislaufsystem
fehlt)
Kapitel 41:Tierernährnug
Verdauungssysteme
1 Verdauungssysteme sind geschlossene Röhren
mit Mund und After.
2 Verdauungssysteme sind in Lagerkammern
(Kropf, Magen) und Verdauungskanäle gegliedert.
3 Zerkleinerung erfolgt bei der Aufnahme durch
Kauen (Zähne) oder im Kaumagen (Gizzard).
4 Je nach Entwicklungsstand sind die Drüsen
verteilt in der Wand oder in Drüsen lokalisiert (Pankreas).
5 Die Absorption erfolgt an einer Mukosa (Schleimhaut).
Kapitel 41:Tierernährnug
Verdauungssysteme verschiedener
Tierklassen (Regenwurm)
1.  Röhrenförmiger Verdauungskanal ausgestattet mit Saugorgan
2. Muskulöser Schlund (Pharynx)
saugt Nahrung durch den Mund
ein
3. In Kaumagen wird die im Kropf
eingespeichelte Nahrung
mit Sandkörnern zerkleinert
4. Verdauung und Absorption in
Mitteldarm
5. Absorptionsfläche vergrössert
duch dorsale Falte (Thyphlosole)
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Verdauungssysteme verschiedener
Tierklassen (Insekt)
•  Höher diff. Verdauungssystem
•  Darmrohr gegliedert in: Vorderdarm (Aufnahme), Mitteldarm
(eigentliche Verdauung) und Enddarm.
•  Blinddärme resorbieren die Nährstoffe.
Kapitel 41:Tierernährnug
Verdauungssysteme verschiedener
Tierklassen (Vogel)
•  Verdauungstrakt mit drei Kammern: Kropf, Drüsenmagen,
Muskelmagen
•  Nahrung wird zerrieben, durchmischt, bevor sie in den
Darm gelangt.
•  Vorteil von komplexeren Verdauungstrakten: zusätzliche
Nahrung kann aufgenommen werden bevor frühere Mahlzeiten
Kapitel 41:Tierernährnug
verdaut sind
Verdauungssystem von Säugern
1.  Magen-Darmkanal: Entstehung des Nahrungsbreis (Chymus) und
verschiedene Anhangsdrüsen (Speicheldrüsen, Pankreas, Leber und
Gallenblase) liefern die Verdauungsenzyme.
2.  Mund-Oesophagus- Pharynx: Beginn des Verdauungsprozesses und
Abbau von Nährstoffen
3.  Magen: Zwischenlager für Nahrung, Sterilisierung und Verdauung im
sauren Milieu.
4.  Dünndarm: Beginn der Verdauung im neutralen Milieu, Abbau von
Makromolekülen und dann Resorption in Dünndarm.
5.  Dickdarm: Rückresorption des Wassers und Entsorgung
nichtverwertbarer Teile der Nahrung.
6.  Hormonale Regulation: Bereitstellung von genügend
Verdauungsenzymen
Kapitel 41:Tierernährnug
Verdauungstrakt