10  Der Mensch als Lebewesen

10.3  Stoffwechsel

NATURA_LB_5_Bayern_049403

[zu SB S. 176/177]

1 Nenne die Organe, die die Nahrung durch-wandert, und gib jeweils ihre Aufgabe an. Mund: Zerkleinerung der Nahrung, Einspei-cheln der Nahrung Speiseröhre: Transport in den Magen Magen: Sammeln der Nahrung, Zerkleinerung der Eiweiße Dünndarm: Zerlegung aller Nährstoffe in die kleinsten Bausteine, Aufnahme dieser Baustei-ne ins Blut Dickdarm: Aufnahme von Wasser und Mineral-stoffen in den Körper Mastdarm: Sammeln des Kots

Lösungen

0 2 Beschreibe den Zusammenhang zwischen dem Bau und der Funktion der Speiseröhre. Die Aufgabe der Speiseröhre besteht darin, den Nahrungsbissen vom Mund in den Magen zu befördern. Hierzu eignet sich der röhren-förmige Bau. Zusätzlich dienen zum Transport die Muskeln. Durch den Schleim, der in der Speiseröhre gebildet wird, kann der Nahrungs-brei außerdem besser gleiten.

3 Beschreibe die Funktion der Verdauungs-säfte. Die Verdauungssäfte teilen die langen und großen Bestandteile der Nährstoffe in kleinere Bausteine, sodass sie über die Darmschleim-haut in den Körper übertreten können.

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So können Sie mit dem Thema arbeiten

Einstieg/Motivation Leitfrage Welchen Weg nimmt die Nahrung durch unseren Körper und welche Aufgaben haben die betei-ligten Organe?Methodenauswahl• Impuls: Gummibärchen mitbringen. Frage: Auf welche Reise begibt sich das Gummibärchen,

wenn ich es esse? • Vorwissen zum Verdauungsvorgang abfragen und an der Tafel festhalten.

Erarbeitung • Text im Schülerbuch S. 176/177 lesen.• Arbeitsblatt „Der Weg der Nahrung“, s. Lehrerband S. 403 bearbeiten.• Ein menschliches Torsomodell als Anschauungsobjekt (s. Praktische Tipps „Demonstration:

Modell eines menschlichen Torsos”, Lehrerband S. 402).• Arbeitsteilige Gruppenarbeit: Die Schüler und Schülerinnen erarbeiten die Aufgaben der ein-

zelnen Organe und halten die Ergebnisse mit Zeichnungen und Stichpunkten auf Plakaten fest.

Sicherung • Die Schülerinnen und Schüler erklären mündlich anhand des Torsomodells den Weg der Nahrung und die Aufgaben der einzelnen Organe.

• Zeichnen des Weges der Nahrung mit Pfeilen in die Abbildung des Arbeitsblattes.• Präsentation der Plakate und Zusammenführen der Ergebnisse aus der Gruppenarbeit.

Vertiefung • Im Schülerbuch S. 241 die Aufgabe 2 bearbeiten.• Bestandteile der Nahrung durch z. B. Stärketest nachweisen.• Den menschlichen Verdauungstrakt mit dem von Pflanzenfressern, z. B. des Pferdes, verglei-

chen.• Versuch zur Oberflächenvergrößerung des Dünndarms (s. Praktische Tipps „Versuch zur Ober-

flächenvergrößerung, Lehrerband S. 402).

Kompetenzerwerb Kompetenzbereiche: Der Schwerpunkt liegt auf dem Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung. Die Schülerinnen und Schüler können Hypothesen formulieren und Texten Informationen entnehmen. In der Erarbeitungs- und Sicherungsphase wird vor allem der Kompetenzbereich Kommunikation geübt. Sie erweitern ihr Fachwissen zum Thema „Der Weg der Nahrung”.Gegenstandsbereich: Stoff- und Energieumwandlung, Struktur und Funktion, insbesondere das Prinzip der Oberflächenvergrößerung

Der Weg der Nahrung [SB S. 176/177]

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Demonstration: Modell eines menschlichen TorsosDamit sich die Schülerinnen und Schüler den Weg der Nahrung durch den Körper besser vor Augen führen können, sollten Sie mit dem menschlichen Torso aus der Biologiesammlung arbeiten. Zum einen motiviert es die Schüle-rinnen und Schüler und zum anderen können sie die einzelnen Organe haptisch und optisch wahrnehmen und sich so den Weg der Nahrung leichter vorstellen.

Es sollte den Schülerinnen und Schülern bewusst gemacht werden, dass erst ein Zusammenspiel aller beteiligten Organe die Verdauung ermög-licht.

Zerlegung von NährstoffenBei der Nährstoff-Zerlegung im Dünndarm werden die Verdauungssäfte im Schülerbuch auf Seite 241 in ihrer Funktion mit einer Schere verglichen. Sie können diesen Vergleich aufgrei-fen und eine aufgemalte Eiweiß- oder Kohlen-hydratkette zerschneiden. Dadurch werden die Nährstoffbausteine für die Schülerinnen und Schüler sichtbar und es wird klarer, dass Nähr-stoffe erst zerlegt werden müssen, damit sie klein genug sind, um über die Darmwand in das Blut aufgenommen werden zu können.

Versuch zur OberflächenvergrößerungIn diesem Zusammenhang beschreibt das Schülerbuch die Aufgabe des Dünndarms. Damit die Stoffaufnahme im Dünndarm gewährleistet ist, ist die Oberfläche des Dünndarms vergrö-ßert. Dies können Sie mithilfe eines Versuches veranschaulichen:

Sie brauchen hierfür ein Frottee- und ein Baumwollhandtuch und zwei Schalen mit 500 ml Wasser. Stellen Sie zuerst einen Bezug zwischen dem Aufbau des Dünndarms und des Frottee-

handtuchs her. Ein geeignetes Bild des Darms finden Sie auf der Seite 240 im Schülerbuch. Die Schülerinnen und Schüler werden erkennen, dass die Webschlaufen des Handtuches den Darmzotten entsprechen und ein faltig gelegtes Handtuch den Falten der Darmwand.

Stellen Sie kurz den Versuchsablauf vor, indem Sie den Schülerinnen und Schülern zwei Schalen mit ca. 500 ml Wasser zeigen und die Frage stel-len, welches Handtuch ihrer Meinung nach mehr Wasser aufsaugt und warum. Lassen Sie von den Schülerinnen und Schülern Hypothesen zum Ergebnis formulieren. Anschließend tauchen Sie beide Tücher in die Schüsseln mit Wasser. Das Frotteehandtuch wird aufgrund seiner Struktur wesentlich mehr Wasser aufsaugen. Anschlie-ßend schaffen Sie den Transfer zum Aufbau der Innenwand des Dünndarms.

Sie können diesen Versuch auch von den Schüle-rinnen und Schülern in einer Gruppenarbeitspha-se selbstständig durchführen lassen. Überprüfen Sie abschließend die zuvor formu-lierten Hypothesen.

An dem Beispiel der Oberflächenvergrößerung kann das Basiskonzept Struktur und Funktion nachvollzogen werden.

Praktische Tipps

Zum DünndarmDer menschliche Dünndarm liegt gewunden in der Bauchhöhle und nimmt mit seinen ca. 3 Me-tern Länge dadurch nur relativ wenig Raum ein. Die innere Oberfläche des Dünndarms ist nicht glatt, sondern ringförmig gefaltet. Diese Falten sind mit ungefähr 4 Millionen Zotten versehen. Auf den Zotten sind weitere Ausstülpungen, die

den Bürstensaum bilden. Durch diese Struktur kommt es zu einer Oberflächenvergrößerung um mehr als das 6000-Fache, die für die regelmäßi-ge Aufnahme von Nährstoffen unabdingbar ist. Die Oberfläche des Darms beträgt 2000 m2. Bei einem Durchmesser des Darms von 3–4 cm hätte eine glatte Oberfläche nur 0,33 m2.

Zusatzinformation

Handtuchausgebreitet

Handtuchgefaltet

einzelne Webschlaufen

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280 cm

4 cm

0,35 m2 1

1 m2 3

10 m2 30

200 m2 600

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280 cm

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© AlsKopiervorlagefürdeneigenenUnterrichtsgebrauchfreigegeben.ErnstKlettVerlagGmbH,Stuttgart2017 NATURA_LB_5_Bayern_049403

Der Weg der Nahrung

Wenn du morgens ein Brötchen frühstückst, zerkleinerst du es mit deinen Zähnen, damit du es herunter-schlucken kannst. Anschließend wird die Nahrung von deinem Körper noch weiter in kleinste Bausteine (Koh-lenhydrate, Fette und Eiweiße) zerlegt. Kohlenhydrate und Fette werden für den Energiestoffwechsel des Körpers genutzt. Für den Aufbau von zum Beispiel Muskeln oder Haaren verwendet der Körper die Eiweiße. Die Bausteine werden aus dem Dünndarm in das Blut aufgenommen und dadurch im Körper verteilt. Damit die Nahrung optimal für deinen Körper genutzt werden kann, hat jedes Verdauungsorgan ganz spezielle Aufgaben.

1 Beschrifte die Abbildung und gib mithilfe eines Pfeils den Weg der Nahrung durch den Körper an.

2 Ordne den Organen die richtigen Aufgaben zu. Schreibe dazu die passende Zahl der obigen Abbildung in das richtige Feld der Tabelle. (Tipp: Manchmal sind es auch mehrere Zahlen in einem Feld.)

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Zahl Aufgabe

Dieser Muskelschlauch befördert die Nahrung in den Magen.

Hier wird die Verdauung aller Nährstoffe abgeschlossen. Die Nahrungsbausteine werden in das Blut aufge-nommen.

Zerkleinern der Nahrung.

Sammeln von Kot.

Nahrungsbrei kann ge-schluckt werden. Stärke wird zerlegt.

Der Nahrungsbrei wird hier gesammelt und mit Magen-saft durchmengt. Eiweiße werden zerlegt.

Ausscheiden des Kots.

Die unverdaulichen Reste werden hier gesammelt. Was-ser und Mineralstoffe werden vom Körper aufgenommen.

Geben Verdauungssäfte ab.

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10.3  Stoffwechsel

ARBEITSBLATT Der Weg der NahrungLösungen 1

2 Zahl Aufgabe

4 Dieser Muskelschlauch befördert die Nahrung in den Magen.

10 Hier wird die Verdauung aller Nährstoffe abgeschlossen. Die Nahrungsbausteine werden in das Blut aufgenommen.

1, 6 Zerkleinern der Nahrung.

14 Sammeln von Kot.

1 Nahrungsbrei kann geschluckt werden. Stärke wird zerlegt.

Zahl Aufgabe

6 Der Nahrungsbrei wird hier gesammelt und mit Magensaft durchmengt. Eiwei-ße werden zerlegt.

15 Ausscheiden des Kots.

11 Die unverdaulichen Reste werden hier gesammelt. Wasser und Mineralstoffe werden vom Körper aufgenommen.

7, 8, 6 Geben Verdauungssäfte ab.

Praktische Tipps Zum ArbeitsblattEs bietet sich an, vor der Bearbeitung des Arbeitsblattes „Der Weg der Nahrung” (s. Lehrer-band S. 403) mit den Schülerinnen und Schüler die Bestandteile der Nahrung und die Zerle-gung in ihre Bausteine zu besprechen.

Kompetenzerwerb Kompetenzbereich „Schwerpunkt Fachwissen”: Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Weg der Nahrung bei der Verdauung und benennen die daran beteiligten Organe.Gegenstandsbereich„Stoff- und Energieumwandlung”: Mithilfe des Arbeitsblattes erkennen die Schülerinnen und Schüler, dass Organe und Organsysteme Bestandteile des menschli-chen Organismus sind. Sie lernen, dass die menschliche Verdauung nur im Zusammenwirken aller beteiligten Organe funktionieren kann.

1 Mundhöhle

2 Zunge

3 Speicheldrüsen

7 Bauchpeicheldrüse

8 Gallenblase

9 Zwölffingerdarm

10 Dünndarm

11 Dickdarm

12 Blinddarm

14 Mastdarm

15 After

13 Wurmfortsatz

4 Speiseröhre

5 Leber

6 Magen