Verdauung Wir betrachten eine Nahrungszusammenstellung welche Kohlenhydrate (Stärke, Zucker), Eiweiß, Fett, Ballaststoffe, Wasser und auch Alkohol enthält. Im Folgenden wollen wir den Weg der Nahrung ein wenig genauer betrachten - und welche Rolle welche Enzyme hierbei spielen.
Mundhöhle Als erstes gelangt das Brot in die Mundhöhle, wird von den Zähnen abgebissen, durch Reiben und Stoßen zerkleinert und von den Speicheldrüsen eingespeichelt.
Das Einspeicheln dient zweierlei Zwecken: Einerseits wird der Nahrungsbrei gleitfähiger, andererseits wird der Speisebrei mit Ptyalin (griech. Ptyalon = Speichel), welches auch Speichelamylase (Amylum = Stärke) genannt wird, versetzt. Ptyalin ist die Alpha-Amylase des Mundspeichels und spaltet Stärke vor allem in Oligosaccharide (griech. Oligos = wenige) wie Maltose (Malzzucker). Ein Teil des Alkohols gelangt hier schon über die Mundschleimhäute direkt ins Blut und wird über die Blutbahn im gesamten Körper, einschließlich des Gehirns, verteilt.
Speiseröhre und Magen In der Speiseröhre (Ösophagus) wird der Speisebrei nach unten transportiert und gelangt über den Magenmund (Kardia) in den Magen.
Die Drüsen in der Magenwand produzieren Magensaft, welcher aus Salzsäure und dem Enzym Pepsin besteht. Das Saure Medium dient zweierlei Zwecken: Einerseits verhindert es das überleben von Bakterien, andererseits werden Eiweiße denaturiert. Das Pepsin sorgt für eine weitere Vorverdauung der Eiweiße. Sie werden hier in Bruchstücke von etwa 10-100 Aminosäuren zerkleinert. Kohlenhydrate, Fette und jedoch passieren den Magen weitgehend unverändert. Der Speisebrei, der ab diesem Punkt Chymus genannt wird, wir durch Muskelkontraktion (Peristaltik) weiter zum Pförtner (Pylorus) transportiert. Dieser bildet einen Verschluss zwischen Magen und Darm.
Darm Der Darm (lateinisch intestinum) ist der wichtigste Teil des Verdauungstraktes. Er erstreckt sich Magenpförtner bis zum After. Er ist beim erwachsenen Menschen zirka 8 Meter lang und besitzt wegen der feinen Darmzotten eine Oberfläche von etwa 400 - 500m² (Darmlänge variiert mit Körpergröße). Der Darm ist unterteilt in den Dünndarm (bestehend au Zwölffingerdarm, Leerdarm und Krummdarm) und den Dickdarm (bestehend aus Wurmfortsatz, Blinddarm und Enddarm). Der Dünndarm ist der Hauptort der Verdauung im Körper.
In den ersten Abschnitt des Dünndarms, den Zwölffingerdarm, münden der Gang der Bauchspeicheldrüse und der Gallenblase. Durch diese Drüsenflüssigkeiten wird der Chymus neutralisiert und weiter verdaut. Die Galle emulgiert Fette, das heißt, dass sie diese in kleine Tröpfchen zerlegt, die von Wasser umschlossen sind (sogenannte Mizellen). Diese Mizellen sind für Lipasen angreifbar und ermöglichen die vollständige Verdauung von Fetten. Die Flüssigkeit der Bauchspeicheldrüse enthält die Enzyme zur Spaltung von Eiweißen (Trypsin, Chymotrypsin und Carboxylpeptidase), Zuckern und Fetten.
Lipase, das Enzym zur Fettverdauung spaltet katalytisch Triglyceride und Diglyceride zu Glycerin und freien Fettsäuren. Die so entstandenen "Nahrungsbruchstücke" werden über die Darmzotten absorbiert und durch das Blut im Körper zu den Lagerstätten oder den Orten ihrer Verwendung transportiert. Alkohol wird ebenfalls im Dünndarm durch das Darmepithel absorbiert und über das Blut der Leber zugeführt.
Leber In der Leber wird der Alkohol durch das Enzym Alkoholdehydrogenase (ADH) zu Ethanal (Acetaldehyd) abgebaut, das weiter zu Ethansäure (Essigsäure) oxidiert wird. Die Essigsäure wird über den Citratzyklus und die Atmungskette in allen Zellen des Körpers unter Energiegewinnung zu CO2 veratmet.
Weitere Funktionen der Leber umfassen die Synthese von Gallsäure, welche in der Galle gelagert wird und die kontrollierte Aufnahme und Weiterleitung der bei der Verdauung gewonnenen Glukose. Überschüsse werden hierbei als Glykogen gespeichert, welcher bei Hunger wieder zu Glukose abgebaut wird. Fette werden in der Leber in Form von Lipoproteinen gespeichert. Die Leber beeinflusst gesteuert durch Hormone (z. B. Insulin und Glucagon) den Blutzuckerspiegel und kann ihn, von der Nahrungsmittelzufuhr unabhängig, konstant halten. Insulin aktiviert in der Leber die Verbrennung des Zuckers und hemmt den Abbau von Fett. Eine andere wichtige Eigenschaft ist die Ammoniakentgiftung des Körpers durch Harnstoffbildung. Dieser wird anschließend durch die Nieren ausgeschieden.