am Puls Biologie 5, Schulbuch

98 4.2 Exkretion im Tierreich Exkretion: Ausscheidung von Abfallprodukten des Stoffwechsels Exkretstoffe Warum entstehen überhaupt giftige Abfallstoffe? Das Verdauungssystem nimmt nur Verwertbares aus der Nahrung auf. Wie kann es sein, dass dar- aus etwas Schädliches entsteht? Kohlenhydrate und Fette (die ja nur aus den Ele- menten Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen) können vollständig zu Wasser und CO 2 abgebaut werden – hier entsteht kein Gift. CO 2 wird ausgeatmet, und Wasser ist sowieso Haupt- bestandteil der Zellen. Der Proteinstoffwechsel ist problematischer: Proteine bestehen aus ver- schiedenen Aminosäuren, die allesamt Stickstoff enthalten. Beim Um- und Abbau von Aminosäu- ren (und im geringen Ausmaß auch anderer N-haltiger Substanzen) bleibt ein Teil des Stick- stoffs übrig – in Form von Ammoniak (NH 3 ). Ammoniak wird in wässriger Lösung zum Ammo- nium-Ion (NH 4 + ), einem starkem Zellgift, das schnell aus dem Körper entfernt werden muss. Die meisten Wassertiere sondern das wasser- lösliche Ammonium direkt durch Haut und Kie- men ab ( k Abb. 4). Landtiere können dies nicht, sie müssen mit Wasser sparsam umgehen. Sie beseitigen dieses Gift durch Bildung von Harn- stoff oder Harnsäure . Harnstoff ist viel harmloser als Ammonium, muss aber dennoch laufend mit Wasser abgegeben werden (durch den Harn). Harnsäure ist weniger problematisch und wird zB vom Vogelembryo in großer Menge im Ei ab- gelagert. Auch der weiße Brei rund um den Vogelkot besteht v. a. aus Harnsäure. Ammoniak ist ein giftiges Abfallpro- dukt und kann als Ammonium, Harn- stoff oder Harnsäure ausgeschieden werden Abb. 4: Exkrete im Tierreich. Der aus dem Aminosäurestoffwechsel stammende Ammoniak ist ein starkes Zellgift. Exkretion hat die Aufgabe, diesen Stoff direkt (als Ammonium) auszuscheiden oder zu anderen Stoffen umzu- wandeln, die dann ausgeschieden werden. Umwandlung in Harnstoff Umwandlung in Harnsäure Abbau- prozesse Ammoniak (NH 3 ) als Nebenprodukt Ammonium-Ion Exkretion Exkretion Exkretion Knochenfische Säuger, Amphibien Reptilien, Insekten, Vögel Aminosäuren , Nukleotide Die Entsorgung von Abfallstoffen des Stoffwech- sels aus dem Körper nennt man Exkretion . Dieser Vorgang geschieht in drei Schritten, die durch den folgenden Vergleich verdeutlicht werden: Stell dir vor, in deinem Zimmer herrscht völliges Chaos. Zunächst gibst du alle frei herumliegen- den Gegenstände in einen großen Karton – das entspricht der Filtration . In einem zweiten Schritt prüfst du die Gegenstände im Karton er- neut und holst alles wieder heraus, was du doch behalten möchtest – das entspricht der Reab­ sorption . Im letzten Schritt leerst du den verblei- benden Inhalt des Kartons in den Müllcontainer – das ist die Ausscheidung der Abfallstoffe. Alle drei Vorgänge zusammen entsprechen der Exkretion im Körper von Tieren. Doch warum ist Exkretion überhaupt nötig? So wie in unseren Zimmern in Zeiten intensiver Arbeit oft ein Durcheinander entsteht, geschieht dies auch in Zellen: Im Zuge des Stoffwechsels sammeln sich diverse Stoffe in den Körper- flüssigkeiten an. Manche davon (zB Ammoniak) sind schädlich und müssen aus dem Körper ent- fernt werden, bevor sie Schaden anrichten. An- dere wiederum (zB Zucker) sind zu wertvoll, um sie auszuscheiden. Diese Stoffe dürfen nicht ver- loren gehen und müssen daher zurückgeholt werden. Die Exkretion darf nicht mit der Exkrementation verwechselt werden: Exkremente sind die unver- daulichen Reste der Nahrung, die den Darm als Kot verlassen. Exkrete dagegen sind Stoffe, die im Körper beim Stoffwechsel als Abfall entstehen und entsorgt werden müssen. Daher gibt es zwei getrennte Systeme, wir scheiden Kot (als Exkre- ment) und Harn (als Exkret) aus. Beim Stoffwechsel entstehen Abfall- stoffe, die aus dem Körper entfernt werden müssen Nur zu Prüfzwecken – Eigent m des Verlags öbv