Aufgabe Vorschlag C - Aufgabe 4 · Abitur Hessen Ernährungslehre LK 2022

4.1 Beschreiben Sie den Aufbau der Dünndarmschleimhaut mithilfe von Material 8, Ziffern 1–7 sowie drei Transportmechanismen auch mithilfe von Material 9.

Lösung: Aufbau der Dünndarmschleimhaut: - Dreifache Oberflächenvergrößerung durch KERCKRING-Falten (1). - 30-fache Oberflächenvergrößerung durch Zotten (2) und Krypten (3). - Mikrovilli (6) auf den Enterozyten (7) führen zu 600-facher Oberflächenvergrößerung. - Resorption von Nährstoffen über die Enterozyten (7) und Weitertransport über Blutbahnen (4) und Lymphgefäße (5). Drei Transportmechanismen: 1. Einfache Diffusion: Kleine Moleküle wandern entlang des Konzentrationsgefälles ohne Proteine/Energie durch die Membran. 2. Erleichterte Diffusion (kanal- oder carriervermittelt): Größere Moleküle und Ionen passieren mithilfe spezifischer Membranproteine (Kanäle/Tunnel oder Carrier mit Konformationsänderung) entlang des Konzentrationsgefälles ohne Energieaufwand. 3. Aktiver Transport: Transport von Molekülen unter Energieverbrauch (ATP) gegen das Konzentrationsgefälle.

4.2 Analysieren Sie die Veränderungen im Dünndarm bei Zöliakie mithilfe von Material 10 und leiten Sie eine Folge dieser Veränderungen her.

Lösung: Veränderungen: - Durch die chronische Entzündung bilden sich die Darmzotten, Krypten und Epithelzellen stark zurück (Zottenatrophie). - Die Oberflächenvergrößerung der Darmschleimhaut verringert sich drastisch. - Die Anzahl der für Verdauung und Resorption zuständigen Epithelzellen nimmt stark ab. Herleitung einer Folge: - Die Resorptionsfläche im Dünndarm schrumpft massiv, wodurch die Nährstoffaufnahme gravierend vermindert ist (Malabsorption).

4.3 a) Die Betroffenen können keine Laktose mehr vertragen.

Lösung: Die gesunden Epithelzellen bilden normalerweise das Enzym Laktase. Da diese Zellen zerstört sind, fehlt Laktase zur Spaltung von Laktose in Glukose und Galaktose. Die ungespaltene Laktose gelangt in den Dickdarm, wirkt dort osmotisch und wird mikrobiell vergoren.

4.3 b) Die Betroffenen leiden unter Gewichtsverlust.

Lösung: Infolge der verminderten Resorptionsfläche können die Epithelzellen weniger Nährstoffe aufnehmen. Dem Körper stehen zu wenig Nährstoffe zur Energiegewinnung zur Verfügung, sodass körpereigene Speicher (insbesondere Fettgewebe) abgebaut werden müssen.

4.3 c) Die Betroffenen leiden unter teilweise starkem Durchfall und Blähungen.

Lösung: Mangels funktionierender Verdauungsenzyme gelangen ungespaltene Nährstoffe in den Dickdarm. Mikroorganismen bauen diese ab (unter Bildung freier Fettsäuren und Gase -> Blähungen). Zudem binden unresorbierte Nährstoffe und Spaltprodukte osmotisch Wasser im Darmlumen, was zu Durchfällen führt.

4.3 d) Die Betroffenen haben einen Vitamin- und Mineralstoffmangel.

Lösung: Vitamine und Mineralstoffe benötigen für die Aufnahme in die Dünndarmschleimhaut spezifische Carrier-Proteine. Da die Epithelzellen samt Membrancarriern beschädigt bzw. zerstört sind, werden diese Mikronährstoffe nur unvollständig resorbiert.