Stoffaufnahme und Ausscheidung

Zusammenfassung

Heterotrophe Organismen wie Mensch und Tier stehen in regem Stoffaustausch mit ihrer Umgebung. Die Hauptnährstoffe Kohlenhydrat, Eiweiß und Fett werden im Magendarmtrakt hydrolytisch in ihre niedermolekularen, resorbierbaren Bausteine zerlegt. Beim oxidativen Abbau der Brennstoffe in den Zellen ist Sauerstoff der finale Elektronenakzeptor. O₂ wird in den Lungen aufgenommen und durch das Hämoglobin der Erythrozyten den Geweben zugeführt; das Hämoglobintetramer ist dank der Kooperativität seiner 4 O₂-Bindungsstellen hierfür hervorragend geeignet. O₂ und CO₂ diffundieren frei durch alle Membranen. CO₂ wird im Blut hauptsächlich als Hydrogencarbonat HCO₃ ⁻ zu den Lungen transportiert, die CO₂ abatmen. Die anderen Stoffwechselendprodukte werden mit dem Urin ausgeschieden, einige auch durch die Leber mit der Galle.

Die Niere ist das Hauptorgan zur Aufrechterhaltung eines konstanten ″‍Milieu intérieur‍″. Flüssigkeitskompartimente, deren Volumen, Ionenzusammensetzung, pH-Wert und bei homoiothermen Spezies sogar deren Temperatur konstant gehalten wird, waren eine Voraussetzung für die Zellspezialisierung in Vielzellern. Der Wasser-, Elektrolyt- und Säure-Basen-Haushalt des Körpers wird in diesem Sinne reguliert: Die Hormone Vasopressin und Aldosteron kontrollieren die Ausscheidung von Wasser bzw. Elektrolytionen durch die Nieren; verschiedene Puffersysteme, sowie Nieren und Lungen sorgen für einen konstanten pH-Wert der Körperflüssigkeiten.