alpha Lernen - Biologie


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Unsere Sinne Geruch und Geschmack

Was schlecht riecht, kann auch nicht gut schmecken. Unser Geruchs- und Geschmackssinn arbeiten zusammen. Sie verschaffen uns Genuss, warnen aber auch vor Ungenießbarem und Gefahren. Doch warum schmeckt uns bei einer Erkältung das Essen nicht und wieso können wir manche Leute so gar nicht riechen?

Von: Anita Bach, ein Film von Anita Bach

Stand: 14.02.2018

Hier lernst du u. a.:

  • wissen was Geruch ist.
  • erklären können, wie der Mensch Gerüche wahrnimmt
  • den Geschmackssinn erläutern können
  • erkennen, wie Geruchs-und Geschmackssinn unsere Lebensqualität beeinflussen
  • begreifen, weshalb Geruchs-und Geschmackssinn lebenswichtig sind
  • die Bedeutung von Gerüchen bei der Verkaufsförderung im Kaufhaus erkennen
  • den Zusammenhang zwischen Geruch und Geschmack und Emotionen erkennen

Nach dem Seh- und Hörsinn sind der Geschmacks- und Geruchsinn die wichtigsten Informanten über unsere Umwelt.

Das Riechvermögen ist zugleich ein Nah- und ein Fernsinn. Informationen durch Düfte können kilometerweit übermittelt werden. Durch Riechen findet und erkennen Menschen und Tiere ihre Nahrung. Der Geruch warnt vor verdorbenen Speisen oder Bränden. Düfte schmackhafter Nahrung lösen die Speichel- und Magensaftsekretion aus. Gerüche vom Körper, von Exkrementen, Kleidung und Räumen liefern Hygieneinformationen und wecken Erinnerungen an Orte, Begebenheiten und Personen, die man "riechen" oder "nicht riechen" kann. Gerüche beeinflussen auch das Sexualverhalten und Lust oder Unlustgefühle.

Der Geschmackssinn dient nicht nur dem Genuss. Er liefert vor allem wichtige Informationen über die Bekömmlichkeit von Nahrungsmitteln. Sauergeschmack lässt uns unreife Früchte und sauer gewordenen Speisen meiden, regt aber auch den Appetit an. Der Süßgeschmack erleichtert die Wahrnehmung kohlenhydrathaltiger Nahrung, des wichtigsten Energielieferanten des Menschen. Der Bittergeschmack warnt vor giftigen Substanzen in Pflanzen oder Pilzen. Umami signalisiert besonders proteinhaltige Nahrungsmittel.

Geschmacks- und Geruchssinn - die Fakten aus dem Video:

1. Der Geschmackssinn

Mit verbundenen Augen erkennt Sophia mühelos verschiedene Nahrungsmittel, die ihr ihre Freunde zum Test anbieten. Es fällt ihr leicht, die einzelnen Häppchen anhand ihres Geruchs und ihres Geschmacks zu unterscheiden. Erik fällt das wesentlich schwerer, ihm haben die Freunde auch noch die Nase abgeklemmt.

Auch wenn sie nichts sehen kann, Sophia erkennt die Häppchen. Sie hat dazu auch noch ihre anderen Sinne. Zuerst schnuppert sie daran. Der Geruch ist ein erster Hinweis. Doch nicht immer ist der eindeutig. Was nicht riecht, ist nur schwer zu erkennen. Was nicht gut riecht, kann auch nicht gut schmecken. Unser Geruchs- und Geschmackssinn arbeiten eng zusammen. Das Schmecken beginnt im Mund.

Die Chemie des guten Geschmacks

Der Geschmackssinn registriert chemische Substanzen mit den Geschmacksknospen, die in einigen hundert Blätter-, Pilz- oder Wallpapillen sitzen, kleinen Erhebungen in der Schleimhaut auf der Zungenoberfläche. Jede Knospe enthält etwa 50 Rezeptorzellen, die auf fünf wichtige Geschmacksrichtungen spezialisiert sind.

Wenn die Geschmacksstoffe der Nahrung im Speichel gelöst hier ankommen, reizen sie die Sinneszellen, die reagieren darauf und senden elektrische Signale über Nervenbahnen zum Gehirn. Das wertet die Informationen aus, registriert und vergleicht sie.

Salzig, sauer, süß und bitter

Die Zunge ist spezialisiert auf nur wenige Geschmacksqualitäten: am Rand reagiert sie auf Salziges und Saueres, hinten ist der Bereich für bitter. An der Spitze schmecken wir Süßes und im Zentrum umami, was soviel wie "fleischig" bedeutet.

Der Salzgeschmack reagiert vor allem auf Kochsalz. Der Sauergeschmack warnt vor unreifen Früchten und sauer gewordenen Speisen, regt aber auch den Appetit an. Der Süßgeschmack dient vor allem der Wahrnehmung kohlenhydrathaltiger Nahrung, des wichtigsten Energielieferanten des Menschen. Der Bittergeschmack warnt vor giftigen Substanzen in Pflanzen oder Pilzen. Umami signalisiert besonders proteinhaltige Nahrungsmittel. Träger dieses Geschmacks ist Glutamat. Viel davon findet sich in Käse, Fleisch, reifen Tomaten und in menschlicher Muttermilch. Geschmackssinneszellen sind kurzlebig. Etwa alle zehn bis 15 Tage werden die Epithelzellen der Mundschleimhaut neugebildet.

Lange hatte man angenommen, der Mensch könne lediglich salzig, süß, sauer, bitter und umami, den Geschmack proteinreicher Kost, unterscheiden. Doch Forscher an der Universität der Bourgogne in Dijon entdeckten 2005 einen Rezeptor für Fett. Bei ihren Versuchen stießen die Wissenschaftler auf ein Glycoprotein direkt neben den Geschmacksknospen, das die Vorliebe für Fett steuert. Fehlt es, erlahmt das Interesse an fetthaltigen Speisen. Außerdem steuert das Protein die Produktion fettspezifischer Verdauungssäfte. Mit zunehmendem Alter schrumpfen die Geschmacksknospen und verringern damit die Fähigkeit zur Geschmackswahrnehmung.

2. Der Geruchssinn

Riechen ist Chemie: Nur wenn ein Stoff ausreichend flüchtig ist, also verdampft und seine Moleküle mit der Atemluft auch die Nase erreichen, können wir ihn riechen. In der Nasenhöhle befindet sich im oberen Teil die Riechschleimhaut (Riechepithel) mit ihren 20 - 30 Millionen Riechzellen. Ihre Lebensdauer beträgt nur vier bis acht Wochen, danach werden sie durch neue ersetzt. Riechzellen sind damit die einzigen Nervenzellen, die nach ihrer Degeneration ersetzt werden. Mit der Atemluft gelangen die Duftmoleküle in die Nase und docken an den Rezeptoren der Zilien an. Diese feinen Haare an der Oberfläche der Riechzellen enthalten jeweils Ketten von Aminosäuren. Mit dem einen Ende ragen diese aus den Zilien und fangen die Duftmoleküle ein. Im Inneren werden daraufhin Botenstoffe aktiviert, worauf die Zellmembran mit einem elektrophysiologischen Signal reagiert. Findet ein Duftmolekül hier einen passenden Rezeptor, dockt es an und die Sinneszelle wird gereizt. Sie reagiert darauf mit einem elektrischen Impuls. Duftmoleküle für die kein passender Rezeptor vorhanden ist, können nicht wahrgenommen werden.

Der Geruch entsteht im Gehirn

Wie sich mit den gleichen Buchstaben zahlreiche Wörter bilden lassen, so ergeben sich aus den Geruchsmolekülen, welche die ca. 350 Rezeptortypen registrieren können, Tausende mögliche Kombinationen. Ihre elektrischen Signale senden die Riechzellen über lange Ausläufer, die Axone, in den Riechkolben. In dieser Gehirnregion sortieren die Glomeruli, das sind Zellknäuel, die Signale vor, denn in jedem enden nur Axone von Riechzellen mit jeweils gleichen Rezeptortypen. So gebündelt werden die Signale zur Riechrinde am Großhirn übermittelt. Als Rosenduft oder Fäkaliengestank gelangen die Riechinformationen nach ihrer Auswertung in der Riechrinde ins Bewusstsein, während ihre Verarbeitung im limbischen System Emotionen hervorruft. Wissenschaftler gehen deshalb auch davon aus, dass die Riechzellen beim Menschen auch über Zu- und Abneigung mitentscheiden.

Die Bedeutung des Geruchssinns

Das Riechvermögen ist zugleich ein Nah-und ein Fernsinn. Informationen durch Düfte können kilometerweit übermittelt werden. Durch Riechen findet und erkennen Menschen und Tiere ihre Nahrung. Der Geruch warnt vor verdorbenen Speisen oder Bränden. Düfte schmackhafter Nahrung lösen die Speichel- und Magensaftsekretion aus. Gerüche vom Körper, von Exkrementen, Kleidung und Räumen liefern Hygieneinformationen und wecken Erinnerungen an Orte, Begebenheiten und Personen, die man "riechen" oder "nicht riechen" kann. Gerüche beeinflussen auch das Sexualverhalten und Lust oder Unlustgefühle. Untersuchungen über die Wirkungen von Duftstoffen auf die Befindlichkeit des Menschen ergaben, dass z.B. Jasmin- und Zitronenduft als "Muntermacher" wirken, Lavendel- und Rosenduft dagegen beruhigen und Äpfelaroma gut gegen Stress ist. Da Düfte auch Kaufentscheidungen beeinflussen sollen, werden sie in Kaufhäusern zur Förderung der Kauflust versprüht.

Tiere riechen besser

Wie gut oder schlecht unser Riechvermögen ist, hängt aber zunächst von den Riechzellen in der Nase ab. Der Hund ist bekannt für seine gute Nase. Hunde riechen viel besser als der Mensch, mit 220 Millionen Riechzellen besitzen sie mehr als zehnmal soviel wie der Mensch. Doch der Vierbeiner ist dem Menschen nicht nur auf der Wildfährte im Wald überlegen. Ein ausgebildeter Diensthund beim Zoll findet Rauschgift auch dann, wenn es im Koffer dicht verpackt ist. Höchstleistungen beim Riechen zeigt auch der Suchhund der Bergwacht. Er ist darauf trainiert Verschüttete im Schnee zu suchen. Dank seiner feinen Nase kann er Lawinenopfer sogar noch unter meterdicken Schneeschichten riechen und auch finden.

Geruch, Gedächtnis und Gefühl

Kein anderer Sinneseindruck ist so stark mit Gefühlen und Emotionen verbunden, wie das Geruchserlebnis. Eine Erklärung dafür ist die: Gelangt z.B. ein bestimmter Duftreiz über die Nerven ins Gehirn, werden im Zwischenhirn auch die Bereiche des Gehirns informiert, die für die Steuerung unserer Hormone und der Gefühle zuständig sind.

Also noch bevor die Meldung über einen Geruch im Bewusstsein ankommt, haben diese Areale längst ein Gefühl dazu auf den Weg geschickt, deshalb werden Erinnerungen wach. Düfte können uns anregen oder auch in angstvolle Stimmung versetzten, sie beflügeln oder dämpfen uns, auch wenn wir es nicht wollen.

Gerüche steuern das Konsumverhalten

Diese emotionale Komponente der Düfte nutzen Duftlabors. Hier werden Düfte für jede Gelegenheit gemischt. Düfte fördern das Geschäft. Wen erinnert Plätzchenduft nicht an Weihnachten und dass es vielleicht Zeit sein könnte, Geschenke zu kaufen. Wo es gut riecht, da zieht es einen hin.

Duftkanonen sollen die bunte Warenwelt noch attraktiver machen. Lederduft lässt uns eine Tasche oder -jacke schon wahrnehmen, wenn wir nur daran vorbeigehen. Beim Zahnarzt sorgen Kräuterdüfte für Entspannung und Beruhigung. Und im Fitnessstudio übertönt der frische Frühlingsduft den Schweißgeruch.

Schnupfen dämpft den Geruchssinn

Doch alle Düfte bleiben wirkungslos, wenn wir sie nicht wahrnehmen können, z.B. wenn wegen einer Erkältung oder Virusinfektion die Riechzellen beeinträchtigt oder gar gestört sind. Normalerweise regenerieren sich Riechzellen nach einem Schnupfen wieder. Es kommt aber vor, dass das Geruchsempfinden so stark gestört wird, dass jemand sein Riechvermögen für länger oder ganz einbüßt.

Ein Riechtest beim Arzt kann da Aufschluss geben und helfen, eine Krankheit rechtzeitig zu erkennen und zu behandeln. Mit Hilfe solcher Tests kann der Arzt das Riechvermögen der Patientin beurteilen. Wer nichts riechen kann, ist in seiner Lebensqualität stark beeinträchtigt. Es kann sogar lebensgefährlich sein, wenn man Gefahren nicht rechtzeitig bemerkt.

Die Nase und der Sex

Düfte beeinflussen uns auch bei der Partnerwahl. Wer sich nicht riechen kann, wird sich wohl kaum näher kommen. Die Nase entscheidet mit, wenn wir uns verlieben.

Artbeitsblätter und didaktische Hinweise für Lehrer

Didaktische Hinweise:

Die Sendung kann im Biologieunterricht in der 7. Jahrgangsstufe der Realschule, in der 9.Jahrgangsstufe der Hauptschule im Fach PCB und im Gymnasium in Natur und Technik ab der 5. Jahrgangsstufe eingesetzt werden.

Lehrplanbezüge (Bayern)

Mittelschule


9. Jahrgangsstufe
9.2 Grundlagen der Kommunikation
Die Schüler erschließen sich an konkreten Beispielen, wie Menschen mit Hilfe von Sinnesorganen die Umgebung wahrnehmen und wie sie darauf reagieren. Sie lernen das zentrale Nervensystem und Aufgaben des vegetativen Nervensystems kennen. Sie sollen sich bewusst werden, welche Bedeutung das Nervensystem für ihre Gesundheit und ihr Wohlbefinden hat. Ferner lernen sie technische Möglichkeiten zur Aufnahme, Verarbeitung und Ausgabe von Informationen kennen und bauen dazu möglichst selbstständig einfache elektronische Geräte oder Modelle.
9.2.1 Aufnahme und Verarbeitung von Informationen beim Menschen
- Möglichkeiten und Grenzen der Wahrnehmbarkeit von Vorgängen und Erscheinungen mittels Sinnesorganen (an ausgewählten Beispielen)
- Zentralnervensystem: Reizaufnahme → Erregungsleitung → Verarbeitung (Rückenmark, Gehirn) →Reaktion, Lernen, Gedächtnis
- Reflex – bewusstes Handeln; einfache Beispiele, z. B. Reiz → Reaktion, sog. Schutzreflexe
- Regelung von Lebensvorgängen durch das vegetative Nervensystem, z. B. Atmung, Verdauung
- Belastungen und Schutz des Nervensystems

Realschule

7. Jahrgangsstufe
B 7.2 Kommunikation und Informationsverarbeitung Die Schüler erkennen die zentrale Rolle der Kommunikation für das Zusammenleben. Am Beispiel des Menschen erarbeiten sie sich eine Vorstellung davon, wie Lebewesen Signale aufnehmen und verarbeiten. Dabei erweitern die Schüler ihren Begriff von Kommunikation um die Übertragung und Verarbeitung von Signalen im Körper. rundwissen

Wahrnehmung und Reaktion beim Menschen
• subjektive Wahrnehmung als das Zusammenwirken von Sinnesorgan und Gehirn
• Bau und Funktion eines Sinnesorgans
• Signale im Körper und ihre Übertragung: Bau und Arbeitsweise von Nervenzellen (vereinfachte Darstellung),

Gymnasium

5. Jahrgangsstufe
NT 5.2.2 Der Körper des Menschen und seine Gesunderhaltung

In der Humanbiologie lernen die Schüler, ihren eigenen Körper bewusst wahrzunehmen. Sie erwerben allgemeinbildendes Wissen über Bau und Funktion wichtiger Organsysteme. Dies hilft ihnen, die Entstehung und Auswirkungen von Krankheiten zu verstehen und fördert so gesundheitsbewusstes Verhalten. Sinnesorgane und Nervensystem

• Überblick über Sinne und Sinnesorgane
• Aufbau, wichtige Leistungen und Beeinträchtigungen eines Sinnesorgans
• Vermeidung von Schäden durch gesundheitsbewusstes Verhalten
• Zusammenwirken von Sinnesorganen und Nervensystem zur Entstehung von Sinneseindrücken

Diese Fragen solltest du beantworten können (Beobachtungen aus dem Viseo):

  • Wie kann Sophia die Speisen erkennen, die sie nicht sehen kann?
  • Wo befinden sich die Geschmackssinneszellen?
  • Wie erkennt Eric die Testhappen, die er nicht sehen kann?
  • Wie ist eine Geschmacksknospe aufgebaut?
  • Wie funktioniert eine Geschmacksknospe?
  • In welche Geschmackszonen wird die Zunge eingeteilt ?
  • Auf welchem Weg gelangt eine Geruchsinformation von der Nase zum Gehirn?
  • Wozu werden Düfte im Kaufhaus eingesetzt?
  • Warum schmeckt bei Schnupfen das Essen nicht?.
  • Warum kann ein Hund wesentlich besser riechen als der Mensch?
  • Warum riechen die beiden Parfumtesterinnen nach einer Weile nichts mehr?

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