Die Nährstoffe
Nahrung liefert Energie und Baustoffe — dazu Wirkstoffe in kleinen Mengen.
1.1.1Kohlenhydrate, Fette, Proteine
- Kohlenhydrate: Zucker, Stärke — Energie
- Fette: Energie, Speicher
- Proteine: Baustoffe für Muskeln, Enzyme
- Bausteine: Glucose, Aminosäuren, Glycerin + Fettsäuren
1.1.2Nährstoffe nachweisen
- Stärke: Iodlösung → blauschwarz
- Glucose: Teststreifen → grün
- Fett: bleibender Fleck auf Papier
- Protein: Biuret → violett
- immer mit Blindprobe vergleichen
1.1.3Vitamine und Mineralstoffe
- liefern keine Energie, nur kleine Mengen nötig
- Vitamin C — Skorbut, Vitamin D — Knochen
- fettlöslich: A, D, E, K
- Calcium, Eisen, Iod als Mineralstoffe
Betriebsstoff oder Baustoff?
Kohlenhydrate und Fette sind vor allem Betriebsstoffe, Proteine vor allem Baustoffe. Energie liefern alle drei.
Die Verdauung
Große Nährstoffe werden in Bausteine zerlegt und im Dünndarm ins Blut aufgenommen.
1.2.1Der Weg der Nahrung
- Mund → Speiseröhre → Magen → Dünndarm → Dickdarm → After
- mechanisch zerkleinern, chemisch zerlegen
- Magen: Salzsäure, Proteinverdauung beginnt
- Leber (Galle) und Bauchspeicheldrüse geben Säfte ab
1.2.2Enzyme als Biokatalysatoren
- Enzyme sind Proteine
- beschleunigen Reaktionen, werden nicht verbraucht
- Amylase, Pepsin, Lipase (-ase)
- Kälte bremst, Hitze zerstört
1.2.3Das Schlüssel-Schloss-Prinzip
- aktives Zentrum mit bestimmter Form
- nur passendes Substrat wird gebunden
- Enzym-Substrat-Komplex → Produkte
- Substrat- und Wirkungsspezifität
1.2.4Oberfläche im Dünndarm
- Ringfalten, Darmzotten, Mikrovilli
- Kapillaren und Lymphgefäß in jeder Zotte
- kurzer Weg: eine Zellschicht
- Prinzip der Oberflächenvergrößerung
Galle ist kein Enzym
Die Galle aus der Leber verteilt Fett in feine Tröpfchen. Zerlegt wird es erst von der Lipase der Bauchspeicheldrüse.
Energie für die Zellen
In den Mitochondrien wird die Energie der Glucose frei; der Tagesbedarf hängt von Masse und Bewegung ab.
1.3.1Die Zellatmung
- in den Mitochondrien fast aller Zellen
- Glucose aus dem Darm, Sauerstoff aus der Lunge
- Produkte: Kohlenstoffdioxid und Wasser
- Energie für Bewegung und Wärme
1.3.2Wie viel Energie brauchst du?
- Grundumsatz: in völliger Ruhe
- Faustregel 4,2 kJ je kg und Stunde
- Leistungsumsatz: für Bewegung
- Energiebilanz: Überschuss → Fett
Atmung ≠ Zellatmung
Die Lungenatmung holt Sauerstoff ins Blut und gibt Kohlenstoffdioxid ab. Verbraucht bzw. gebildet werden diese Gase bei der Zellatmung in den Zellen.
Die Regeln, an denen die Punkte hängen
Diese Punkte kosten in der Klassenarbeit am häufigsten Punkte — und lassen sich leicht vermeiden.
Regel 1 — Fachbegriffe exakt
Substrat ist nicht Enzym, Galle ist kein Enzym, Zellatmung ist nicht Lungenatmung. Jeder Begriff hat seinen festen Platz.
Regel 2 — Bau und Aufgabe verbinden
Nicht nur „Darmzotten“ nennen, sondern die Aufgabe dazu: „vergrößern die Oberfläche, damit die Bausteine schnell ins Blut gelangen“.
Regel 3 — Versuche mit Kontrolle
Nur einen Faktor ändern, eine Blindprobe oder einen Kontrollansatz mitführen, Ergebnisse vergleichen.
Regel 4 — Rechnen mit Einheit
Energie in kJ, Faktor 17 bzw. 37 kJ je g, Grundumsatz pro Stunde mal 24 — und am Ende die Einheit hinschreiben.