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UNSERE HAUPTNÄHRSTOFFEAlles über die Hauptnährstoffgruppen Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße.

Einteilung unserer Nährstoffe........................................................................................1Unsere Hauptnährstoffe im Überblick............................................................................1Hauptnährstoffe Kohlenhydrate [Saccharide]..............................................................3Hauptnährstoffe Eiweiße [Proteine]............................................................................8Hauptnährstoffe Fette...............................................................................................10Einige Nährstoffnachweise..........................................................................................13Regulation der Blutzuckerspiegels..............................................................................14Lexikon einiger Fachbegriffe.......................................................................................16Quellenangaben und Hinweise....................................................................................17

Einteilung unserer NährstoffeEinteilung nach der täglich aufzunehmenden Menge

NährstoffeHauptnährstoffe Ergänzungs- und

WirkstoffeWasser

Kohlenhydrate, Fette, Eiweiße

Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente,

sekundäre Pflanzenstoffe

Einteilung nach der Funktion im OrganismusNährstoffe

Baustoffe, Transportmittel Brennstoffe WirkstoffeAUFBAU DER ZELLEN

EiweißeMineralstoffe

LÖSEN, TRANSPORTIEREN

Wasser

ENERGIEERZEUGUNG

FetteKohlenhydrate

STOFFWECHSELSTEUERUNG

VitamineMineralstoffesekundäre

Pflanzenstoffe

Unsere Hauptnährstoffe im ÜberblickDetails zu den einzelnen Gruppen weiter unten in diesem Dokument

Eiweiße [Proteine]Aufgaben im Körper Mangelerscheinungen übermäßiger Konsum

Aufbau und Erhalt der Körperzellen, Aufbau der Zellbestandteile; liefern essenzielle

Aminosäuren;

Muskelschwund; Störungen der

körperlichen u. geistigen Entwicklung;

Wassersucht; sinkende

Fäulnisprozesse im Darm; teilweise Gicht

[durch Fleisch und Innereien]

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Voraussetzung für Wachstum; Bildung von

Organen sowie Wirkstoffen [Enzyme

und Hormone]

Leistungs- und Widerstandsfähigkeit; Wachstumsstörungen

FetteAufgaben im Körper Mangelerscheinungen übermäßiger Konsum

Energielieferanten; liefern essentielle

Fettsäuren; Träger von fettlöslichen Vitamine [A, D, E, K]; Baustoffe

[u.a. in Zellmembranen]; Aufbau von Fettzellen

z.B. im Unterhautbindegewebe

zur Wärmeisolation, Kälte- und Organschutz

Untergewicht; sinkende Leistungsfähigkeit;

Mangel an fettlöslichen Vitaminen; Ekzeme;

mangelnde Wärmeisolation

Fettsucht; erhöhte Blutfett- und

Cholesterinwerte; erhöhtes Risiko für Arterienverkalkung;

Dickdarmkrebs

Kohlenhydrate[Einfach-, Doppel- und Vielfachzucker]

Aufgaben im Körper Mangelerscheinungen übermäßiger Konsum

Energielieferanten; Aufrechterhaltung der

Körpertemperatur; Aufbau von

Abwehrstoffen und Blutgruppensubstanzen;

einige wirken als Ballaststoffe

Untergewicht; verminderte

Leistungsfähigkeit und Abwehrkräfte;

Unterzuckerung

vermehrte Gärung im Darm; Fettsucht

Ballaststoffe[z.B. Cellulose, Pektin, Holzstoffe (Lignin)]

[in der Regel hochmolekulare Kohlenhydrate]

Aufgaben im Körper Mangelerscheinungen übermäßiger Konsum

Sättigung durch Darmfüllung; fördern die Darmbewegungen und

so die Verdauung; verhüten

Darmerkrankungen; Nahrung für

Darmbakterien

Verdauungsstörungen; Darm- und

Stoffwechsel-erkrankungen

Verstopfung [immer Zusammen mit

Flüssigkeit aufnehmen]

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Hauptnährstoffe Kohlenhydrate [Saccharide]Begriff Kohlenhydrateorganische Stoffe, die aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehenEinfachzucker [Monosaccharide]einige [Glucose, Fructose] sind zugleich Monomere [d.h. Bausteine] der höhermolekularen Kohlenhydrate – Glucose wird nach der Verdauung im Dünndarm ins Blut aufgenommen [Resorption]HexosenMonosaccharide mit 6 Kohlenstoffatomen je Molekül; Summenformel C6H12O6; z.B. Glucose, Fructose, GalactosePentosenMonosaccharide mit 5 Kohlenstoffatomen je Molekül; z.B. Ribose C5H10O5, Desoxyribose C5H10O4 [Bestandteile der RNA bzw. DNA], außerdem Xylose C5H10O5 [Holzzucker]

Monosaccharide Detailsallgemeine Eigenschaften

sehr gut wasserlöslichverkohlen beim Erhitzen [Wasser entweicht]

Aufbau und Abbau

werden bei der Verdauung nicht weiter abgebaut [Moleküle gelangen direkt ins Blut]

Summenformel bei einigen C6H12O6 (Hexosen); allgemein meist CnH2nOn

Glucose [Traubenzucker]

Vorkommen in Früchten, Gemüse, oberirdischen Pflanzenteilen [Produkt der Fotosynthese] und vielen Nahrungsmitteln, Bonbons sowie anderen Süßigkeiten [z.B. als "Glucosesirup"]Summenformel C6H12O6

Eigenschaften weiß, fest, kristallin, sehr gut wasserlöslich, süßBlutzuckerspiegel Gehalt des Blutplasmas an gelöster Glucose; normal sind nüchtern 70–99 mg/dL bzw. nach einer kohlenhydratreichen Mahlzeit etwa 140 mg/dL (0,1%; ständig konstant durch hormonelle Regulation; ca. 6-7 g Glucose im gesamten Blut – reichen etwa für 40 min Energie)Bedeutung Produkt der Fotosynthese, Ausgangsstoff der Zellatmung zwecks Energieerzeugung, Ausgangsstoff der alkoholischen Gärung; Herstellung von Alkohol, Vitamin C und Verwendung in der LebensmittelindustrieGesundheit geht ins Blut [=Blutzuckerspiegel]; wird zur Energieerzeugung in den Zellen benötigt [besonders im Gehirn], sollte von Gesunden nicht direkt gegessen werden [Gefahren von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und

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Diabetes], da es auch durch Abbau von Vielfachzuckern entsteht [z.B. Vollkornbrot und damit komplexe Kohlenhydrate bevorzugen]Diabetiker benötigen bei Unterzuckerung sofort Traubenzucker!Nachweis z.B. mit Glucose-Teststreifen aus der Apotheke

Fructose [Fruchtzucker]

Vorkommen in Früchten, Gemüse, oberirdischen Pflanzenteilen und einigen NahrungsmittelnSummenformel C6H12O6

Eigenschaften weißlich, fest, kristallin, sehr gut wasserlöslich, doppelt so süß wie GlucoseBedeutung Verwendung in der LebensmittelindustrieGesundheit Fruchtzucker mach dickt; geht nur langsam ins Blut und kann nicht zu Energieerzeugung genutzt werden; überlastet so den Darm [Bauchweh, Blähungen, Durchfall], da „Festmahl“ für manche Darmbakterien

weitere Einfachzucker

Galactose

Hexose z.B. Galactose [Schleimzucker] C6H12O6 sowie Pentosen z.B. Ribose C5H10O5 und Desoxyribose C5H10O4 [kommen in der RNA bzw. DNA, also in den Erbsubstanzen vor], Xylose [Holzzucker], Arabinose

Strukturformeln einiger MonosaccharideFructose [Fruchtzucker] Glucose [Traubenzucker]

ZuckeralkoholeStoffe, die süß schmecken, oft als Zuckeraustauschstoffe [Süßungsmittel] genutzt werden und hinsichtlich der elementaren Zusammensetzung den Kohlenhydraten ähneln; Reduktionsprodukte von Kohlenhydratengeeignet für Diabetiker, da zum Abbau kein Insulin benötigt wirdeinige natürlich vorkommende Beispiele: Xylit [Xylitol, Birkenzucker] C5H10O5 [Pentan-1,2,3,4,5-pentol]

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weißer kristalliner und süß schmeckender Feststoff; kommt u.a. in Pflaumen, Blumenkohl, Himbeeren und Erdbeeren vor; Gewinnung u.a. aus Birkenholz oder Zuckerrohr

Sorbit [Sorbitol] C6H14O6 [Hexan-1,2,3,4,5,6-hextol]farbloser, kristalliner, süß schmeckender Feststoff, hygrokopisch; Zuckeraustauschstoff und Feuchthaltemittel; Gewinnung aus den Früchten der Eberesche [Vogelbeere; enthält 12% Sorbit], Birnen, Pflaumen, Äpfeln; industrielle Herstellung aus Glucosegeeignet für Diabetiker, da zum Abbau kein Insulin benötigt wird

Erythrit [Erythrol] C4H10O4 [Butan-1,2,3,4-tetrol]farbloser kristalliner und süß schmeckender Feststoff; kommt u.a. in Obst, Pilzen, Pistazien und Käse vor; Herstellung meist aus Weinsäure

Glycerin [Glycerol] C3H8O3 [Propan-1,2,3-triol]farblose, süß schmeckende Flüssigkeit; Baustein aller natürlichen FetteGlycerin wird allerdings nicht als Zuckeraustauschstoff verwendet, jedoch mit allen Nahrungsfetten automatisch aufgenommen

Mehr zu diesem Thema auch auf unserer Seite Alkohole im Homepageteil Chemie.

Doppelzucker [Disaccharide]Moleküle bestehen jeweils aus 2 EinfachzuckermolekülenDisaccharide Detailsallgemeine Eigenschaften

meist noch relativ gut wasserlöslich [warm besser]verkohlen beim Erhitzen [Wasser entweicht]

Aufbau und Abbau

Monosaccharid + Monosaccharid ⇌ Disaccharid + WasserNotwendigkeit spezifischer Enzyme [z.B. Enzym Maltase zum Abbau von Maltose in 2 Glucosemoleküle]

Summenformel normalerweise C12H22O11 ; allgemein CnH2n-2On-1

Maltose [Malzzucker]

Vorkommen in Getreide- und Kartoffelkeimen; Abbauprodukt von Stärke; in Bier und BrotSummenformel C12H22O11

Bau Disaccharid besteht aus 2 GlucosemolekülenGlucose + Glucose ⇌ Maltose + WasserEigenschaften (gelblich) weiß, fest, kristallin, einigermaßen gut wasserlöslich, süßBedeutung Zwischenprodukt bei der Bierherstellung

Saccharose [Rohrzucker]

Vorkommen in Zuckerrohr, Zuckerpalmen, Zuckerrüben, Zuckerahorn und vielen anderen Pflanzensäften [Transportzucker bei vielen Pflanzen]; in Marmelade u.a. LebensmittelnSummenformel C12H22O11

Bau Disaccharid besteht aus Fructose und GlucoseGlucose + Fructose ⇌ Saccharose + WasserEigenschaften chemisch rein weiß, fest, kristallin,

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einigermaßen gut wasserlöslich, süßBedeutung Verwendung in der Lebensmittelindustrie und zur Herstellung von Bioethanol [Alkoholgewinnung aus Pflanzen, z.B. Zuckerrohrresten]; Grundlage der Honigproduktion durch BienenMascobado der braune Rohrzucker im Handel ist deshalb nicht weiß, da es sich um auskristallisierten Pflanzensaft handelt, der noch weitere Pflanzenstoffe enthält [während Weißzucker durch chemische Prozesse fast reine weiße Saccharose ist]Gesundheit Zuckerkonsum schädigt die Zähne, führt zu Übergewicht und erhöht das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Lactose [Milchzucker]

Vorkommen Milch und Milchprodukte, auch MuttermilchSummenformel C12H22O11

Eigenschaften farblos, fest und kristallin, weniger süß als SaccharoseBau Disaccharid aus Galactose und GlucoseProbleme zum Abbau in Einfachzucker ist das Enzym Lactase nötig [besonders bei Kleinkindern gebildet; Erwachsene bilden nur noch wenig Lactase - findet kein Abbau mehr statt, kommt es zur Lactoseunverträglichkeit [Lactoseintoleranz[, einige Völker z.B. in Nordeuropa bilden auch im Erwachsenenalter mehr Lactase infolge Mutation, in anderen Gebieten Asiens oder Afrikas leiden mehr als 90% der Bevölkerung an Lactoseintoleranz – so gelangt Lactose in den Dickdarm und wird durch Bakterien zu Milchsäure, Methan und Wasserstoff vergoren, was zu Blähungen, Durchfall und auch Schmerzen führt]Lactoseintoleranz ist nicht zu verwechseln mit der angeborenen Milcheiweißallergie

weitere Disaccharide

z.B. Isomaltose

Strukturformeln einiger DisaccharideMaltose [Malzzucker] Saccharose [Rohrzucker]

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Vielfachzucker [Polysaccharide]Polysaccharide Detailsallgemeine Eigenschaften

nicht oder kaum wasserlöslichverkohlen beim Erhitzen [Wasser entweicht]

Aufbau und Abbau viele tausende Monosaccharidmoleküle werden zu Polysaccharidmolekülen unter Wasserabspaltung verknüpft [unter Mitwirkung von Enzymen]Polysaccharide lassen sich enzymatisch in Di- bzw. Monosaccharide abbauen, u.a. bei der Verdauung, z.B. Spaltung von Stärke durch das Enzym Amylase in Disaccharide, diese durch das Enzym Maltase weiter zu Glucose

Summenformel und Struktur

Makromoleküle aus sehr vielen Glucosemolekülresten, Formel meist [Cx(H2yOy)]n, wobei x meist 5 oder 6 und y dann x–1;kleiner Ausschnitt aus dem Makromolekül von Stärke schematisch ...

Stärke

Orte der Kohlenhydrat-verdauung im Mund [z.B. Stärke in Maltose] und vor allem im Zwölffingerdarm durch spezifische Enzyme in Einfachzucker

Vorkommen in Pflanzenteilen, besonders in Speicherorganen und Samen [z.B. Getreide] als Reservestoff für die Keimung und Entwicklung; in Reis, Nudeln, Mehl, Brot, Kuchen und Gebäck, Kartoffeln etc.Summenformel (C6H11O5)n

Eigenschaften weiß, fest, kaum wasserlöslich [quillt aber]Formen Amylose [spiralige bzw. schraubige Ketten aus hunderten Glucosemolekülresten; ein wenig wasserlöslich] und Amylopectin [verzweigte Ketten aus tausenden Glucosemolekülresten; wasserunlöslich]; beide Formen im Gemisch in der Natur [meist ca. 30% Amylose und 70% Amylopectin; Klebreis enthält fast nur Amylopectin]Bau Polysaccharid entsteht aus vielen GlucosemolekülrestenBedeutung pflanzlicher Speicherstoff; als Energiespender in der Nahrung; zur Alkoholgewinnung und Herstellung von Nahrungsmitteln; als Bindemittel; Sago aus der Sagopalme als Verdickungsmittel

Zellulose [Cellulose]

Vorkommen in allen Pflanzenteilen [da Hauptbestandteil der Zellwand] in Form von festen Fasern; häufigste organische Verbindung; in Gemüse,

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Obst, Vollkornbrot etc.Summenformel (C6H11O5)n

Bau unverzweigte MakromoleküleEigenschaften weiß, fest, kristallin, unlöslich in Wasser und organischen Lösungsmitteln Bedeutung Ballaststoff in der menschlichen Ernährung [Mensch kann Cellulose nicht enzymatisch abbauen wie es Pflanzenfresser können]; Verwendung in der Papierindustrie

weitere Polysaccharide z.B.

Glycogen [Leberstärke; Polysaccharid aus tausenden Glucosemolekülresten; tierischer Speicher- und Reservestoff; in Wurst und Fleisch enthalten; siehe auch Hebung des BlutzuckerspiegelsPektine [z.B. aus Früchten] wichtige Ballaststoffe sowie in der Lebensmittelindustrie als Geliermittel [es sind Polysaccharide, die sog. Uronsäuren enthalten – daher gehören sie zur Gruppe der Polyuronide]Chitin [Stoff, der in Pilzen, Gliedertieren sowie Weichtieren vorkommt; bildet auch das Außenskelett der Insekten]

Orte der KohlenhydratverdauungAbbau im Mund [z.B. Stärke in Maltose] und im Zwölffingerdarm durch spezifische Enzyme in Einfachzucker

Hauptnährstoffe Eiweiße [Proteine]Vorkommen und Bedeutung im Organismuswichtige Baustoffe im Körper; auch Enzyme und Hormone sind Eiweißein Form von Enzymen sowie Hormonen steuernde Funktionen im Organismus [z.B. Stoffwechselprozesse, Wachstum und Entwicklung]; als Aufbaustoffe der Zellstrukturen, Gewebe und OrganeBausteineAminosäuren; es gibt 20 verschiedene Aminosäuren [proteinogene Aminosäuren], die am Eiweißaufbau beteiligt sind – davon kann der Mensch 12 im Körper selbst erzeugen [der Rest muss mit der Nahrung zugeführt werden, sind also essenziell]Eiweiß [Protein]ein Eiweißmolekül besteht aus meist hunderten, teilweise tausenden Aminosäuremolekülresten

einzelne Aminosäuren schematisch

Ausschnitt aus einem Eiweißmolekül

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Peptideeine Verbindung aus 2 Aminosäuren nennt man Dipeptid, aus 3-en ein Tripeptid, aus bis etwa 100 dann PolypeptidTeilchen mit größerer Molekülmasse sind dann Eiweiße [Proteine]

Erbinformation und arttypische Eiweißedie Reihenfolge der Aminosäuren [Aminosäuresequenz] in jedem spezifischen Eiweißmolekül ist genetisch festgelegt und als Erbinformation in der Erbsubstanz DNA gespeichert [je 3 nebeneinander liegende Paaren organischer Basen Adenin, Thymin, Cytosin bzw. Guanin in der DNA verschlüsseln eine Aminosäure, bilden also ein Gen]Schau einfach mal auf unsere Seite Genetik im Homepagebereich Biologie

Einteilung der Eiweiße nach ihrer HerkunftHerkunft Bausteine Vorkommen z.B.

pflanzliche Eiweiße Aminosäuren Hülsenfrüchte [z.B. Soja, Bohnen, Erbsen, Linsen], Vollkornbrot usw.

tierische Eiweiße Aminosäuren Käse, Milch und Milchprodukte, Fisch, Fleisch ...

Eigenschaften der Aminosäurenmehr oder weniger gut wasserlöslich, ansonsten spezifisch je nach StoffEigenschaften der Eiweißekaum oder nicht wasserlöslich; gerinnen [denaturieren] beim Erhitzen sowie bei Zugabe von Ethanol [Alkohol], Säuren, vielen Hydroxidlösungen, Schwermetallsalzen u.a. [irreversibel]Eiweißsynthese in der Zelle [Proteinbiosynthese]insbesondere in den RibosomenAufbau und AbbauAufbau [z.B. im Zellstoffwechsel] und Abbau [z.B. bei der Verdauung] erfolgen mit Hilfe spezifischer EnzymeOrte der EiweißverdauungMagen, Zwölffingerdarmeinige proteinogene Aminosäureninsgesamt gibt es 20 verschiedene

Aminosäurestruktur allgemein [R = Molekülrest]

2-AminoethansäureGlycin [Gly]

2-AminopropansäureAlanin [Ala]

einige weitere Aminosäuren in Kurzform...Aminosäure R = ... Aminosäure R = ...

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Asparagin [Asp] – CH2CONH2 Cystein [Cys] – CH2SH

Glutamin [Gln] – CH2CH2CONH2Glutaminsäure

[Glu] – CH2CH2COOH

Histidin [His] – CH2 (C3H3N2) Lysin [Lys] – CH2CH2CH2–CH2NH2

Phenylalanin [Phe] – CH2 (C6H5) Valin [Val] – CH2 (CH3)2

Hauptnährstoffe FetteMerkmaleFette und fette Öle sind größtenteils wasserunlösliche Naturstoffeman nennt sie auch Triacylglyceride [Triglyceride], da sie Ester des Glycerins mit je 3 Fettsäuren sindFette und fette Öle, aber auch die Fettsäuren selbst und sowie Wachse zählen zur Gruppe der Lipide; diese sind u.a. wichtige Bausteine aller ZellmembranenFette sind in den Fettzellen des Unterhautbindegewebes und in/an allen Organen wichtig als Wärmeisolation und zum SchutzFette in unserer Nahrung sind wichtiginsbesondere viele pflanzliche Fette und fetter Fisch enthalten wertvolle ungesättigte Fettsäuren für unseren Organismusbeispielsweise verbessern die sog. Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren [Angaben beziehen sich auf die Lage der Doppelbindungen] die Blutfettwerte, und sind Ausgangsstoffe für die Bildung von Zellmembranen sowie von einigen Hormonen, die u.a. Wachstum, Wundheilung und Immunabwehr beeinflussendie (kleine) Handvoll Nüsse täglich ist also wirklich richtig oder die Verwendung wertvoller Salatöle [z.B. Leinöl]Bedeutung der Fetteim menschlichen Körper in erster Linie Energielieferant, Wärmeisolation, Aufbau von körpereigenen StoffenBausteineGlycerin [Propan-1,2,3-triol] und verschiedene FettsäurenFettmolekülein Fettmolekül besteht jeweils aus einem Glycerinmolekülrest und 3 Fettsäuremolekülresten [siehe Bezeichnung Triglycerid]

Glycerin Fettsäuren verschiedene Fettmoleküle schematisch

Fette sind Ester des Glycerins mit verschiedenen Fettsäuren

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Fettmolekül schematisch

gesättigte und ungesättigte Fettsäuren

Fettsäurenbestimmen die Eigenschaften des Fettes und sind artspezifischEinteilung der Fettsäuren

Gruppe der Fettsäuren Herkunft vor allem ...gesättigte Fettsäuren

nur Einfachbindungen zwischen Kohlenstoffatomen

z.B. Buttersäure C3H7COOH; Palmitinsäure C15H31COOH

tierische Fette (bei Zimmertemperatur fest)

einfach ungesättigte Fettsäureneine Doppelbindung zwischen C-Atomen

z.B. Ölsäure C17H33COOH; Erucasäure C21H41COOH

pflanzliche Öle, fetter Fisch (bei Zimmer-temperatur meist

flüssig) [fette Öle]mehrfach ungesättigte Fettsäuren

mindestens zwei Doppelbindungen zwischen C-Atomen

z.B. Linolsäure C17H31COOH; Arachidonsäure C19H31COOH

pflanzliche Öle, fetter Fisch (bei

Zimmertemperatur meist flüssig) [fette Öle]

Übersicht einiger Fettsäurengesättigte Fettsäurenzwischen Kohlenstoffatomen ausschließlich Einfachbindungen

Fettsäure Trivialname Formel Vorkommen

Butansäure Buttersäure C3H7COOH Milchfett, Schweiß, Buttersäuregärung

Hexansäure Capronsäure C5H11COOH Milchfett, ButtersäuregärungOctansäure Caprylsäure C7H15COOH Kokosfett, MilchfettDecansäure Caprinsäure C9H19COOH viele Tier- und Pflanzenfette

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Hexadecansäure Palmitinsäure C15H31COOH viele Tier- und PflanzenfetteOctadecansäure Stearinsäure C17H35COOH viele Tier- und Pflanzenfette

Tetracosansäure Lignocerinsäure C23H47COOH Erdnussöl u.a. Pflanzenfette, Holz

Hexacosansäure Cerotinsäure C25H51COOH Bienenwachse, Carnaubawachs

einfach ungesättigte Fettsäureneine Doppelbindung zwischen Kohlenstoffatomen im Molekül

Fettsäure Trivialname Formel VorkommenHexadeca-9-

ensäurePalmitoleinsäur

e C15H29COOH Milchfett, Fischtran, Pflanzenfette

Octadeca-9-ensäure Ölsäure C15H29COOH in allen Fetten

Eicosa-11-ensäure Gondosäure C19H37COOH Rapsöl, Jojobaöl

Docosa-11-ensäure Cetoleinsäure C21H41COOH Pflanzen- und Fischöle

Docosa-13-ensäure Erucasäure C21H41COOH Rapsöl und Senföl

mehrfach ungesättigte Fettsäurenmindestens 2 Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffatomen im Molekül

Fettsäure Trivialname Formel VorkommenOctadeca-9,12-

diensäure Linolsäure C17H31COOH z.B. Distelöl, Sonnenblumenöl, Traubenkernöl

Octadeca-9,12,15-triensäure -Linolensäure C17H29COOH z.B. Leinöl, Walnussöl, Hanföl,

Sojaöl, RapsölOctadeca-8,10,12-

triensäure Calendulasäure C17H29COOH z.B. Ringelblumensamen

Octadeca-6,9,12,15-

teraensäureStearidonsäure C17H27COOH z.B. Pilze, Algen, Hanföl,

Johannisbeersamen

Eicosa-5,8,11,14-teraensäure Arachidonsäure C19H31COOH z.B. Tierfette, Fischtran

Eicosa-5,8,11,14,17-pentaensäure

Timnodonsäure C19H29COOH z.B. Fischöl

Docosa-13,16-diensäure

Docosadiensäure C19H29COOH z.B. Sonnenblumenöl,

LebertranDocosa-

4,7,10,13,16,19-hexaensäure

Cervonsäure C21H31COOH z.B. Fischöl

Einteilung der FetteHerkunft Bausteine Vorkommen z.B.

pflanzliche Fette

Glycerin und Fettsäuren

Raps, Sonnenblumenkerne u.a. ölhaltige Samen sowie Nüsse, Schalen von Orangen

u.a. Zitrusfrüchten usw.tierische Glycerin und Fleisch, Wurst, Käse, Milch und

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Fette Fettsäuren Milchprodukte, Fisch ...HinweisFette Öle sind nicht zu verwechseln mit ätherischen Ölen [z.B. verschiedenen Duftstoffen], welche chemisch keine Fette sind. Ätherische Öle [u.a. Alkohole, Ketone oder Ester] enthalten oft sekundäre Pflanzenstoffe, die z.B. Insekten zur Bestäubung anlocken. Sie verdampfen im Gegensatz zu fetten Ölen rückstandsfrei.

Nachweisz.B. Fettfleckprobe auf PapierEigenschaften von Glycerin [Propan-1,2,3-triol]gut wasserlöslich, ölige Flüssigkeit, süßlich schmeckendallgemeine Eigenschaften von Fettsäurenje nach Stoff spezifisch; meist weniger gut wasserlöslichallgemeine Eigenschaften von Fettennicht wasserlöslich [aber meist in organischen Lösungsmitteln]Fettverdauungzuerst werden Fette mittels Gallensaft in feine Tröpfchen zerlegt, was die Oberfläche für den Enzymangriff vergrößert; anschließend Verdauung im Zwölffingerdarm mit Hilfe von Enzymen [z.B. Lipasen, welche Fettsäuren von Lipiden durch Hydrolyse abspalten

Einige NährstoffnachweiseNachweis von Glucose und Fructose [Monosaccharide]beispielsweise ... Teststreifen FEHLINGsche Probe Probe in ggf. etwas Wasser lösen, dann

Fehlingsche Lösung I und Fehling II in gleichen Teilen hinzutropfen, anschließend Probe im Reagenzglas erhitzen [Vorsicht! Siedeverzug möglich!] orange bis ziegelroter NiederschlagErklärung: Durch Mischen von Fehling I [Kupfer(II)-sulfatlösung] und Fehling II [Kaliumnatriumtartratlösung] entsteht zunächst tiefblaues Kupfer(II)-hydroxid. Beim Erwärmen bildet sich aus der Glucose-Ringform die Kettenform [Aldehydform]. Die Aldehydgruppen bewirken eine Reduktion zu orange-rötlichem Kupfer(I)-oxid, das als Niederschlag ausfällt [bei langem Erhitzen bildet sich elementares Kupfer] . Redoxreaktion:2 Cu2+ + R-CHO + 5 OH– Cu2O + R-COO– + 3 H2O

Nachweis von StärkeVersetzen der Probe mit Iod-Kaliumiodid-Lösung [LUGOLsche Lösung] dunkle Blauschwarz- bis ViolettfärbungErklärung: Es entsteht eine blau-schwarze Einschlussverbindung von Iodmolekülen in die Stärkemoleküle.

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Nachweis von CelluloseVersetzen der Probe mit Iod-Zinkchlorid-Lösung Dunkelblau- bis ViolettfärbungNachweis von Proteinenbeispielsweise ... Teststreifen BIURET-Reaktion Probe mit einigen Tropfen verdünnter Natronlauge

versetzen, dann mit einigen Tropfen Kupfer(II)-sulfatlösung, einige Minuten stehen lassen Denaturierung [Gerinnung] und Violettfärbung

XANTHOPROTEIN-Reaktion Probe mit einigen Tropfen konzentrierter Salpetersäure versetzen [Vorsicht! Stark ätzende Flüssigkeit! Giftige, ätzende Dämpfe! Abzug!] Denaturierung [Gerinnung] und Gelbfärbung

Regulation der BlutzuckerspiegelsMehr zum Thema erfährst Du auch auf unserer Webseite Diabetes im Bereich Biologie. Dort gibt es auch verschieden Grafiken mit biologischen Regelkreisen.

BlutzuckerspiegelGehalt des Blutes an Traubenzucker [Glucose]; 0,6–1,1 Gramm je Liter Blut [0,1%; ständig konstant; 6 g im gesamten Blut – reichen etwa für 40 min Energie]; wird durch spezielle Sinneszellen gemessen, an die Hirnanhangsdrüse [Hypophyse] gemeldet, die ihrerseits per Hormon die Bauchspeicheldrüseninseln bzw. Nebennieren befehligtBedeutungGlucose wird in den Zellen für die Energiegewinnung benötigt [Zellatmung, biologische Oxidation], besonders im Gehirn [täglich ca. 75 g, aktivitätsabhängig]zu viel Glukoseschwere körperliche Schäden möglich [z.B. Bewusstseinsstörungen]zu wenig Glukoseschwerwiegende Folgen [z.B. Zusammenbruch der Energieproduktion, Hirnschäden]; Notwendigkeit der ständigen Regulation des Blutzuckerspiegels infolge der ständig unterschiedlichen Belastung sowie Ernährungssituation des KörpersBauchspeicheldrüse [Pankreas]sowohl Enzym- als auch Hormondrüse; Bauchspeicheldrüseninseln sind kleine Zellgruppen in der Bauchspeicheldrüse [Entdeckung 1869, Langerhans]

Inselzellen Hauptfunktion der Zellen – Zellen (ca. 30%) Produktion des Hormons Glucagon – Zellen (ca. 60%) Produktion des Hormons Insulin

es gibt noch einige weitere Zelltypen

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hormonelle Regulation des Blutzuckerspiegels vereinfachtHormone Wirkung

InsulinBauchspeicheldrüseninseln

Senkung des BlutzuckerspiegelsBildung von Leberstärke [Glycogen]

Insulin verändert die Membrandurchlässigkeit für

GlucoseInsulin wirkt wie ein Schlüssel und bewirkt,

dass die Zellen Glucose aus dem Blut aufnehmen

GlucagonBauchspeicheldrüseninseln

AdrenalinNebennierenmark

Hebung des BlutzuckerspiegelsAbbau der Leberstärke [Glycogen] zu

Glucose, um diese für die Energieerzeugung zu nutzen

Adrenalin-Ausschüttung besonders in StresssituationenPrinzip im Überblick

Zuckerkrankheit [Diabetes mellitus]krankhafte oder altersbedingte Störung der Insulinproduktion der Bauspeicheldrüse Diabetes Typ I Autoimmunerkrankung [vererbt] mit zerstörten Zellen

in der Bauspeicheldrüse, daher oft schon im Jugendalter auftretend Diabetes Typ II erworbene Diabetes [z.B. durch

Sekretionsstörungen], z.B. im Alter oder bei starkem Übergewicht [Adipositas], Anlagen jedoch ebenso erblich

Risiken wenig Bewegung, Übergewicht, falsche Lebens- und Essgewohnheiten

Symptome von Diabetes zu hoher Blutzuckerspiegel Harnzucker nachweisbar, Durstgefühl, Mattigkeit, Gewichtsabnahme Bei Nichtbehandlung: Organ- und Gefäßschäden [teilweise Amputationen nötig], Sehschwäche

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Therapie von Diabetes Diät [dosierte Kohlenhydratzufuhr]; Medikamente [zur Mehrung der Insulinzellen]; genau dosiert Insulin spritzen [fast immer bei Typ I, manchmal bei Typ II; als Tablette noch nicht möglich, da es als Eiweiß verdaut werden würde], bei zu hoher Insulingabe nimmt das Zentralnervensystem Schaden

Tipps für Dich und für Lehrer"So essen sie" ist ein Erkundungsprojekt rund um das Thema Ernährung. Verlag an der Ruhr 2007, ISBN 978-3-9523303-0-2. [verlagruhr.de] Ein Projektpaket mit Kopiervorlagen, Begleitheft und umfangreicher Fotomappe. Dieses Material ist auch teilweise Quelle dieses Skripts.Über den Unsinn des Fast-Food-Konsums berichtet der unterhaltsame Dokumentarfilm "Supersize me" [USA 2004], der in deutscher und englischer Sprache erhältlich ist.

Lexikon einiger FachbegriffeSubstitution, Substitutionsreaktionorganisch-chemische Reaktionsart, bei der zwischen den Teilchen der Ausgangsstoffe Atome oder Atomgruppen ausgetauscht werdenKondensation[im chemischen Sinne] Substitution, bei der einfach gebaute anorganische Moleküle [z.B. Wasser] als Nebenprodukt entstehenVeresterungKondensation [Substitution], bei der aus Alkohol und Säure ein Ester und Wasser entstehenHydrolyseSubstitution, bei der ein organischer Stoff mit Wasser reagiertVerseifungHydrolyse eines Esters, wobei Säure und Alkohol entstehenAdditionsreaktionkurz Addition; organisch-chemische Reaktionsart, bei der man Atome oder Atomgruppen an Mehrfachbindungen angelagert [die dadurch aufgespalten werden]HydrierungAddition von WasserstoffEliminierungorganisch-chemische Reaktionsart, bei Atome oder Atomgruppen abgespalten werden [mindestens ein Reaktionsprodukt hat dadurch Mehrfachbindungen]DehydrierungEliminierung von WasserstoffHexosenEinfachzucker [Monosaccharide] mit 6 Kohlenstoffatomen je Molekül; Summenformel C6H12O6; z.B. Glucose, Fructose, GalactosePentosenEinfachzucker [Monosaccharide] mit 5 Kohlenstoffatomen je Molekül; z.B. Ribose, DesoxyriboseMonomerEinzelbaustein [hier: der bei der Verdauung nicht weiter abgebaut wird]

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DimerDoppelbaustein bestehend aus der Verbindung zweier Monomer-MolekülePolymerRiesenmolekül [Makromolekül] besteht aus der Verbindung sehr viele Monomer-Moleküleirreversibelnicht umkehrbar [nicht rückgängig zu machen]; Gegenteil: reversibel

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Dieses Skript wurde speziell auf dem Niveau der Sekundarstufe I erstellt.