3. Ernährungslehre

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Aufgaben zum Biobuch
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3.1 Ernährungssituation heute
Aufgabe 3.1-1
Definiere die Begriffe autotroph und heterotroph.
Aufgabe 3.1-2
Ca. 10 % aller Gesundheitskosten sind ernährungsbedingt. Erläutere mind. sechs Punkte, die zu ernährungsbedingten Krankheiten führen.
3.2 Zusammenhänge: Körper und Nahrung
Aufgabe 3.2-1 a) Zeichne schematisch den Stoffwechsel eines Menschen.
b) Was unterscheidet die Ausscheidungen des Darms von den Ausscheidungen der Harnblase?
Aufgabe 3.2-2
Nenne die sechs Stoffe bzw. Stoffgruppen, aus denen wir hauptsächlich bestehen, nach
ihrer Menge geordnet.
Aufgabe 3.2-3 a) Wo befindet sich der grösste Teil des Wassers in unserem Körper?
b) Wie viele Prozente des Wassers ersetzen wir täglich?
c) Über welche drei Organe verlieren wir am meisten Wasser?
Aufgabe 3.2-4
Vergleiche die Einteilung der Nahrungsmittel (Abb. 3.2-5; Seite 107) mit einer Ernährungspyramide.
3.3 Nahrungsbestandteile und ihre Bedeutung
Aufgabe 3.3-1
Nenne fünf Makromoleküle. Aus welchen Monomeren bestehen sie?
Aufgabe 3.3-2
Welche Rolle spielt Wasser bei der Bildung und beim Abbau von Makromelekülen?
Aufgabe 3.3-3
Nenne die drei Gruppen der Kohlenhydrate und je zwei wichtige Beispiele.
Nenne die Bausteine der Stärke, der Cellulose und des Rohrzuckers (Haushaltzucker).
Aufgabe 3.3-4
Woraus besteht ein Fett-Molekül? Wie unterscheiden sich Fett-Moleküle?
Aufgabe 3.3-5
Wie unterscheiden sich „gute“ von „schlechten“ Fetten?
Aufgabe 3.3-6
Welche Bedeutung hat Cholesterin im menschlichen Körper?
Aufgabe 3.3-7
Wodurch unterscheiden sich zwei verschiedene Eiweisse?
Erläutere die Bedeutung der dreidimensionalen Struktur für die Funktion von Proteinmolekülen.
Aufgabe 3.3-8
Wodurch unterscheiden sich Eiweiss- und Vielfachzucker-Moleküle grundsätzlich?
Aufgabe 3.3-9
Was haben Nahrungs- und Körpereiweisse gemeinsam und worin unterscheiden sie
sich?
Aufgabe 3.3-10
Warum soll man bei einer radikalen Diät eher auf Kohlenhydrate verzichten als auf Fette?
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Aufgabe 3.3-11
Warum müssen wir viel weniger Eiweisse essen als Kohlenhydrate, obwohl der Eiweissgehalt im Körper etwa 15-mal höher ist?
Aufgabe 3.3-12
Welcher Mineralstoff steht im menschlichen Körper mengenmässig im Vordergrund
und wofür wird er gebraucht?
Aufgabe 3.3-13
Nenne zwei Spurenelemente und Stichworte für ihre Verwendung.
Aufgabe 3.3-14
Warum war Skorbut im Mittelalter v. a. unter Seeleuten verbreitet?
Aufgabe 3.3-15
Welche Funktionen haben
a) Phosphat-Ionen?
b) Natrium-Ionen?
c) Vitamin D?
Aufgabe 3.3-16 Was spricht dafür, Vitamin D als Vitamin zu bezeichnen, was dagegen?
3.4 Grundlagen der Verdauung
Aufgabe 3.4-1
Erstelle eine Übersicht über den Aufbau der vierschichtigen Wand des Verdauungskanals.
Aufgabe 3.4-2
Schreibe die Reihenfolge in der die Nahrung durch die Verdauungsorgane wandert auf.
Aufgabe 3.4-3
Schau dir die Reihenfolge der Verdauungsorgane am Torso-Modell der Frau noch einmal an. Beschrifte die Abbildung.
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3.5 Der Verdauungstrakt
Aufgabe 3.5-1
Beschreibe mit Stichworten, was der Mund für die Verdauung leistet.
Aufgabe 3.5-2
Wodurch unterscheiden sich Zahnschmelz und Zahnbein?
Aufgabe 3.5-3 a) Wie viele Zähne hat das Gebiss des Erwachsenen?
b) Welchen Sinn hat der Zahnwechsel?
Aufgabe 3.5-4
Erkläre, was man unter peristaltischer Bewegung versteht.
Aufgabe 3.5.5
Suche in der Bibliothek, was Pawlow für ein Experiment mit Hunden durchgeführt hat,
und schreibe es kurz auf.
Aufgabe 3.5-6
Stelle eine Strukturskizze über den Speichel her.
Aufgabe 3.5-7
Zeichne, beschrifte und erkläre, wie verhindert wird, dass die Nahrung in die Luftröhre
gelangt.
Aufgabe 3.5-8
Beschrifte die Abbildung.
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Aufgabe 3.5-9
Kann man auch im Kopfstand trinken? Begründe Deine Antwort.
Aufgabe 3.5-10
Warum kann der Magen bis zu zwei Liter Nahrung aufnehmen?
Aufgabe 3.5-11
Welche Aufgabe hat die Magensäure im Magen?
Aufgabe 3.5-12
Gewisse Medikamente kommen in Form von Kapseln in den Handel. Warum soll man
die ganzen Kapseln schlucken und nicht nur ihren Inhalt?
Aufgabe 3.5-13
Warum vergiften sich Menschen, die Giftschlangen essen, nicht? Hinweis: Schlangengifte sind Verdauungsenzyme der Schlange.
Aufgabe 3.5-14
Erkläre, wie Pepsin arbeitet.
Aufgabe 3.5-15
Beschrifte und erkläre die Abbildung unten.
Aufgabe 3.5-16
Was bewirkt Sodbrennen?
Aufgabe 3.5-17
Was bewirkt Magenknurren?
Aufgabe 3.5-18
Was ist der Pylorus?
Aufgabe 3.5-19
Was ist der Chymus?
Aufgabe 3.5-20
Wie könnte man auf einfache Weise feststellen, ob eine Flüssigkeit Magensaft oder
Bauchspeichel ist?
Aufgabe 3.5-21
Die Protein abbauenden Verdauungsenzyme des Pankreas Trypsin, Chymotrypsin und
Elastase gehören zu den Endopeptidasen, die die Spaltung von Peptidbindungen durch
Hydrolyse innerhalb der Aminosäureketten von
Polypeptiden und Proteinen katalysieren. Formuliere und erkläre diese Reaktion am Beispiel
des Ausschnitts aus einem Proteinmolekül
rechts.
a) In den Grafiken unten siehst du das aktive Zentrum der drei Verdauungsenzyme mit einem daran gebundenen Substratmolekül (schematische Darstellung). Die bindenden
Bereiche von Enzym und Substrat sind hellgrau unterlegt. Gib an, welche Reaktion des
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Substrats von den Enzymen katalysiert wird, und erkläre anhand dieser Beispiele die
Begriffe Wirk- und Substratspezifität.
b) Schneide die Formelbilder unten aus. Prüfe durch „Einpassen“ dieser Modelle in das aktive Zentrum der Enzyme oben, welche der abgebildeten Aminosäuren als Substrate
der Verdauungsenzyme infrage kommen könnten.
c) Markiere in dem rechts abgebildeten Polypeptid die Bindungen, deren Hydrolyse von der Elastase katalysiert wird.
d) Liste auf, welche Spaltprodukte zu erwarten sind,
Aufgabe 3.5-22
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–
wenn jedes der drei Verdauungsenzyme einzeln auf das Polypeptid einwirkt,
–
wenn sie gemeinsam einwirken.
Wie lang ist der Dünndarm des Menschen?
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Aufgabe 3.5-23
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Aus welchen Abschnitten besteht der Dünndarm?
Aufgabe 3.5-24 a) Zu welcher Stoffklasse gehören die Verdauungsenzyme?
b) Nenne die Orte, an denen Verdauungsenzyme gebildet werden.
c) Warum ist die Bildung von Verdauungsenzymen für die Drüsenzellen problematisch
und wie wird das Problem gelöst?
Aufgabe 3.5-25
Welche Aufgabe(n) haben:
a) die Galle und die Lipasen?
b) die Lymphgänge in den Darmzotten?
c) die Carrier in der Mikrovilli-Membran?
Aufgabe 3.5-26
Wozu gibt das Pankreas Bicarbonat ab?
Aufgabe 3.5-27
Erkläre, wie Kohlenhydrate verdaut werden.
Aufgabe 3.5-28
Wozu dienen -Amylasen?
Aufgabe 3.5-29 a) Was sind Disaccharidasen?
b) Nenne zwei Beispiele.
c) Wo sind sie lokalisiert?
Aufgabe 3.5-30
Erkläre, wie Proteine verdaut werden.
Aufgabe 3.5-31
Wie arbeiten Endopepdidasen?
Aufgabe 3.5-32
Wie arbeiten Exopeptidasen?
Aufgabe 3.5-33
Wo sind Dipeptidasen lokalisiert?
Aufgabe 3.5-34
Was sind Zymogene?
Aufgabe 3.5-35
Erkläre, wie Fette verdaut werden.
Aufgabe 3.5-36
Was ist Emulgation (evtl. in der Bibliothek oder im Internet nachsehen)?
Aufgabe 3.5-37
Erkläre die folgende Abbildung in einem Aufsatz.
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Aufgabe 3.5-38
Wozu dienen Nucleasen?
Aufgabe 3.5-39
Ergänze bitte die folgende Tabelle über die Verdauungsenzyme.
Enzym
Produktionsort des
Enzyms
Wirkort des Enzyms
Substrat(e) des
Enzyms
Produkte der
Spaltung
Maltase
Drüsenzellen der
Magenschleimhaut
Mund
Fette
Aminosäure
Rohrzucker
Aufgabe 3.5-40
Beschrifte die Abbildung.
Aufgabe 3.5-41
Was ist Resorption?
Aufgabe 3.5-42
Wie wird Fructose resorbiert?
Aufgabe 3.5-43
Wie werden Aminosäuren resorbiert?
Aufgabe 3.5-44
Wie werden Vitamine resorbiert?
Aufgabe 3.5-45
Wie wird Glucose resorbiert?
Aufgabe 3.5-46
Welche Rolle spielt Natrium bei der Resorption von einigen Nährstoffmolekülen?
Aufgabe 3.5-47
Was geschieht mit Glycerin und Fettsäuren, nachdem sie resorbiert worden sind?
Aufgabe 3.5-48
Was ist die Pfortader?
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Aufgabe 3.5-49
Wie ist es möglich, dass jemand trotz eisenreicher Nahrung an Eisenmangel leidet?
Aufgabe 3.5-50
Welche Aufgabe hat der Dickdarm?
Aufgabe 3.5-51
Wie können Diarrhoe und Constipation entstehen?
Aufgabe 3.5-52
Welche Rolle spielt Escherichia Coli im Dickdarm?
Aufgabe 3.5-53
Was wird bei einer Blinddarmoperation entfernt und welche Aufgabe hatte der entfernte Teil vorher?
Aufgabe 3.5-54
Was sind Ballaststoffe, woraus bestehen sie und was bewirken sie bei der Verdauung?
Aufgabe 3.5-55
Wie kann man erklären, dass die Darmentleerung bei Säuglingen unwillkürlich und bei
Erwachsenen willkürlich gesteuert wird?
Aufgabe 3.5-56
Du kennst nun die Stationen des Verdauungssystems und die Vorgänge, die dort ablaufen. Gehe die Schritte der Verdauung für jede Stoffgruppe anhand der Abbildung noch
einmal durch.
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3.6 Gesunde Ernährung
Aufgabe 3.6-1
Wie lange muss ein 70 kg schwerer Mann joggen (mit 12 km/h) statt schlafen, um die
Energie von einem Stück Kuchen (75 g Kohlenhydrate und 25 g Fett) zu verbrauchen?
Aufgabe 3.6-2
Wie lange muss ein 90 kg schwerer Mann eine Diät einhalten, bei der er täglich 1000 kJ
weniger aufnimmt, als er verbraucht, bis er 10 kg abgenommen hat? Nehmen wir an,
sein Fettgewebe bestehe aus 80% Fett und 20% Wasser.
Aufgabe 3.6-3
Das Glykogendepot eines Marathonläufers enthält 400 g Glykogen.
a) Für wie viele Kilometer reicht ihm die darin gespeicherte Energie, wenn er 300 kJ/km
verbraucht?
b) Wie viel Fett muss er noch abbauen, um in einem Marathon (42.2 km) ans Ziel zu kommen?
Kohlenhydrate liefern 17 kJ/g, Fette 39 kJ/g Energie.
Aufgabe 3.6-4
Was spricht für eine Mischkost aus pflanzlichen und tierischen Nahrungsmitteln?
Aufgabe 3.6-5
Wie lässt sich die Qualität von Nahrungsmitteln schnell und einfach bestimmen?
Aufgabe 3.6-6
Diskutiere die Verteilung der Nahrungsaufnahme über den Tag. Welche Regeln gibt es?
Nenne Argumente pro und contra.
Aufgabe 3.6-7
Warum ist Cola kein geeigneter Durstlöscher?
Aufgabe 3.6-8
Erstelle eine Strukturskizze zum Thema „Gesunde Ernährung“.
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