Ernährung (Fach) / Ernährungsphysiologische Grundlagen (Lektion)

Ernährungsphysiologische Grundlagen

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• Beschreibe die Bedeutung und Funktion des Wassers. Wasser ist eins der wichtigsten Elemente für den Menschen. Der menschliche Körper besteht zu 60-70 % aus Wasser. Er benötigt Wasser zur Aufrechterhaltung folgender Funktionen:  Lösungsmittel (Verflüssigung des Nahrungsbreis im Verdauungstrakt) Transportmittel  Baustein (Elastizität der Knorpel, Bandscheibe etc.)  Mittel zur Regulierung des Wärmehaushalts Reaktionspartner
• Was sind die Folgen von schweren Flüssigkeitsverlusten? 1. Schwindel 2. Benommenheit 3. Muskelkrämpfe 4. Leistungsabfall 5. Bewegungsstörungen 6. Bewußtlosigkeit 7. Tod
• Wie hoch ist der tägliche Flüssigkeitsbedarf eines Menschen? 2 - 3 Liter
• Was versteht man unter essenziellen Nährstoffen? Essenzielle Stoffe sind solche, die im Körper nicht oder in nicht genügender Menge selbst synthetisiert werden können und daher mit der Nahrung regelmäßig zugeführt werden müssen, um einen einwandfreien Ablauf der Körperfunktionen zu ermöglichen.
• Nennen Sie drei Beispiele für essenzielle Nährstoffe. Wasser Aminosäuren  Vitamine
• Welche Organe sind auf die Zufuhr von Glukose angewiesen und werden deshalb auch obligate Glukoseverbraucher genannt? Gehirn  Nervensystem roten Blutkörperchen  Nierenmark 
• In welche 4 Gruppen werden die Kohlenhydrate eingeteilt? Nennen Sie jeweils ein Beispiel für jede Kohlenhydratgruppe. Einfachzucker = Monosaccharide (z. B. Traubenzucker = Süßigkeiten)  Zweifachzucker = Disaccharide (z. B. Milchzucker = Laktose = Milchprodukte)  Mehrfachzucker = Oligosaccharide (z. B. Maltodextrin = Zwieback)  Vielfachzucker = Polysaccharide (z. B. Stärke = Kartoffeln) 
• Welche Effekte bewirkt das Hormon Insulin bezüglich der Verwertung von Fetten, Kohlenhydraten und Protein durch die Muskel- bzw. Fettzellen? Das Insulin fördert die Aufnahme von Glukose aus dem Blut in die Muskulatur und in das Fettgewebe, wo eine Speicherung als Glykogen bzw. Fett erfolgt. Eine Freisetzung von Fettsäuren zur Energiebereitstellung wird gehemmt. Der Fettabbau wird gestört.
• Was versteht man unter Ballaststoffen? Ballaststoffe sind nicht verdauliche Nahrungsbestandteile, meist pflanzlicher Natur, mit funktionsfördernden Eigenschaften. 
• Worin liegt der Unterschied zwischen Zuckeraustausch- und Süßstoffen? Die Süßkraft des Zuckeraustauschstoffes ist niedriger als bei Süßstoffen. Der Energiegehalt (kcal) ist höher als bei Süßstoffen. Süßstoffe habe keine Kalorien.
• Welche Bedeutung haben Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren bezüglich der Bildung von Gewebshormonen? Ein überhöhtes Angebot an Omega-6-Fettsäuren führt zu einer unausgeglichenen Synthese von Gewebshormonen und damit zu ungünstigen Auswirkungen auf den Organismus: Erhöhte Aktivität entzündlicher Prozesse im Körper (erhöhte Verletztungsanfälligkeit bei Sportlern) Förderung der Blutplättchenverklumpung  Erhöhung des Risiko eines Herzinfarktes oder Schlaganfalls  Begünstigung von vermehrter Fettspeicherung  Erhöhung des Diabetesrisiko wird erhöht.  Umgekehrt führte eine bedarfsgerechte Zufuhr an Omega-3-Fettsäuren zu den gegenteiligen Effekte, was als gesundheitlich positiv anzusehen ist.
• Weshalb ist die Zufuhr von alpha-Linolensäure oftmals nicht ausreichend, um den Bedarf an lebensnotwendigen Omega-3-Fettsäuren zu decken? Der menschliche Körper benötigt eigentlich nur EPA und DHA (Fischöle) als essenzielle Fettsäuren. alpha-Linolsäure ist die Vorstufe dieser beiden Fettsäuren. Die Umwandlung von alpha-Linolensäuren in EPA beträgt jedoch bestenfalls 10 %, die in DHA maximal 1%. 
• Warum beeinflusst die Nahrungscholesterinzufuhr allein bei den meisten Menschen den Gesamtcholesterinspiegel im Blut nur unwesentlich? Bei den meisten Menschen kommt es bei hoher Cholesterinzufuhr mit der Nahrung zu einer geringeren Eigensynthese von Cholesterin im Körper, so dass sich der Cholesterinspiegel im Blut kaum ändert. Umgekehrt steigt bei geringer Cholesterinzufuhr die Eigensynthese von Cholesterin entsprechend an.
• Beschreiben Sie drei Situationen, in denen Protein vom Körper als Energiequelle herangezogen wird. 1. Mangelernährung 2. Lang andauernde Belastungen 3. bei sehr proteinreicher Ernährung
• Beschreibe die Bedeutung und Funktion von Proteinen. Protein ist primär für den Aufbau und Erhalt von Körpersubstanz notwendig. Es ist essenziel und hat folgende Aufgaben:  Baustoff von Enzymen und Hormonen Strukturelemente von Zellbestandteilen  Strukturelemente von Muskelfasern, Sehnen, Knorpel etc.  Bildung von Antikörpern des Immunsystems  Bildung der Gerinnungsfaktoren des Blutes Transportfunktion im Blut.
• Beschreibe die Bedeutung und Funktion von Fetten (Lipide). Fette dienen hauptsächlich der Energiebereitstellung. Fette in der Nahrung transportieren die fettlöslichen Vitamine und stellen eine ausreichende Versorgung mit diesen essenziellen Mikronährstoffen sicher. Ohne Fett können diese Vitamine im Darm nicht ausreichend absorbiert werden. Ein Teil der Fett ist sogar essenziell, da der Körper diesen Teil nicht selbst synthetisieren kann.
• Wie viel Gramm Protein kann der Körper pro Mahlzeit verwerten? Im Darm können ca. 100g pro Mahlzeit verdaut werden.
• Was versteht man unter Antioxidanzien und freien Radikalen? Um Energie zu gewinnen, benötigt der menschliche Körper Sauerstoff. Bei diesem Vorgang entstehen Zwischenprodukte des Sauerstoffs, die man "freie Radikale" nennt. Freien Radikalen fehlt ein Elektron. Sie greifen andere Moleküle an, um diesen ein Elektron zu rauben. Die angegriffenen Moleküle werden nun auch zu freien Radikalen und brauchen selbst wieder ein Elektron. Der menschliche Körper hat effektive Schutzmechanismen gegenüber freien Radikalen entwickelt, die so genannten Antioxidanzien. Sie sind in der Lage freie Radikale zu neutralisieren.
• Erkläre die Funktion und Einteilung von Mineralstoffen. Mineralstoffe sind verschiedene essenzielle chemische Elemente, die an zahlreichen Stoffwechselvorgängen beteiligt sind (z. B. als Bestandteil von Enzymen) und als Baustoffe dienen (z. B. bei den Knochen). Man unterscheidet je nach Bestand im Körper, Spuren- und Mengenelemente. 
• Liste die wichtigsten Mineralstoffe auf. Kalium (Mengenelement)  Kalzium (Mengenelement)  Magnesium (Mengenelement)  Natrium (Mengenelement)  Phosphor (Mengenelement)  Chrom (Spurenelement) Eisen (Spurenelement9 Fluor (Spurenelement) Jod (Spurenelement)  Selen (Spurenelement)  Zink (Spurenelement) 
• Nennen Sie die möglichen Ursachen eines Kaliummangels und geben Sie Ernährungsempfehlungen, um einem Mangel entgegenzuwirken. Mögliche Ursache: Durchfall oder Missbrauch von Abführmitteln; Ernährungsempfehlung: Fleisch, Tomaten, Bananen, Zitrusfrüchte, Trockenobst, Hülsenfrüchte. 
• Nennen Sie die möglichen Symptome eines Kalziummangels und geben Sie Ernährungsempfehlungen, um einem Mangel entgegenzuwirken. Mangelsymptome: Muskelkrämpfe, Blutgerinnungsstörungen, Osteoporose; Ernährungsempfehlungen: Milch, Milchprodukte, Brokkoli, Spinat, Grünkohl, Orangen, Mandarinen, Hülsenfrüchte und frische Kräuter. 
• Nennen Sie die möglichen Symptome eines Magnesiummangels und geben Sie Ernährungsempfehlungen, um einem Mangel entgegenzuwirken. Mangelsymptome: Neuromuskuläre Störungen, Muskelzucken, erhöhte Neigung zu Herzrhythmusstörungen; Ernährungsempfehlungen: Vollkorngetreide, Nüsse, grünes Gemüse und Obst.
• Nennen Sie die möglichen Symptome und Ursachen eines Natriummangels. Ein Mangel an Natrium ist sehr selten; mögliche Ursachen  sind Durchfall, Erbrechen oder starkes Schwitzen.
• Welche Bedeutung und Funktion hat Chrom? Chrom hat in seiner elementaren Form keine physiologische Bedeutung im menschlichen Körper.
• Nennen Sie die möglichen Ursachen eines Eisenmangels und geben Sie Ernährungsempfehlungen, um einem Mangel entgegenzuwirken. Ursache eines Eisenmangels könnte die Einnahme von Aspirin (Acetylsalicylsäure) sein oder bei Frauen die Menstruation. Ernährungsempfehlung: Fleisch, Fisch, Vollkornprodukte, Getreide und Hülsenfrüchte. 
• Welche Bedeutung hat Fluor für den menschlichen Organismus? Fluor hat kariespräventive Wirkung (Erhöhung der Zahnstabilität).
• Nennen Sie die möglichen Ursachen eines Jodmangels und geben Sie Ernährungsempfehlungen, um einem Mangel entgegenzuwirken. Der tägliche Verzehr von mehr als 1/2 bis 1 kg Kohlgemüse kann unter Umständen Jodmangelsymptome auslösen. Ernährungsempfehlung: kein Kohlgemüse, lieber Meerestiere, Seefisch, jodiertes Speisesalz. 
• Nennen Sie Bedeutung und Funktion von Selen. Selen spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion der Schilddrüsenhormone, genauer bei der „Aktivierung“ von Thyroxin (T4) zu Triiodthyronin (T3).
• Nennen Sie die möglichen Symptome eines Zinkmangels und geben Sie Ernährungsempfehlungen, um einem Mangel entgegenzuwirken. Mögliche Mangelsymptome sind Störung des Geschmacks- und Geruchssinns, Haarausfall, Hautveränderungen, psychische Störungen, erhöhte Infektanfälligkeit; Ernährungsempfehlung: Fleisch, Fisch, Kalbsleber, Nüsse, Getreidekeime und Austern. 
• Nenne Bedeutung und Funktion von Ballaststoffen sowie die tägliche Zufuhrempfehlung. Ballaststoffe sind unverdauliche Nahrungskomponente, vorrangig Polysaccharide, die gesundheitlich positive Wirkungen aufweisen. Empfohlen wird eine Zufuhr von täglich 30-60 g.
• Welches sind die wichtigsten Ballaststoffe? Hemizellulose (Begleitstoff der Zellulose)  Lignin (Holzstoff, z. B. in Vollkorn, Kohlrabi, Spargel)  Pektin (z. B. in Beeren- ,Stein- und Kernobst und Zuckerrübe)  Pflanzengummen (z. B. in Johannisbrotkernmehl) Resistente Stärke  ß-Glucan (auch Schleimstoff des Hafers genannt) Zellulose.
• Welche Bedeutung und Funktion haben die sekundären Pflanzenstoffe? Zu den sekundären Pflanzenstoffen gehören ca. 30.000 Verbindungen aus Pflanzen. Dazu zählen viele Farbstoffe, Duftstoffe, Gifte, Aromastoffe etc. Pflanzliche Sekundärstoffe weisen ebenfalls eine Reihe gesundheitspositiver Wirkungen auf. 
• Welche sind die wichtigsten pflanzlichen Sekundärstoffe? Carotinoide  Glucosinolate  Lektine  Monoterpene  Phytosterine  Polyphenole  Phytoöstrogene Proteaseinhibitoren  Saponine  Sulfide 
• Welche Bedeutung hat Alkohol in der Ernährung? Alkohol bzw. Ethanol wird bevorzugt zur Energiebereitstellung herangezogen. Dadurch vermindert sich die Verstoffwechselung von Kohlenhydraten und Fetten, welche dann als Energiereserve gespeichert werden. Alkohol in großen Mengen drängt die Energieaufnahme über herkömmliche Lebensmittel zurück. Dadurch kommt es häufig zu einem Mangel an Vitaminen und Mineralstoffen.
• Wie werden Fette im Intermediärstoffwechsel abgebaut? Adrenalin und Glukagon aktivieren die Freisetzung der Fette aus den Speichern der Fettzellen. Dabei werden die Fette in Fettsäuren und Glyzerin gespalten.  Die Fettsäure gelangt in das Mitochondrium, wo sie in der sog. ß-Oxidation in Acetyl-CoA gespalten wird.  Das Acetyl-CoA wird im Zitronensäurezyklus und der Atmungskette vollständig zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut. Die freigesetzte Energie dient dabei der Bildung von ATP.
• Wie werden Kohlenhydrate im Intermediärstoffwechsel abgebaut? 1. Insulin aktiviert in den Muskel- und Fettzellen die Aufnahme von Glukose. 2. In mehreren Schritten wird dann Glukose zu Pyruvat (Brenztraubensäure) abgebaut. Hierbei wird ein Teil der Glukose als ATP gespeichert. Diesen Vorgang nennt man auch Glykolyse. 3. Das Pyrvat wird dann im Mitochondrium weiter zu Acetyl-CoA abgebaut. 4. Das verbleibende Acetyl-CoA wird im Zitronensäurezyklus und der Atmungskette zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut. Die freigesetzte Energie dient dabei der Bildung von ATP.
• Wie werden Aminosäuren (Proteine) im Intermediärstoffwechsel abgebaut? Zunächst werden Aminogruppen abgespaltet. Dieser Vorgang wird als Desaminierung bezeichnet. Die Aminogruppe wird in der Leber und in der Niere in Harnstoff umgewandelt und mit dem Harn aus dem Körper entfernt. Es verbleibt das Kohlenstoffskelett der Aminosäuren, sog. Ketosäuren. Die Ketosäuren werden in den Zitronensäurezyklus eingebracht und abgebaut. Ein Teil der Kohlenstoffskelette wird aber auch zu Pyruvat und/oder Acetyl-CoA abgebaut und erst dann im Zitronensäurezyklus verstoffwechselt. 

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