N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 01 Name: Vorname: Datum:

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1 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 01 Name: Vorname: Datum: Der Mensch isst fast jeden Tag und meist sogar mehrmals am Tag. Die Arten der Speisen sind dabei sehr verschieden: Der Mensch isst Gemüse, er isst Früchte und Beeren, manchmal auch Nüsse. Aber der Mensch isst auch Fleisch, Fisch und Getreide. Daneben isst er sogar noch Kuchen, Süssigkeiten und vieles mehr. Man könnte denken, es gibt unglaublich viele verschiedene Stoffe, die so eine grosse Variation an Nahrungsmitteln hervorbringen. In Wahrheit sind es nur ganz wenige, die in verschiedenen Kombinationen und Grössen diese riesige Fülle an ganz unterschiedlichen Speisen hervorbringen. Aufgabe 1: Art des Nährstoffes Aufgabe in unserem Körper Das Problem an diesen ganzen Stoffen ist, dass sie nicht so sind, wie sie der Körper braucht. In der Kartoffel zum Beispiel hat es solche Ketten: Die Muskeln und unser Hirn können mit diesen Ketten jedoch nichts anfangen, sie hätten sie lieber so wie unten dargestellt, schön aufgeteilt: Diese Umwandlung von Stoffen geht in unserem Körper. Man nennt sie Verdauung.

2 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 01 Dass die genannten Stoffe in Nahrungsmitteln sind, das zeigen die vier Nährwerttabellen. Aus ihnen kann man herauslesen, wie viele von welchen Nährstoffen darin enthalten sind. Oben links sind Teigwaren, oben rechts gefüllte Tortelloni, unten links ist Milch und unten rechts ein Brötchen. Aufgabe 2: Machte Notizen zum Lesen von Nährwerttabellen: Warum wird Zucker genannt und Stärke nicht? Warum ist bei einigen Produkten mehr Information? Was sollen die Prozentzahlen?

3 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 02 Name: Vorname: Datum: Ein wichtiger Nährstoff sind die Kohlenhydrate. Sie kommen in ganz vielen verschiedenen Varianten vor. Die wichtigsten dabei sind: - Die Stärke (vier oder mehr Glieder): - Der Zucker (zwei Glieder): - Der Traubenzucker (ein Glied): Wie schon erwähnt können Muskeln und Organe nur die einfachen Kristalle brauchen. Sind sie länger, müssen sie zuerst zerlegt werden. Unser Körper hat jedoch solche sogenannten Enzyme, die die längeren Ketten zerlegen können. Ein solches Enzym hast du bereits kennengelernt: Das Ptyalin. Es ist die wichtigste Amylase und kommt im Speichel des Mundes vor. Dieses Enzym zerlegt die langen Stärkeketten in die kürzeren Zuckerketten. Das Ptyalin kann jedoch nicht weiter zerteilen. Für die Zerlegung von Zucker in Traubenzucker braucht es ein anderes Enzym. Die Glykosidase der Bauchspeicheldrüse kann den Zucker oder die Stärke in Traubenzucker aufspalten. Im Dünndarm wird dann der Traubenzucker über die Zotten der Darmschleimhaut ins Blut aufgenommen und über die Leber zu den verschiedenen Organen geführt, die gerade Zucker brauchen. Aufgabe 1: a) In welchem Organ wird die Stärke in Zucker umgewandelt? b) In welchem Organ wird Zucker oder Stärke in Traubenzucker umgewandelt? c) In welchem Organ wird Traubenzucker in den Körper aufgenommen? Aufgabe 2: a) Warum gibt ein Traubenzuckerbonbon viel schneller wieder Energie als ein Vollkornbrötchen (das viel Stärke enthält)? b) Aus welchem Grund macht es trotzdem Sinn, lieber Stärke statt Traubenzucker zu Essen?

4 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 02 Ein weiterer wichtiger Nährstoff sind die Fette. Auch sie kommen in verschiedenen Varianten und Grössen vor. Was für Fette aber typisch ist: Sie bilden meist grosse, runde Strukturen (Micellen genannt). Diese sind so gross, dass man sie von Auge sehen kann, wie zum Beispiel die Fettaugen in der Bouillon (Suppe). Aufgabe 3: a) Du hast in einem Becher etwas Wasser. Die Lehrperson giesst etwas Öl dazu. Beschreibe: Gegen solche grossen Gebilde haben die kleinen Enzyme meist keine Chance. Aus diesem Grund gibt es im Mund nichts, das Fett zerlegen könnte. Das Fett kommt deshalb unverdaut in den Magen. b) Rühre das Öl im Wasser mit einem Löffel oder einem Stäbchen gut um. Beschreibe: Das Gleiche macht auch dein Magen mit Hilfe der Peristatik. Durch das Zusammenziehen und Auseinandergehen des Magens wird alles durchmischt. Mit dieser Mischung werden die Fetttröpfchen (Fettmicellen) kleiner. Wie du feststellst, sind diese Micellen aber auch jetzt noch von Auge sichtbar. Das heisst, sie sind auch so für die Enzyme noch viel zu gross. Im Magen hat es zwar bereits einige Enzyme, die Fett zerlegen können, doch viel machen können sie noch nicht, weil die Micellen noch immer viel grösser sind als sie selbst. Es braucht also noch einen weiteren Schritt.

5 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 03 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: Gib etwas Gallensaft in die Mischung aus Öl und Wasser. Beschreibe ein drittes Mal: Mit dieser Aufgabe oben hast du gesehen, welche Aufgabe der Gallensaft hat. Vom Gallensaft werden pro Tag rund 0,7 l produziert. Er hat die Aufgabe, die Micellen der Fette so klein zu machen, dass sie Enzyme sie angreifen können. Diesen Vorgang nennt man emulgieren. Dank dem Gallensaft sehen die Fett dann nur noch so aus: Nun kommen die Enzyme zum Einsatz, die diese Fette noch weiter verkleinern. Die wichtigsten Enzyme zur Fettzerlegung sind die Lipasen. Die einzelnen Bestandteile des Fettes (vor allem Glyceride und Fettsäuren) werden dann im Dünndarm ins Lymphsystem aufgenommen und dann wie schon die Kohlenhydrate über die Leber zu den Organen gebracht. Während die Muskulatur und die meisten Organe im Notfall auch mit Fettsäuren anstelle von Traubenzucker funktionieren können, muss das Gehirn immer Traubenzucker haben. Glücklicherweise ist die Leber in der Lage, Fettsäuren in Traubenzucker umzuwandeln. Auf der anderen Seite kann die Leber aber auch Zucker zu Fett umwandeln und so dann speichern. Aufgabe 2: a) In welchem Organ werden die Micellen verkleinert? b) In welchem Organ werden die Micellen vollständig zerstört? c) In welchem Organ werden die Fette zerlegt? d) In welchem Organ werden zerlegte Fette in den Körper aufgenommen? Aufgabe 3: Warum kann man auch wegen zu viel Zucker mit der Zeit fett werden?

6 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 03 Aufgabe 4: Beantworte die Fragen zum Film Wohin damit? oder die Verdauung. a) Wie viel essen wir etwa im Verlauf unseres Lebens? b) Wie heisst das Enzym, das im Magen arbeitet (dargestellt als kleines Männchen mit blauer Mütze oder Weibchen mit weisser Mütze)? c) Was muss dieses Enzym zerlegen? d) Welche Bakterien schleichen sich am Pförtner vorbei in den Zwölffingerdarm? e) Wie heisst das Bakterium, das uns bei der Verdauung hilft? f) Welche Aufgabe haben diese Bakterien? g) Welcher Stoff kommt nicht über die Blutbahn, sondern über das Lymphsystem in die Leber? h) Welche Bakterien des Films machen im Dickdarm Probleme? i) Wie viele Bakterien gibt es in einem menschlichen Darm? Escherichia coli Bakterien Salmonellen (Salmonella typhimurium)

7 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 04 Name: Vorname: Datum: Der dritte wichtige Nährstoff nach den Kohlenhydraten und den Fetten sind die Eiweisse. Sie sind in erster Linie für den Körperaufbau, können aber auch als Energiespender verwendet werden. Die drei Hauptnährstoffe liefern folgende Energieanteile: 1 g Fett: 38,9 kj (9 kcal) 1 g Kohlenhydrat: 17,2 kj (4 kcal) 1 g Eiweiss: 17,2 kj (4 kcal) 1 g Alkohol 28,9 kj (7 kcal) Die Verdauung der Eiweisse (Proteine) beginnt im Magen. Einerseits hilft die Magensäure, doch viel wichtiger ist das Enzym Pepsin. Es zerlegt Eiweisse in so genannte Aminosäuren. Pepsin kann viele Eiweisse zerlegen, jedoch nicht alle. Für die restlichen Eiweisse, die durch das Pepsin nicht zerlegt werden konnten, gibt es das Trypsin und ähnliche Enzyme. Sie werden in der Bauchspeicheldrüse gebildet und wirken dann im Zwölffingerdarm. Mit dem Einsatz dieser Enzyme können die Eiweisse so gut wie komplett in Aminosäuren zerlegt werden, so dass auch diese im Dünndarm in den Blutkreislauf aufgenommen werden können und so in die Leber gelangen. Aufgabe 1: a) In welchem Organ beginnt die Eiweissverdauung? b) In welchem Organ werden die Eiweisse endgültig zerlegt? c) In welchem Organ werden die zerlegten Eiweisse aufgenommen? Im Gegensatz zu Kohlenhydraten, Fetten und Eiweissen müssen Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente im Normalfall nicht zerlegt werden. Das heisst, für sie sind keine Enzyme nötig, so können mehr oder weniger so, wie sie gegessen wurden, im Dünndarm aufgenommen werden. Oft sind bei den Mineralstoffen und Spurenelementen aber Stoffe nötig, die dem Dünndarm helfen, diese aufzunehmen. Gerade bei Eisen gibt es Stoffe, die dem Darm helfen, Eisen aus der Nahrung aufzunehmen. Aber bei Eisen gibt es auch Stoffe, die dafür sorgen, dass der Darm Eisen schlechter aufnehmen kann. Das gleiche gilt auch für Mineralstoffe und Vitamine. Zusätzlich kommt bei den Vitaminen noch hinzu, dass diese zum Teil erst im Darm überhaupt hergestellt werden. Einige Vitamine würden durch die Magensäure zerstört, also gehen die Teilstoffe der Vitamine durch den Magen als Einzelteile und werden erst im Darm richtig zusammengesetzt. Da unser Körper dies jedoch nicht kann, leben im Darm Billionen von Bakterien, die uns bei der Verdauung beziehungsweise der Vitaminherstellung helfen. Ein wichtiges Bakterium dabei ist das Escherichia coli, auch gerne nur E. coli genannt. Neben vielen guten Bakterien gibt es im Darm bei dieser riesigen Anzahl auch gefährliche Bakterien. Aus diesem Grund sollte Kot gemieden werden und nach jedem Toilettenbesuch ist Händewaschen Pflicht.

8 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 04 Aufgabe 2: Beantworte die Fragen zum Film Totalphänomenal Aus Kost wird Kot. a) Warum müssen wir auf die Toilette gehen? b) Wie lange dauert es etwa, bis die Reste von dem, das wir gegessen haben, hinten wieder herauskommt? c) Was macht die Magensäure des Magens? d) Kommt aller Kot ins WC? e) Hast du schon einmal Kot gegessen und fandest ihn sogar lecker? Tabelle zur Verweildauer von Speisen im Magen: Verweildauer im Magen Art der Nahrung 1 2 Stunden Getränke, Zucker, gekochte Süsswasserfische, Reis 3 Stunden Milch, Weissbrot, Kekse, gekochte Kartoffeln, Gemüse, fettarme Meerfische 4 Stunden Hühnerfleisch, gekochter Schinken, Kalbfleisch, Bratkartoffeln, Radieschen, Vollkornbrot 5 Stunden Hülsenfrüchte, Enten, Gänse, Wild, Trockenfleisch 6 7 Stunden Pilze, Speck, geräucherter Fisch Allgemein gilt: - Flüssigkeiten sehr kurz - Kohlenhydrate eher kurz, wobei Zucker kürzer als Stärke - Eiweisse im Mittelbereich - Ballaststoffe eher lang - Fette eher lang Zudem spielt natürlich auch die Zusammensetzung und die Menge eine Rolle.

9 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 05 Name: Vorname: Datum: Zwei Dinge, die ebenfalls in der Nahrung vorkommen, wurden bisher meist weggelassen: - Wasser - Ballaststoffe Über die Flüssigkeit in Form von Wasser gibt es nicht viel zu sagen. Die Flüssigkeit ist lebensnotwendig und wird der Nahrung sowohl im Dünndarm wie auch im Dickdarm entzogen, so dass der Kot im Normalfall fest ist. Durchfall hat nie mit zu viel Wasser zu tun. Im Gegenteil, wer Durchfall hat, sollte besonders viel trinken. Wichtig zu kennen sind die Ballaststoffe. Sie wurden früher Faserstoffe genannt, wobei dieser Begriff nicht mehr verwendet wird. Einer der wichtigsten Ballaststoffe ist die Zellulose. Auch die Zellulose ist aus lauter Traubenzucker aufgebaut, jedoch ist die Kette anders aufgebaut als diejenige der Stärke: Dieser kleine Unterschied sorgt dafür, dass der Mensch und auch alle Tiere die Zellulose nicht verdauen können. Gras und Holz besteht fast nur aus Zellulose, aber auch viele Früchte und Gemüse enthalten sie. Doch nur weil wir sie nicht verdauen können, ist sie nicht schlecht. Im Gegenteil, Ballaststoffe sind für unsere Verdauung sogar gut. Ballaststoffe sorgen dafür, dass die Verdauung regelmässig läuft und haben einen Einfluss auf die Härte des Kots. Sie schauen zudem dafür, dass das Sättigungsgefühl nach einem Essen länger anhält und dass der Darm gereinigt wird. Wie im Film gesehen gibt es aber Lebewesen, die die Zellulose aufteilen können und in Zucker verwandeln. Solche einzelligen Lebewesen hat auch der Mensch im Darm, allerdings nur wenige. Menschen können deshalb nur ganz wenig Zucker aus Zellulose gewinnen. Besser ist hier der Darm von Pferden, der sehr viele solche Bakterien hat. Deshalb können sich Pferde auch von Gras ernähren. Noch besser ist allerdings der Pansen (ein Vormagen) der Kühe. Sie können mit Hilfe der Bakterien sehr viel Energie aus der Zellulose holen. Ein grosser Nachteil der Zellulosezerlegung der Bakterien ist allerdings die Gasproduktion der Bakterien. Wer ballaststoffreich ist, muss eher furzen. Somit ist furzen eigentlich eher ein Zeichen einer guten Ernährung. Aufgabe 1: a) In welchem Organ werden Ballaststoffe in Zucker umgewandelt? b) In welchem Organ werden Ballaststoffe in den Körper aufgenommen? c) Was kann Ballaststoffe zerlegen? d) Welchen Vorteil haben Ballaststoffe auf die Verdauung?

10 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 05 Aufgabe 2: Beantworte die Fragen zum Film Frisch weg! oder Von der Leber. a) Welches Organ geht immer vor? b) Welche beiden Stoffe müssen in die Arme geliefert werden? c) Warum müssen diese geliefert werden? d) Welche wichtige Flüssigkeit wird in der Leber hergestellt? e) Welcher Stoff ist wichtig für den Aufbau von Zellmembranen (Zellhüllen)? f) Als was tarnen sich die Viren? g) Welche Krankheit hat der Junge wegen der Leberentzündung? Aufgabe 3: Die wichtigsten Aufgabe der vier Haupt-Vitamingruppen und wo sie herkommen: Vorkommen Aufgaben A B C D

11 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 06 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: a) Nenne die beiden Enzyme zur Kohlenhydratverdauung: b) Nenne das Enzym zur Fettverdauung: c) Nenne die beiden Enzyme zur Eiweissverdauung: Aufgabe 2: Zeichne ein, wo welcher Stoff verdaut wird und wo er ins Blut / die Lymphgefässe aufgenommen wird: Eiweiss Fette Kohlenhydrate Wasser

12 N & T (R) IV Nahrung und Verdauung 06 Aufgabe 3: Diese Aufgabe ist freiwillig! Die Tabelle zeigt den Inhalt an Nährstoffen bei verschiedenen Produkten pro 100 g: Nahrungsmittel Ei Vollkorn Apfel Rindsfilet Kartoffeln Eiweiss 13 g 9 g 0,4 g 21,2 g 2,0 g Kohlenhydrate 0,5 g 41,9 g 11,3 g 0,1 g 15 g Fett 11 g 2,5 g 0,3 g 4,4 g 0,1 g Ballaststoffe 0,1 g 6 g 2,3 g 0,1 g 1,9 g a) Wie viele Gramm Kohlenhydrate haben 100 g Rindsfilet? b) Wie viel Gramm Fett haben 100 g Ei? c) Wie viel Gramm Eiweiss hat 1 kg Kartoffeln? d) Ein grosser Apfel wiegt 250 g. Wie viel Gramm Ballaststoffe enthält ein Apfel? e) Wie viel Gramm Kohlenhydrate hat ein Brot von 750 g? f) Wie viel Gramm Fett hat ein Rindsfilet von 180 g? g) Wie viel Gramm Ei muss man Essen, damit alle Anteile des menschlichen Tagesbedarfs (72 g Eiweiss, 264 g Kohlenhydrate und 60 g Fett und 30 g Ballaststoffe) gedeckt sind. Aufgabe 4: Warum macht eine Ernährung, die aus vielen Produkten besteht, Sinn?