Verdauung T 01 Der Stoffwechsel

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1 Verdauung T 01 Der Stoffwechsel A Was der Stoffwechsel ist Um uns am Leben zu halten, arbeitet unser Körper hart rund um die Uhr. Er verarbeitet Energiestoffe, mit denen er unsere Organe antreibt und sich auf etwa 37 C heizt. Er baut Haare und Nägel, wächst und repariert sich, indem er Baustoffe verbaut. Mit Wirkstoffen verbessert er viele seiner Arbeiten, wie zum Beispiel die Immunabwehr. Für all diese Aufgaben muss er Stoffe aufnehmen, verarbeiten und die dadurch entstehenden Abfallstoffe entsorgen. Dies nennt man den Stoffwechsel. Die Nährstoffe und ihre Aufgaben Die Energie-, Bau- und Wirkstoffe, die wir für den Stoffwechsel über unsere Nahrung und deren Verdauung aufnehmen müssen, nennt man Nährstoffe. Man unterteilt sie nach ihrem chemischen Aufbau in sechs Gruppen: Die Kohlenhydrate, die Fette, die Proteine, die Vitamine, die Mineralstoffe und das Wasser. In den Energiestoffen ist chemische Energie gespeichert. Um diese Energie nutzen zu können, lässt sie der Körper mit Sauerstoff chemisch reagieren. Über die Atmung nimmt der Körper Sauerstoff auf und über die Verdauung Energiestoffe. Mit dem Blut transportiert er diese in die Körperzellen. Dort reagieren der Sauerstoff mit den Energiestoffen chemisch. Die Sauerstoff- und die Energiestoffmoleküle werden dabei zu Kohlendioxid- und Wassermolekülen umgebaut. Ausserdem wird Energie frei, mit der nun das Molekül ATP (Adenosintriphosphat) gebaut wird. ATP ist quasi das Benzin des Körpers und kann genutzt werden, um alle Organe des Körpers anzutreiben. Die chemische Reaktion der Energiestoffe mit Sauerstoff wird Zellatmung genannt. Das Kohlendioxid und das Wasser sind dabei die Abfallstoffe. Das Kohlendioxid wird daher über die Lunge wieder ausgeatmet und das Wasser wird als Urin ausgeschieden. Der Körper kann viele verschiedene Energiestoffe nutzen. Am meisten nutzt er aber Kohlenhydrate (Zucker) und Fette. Bekommt der Körper keine Kohlenhydrate und Fette kann er notfalls aber auch damit beginnen die Proteine in den Muskeln abzubauen und diese als Energiestoffe zu nutzen. Energiestoffe Sauerstoff Energie ATP Kohlendioxid Wasser Um zu wachsen, sich zu reparieren oder Nägel und Haare aufzubauen, verwendet der Körper Baustoffe. Dies sind vor allem Proteine. In kleinen Mengen verbaut er aber auch die anderen Nährstoffe, also Kohlenhydrate, Fette, Vitamine und Mineralien. Der Körper nimmt Baustoffe über die Verdauung auf, transportiert sie übers Blut an den Bauort, verbaut sie und entsorgt die alten, kaputten Baustoffe über die Nieren und den Urin. Als Wirkstoffe, die viele Körperaufgaben verbessern, dienen vor allem Vitamine und Mineralstoffe. Von manchen benötigt der Körper nur ganz kleine Mengen, deshalb werden sie auch Spurenelemente genannt. Und doch kann das Fehlen eines dieser Vitamine oder Mineralstoffe grosse Folgen haben. Fehlt dem Körper beispielsweise das Vitamin C, so fallen mit der Zeit die Zähne aus. Dies war früher bei den Seefahrern als die Krankheit Skorbut bekannt. Sie ernährten sich vor allem von Trockenfleisch und Zwieback, welche das Vitamin C nicht enthalten und hatten so einen Vitaminmangel. Das Wasser dient vor allem als Transportmittel. Ohne das Wasser im Blut, in und zwischen den Zellen (Körperbausteine) könnten die anderen Nährstoffe nicht im Körper verteilt werden und die Abfallstoffe könnten nicht gesammelt und ausgeschieden werden.

2 Verdauung T 02 Der Stoffwechsel A Der Energieumsatz des Körpers Um uns am Leben zu halten läuft der Stoffwechsel unseres Körper immer, ob wir wach sind, Sport machen oder schlafen. Der menschliche Körper muss beispielsweise immer atmen, das Herz muss immer schlagen und der Körper muss jederzeit geheizt werden. Das bedeutet, dass unser Körper ständig Energie verbraucht (umwandelt). Die Energiemenge, die der Körper innerhalb von 24 Stunden braucht, um uns am Leben zu halten, nennt man den Grundumsatz. Man misst den Energiebedarf des Körpers in der Masseinheit Kilojoule [kj] oder Kilokalorien [kcal]. Der Grundumsatz eines Erwachsenen beträgt etwa 105 kj / 25 kcal pro kg Körpergewicht pro Tag. Normalerweise liegen wir jedoch, nicht den ganzen Tag im Bett, sondern sind in bewegung und aktiv. Körperliche und geistige Aktivitäten verbrauchen zusätzliche Energie, die man den Leistungsumsatz nennt. Beide zusammen, der Grundumsatz und der Leistungsumsatz, ergeben den Gesamtumsatz. Die benötigte Energie gewinnt der Körper aus der Nahrung, vor allem aus Kohlenhydraten und Fetten. Aus einem Gramm Fett kann der Körper etwa doppelt so viel Energie gewinnen, wie aus einem Gramm Kohlenhydrat. Die Energiemenge, die unser Körper aus einem Nahrungsmittel gewinnen kann, muss von den Herstellern auf den Verpackungen angegeben werden. In den Packungen ist aber unterschiedlich viel Nahrung enthalten. Um den Energiegehalt vergleichen zu können, wird daher bei allen Packungen angegeben, wie viel Energie aus 100g oder 100ml des Lebensmittels vom Körper gewonnen werden kann. Nehmen wir über die Nahrung mehr Energie auf als unser Körper verbraucht, so speichert er diese in Fettmolekülen und lagert diese im Körper ein. So entstehen Fettlager vor allem am Bauch, an den Hüften, Oberschenkeln und Oberarmen. Wir nehmen zu. Nehmen wir über die Nahrung weniger Energie auf als unser Körper verbraucht, so baut er die Fettmoleküle aus den Fettlagern ab und gewinnt aus ihnen die benötigte Energie. Wir nehmen ab.

3 Verdauung T 03 Der Stoffwechsel A Die Nahrungsmittelpyramide Fast kein anderes Thema ist dermassen aktuell, wie das Thema richtige und gesunde Ernährung. Grundsätzlich braucht der Körper ein bestimmte Menge jedes Nährstoffes. Von der täglichen Nahrungsmenge sollten somit ca. 60% Kohlenhydrate, 25-30% Fett und 12-15% Proteine sein. Zudem sollte man mindestens 2 Liter Flüssigkeit trinken. Die Nahrungsmittelpyramide gibt einen groben Überblick, welche Lebensmittel in welcher Menge konsumiert werden sollten, aufgrund der Nährstoffbedürfnisse des Körpers: Süssigkeiten / Snacks selten Fleisch- und Eiprodukte 2-3 Mal pro Woche 2 bis 3 pro Woche Milch- und Fischprodukte 2 Mal täglich 1-2 Mal pro Woche Getreideprodukte mehrmals täglich Gemüse / Früchte 5 handvoll pro Tag Flüssigkeiten 2-3 Liter pro Tag Die sechste Stufe sind Süssigkeiten und Snacks. Sie enthalten viele Kohlenhydrate oder Fette und somit viel Energie. Daher sollte von ihnen nur wenig gegessen werden. Die fünfte Stufe sind Fleisch- und Eiprodukte. Sie beinhalten viele Proteine und Fette, von denen der Körper nur wenige benötigt. Die vierte Stufe sind Milch- und Fischprodukte. Sie beinhalten ebenfalls viele Proteine und Fette. Die dritte Stufe sind die Getreideprodukte. Sie beinhalten vor allem Kohlenhydrate (Zucker). Dazu gehören zum Beispiel Brot, Reis, Kartoffeln und Teigwaren. Aus ihnen bestehen meist die sättigenden Beilagen eines Menus. Die zweite Stufe sind Gemüse und Früchte. Sie beinhalten Kohlenhydrate, von denen der Körper am zweitmeisten braucht, und viel Wasser. Zudem enthalten sie auch viele Vitamine und Mineralien, sowie Ballaststoffe, die bei der Verdauung helfen. Die erste Stufe bilden ungezuckerte Getränke, wie Mineralwasser oder Tee. Davon soll viel getrunken werden, der Körper benötigt 2 bis 3 Liter Flüssigkeit pro Tag. Wenn man hin und wieder eine Portion Pommes mit Ketchup oder eine ganze Tafel Schokolade auf einmal isst, schadet das nicht. Wer aber häufig solche fettreiche einseitige Nahrung ohne ausreichende Mengen an Vitaminen und Mineralstoffe zu sich nimmt, riskiert eine Mangelernährung und gesundheitliche Probleme wie krankhaftes Übergewicht, Stoffwechselstörungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

4 T 04 Verdauung A Der Stoffwechsel Die Kohlenhydrate Kohlenhydrate verwendet der Körper als Energiestoffe. Isst man mehr Kohlenhydrate auf, als man verbraucht, speichert der Körper den Rest als Glykogen ( Körperstärke ) in der Leber und den Muskeln. Sind diese Speicher auch voll, so wandelt er es um zu Fett und speichert es in den Fettlagern. Saccharose Haushaltszucker Glucose Traubenzucker Fructose Amylose Fruchtzucker Stärke Die Kohlenhydrate sind wichtige Energiestoffe. Die kleineren Zuckermoleküle, wie der Traubenzucker (Glucose, Dextrose) oder der Fruchtzucker (Fructose), können zu grösseren Zuckermolekülen zusammengebaut werden. Die Moleküle unseres Haushaltszuckers (Saccharose) bestehen beispielsweise aus einem Traubenzucker- und einem Fruchtzuckermolekül, die zusammengebaut wurden. Die Stärke- (Amylose) und Zellulosemoleküle sind Ketten von aneinandergebauten Traubenzuckermolekülen. Zuckerarten, die nur aus einem einzigen kleinen Zuckermolekül bestehen, nennt man Einfachzucker. Solche, die aus mehreren Einfachzuckern aufgebaut sind, nennt man Mehrfachzucker. In der Zutatenliste auf Nahrungsmitteln findet man die verschiedenen Kohlenhydrate auch mit ihren chemischen Namen. Diese enden immer mit ose / osen, wie Glucose, Fructose, Saccharose, Amylose, etc. Die Fette Der Körper benötigt Fette bei der Verdauung als Transportmittel für die fettlöslichen Vitamine A, D und E. Die Fettschichten unter der Haut dienen als Isolation und behalten die Wärme im Körper. Und der Körper verwendet die Fette als Energiestoffe und Energiespeicher. Fett Fettmoleküle sind aus 4 Bausteinen aufgebaut: Aus dem Molekül Glycerin und 3 Fettsäuremolekülen. Es gibt viele verschiedene Fettsäuren. Manche kann der Körper selbst bauen, andere muss man über die Nahrung aufnehmen. Fettsäuren, die der Körper nicht selbst herstellen kann, nennt man essentielle Fettsäuren. In der Zutatenliste auf Nahrungsmitteln findet man die verschiedenen Fette auch unter dem Begriff Öl oder Lipid. Die Proteine Proteine sind vor allem Baustoffe. Manche von ihnen, Enzyme genannt, dienen dem Körper aber auch als biologische Maschienen und erfüllen bestimmte Aufgaben. Eumelanin Proteine sind lange Ketten aus aneinandergebauten Aminosäurenmoleküle. Der Körper baut seine Proteine aus 23 verschiedenen Aminosäuren auf. Je nach dem welche Aminosäuren er in welcher Reihenfolge aneinanderbaut, entsteht ein anhaarfarbstoff deres Protein. Die meisten Aminosäuren kann der Körper selbst herstellen, einige muss man aber über die Nahrung aufnehmen. Aminosäuren, die der Körper nicht selbst herstellen kann, nennt man essentielle Aminosäuren. In der Zutatenliste auf Nahrungsmitteln findet man die verschiedenen Proteine auch mit ihren chemischen Namen. Diese enden immer mit in / ine oder ase / asen.

5 Verdauung T 05 Der Stoffwechsel A Die Vitamine und Mineralstoffe Vitamine und Mineralstoffe sind Wirkstoffe. Sie sorgen für den Aufbau und die Erneuerung der Zellen, helfen beim Verdauungsprozess und verbessern unser Immunsystem. Sie beeinflussen die Gefühle, helfen beim Sehen und sorgen dafür, dass Haut und Haare richtig wachsen und Knochen, sowie Zähne stabil bleiben. Vitamine und Mineralien sind essentielle Stoffe. Sie können vom Körper nicht selbst hergestellt werden, sondern müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Bei einigen Vitaminen, beispielsweise dem Vitamin D, werden nur die Vorstufen mit der Nahrung aufgenommen. Erst im Körper wird dann das eigentliche Vitamin gebaut. Die unterschiedlichen Vitamine sind entweder wasser- oder fettlöslich. Das heisst sie brauchen entweder Wasser oder Fett als Transportmittel, um in den Körper aufgenommen zu werden. Vitamin Chem. Name Vorkommen Wirkt bei A Retinol Milchprodukte, Vorstufe in Karotten Augen, Haut, Immunsystem B 1 Thiamin Getreide, Schweinefleisch, Kohlarten Nerven, Konzentrationsfähigkeit, B 2 Riboflavin Milch- und Eiprodukte, Fisch, Pilze Sehvorgang, Stoffwechsel B 3 Niacin Geflügel, Kaffee Stoffwechsel, Haut, Muskeln, Nerven B 5 Pantothensäure Früchte, Gemüse, Eier, Milchprodukte Stoffwechsel B 6 Pridoxin Nüsse, Milch- und Eiprodukte, Fisch Verdauung, gute Laune, Haut B 7 Biotin Eiprodukte, Nüsse, Pilze Stoffwechsel B 9 Folsäure Grünes Gemüse, Eigelb, Tomaten Blutbildung, Nerven B 12 Cobalamin Fisch, Fleisch, Milch- und Eiprodukte Rote Blutkörperchen, Wachstum C Ascorbinsäure Früchte, Brokkoli, Zwiebeln Immunsystem, Zähne, Knochen D Cholecalciferol Vorstufe in Fisch, Pilze, Milchprodukte Knochen, Zähne E Tocopherol Pflanzenöle, Nüsse, Milchprodukte Sauerstoffversorgung, Durchblutung K Phyllochinon Grünes Gemüse, Milchprodukte Blutgerinnung wasserlöslich fettlöslich Bei einer ausgewogenen Ernährung, die Früchte, Gemüse, Getreide, Milch- und Fleischprodukte enthält, erhält der Körper alle Vitamine, die er braucht. Wenn er viel eines Vitamins erhält, kann er dieses zudem speichern, für Zeiten in denen er es nicht bekommt. Vitamintabletten sind somit normalerweise nicht nötig. Ernährt man sich jedoch sehr einseitig oder bei gewissen Krankheiten, kann es jedoch zu einem Vitaminmangel kommen. Mit einer Blutuntersuchung kann der Hausarzt feststellen welche Vitamine genau fehlen und dann kann man mit Vitamintabletten die Körperspeicher gezielt wieder füllen. Der Körper benötigt die Mineralstoffe Calcium (Ca), Chlor (Cl), Kalium (K), Magnesium (Mg), Phosphor (P), Schwefel (S), Natrium (Na), Cobalt (Co), Eisen (Fe), Fluor (F), Iod (I), Kupfer (Cu) Mangan (Mn), Molybdän (Mo), Selen (Se), Silicium (Si), Vanadium (V), Zink (Zn), Arsen (As), Bor (B), Rubidium (Rb) und Zinn (Sn). Bei Mineralstoffen ist sowohl ein Mangel, als auch eine Überdosis gefährlich. So kann man beispielsweise an einer Selen- oder Arsenvergiftungen sterben. Als Vitamine bezeichnet man diejenigen Wirkstoffe, die aus Kohlenstoffmolekülen bestehen. Mineralstoffe sind der Rest der Wirkstoffe. Der polnische Biochemiker Casimir Funk gab den Vitaminen 1912 ihren Namen. Er dachte damals, dass alle lebensnotwendigen Stoffe Kohlenstoffverbindungen sind und zur chemischen Gruppe der Amine gehören und nannte sie daher Vitamine (vita = leben und amine). Heute weiss man, dass dies nicht stimmt. Die Einteilung in Vitamine und Mineralstoffe hat sich aber gehalten. Beim Menschen hat man bis heute 13 verschiedene Vitamine entdeckt.

6 Verdauung T 06 Die Verdauung A Der Weg der Nahrung durch den Körper Die Verdauungsorgane bilden zusammen einen mehrere Meter langen Schlauch vom Mund bis zum After. Durch diesen wandert die Nahrung durch den Körper und wird dabei verdaut. Der Schlauch besteht aus drei Schichten. Die äusserte Schicht besteht aus Längsmuskeln, die mittlere aus Ringmuskeln, die quer angeordnet sind und die innerste Schicht ist eine Schleimhaut, die eine Flüssigkeit produzieren und abgeben kann. Mundhöhle Die Verdauung beginnt bereits im Mund. Mit den Zähnen wird die Nahrung zerkaut, also zerkleinert. Je besser die Nahrung zerkaut ist, umso besser können später die ganzen Verdauungssäfte auf sie wirken. Speicheldrüsen, über oder unter der Mundhöhle, produzieren Speichel, der beim Kauen mit der Nahrung zu einem Brei vermischt wird. Der Speichel enthält das Enzym Amylase. Enzyme sind Proteine, die die Nährstoffe in ihre Bauteile auseinander bauen können. Das Enzym Amylase hat die Aufgabe Stärkemoleküle in kleinere Traubenzucker-Ketten zu Malzzucker zu unterteilen. Zudem dient der Speichel als Schmiermittel, sodass der Nahrungsbrei gut durch die weiteren Verdauungsorgane rutscht. Speiseröhre Am Ende der Mundhöle beginnen die Luft- und die Speiseröhre. Der Kehlkopf verhindert, dass die Nahrung in die Luftröhre gelangt, indem er sie während des Schluckens automatisch mit dem Kehldeckel verschliesst. So gelangt die Nahrung in die Speiseröhre. Diese ist ein Muskelschlauch, der sich zusammenziehen kann. Dadurch kann sie die Nahrung weiter transportieren. Sie zieht sich immer wieder direkt hinter der Nahrung zusammen. So entsteht eine wellenförmige Bewegung, durch die die Nahrung weiter vorwärts gedrückt wird. Magen Verdauungsorgane des Menschen: 1) Mundhöhle 2) Zunge 3) Rachen 4) Speicheldrüsen 5) Kehldeckel 6) Luftröhre 7) Speiseröhre 8) Leber 9) Magen 10) Gallenblase 11) Zwölffingerdarm 12) Dünndarm 13) Bauchspeicheldrüse 14) Dickdarm 15) After Das Ende der Speiseröhre, ist normalerweise zusammengezogen und verschliesst so den Magen. So wird verhindert, dass der Nahrungsbrei zurückfliessen kann. Beim Magen ist der Muskelschlauch zu einem Sack verbreitert, sodass er etwa 1,5 Liter Nahrungsbrei aufnehmen kann. Manche Nahrung verlässt den Magen schon nach wenigen Minuten, schwer verdauliche Speisen verbleiben dort stundenlang. Die Muskelwände ziehen sich regelmässig zusammen und mischen so den Mageninhalt durch. Die innerste Schicht des Magen, die Schleimhaut, produziert Schleim und Magensaft, welcher aus Salzsäure und dem Enzym Pepsin besteht. Die Salzsäure tötet die meisten Bakterien ab, die mit der Nahrung in den Körper gelangt sind. Ausserdem spaltet sie zusammen mit dem Enzym Pepsin die Proteine in kürzere Aminosäurenketten. Die Magenwände produzieren einen Schleim. Dieser überzieht die Magenwände und verhindert, dass der Magensaft diese angreift. Das Ende des Magens ist normalerweise ebenfalls zugezogen. Dünndarm Nach dem Magen gelangt der Speisebrei in den Dünndarm, indem die meiste Verdauungsarbeit verrichtet wird. Mit etwa 5 Meter Länge ist dies der längste Abschnitt des Verdauungstraktes. Auch in diesem wird der Speisebrei durch wellenförmiges Zusammenziehen weitertransportiert. Der erste, etwa zwölffingerlange Abschnitt des Dünndarms wird Zwölffingerdarm genannt. Hier leiten die Leber und die Bauchspeicheldrüse Verdauungssäfte zum Speisebrei hinein. Die Leber produziert den bitteren Gallensaft. Diesen sammelt sie in der angehängten Gallenblase, bis er für die Verdauung benötigt wird. Gelangt Nahrung in den Zwölffin-

7 Verdauung T 07 Die Verdauung A gerdarm wird die Galle in den Darm geleitet und mit dem Speisbrei vermischt. Dort beginnt sie die Fetttropfen in kleinere Fetttropfen zu unterteilen. Die Bauchspeicheldrüse produziert einen Verdauungssaft der unter anderem verschiedene Enzyme enthält: Die Maltase, das Trypsin und die Lipase. Auch dieser Verdauungssaft wird in den Darm geleitet und mit dem Speisebrei vermischt. In diesem trennt die Maltase die kurzen Traubenzucker-Ketten weiter in einzelne Traubenzucker-Moleküle auf. Das Trypsin wiederum trennt die kurzen Aminosäurenketten weiter in einzelne Aminosäurenmoleküle auf. Und die Lipase trennt die Fettmoleküle in ihre Bestandteile auf, in ein Glycerinmolekül und drei Fettsäurenmoleküle. Galle (Fett) Maltase (Kohlenhydrate) Trypsin (Protein) Lipase (Fett) Glukose (Kohlenhydrate) Aminosäuren (Protein) Glycerin (Fett) Fettsäuren (Fett) Wasser Im restlichen Dünndarm werden die Nährstoffe dann vor allem in den Körper aufgenommen. Die Stärke und die Proteine sind nun in ihre Bausteine zerlegt, in Glucosemoleküle und Aminosäuren. Diese einzelnen Bausteine sind klein genug, dass sie in die Wand des Dünndarms wandern können und dort in die Blutgefässe. Dieser Aufnahmevorgang wird Resorption genannt. Die Bausteine der Fettmoleküle, die Glycerin- und Fettsäuremoleküle, wandern ebenfalls in die Darmwand. Dort wandern sie aber nicht weiter in die Blutgefässe, sondern in die Lymphgefässe, die die Abwasserkanäle des Körpers darstellen. Der Speisebrei enthält auch viel Wasser. Dieses stammt zum einen aus der Nahrung, zum anderen aus den Verdauungssäften. Um nicht zu viel Wasser zu verlieren, fliessen täglich 4-5 Liter dieses Wassers durch die Dünndarmwand zurück in den Körper. Vom Speisebrei bleiben dann nur die unverdaulichen Reste, Ballaststoffe genannt, und etwas Wasser übrig. Dickdarm Der Rest des Speisebreis wird weiter in den Dickdarm transportiert. Dort wandern Mineralstoffe durch die Darmwand ins Blut und es werden dem Speisebrei nochmals Wasser entzogen, bis er fest wird. Im Dickdarm leben Billionen von Bakterien. Sie sind unsere Partner. Der Mensch gibt ihnen einen Lebensraum und versorgt sie mit Nahrung, den Ballaststoffen. Die Bakterien verdauen die Ballaststoffe. Dabei stellen sie Fettsäuren und die Vitamine für uns her, welche dann durch die Darmwand ins Blut wandern. Dabei stellen sie auch Abfallgase her. Produzieren die Bakterien zu viele Gase, so entweichen diese durch den Anus als Furz. Die meisten dieser Abfallgase sind geruchlos. Einigestinken jedoch und somit auch der Furz. Wasser Fettsäuren Vitamine Mineralstoffe Je mehr unverdauliche Ballaststoffe die Nahrung enthält, umso mehr bleibt vom Speisebrei übrig. So kann der Speisebreirest vom Darm besser transportiert werden und umso weniger Reste bleiben im Darm liegen. Die Ballaststoffe helfen also beim Transport des Speisebreis und bei der Reinigung des Darms. Eine gute Versorgung mit Ballaststoffen hilft zudem unseren Partnern, den Bakterien. Am Ende des Dickdarms, auch Enddarm genannt, werden die Nahrungsbreireste, der Kot, gesammelt Stunden nach Beginn der Verdauung wird dieser beim Stuhlgang durch den After ausgeschieden.

8 Verdauung T 01 Der Stoffwechsel A Was der Stoffwechsel ist Um uns am Leben zu halten, arbeitet unser Körper hart rund um die Uhr. Er verarbeitet Energiestoffe, mit denen er unsere Organe antreibt und sich auf etwa 37 C heizt. Er baut Haare und Nägel, wächst und repariert sich, indem er Baustoffe verbaut. Mit Wirkstoffen verbessert er viele seiner Arbeiten, wie zum Beispiel die Immunabwehr. Für all diese Aufgaben muss er Stoffe aufnehmen, verarbeiten und die dadurch entstehenden Abfallstoffe entsorgen. Dies nennt man den Stoffwechsel. Die Nährstoffe und ihre Aufgaben Die Energie-, Bau- und Wirkstoffe, die wir für den Stoffwechsel über unsere Nahrung und deren Verdauung aufnehmen müssen, nennt man Nährstoffe. Man unterteilt sie nach ihrem chemischen Aufbau in sechs Gruppen: Die Kohlenhydrate, die Fette, die Proteine, die Vitamine, die Mineralstoffe und das Wasser. In den Energiestoffen ist chemische Energie gespeichert. Um diese Energie nutzen zu können, lässt sie der Körper mit Sauerstoff chemisch reagieren. Über die Atmung nimmt der Körper Sauerstoff auf und über die Verdauung Energiestoffe. Mit dem Blut transportiert er diese in die Körperzellen. Dort reagieren der Sauerstoff mit den Energiestoffen chemisch. Die Sauerstoff- und die Energiestoffmoleküle werden dabei zu Kohlendioxid- und Wassermolekülen umgebaut. Ausserdem wird Energie frei, mit der nun das Molekül ATP (Adenosintriphosphat) gebaut wird. ATP ist quasi das Benzin des Körpers und kann genutzt werden, um alle Organe des Körpers anzutreiben. Die chemische Reaktion der Energiestoffe mit Sauerstoff wird Zellatmung genannt. Das Kohlendioxid und das Wasser sind dabei die Abfallstoffe. Das Kohlendioxid wird daher über die Lunge wieder ausgeatmet und das Wasser wird als Urin ausgeschieden. Der Körper kann viele verschiedene Energiestoffe nutzen. Am meisten nutzt er aber Kohlenhydrate (Zucker) und Fette. Bekommt der Körper keine Kohlenhydrate und Fette kann er notfalls aber auch damit beginnen die Proteine in den Muskeln abzubauen und diese als Energiestoffe zu nutzen. Energiestoffe Sauerstoff Energie ATP Kohlendioxid Wasser Um zu wachsen, sich zu reparieren oder Nägel und Haare aufzubauen, verwendet der Körper Baustoffe. Dies sind vor allem Proteine. In kleinen Mengen verbaut er aber auch die anderen Nährstoffe, also Kohlenhydrate, Fette, Vitamine und Mineralien. Der Körper nimmt Baustoffe über die Verdauung auf, transportiert sie übers Blut an den Bauort, verbaut sie und entsorgt die alten, kaputten Baustoffe über die Nieren und den Urin. Als Wirkstoffe, die viele Körperaufgaben verbessern, dienen vor allem Vitamine und Mineralstoffe. Von manchen benötigt der Körper nur ganz kleine Mengen, deshalb werden sie auch Spurenelemente genannt. Und doch kann das Fehlen eines dieser Vitamine oder Mineralstoffe grosse Folgen haben. Fehlt dem Körper beispielsweise das Vitamin C, so fallen mit der Zeit die Zähne aus. Dies war früher bei den Seefahrern als die Krankheit Skorbut bekannt. Sie ernährten sich vor allem von Trockenfleisch und Zwieback, welche das Vitamin C nicht enthalten und hatten so einen Vitaminmangel. Das Wasser dient vor allem als Transportmittel. Ohne das Wasser im Blut, in und zwischen den Zellen (Körperbausteine) könnten die anderen Nährstoffe nicht im Körper verteilt werden und die Abfallstoffe könnten nicht gesammelt und ausgeschieden werden.

9 Verdauung A 01 Der Stoffwechsel A Was der Stoffwechsel ist 01) a) Lies den Text Was der Stoffwechsel ist vom T01 und löse die Aufgaben dazu. Welche Aufgaben des Körpers gehören zum Stoffwechsel? Stoffe aufnehmen, Stoffe verarbeiten und Abfallstoffe entsorgen. Die Nährstoffe und ihre Aufgaben 02) a) Lies den Text Die Nährstoffe und ihre Aufgaben vom T01 und löse die Aufgaben dazu. Markiere im Text das Wort Energiestoff und alle Begriffe, die Energiestoffe sind, mit rot. Markiere im Text das Wort Baustoff und alle Begriffe, die Baustoffe sind, mit blau. Markiere im Text das Wort Wirkstoff und alle Begriffe, die Wirkstoffe sind, mit grün. b) Zähle die Nährstoffe auf: Kohlenhydrate, Fette, Proteine, Vitamine, Mineralstoffe, Wasser c) Beschreibe die Aufgaben von Energie-, Bau- und Wirkstoffe mit je einem Satz. Mit Energiestoffen werden die Organe im Körper angetrieben. Mit Baustoffen baut der Körper Haare und Nägel und wird repariert. Wirkstoffe verbessern Vorgänge im Körper. d) Markiere in der Tabelle jeweils diejenigen Nährstoffe mit einem x, die als Energie-, Bau-, bzw. als Wirkstoffe funktionieren. Markiere diejenigen mit einem (x), die ein wenig als solche funktionieren. Kohlenhydrate Fette Proteine Vitamine Mineralstoffe Energiestoffe x x (x) Baustoffe (x) (x) x (x) (x) Wirkstoffe x x

10 Verdauung A 02 Der Stoffwechsel A e) Was ist die Zellatmung? Wo geschieht diese? Was stellt der Körper damit her? Die Zellatmung ist eine chemische Reaktion in den Zellen. Dabei reagieren die Energiestoffe (Kohlenhydrate oder Fette) mit Sauerstoff zu Wasser und Kohlendioxid. Zudem wird dabei Energie frei (Wärme), die genutzt wird, um den Körper zu heizen und das Molekül ATP (Adenosintriphosphat) herzustellen. f) Denke nach: Warum verarbeitet der Körper die verschiedenen Energiestoffe alle zuerst zum Energiestoff ATP? (Denktipp: Warum macht es keinen Sinn ein Auto mit Kohle, Benzin, Strom und Wasserstoff gleichzeitig anzutreiben?) Es ist die einfachere Lösung. Zwar müssen die Energiestoffe zuerst verarbeitet werden, aber es müssen alle Organe nur an einen Energiestoff (ATP) angepasst werden und nicht an viele verschiedene. (Analogie zum Auto: Das Auto bräuchte für jeden Treibstoff einen eigenen Motor, es ist also einfacher die anderen Energiestoffe zum Beispiel zu Strom zu verarbeiten und nur den Elektromotor einzubauen.) Der Energieumsatz des Körpers 03) Google nach einer Website, auf der du deinen Energiegrundumsatz berechnen kannst. Notiere deinen täglichen Energiegrundumsatz in kj und kcal kj / 1736 kcal 04) Google den Energieverbrauch, wenn du eine Stunde deinen Lieblingssport machst. Notiere den Energieverbrauch in kj und kcal. 1h Volleyball => kj / kcal

11 Verdauung A 03 Der Stoffwechsel A 05) Wähle drei Lebensmittel (Eis, Joghurt, Pommeschips, etc.). Berechne mit den Energieangaben auf den Packungen den Energiegehalt in kj oder kcal für die ganze Packung. Wenn auf der Packung steht, wie viel Prozent des Tagesbedarf (8400 kj / 2000 kcal) die Packung ausmacht, notiere auch diese Angabe. Knoppers (25g) => 558 kj / 134 kcal => ca. 7 % Ritter Sport (100g) => 2378 kj / 572 kcal => ca. 29 % Kirsch-Joghurt (150g) => 534 kj / 127 kcal => ca. 6 % Milchkaffee (2,5dl) => 203 kj / 48 kcal => ca. 2 % Die Nahrungsmittelpyramide 06) a) Lies den Text Die Nahrungsmittelpyramide vom T03 und löse die Aufgaben dazu. Was zeigt einem die Nahrungsmittelpyramide? Sie zeigt welche Lebensmittel in welchen Mengen konsumiert werden sollten. Sie zeigt in welchen Lebensmitteln welche der 4 Hauptnährstoffe hauptsächlich vorkommen. b) Was müsste man bei den folgenden Menus ändern, damit die enthaltenen Nährstoffe der Verteilung in der Nahrungsmittelpyramide entsprechen? 1) Spaghetti bolognaise 2) Hot Dog mit Ketchup 3) Schnitzel mit Pommes Frittes und Salat 4) Putenfilet mit Vollkornreis, Gemüse und Fruchtsalat 5) Wurst-Käse-Salat 1) viele Kohlenhydrate, wenig Proteine, wenig Fett => mehr Früchte o. Gemüse / Ballaststoffe 2) viele Kohlenhydrate, viele Proteine, viel Fett => mehr Früchte o. Gemüse / Ballaststoffe, Achtung: viel Energie 3) viele Kohlenhydrate, viele Proteine, viel Fett => mehr Früchte o. Gemüse / Ballaststoffe, Achtung: viel Energie

12 Verdauung A 04 Der Stoffwechsel A 4) viele Früchte o. Gemüse, viele Kohlenhydrate, evt. viele Proteine, wenig Fett => entspricht etwa der Nahrungsmittelpyramide 5) wenig Kohlenhydrate, viele Proteine, viel Fett => mehr Früchte o. Gemüse / Ballaststoffe, mehr Kohlenhydrate, Achtung: viel Energie c) Welche der Menus von b) sind nach der Nahrungsmittelpyramide gesund, welche ungesund und was ist an dieser Frage falsch / schlecht formuliert? Bei allen Menus kommt es auf die Menge und die Häufigkeit des Konsums an. Isst man sie selten, sind alle kein Problem. Die Menus 1, 2, 3 und 5 sind etwas Energielastig und sollten daher nur selten konsumiert werden und mit der Ernährung am Rest des Tages / der Woche ausgeglichen werden. Das Menu 4 hält sich am ehesten an die Empfehlung der Nahrungsmittelpyramide.

13 Verdauung A 05 Der Stoffwechsel A Die Kohlenhydrate, Fette und Proteine 07) a) Lies die Texte Die Kohlenhydrate, Die Fette und Die Proteine vom T04 und löse die Aufgaben dazu. Gib bei den folgenden Kohlenhydraten an, ob sie Einfach- oder Mehrfachzucker sind. 1) Stärke (Amylose): 2) Traubenzucker (Glucose): 3) Milchzucker (Lactose): Mehrfachzucker Einfachzucker Einfachzucker b) Vervollständige die Tabelle. Kohlenhydrate Aufgabe Energiestoff Energiespeicher Molekülaufbau Einzelmoleküle oder Kette aus Zuckermolekülen Fette Energiestoff Energiespeicher Glycerin + 3 Fettsäuren Proteine Baustoff Maschine (Enzyme) Kette aus Aminosäuren

14 Verdauung A 06 Der Stoffwechsel A c) Markiere in der folgenden Tabelle in den Zutatenlisten alle Kohlenhydrate braun, alle Fette gelb und alle Proteine rot. 1) Milch: 2) Schokoladenpudding: 3) Honig: Wasser, Casein, Molkenprotein, Lactose, Galactose, Glucose, Milchfett Wasser, Casein, Molkenprotein, Lactose, Galactose, Glucose, Milchfett, mod. Stärke, Kakaopulver, Dextrose, Carrageen, Aroma, Lactase Fructose, Glucose, Maltose, Saccharose, Wasser, Proteine, Invertase, Diastase, Aminosäuren, Vitamin C, Mineralien, Farbstoffe, Phenolsäure 4) Cornaturburger: 5) Gummibärchen: 6) Hacktätschli: Sojakonzentrat, Weizenprotein, Rapsöl, Wasser, E461, Kochsalz, Reisstärke, Glucosesirup, Glucose, Gewürze, Saccharose, Aromen, Gerstenmalz Glucosesirup, Saccharose, Gelatine, Dextrose, Citronensäure, Äpfelsäure, Fructose, Aromen, Tricalciumcitrat, Natriumhydrogenmalat, Carnaubawachs, Holunderbeerextrakt, Vitamin C, Pantothensäure Fleisch (Wasser, Proteine, Fett), Zwiebeln, Ei (Wasser, Proteine, Fett), Weizenstärke, Wasser, Saccharose, Rapsöl, Kochsalz, Hefe, Flohsamenschalen, Xanthan, Oligofructose, Karamell, Maltodextrin, Gewürze d) Studiere die Nährwerttabellen verschiedener Lebensmittelverpackungen. Welche Lebensmittel enthalten viele Kohlenhydrate, Proteine oder Fette. Notiere diese in der Tabelle. Kohlenhydrate Lebensmittel Brot / Teigwaren / Kartoffeln / Erbsen / Früchte / Pudding / Cola Honig / Schokolade Fette (Fleisch) / Ei / Butter / Käse / Olivenöl / Pudding / Joghurt / Milch / Schokolade Proteine Fleisch / Ei / Käse / Erbsen / Pudding / Joghurt / Milch / (Schokolade)

15 Verdauung A 07 Der Stoffwechsel A e) Was sind essentielle Fettsäuren und Aminosäuren? Das Bausteine von Fetten und Proteinen, die der Körper nicht selbst herstellen kann und wir daher mit der Nahrung aufnehmen müssen. Die Vitamine und Mineralstoffe 08) a) Lies den Text Die Vitamine und Mineralstoffe vom T05 und löse die Aufgaben dazu. Warum ist es so wichtig, dass wir bei der Ernährung darauf achten genug Vitamine und Mineralstoffe zu essen? (2 Gründe) Vitamine und Mineralstoffe sind essentielle Nährstoffe, der Körper kann sie also nicht selbst herstellen und wir können sie nur über die Nahrung aufnehmen. b) Was ist der Unterschied zwischen Vitaminen und Mineralstoffen? Beides sind Wirkstoffe. Vitamine sind diejenigen, die aus Kohlenstoff aufgebaut sind, der Rest sind Mineralstoffe. Die Verdauung 09) Schreibe über die drei Abbildungen hin, welchen Nährstoff sie zeigen. Beschrifte darunter die Bestandteile. Protein Fett Kohlenhydrat / Stärke Fettsäuren Aminosäuren Glycerin Glucose

16 Verdauung A 08 Die Verdauung A Der Weg der Nahrung durch den Körper 10) Schneide die Abbildungen der Verdauungsorgane auf dem A09 aus. Studiere die Abbildung auf dem T06. Lege die ausgeschnittenen Organe auf der Körperabbildung unten so hin, wie sie im Körper liegen. Klebe sie nach dem OK der Lehrperson fest.

17 Verdauung A 10 Die Verdauung A Der Weg der Nahrung durch den Körper 11) a) Lies den Text Der Weg der Nahrung durch den Körper vom T06 und löse die Aufgaben dazu. Die folgende Abbildung stellt die Verdauungsorgane von der Mundhöhle bis zum Dünndarm sehr vereinfacht dar. Beschrifte die Bestandteile des Verdauungssystem und ergänze allenfalls fehlende Bestandteile. (12 Begriffe) Mundhöhle Speicheldrüsen Kehlkopf Speiseröhre Magenmund Pförtner Magen Gallenblase Leber Bauchspeicheldrüse Zwölffingerdarm Dünndarm b) Die folgende Abbildung zeigt einen Querschnitt und Längsschnitte der Speiseröhre. Beschrifte die verschiedenen Schichten. Querschnitt / von oben Längsschnitt / von der Seite Ringmuskeln Schleimhaut Längsmuskeln

18 Verdauung A 11 Die Verdauung A c) Färbe den jeweiligen Bereich des Verdauungstraktes an, in dem die genannten Nährstoffe verdaut werden. Notiere den Namen des Verdauungsorgans daneben. Fette Proteine Kohlenhydrate Magen Mundhähle / Speiseröhre Dünndarm Dünndarm Dünndarm d) Schreibe in die Blasen den Namen der Enzyme, die die Nährstoffe zersetzen. Beschrifte die Gefässe, in die die zerlegten Nährstoffe in den Körper aufgenommen werden. Kohlenhydrate / Stärke Proteine Fette Mundhöhle Mundhöhle Mundhöhle Pepsin Amylase Magen Magen Magen Leber Leber Leber Bauchspeicheldrüse Bauchspeicheldrüse Bauchspeicheldrüse Maltase Dünndarm Trypsin Dünndarm Galle Dünndarm Lipase Blutgefässe Blutgefässe Lymphgefässe

19 Verdauung T 01 Der Stoffwechsel B Was der Stoffwechsel ist Um uns am Leben zu halten, arbeitet unser Körper hart rund um die Uhr. Mit Energiestoffen versorgt er unsere Organe mit Energie und heizt den Körper auf etwa 37 C. Mit Baustoffen baut er Haare und Nägel und repariert sich selbst. Mit Wirkstoffen verbessert er viele seiner Arbeiten, wie zum Beispiel die Abwehr von Krankheitserregern. Für all diese Aufgaben muss er Stoffe aufnehmen, verarbeiten und die dadurch entstehenden Abfallstoffe entsorgen. Dies nennt man den Stoffwechsel. Die Nährstoffe und ihre Aufgaben Die Energie-, Bau- und Wirkstoffe müssen wir durch die Verdauung aus der Nahrung aufnehmen. Man nennt sie daher Nährstoffe. Man unterteilt sie in sechs Gruppen: Die Kohlenhydrate, die Fette, die Proteine, die Vitamine, die Mineralstoffe und das Wasser. In den Energiestoffen ist chemische Energie gespeichert. Um diese Energie nutzen zu können, lässt sie der Körper mit Sauerstoff chemisch reagieren. Die Sauerstoff- und die Energiestoffmoleküle werden dabei zu Kohlendioxid- und Wassermolekülen umgebaut. Ausserdem wird Energie frei, mit der nun die Organe angetrieben werden können. Diese chemische Reaktion wird die Zellatmung genannt. Das Kohlendioxid und das Wasser sind dabei die Abfallstoffe. Der Körper kann viele verschiedene Energiestoffe nutzen. Am meisten nutzt er aber Kohlenhydrate (Zucker) und Fette. Bekommt der Körper keine Kohlenhydrate und Fette kann er notfalls aber auch damit beginnen die Proteine in den Muskeln abzubauen und diese als Energiestoffe zu nutzen. Energiestoffe Sauerstoff Energie Kohlendioxid Wasser Um sich zu reparieren oder Nägel und Haare aufzubauen, verwendet der Körper Baustoffe. Dies sind vor allem Proteine. In kleineren Mengen verbaut er aber auch die anderen Nährstoffe, also Kohlenhydrate, Fette, Vitamine und Mineralien. Der Körper nimmt Baustoffe über die Verdauung auf, transportiert sie übers Blut an den Bauort, verbaut sie und entsorgt die alten, kaputten Baustoffe über die Nieren und den Urin. Wirkstoffe verbessern viele Körperaufgaben. Dies sind die Vitamine und die Mineralstoffe. Von einigen benötigt der Körper nur ganz kleine Mengen, deshalb werden sie auch Spurenelemente genannt. Und doch kann das Fehlen eines dieser Vitamine oder Mineralstoffe grosse Folgen haben. Fehlt dem Körper beispielsweise das Vitamin C, so fallen mit der Zeit die Zähne aus. Dies war früher bei den Seefahrern als die Krankheit Skorbut bekannt. Sie ernährten sich vor allem von Trockenfleisch und Zwieback, welche das Vitamin C nicht enthalten und hatten so einen Vitaminmangel. Das Wasser dient vor allem als Transportmittel. Ohne das Wasser im Blut, in und zwischen den Zellen (Körperbausteine) könnten die anderen Nährstoffe nicht im Körper verteilt werden und die Abfallstoffe könnten nicht gesammelt und ausgeschieden werden.

20 Verdauung T 02 Der Stoffwechsel B Der Energieumsatz des Körpers Der menschliche Körper muss immer atmen, das Herz muss immer schlagen und der Körper muss jederzeit geheizt werden. Das bedeutet, dass unser Körper ständig Energie verbraucht (umwandelt). Wie viel Energie der Körper dafür braucht misst man in den Einheiten Kilojoule [kj] oder Kilokalorien [kcal]. Normalerweise liegen wir jedoch, nicht den ganzen Tag im Bett, sondern sind in bewegung und aktiv. Körperliche und geistige Aktivitäten verbrauchen zusätzliche Energie. Die benötigte Energie bekommt der Körper aus der Nahrung. Vor allem Kohlenhydraten und Fette liefern Energie. Hersteller geben auf der Packung an, wie viel Energie der Körper aus einem Nahrungsmittel bekommen kann. In den Packungen ist aber unterschiedlich viel Nahrung enthalten. Daher gibt man bei allen Packungen an, wie viel Energie aus 100g oder 100ml gewonnen werden kann. So kann man trotzdem vergleichen, welches Lebensmittel viel und welches wenig Energie enthält. Nehmen wir über die Nahrung mehr Energie auf als unser Körper verbraucht, so speichert er diese in Fettmolekülen und lagert diese im Körper ein. So entstehen Fettlager vor allem am Bauch, an den Hüften, Oberschenkeln und Oberarmen. Wir nehmen zu. Nehmen wir über die Nahrung weniger Energie auf als unser Körper verbraucht, so baut er die Fettmoleküle aus den Fettlagern ab und gewinnt aus ihnen die benötigte Energie. Wir nehmen ab.

21 Verdauung T 03 Der Stoffwechsel B Die Nahrungsmittelpyramide Unser Körper braucht verschiedene Mengen der Nährstoffe. In unserer Nahrung sollten etwa 60% Kohlenhydrate, 30% Fett und 15% Proteine sein. Zudem sollte man mindestens 2 Liter Flüssigkeit trinken. Die Nahrungsmittelpyramide gibt einen groben Überblick, welche Lebensmittel wie viel von welchem Nährstoff enthalten. Und sie zeigt wie oft man welches Lebensmittel essen sollte. Süssigkeiten / Snacks selten Fleisch- und Eiprodukte 2-3 Mal pro Woche 2 bis 3 pro Woche Milch- und Fischprodukte 2 Mal täglich 1-2 Mal pro Woche Getreideprodukte mehrmals täglich Gemüse / Früchte 5 handvoll pro Tag Flüssigkeiten 2-3 Liter pro Tag Die sechste Stufe sind Süssigkeiten und Snacks. Sie enthalten viele Kohlenhydrate oder Fette und somit viel Energie. Daher sollte von ihnen nur wenig gegessen werden. Die fünfte Stufe sind Fleisch- und Eiprodukte. Sie beinhalten viele Proteine und Fette, von denen der Körper nur wenige benötigt. Die vierte Stufe sind Milch- und Fischprodukte. Sie beinhalten ebenfalls viele Proteine und Fette. Die dritte Stufe sind die Getreideprodukte. Sie beinhalten vor allem Kohlenhydrate (Zucker). Dazu gehören zum Beispiel Brot, Reis, Kartoffeln und Teigwaren. Sie sind meist die Beilagen eines Menus. Die zweite Stufe sind Gemüse und Früchte. Sie beinhalten Kohlenhydrate, von denen der Körper am zweitmeisten braucht, und viel Wasser. Zudem enthalten sie auch viele Vitamine und Mineralien, sowie Ballaststoffe, die bei der Verdauung helfen. Die erste Stufe bilden ungezuckerte Getränke, wie Mineralwasser oder Tee. Davon soll viel getrunken werden, der Körper benötigt 2 bis 3 Liter Flüssigkeit pro Tag. Wenn man hin und wieder eine Portion Pommes mit Ketchup oder eine ganze Tafel Schokolade auf einmal isst, schadet das nicht. Wer aber häufig solche fettreiche einseitige Nahrung ohne ausreichende Mengen an Vitaminen und Mineralstoffe zu sich nimmt, riskiert eine Mangelernährung und gesundheitliche Probleme wie krankhaftes Übergewicht und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

22 Verdauung T 04 B Der Stoffwechsel Die Kohlenhydrate Kohlenhydrate verwendet der Körper als Energiestoffe. Isst man mehr Kohlenhydrate auf, als man verbraucht, speichert der Körper den Rest in der Leber und den Muskeln. Sind diese Speicher auch voll, so wandelt er es in Fett um und speichert es in den Fettlagern. Glucose Traubenzucker Saccharose Haushaltszucker Fructose Glycogen Fruchtzucker Leberstärke Lactose Amylose Stärke Milchzucker Die Kohlenhydrate sind wichtige Energiestoffe. Die kleineren Zuckermoleküle, wie der Traubenzucker oder der Fruchtzucker, können zu grösseren Zuckermolekülen zusammengebaut werden. Die Moleküle unseres Haushaltszuckers bestehen beispielsweise aus einem Traubenzucker- und einem Fruchtzuckermolekül, die zusammengebaut wurden. Die Stärke- und Zellulosemoleküle sind Ketten von aneinandergebauten Traubenzuckermolekülen. Die Fette Der Körper benötigt Fette als Energiestoffe und Energiespeicher. Die Fettschichten unter der Haut dienen als Isolation und behalten die Wärme im Körper. Fettmoleküle sind aus 4 Bausteinen aufgebaut: Aus dem Molekül Glycerin und 3 Fettsäuremolekülen. Es gibt viele verschiedene Fettsäuren. Manche kann der Körper selbst bauen, andere muss man über die Nahrung aufnehmen. Die Proteine Proteine sind vor allem Baustoffe. Einige von ihnen dienen dem Körper aber auch als biologische Maschienen und erfüllen bestimmte Aufgaben. Diese speziellen Proteine nennt man Enzyme. Proteine sind lange Ketten aus aneinandergebauten Aminosäurenmoleküle. Der Körper baut seine Proteine aus 23 verschiedenen Aminosäuren auf. Je nach dem welche Aminosäuren er in welcher Reihenfolge aneinanderbaut, entsteht ein anderes Protein. Die meisten Aminosäuren kann der Körper selbst herstellen, einige muss man aber über die Nahrung aufnehmen. Eumelanin Haarfarbstoff

23 Verdauung T 05 Der Stoffwechsel B Die Vitamine und Mineralstoffe Vitamine und Mineralstoffe sind Wirkstoffe. Sie sorgen für den Aufbau und die Erneuerung der Zellen, helfen beim Verdauungsprozess und verbessern unser Immunsystem. Sie beeinflussen die Gefühle, helfen beim Sehen und sorgen dafür, dass Haut und Haare richtig wachsen und Knochen, sowie Zähne stabil bleiben. Vitamine und Mineralien können vom Körper nicht selbst hergestellt werden, sondern müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Die unterschiedlichen Vitamine sind entweder wasser- oder fettlöslich. Das heisst sie brauchen entweder Wasser oder Fett als Transportmittel, um in den Körper aufgenommen zu werden. Vitamin Vorkommen Wirkt bei A Milchprodukte, Vorstufe in Karotten Augen, Haut, Immunsystem B 1 Getreide, Schweinefleisch, Kohlarten Nerven, Konzentrationsfähigkeit, B 2 Milch- und Eiprodukte, Fisch, Pilze Sehvorgang, Stoffwechsel B 3 Geflügel, Kaffee Stoffwechsel, Haut, Muskeln, Nerven B 5 Früchte, Gemüse, Eier, Milchprodukte Stoffwechsel B 6 Nüsse, Milch- und Eiprodukte, Fisch Verdauung, gute Laune, Haut B 7 Eiprodukte, Nüsse, Pilze Stoffwechsel B 9 Grünes Gemüse, Eigelb, Tomaten Blutbildung, Nerven B 12 Fisch, Fleisch, Milch- und Eiprodukte Rote Blutkörperchen, Wachstum C Früchte, Brokkoli, Zwiebeln Immunsystem, Zähne, Knochen D Vorstufe in Fisch, Pilze, Milchprodukte Knochen, Zähne E Pflanzenöle, Nüsse, Milchprodukte Sauerstoffversorgung, Durchblutung K Grünes Gemüse, Milchprodukte Blutgerinnung wasserlöslich fettlöslich Der Körper braucht alle Vitamine und Mineralstoffe. Man sollte daher von allen Lebensmittelarten (Früchte, Gemüse, Getreide, Milch- und Fleischprodukte) essen. Wenn er viel eines Vitamins erhält, kann er dieses zudem speichern, für Zeiten in denen er es nicht bekommt. Vitamintabletten sind somit normalerweise nicht nötig. Ernährt man sich jedoch sehr einseitig oder bei gewissen Krankheiten, kann es jedoch zu einem Vitaminmangel kommen. Mit einer Blutuntersuchung kann der Hausarzt feststellen welche Vitamine genau fehlen und dann kann man mit Vitamintabletten die Körperspeicher gezielt wieder füllen. Der Körper benötigt die Mineralstoffe Calcium (Ca), Chlor (Cl), Kalium (K), Magnesium (Mg), Phosphor (P), Schwefel (S), Natrium (Na), Cobalt (Co), Eisen (Fe), Fluor (F), Iod (I), Kupfer (Cu) Mangan (Mn), Molybdän (Mo), Selen (Se), Silicium (Si), Vanadium (V), Zink (Zn), Arsen (As), Bor (B), Rubidium (Rb) und Zinn (Sn). Bei Mineralstoffen ist sowohl ein Mangel, als auch eine Überdosis gefährlich. So kann man beispielsweise an einer Selen- oder Arsenvergiftungen sterben.

24 Verdauung T 06 Die Verdauung B Der Weg der Nahrung durch den Körper Die Verdauungsorgane bilden zusammen einen mehrere Meter langen Schlauch vom Mund bis zum After. Durch diesen wandert die Nahrung durch den Körper und wird dabei verdaut. Der Schlauch besteht aus Muskeln und die Innenwand, die Schleimhaut, kann eine Flüssigkeit produzieren und abgeben. Mundhöhle Die Verdauung beginnt bereits im Mund. Mit den Zähnen wird die Nahrung zerkaut, also zerkleinert. Je besser die Nahrung zerkaut ist, umso besser können später die ganzen Verdauungssäfte auf sie wirken. Speicheldrüsen, über oder unter der Mundhöhle, produzieren Speichel, der beim Kauen mit der Nahrung zu einem Brei vermischt wird. Der Speichel enthält das Enzym Amylase. Das Enzym Amylase hat die Aufgabe Stärkemoleküle in kleinere Traubenzucker-Ketten zu Malzzucker zu unterteilen. Zudem dient der Speichel als Schmiermittel, sodass der Nahrungsbrei gut durch die weiteren Verdauungsorgane rutscht. Speiseröhre Am Ende der Mundhöle beginnen die Luft- und die Speiseröhre. Der Kehlkopf verhindert, dass die Nahrung in die Luftröhre gelangt, indem er sie während des Schluckens automatisch mit dem Kehldeckel verschliesst. So gelangt die Nahrung in die Speiseröhre. Diese ist ein Muskelschlauch, der sich zusammenziehen kann. Dadurch kann sie die Nahrung weiter transportieren. Sie zieht sich immer wieder direkt hinter der Nahrung zusammen. So entsteht eine wellenförmige Bewegung, durch die die Nahrung weiter vorwärts gedrückt wird. Magen Verdauungsorgane des Menschen: 1) Mundhöhle 2) Zunge 3) Rachen 4) Speicheldrüsen 5) Kehldeckel 6) Luftröhre 7) Speiseröhre 8) Leber 9) Magen 10) Gallenblase 11) Zwölffingerdarm 12) Dünndarm 13) Bauchspeicheldrüse 14) Dickdarm 15) After Der Magen ist sackförmig. Die Schleimhaut ist die Innenwand des Magens. Sie produziert Schleim und Magensaft. Der Magensaft besteht aus Salzsäure und weiteren Stoffen. Die Salzsäure tötet die meisten Bakterien ab, die mit der Nahrung in den Körper gelangt sind. Ausserdem baut der Magensaft die Proteine in kürzere Aminosäurenketten auseinander. Die Muskelwände ziehen sich regelmässig zusammen und mischen so den Mageninhalt durch. Der Schleim überzieht die Magenwände. Er verhindert, dass der Magensaft die Magenwände angreift. Manche Nahrung verlässt den Magen schon nach wenigen Minuten. Schwer verdauliche Speisen bleiben dort stundenlang. Dünndarm Nach dem Magen gelangt der Speisebrei in den Dünndarm, indem die meiste Verdauungsarbeit verrichtet wird. Mit etwa 5 Meter Länge ist dies der längste Abschnitt des Verdauungstraktes. Auch in diesem wird der Speisebrei durch wellenförmiges Zusammenziehen weitertransportiert. Der erste, etwa zwölffingerlange Abschnitt des Dünndarms wird Zwölffingerdarm genannt. Hier leiten die Leber und die Bauchspeicheldrüse Verdauungssäfte zum Speisebrei hinein. Die Leber produziert den bitteren Gallensaft. Diesen sammelt sie in der angehängten Gallenblase, bis er für die Verdauung benötigt wird. Gelangt Nahrung in den Zwölffin-

25 Verdauung T 07 Die Verdauung B gerdarm wird die Galle in den Darm geleitet und mit dem Speisbrei vermischt. Dort beginnt sie die Fetttropfen in kleinere Fetttropfen zu unterteilen. Die Bauchspeicheldrüse produziert einen Verdauungssaft der unter anderem verschiedene Enzyme enthält: Die Maltase, das Trypsin und die Lipase. Auch dieser Verdauungssaft wird in den Darm geleitet und mit dem Speisebrei vermischt. In diesem trennt die Maltase die kurzen Traubenzucker-Ketten weiter in einzelne Traubenzucker-Moleküle auf. Das Trypsin wiederum trennt die kurzen Aminosäurenketten weiter in einzelne Aminosäurenmoleküle auf. Und die Lipase trennt die Fettmoleküle in ihre Bestandteile auf, in ein Glycerinmolekül und drei Fettsäurenmoleküle. Galle (Fett) Maltase (Kohlenhydrate) Trypsin (Protein) Lipase (Fett) Glukose (Kohlenhydrate) Aminosäuren (Protein) Glycerin (Fett) Fettsäuren (Fett) Wasser Im restlichen Dünndarm werden die Bauteile der Nährstoffe dann in den Körper aufgenommen. Diese sind nun klein genug, dass sie in die Wand des Dünndarms wandern können und dort in die Blutgefässe. Der Speisebrei enthält auch viel Wasser. Um nicht zu viel Wasser zu verlieren, fliesst die Mehrheit dieses Wassers durch die Dünndarmwand zurück in den Körper. Vom Speisebrei bleiben dann nur die unverdaulichen Reste, die Ballaststoffe übrig, sowie etwas Wasser. Dickdarm Der Rest des Speisebreis wird weiter in den Dickdarm transportiert. Dort wandern Mineralstoffe durch die Darmwand ins Blut und es werden dem Speisebrei nochmals Wasser entzogen, bis er fest wird. Im Dickdarm leben Billionen von Bakterien. Sie sind unsere Partner. Der Mensch gibt ihnen einen Lebensraum und versorgt sie mit Nahrung, den Ballaststoffen. Die Bakterien verdauen die Ballaststoffe. Dabei stellen sie Fettsäuren und Vitamine für uns her, welche dann durch die Darmwand ins Blut wandern. Dabei stellen sie auch Abfallgase her. Produzieren die Bakterien zu viele Gase, so entweichen diese durch den Anus als Furz. Die meisten dieser Abfallgase sind geruchlos. Einigestinken jedoch und somit auch der Furz. Wasser Fettsäuren Vitamine Mineralstoffe Am Ende des Dickdarms, auch Enddarm genannt, werden die Nahrungsbreireste, der Kot, gesammelt Stunden nach Beginn der Verdauung wird dieser beim Stuhlgang durch den After ausgeschieden.