3. Ernährungslehre Aufgaben zum Biobuch

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Stefan Maier
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1 3. Ernährungslehre 3.1 Ernährungssituation heute Aufgabe Aufgabe Definiere die Begriffe autotroph und heterotroph. Ca. 10 % aller Gesundheitskosten sind ernährungsbedingt. Erläutere mind. sechs Punkte, die zu ernährungsbedingten Krankheiten führen. 3.2 Zusammenhänge: Körper und Nahrung Aufgabe a) Zeichne schematisch den Stoffwechsel eines Menschen. b) Was unterscheidet die Ausscheidungen des Darms von den Ausscheidungen der Harnblase? Aufgabe Aufgabe Nenne die sechs Stoffe bzw. Stoffgruppen, aus denen wir hauptsächlich bestehen, nach ihrer Menge geordnet. 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 Vergleiche die Einteilung der Nahrungsmittel (Abb ; Seite 107) mit einer Ernährungspyramide. 3.3 Nahrungsbestandteile und ihre Bedeutung Aufgabe Aufgabe Aufgabe Nenne fünf Makromoleküle. Aus welchen Monomeren bestehen sie? Welche Rolle spielt Wasser bei der Bildung und beim Abbau von Makromelekülen? Nenne die drei Gruppen der Kohlenhydrate und je zwei wichtige Beispiele. Nenne die Bausteine der Stärke, der Cellulose und des Rohrzuckers (Haushaltzucker). Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Woraus besteht ein Fett-Molekül? Wie unterscheiden sich Fett-Moleküle? Wie unterscheiden sich gute von schlechten Fetten? Welche Bedeutung hat Cholesterin im menschlichen Körper? Wodurch unterscheiden sich zwei verschiedene Eiweisse? Erläutere die Bedeutung der dreidimensionalen Struktur für die Funktion von Proteinmolekülen. Aufgabe Aufgabe Aufgabe Wodurch unterscheiden sich Eiweiss- und Vielfachzucker-Moleküle grundsätzlich? Was haben Nahrungs- und Körpereiweisse gemeinsam und worin unterscheiden sie sich? Warum soll man bei einer radikalen Diät eher auf Kohlenhydrate verzichten als auf Fette? Ws/Sy/Zö Juli 10 1

b) Was unterscheidet die Ausscheidungen des Darms von den Ausscheidungen der Harnblase? Aufgabe 3.2-2 Aufgabe 3.2-3 Nenne die sechs Stoffe bzw.

2 Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Warum müssen wir viel weniger Eiweisse essen als Kohlenhydrate, obwohl der Eiweissgehalt im Körper etwa 15-mal höher ist? Welcher Mineralstoff steht im menschlichen Körper mengenmässig im Vordergrund und wofür wird er gebraucht? Nenne zwei Spurenelemente und Stichworte für ihre Verwendung. Warum war Skorbut im Mittelalter v. a. unter Seeleuten verbreitet? Welche Funktionen haben a) Phosphat-Ionen? b) Natrium-Ionen? c) Vitamin D? Aufgabe Was spricht dafür, Vitamin D als Vitamin zu bezeichnen, was dagegen? 3.4 Grundlagen der Verdauung Aufgabe Aufgabe Aufgabe Erstelle eine Übersicht über den Aufbau der vierschichtigen Wand des Verdauungskanals. Schreibe die Reihenfolge in der die Nahrung durch die Verdauungsorgane wandert auf. Schau dir die Reihenfolge der Verdauungsorgane am Torso-Modell der Frau noch einmal an. Beschrifte die Abbildung. Ws/Sy/Zö Juli 10 2

Warum war Skorbut im Mittelalter v. a. unter Seeleuten verbreitet? Welche Funktionen haben a) Phosphat-Ionen? b) Natrium-Ionen? c) Vitamin D? Aufgabe 3.

3 3.5 Der Verdauungstrakt Aufgabe Aufgabe Aufgabe Beschreibe mit Stichworten, was der Mund für die Verdauung leistet. Wodurch unterscheiden sich Zahnschmelz und Zahnbein? a) Wie viele Zähne hat das Gebiss des Erwachsenen? b) Welchen Sinn hat der Zahnwechsel? Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Erkläre, was man unter peristaltischer Bewegung versteht. Suche in der Bibliothek, was Pawlow für ein Experiment mit Hunden durchgeführt hat, und schreibe es kurz auf. Stelle eine Strukturskizze über den Speichel her. Zeichne, beschrifte und erkläre, wie verhindert wird, dass die Nahrung in die Luftröhre gelangt. Beschrifte die Abbildung. Ws/Sy/Zö Juli 10 3

5-6 Aufgabe 3.5-7 Aufgabe 3.5-8 Erkläre, was man unter peristaltischer Bewegung versteht.

4 Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Kann man auch im Kopfstand trinken? Begründe Deine Antwort. Warum kann der Magen bis zu zwei Liter Nahrung aufnehmen? Welche Aufgabe hat die Magensäure im Magen? Gewisse Medikamente kommen in Form von Kapseln in den Handel. Warum soll man die ganzen Kapseln schlucken und nicht nur ihren Inhalt? Warum vergiften sich Menschen, die Giftschlangen essen, nicht? Hinweis: Schlangengifte sind Verdauungsenzyme der Schlange. Erkläre, wie Pepsin arbeitet. Beschrifte und erkläre die Abbildung unten. Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Was bewirkt Sodbrennen? Was bewirkt Magenknurren? Was ist der Pylorus? Was ist der Chymus? Wie könnte man auf einfache Weise feststellen, ob eine Flüssigkeit Magensaft oder Bauchspeichel ist? 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 Ws/Sy/Zö Juli 10 4

Warum soll man die ganzen Kapseln schlucken und nicht nur ihren Inhalt? Warum vergiften sich Menschen, die Giftschlangen essen, nicht? Hinweis: Schlangengifte sind Verdauungsenzyme der Schlange.

5 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, wenn jedes der drei Verdauungsenzyme einzeln auf das Polypeptid einwirkt, wenn sie gemeinsam einwirken. Aufgabe Wie lang ist der Dünndarm des Menschen? Ws/Sy/Zö Juli 10 5

c) Markiere in dem rechts abgebildeten Polypeptid die Bindungen, deren Hydrolyse von der Elastase katalysiert wird.

6 Aufgabe Aus welchen Abschnitten besteht der Dünndarm? Aufgabe 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 Welche Aufgabe(n) haben: a) die Galle und die Lipasen? b) die Lymphgänge in den Darmzotten? c) die Carrier in der Mikrovilli-Membran? Aufgabe Aufgabe Wozu gibt das Pankreas Bicarbonat ab? Erkläre, wie Kohlenhydrate verdaut werden. Aufgabe Wozu dienen -Amylasen? Aufgabe a) Was sind Disaccharidasen? b) Nenne zwei Beispiele. c) Wo sind sie lokalisiert? Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Erkläre, wie Proteine verdaut werden. Wie arbeiten Endopepdidasen? Wie arbeiten Exopeptidasen? Wo sind Dipeptidasen lokalisiert? Was sind Zymogene? Erkläre, wie Fette verdaut werden. Was ist Emulgation (evtl. in der Bibliothek oder im Internet nachsehen)? Erkläre die folgende Abbildung in einem Aufsatz. Ws/Sy/Zö Juli 10 6

b) die Lymphgänge in den Darmzotten? c) die Carrier in der Mikrovilli-Membran? Aufgabe 3.5-26 Aufgabe 3.5-27 Wozu gibt das Pankreas Bicarbonat ab? Erkläre, wie Kohlenhydrate verdaut werden. Aufgabe 3.5-28 Wozu dienen -Amylasen?

7 Aufgabe Aufgabe Enzym Maltase Wozu dienen Nucleasen? Ergänze bitte die folgende Tabelle über die Verdauungsenzyme. Produktionsort des Enzyms Wirkort des Enzyms Substrat(e) des Enzyms Produkte der Spaltung Drüsenzellen der Magenschleimhaut Mund Fette Aminosäure Rohrzucker Aufgabe Beschrifte die Abbildung. Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Was ist Resorption? Wie wird Fructose resorbiert? Wie werden Aminosäuren resorbiert? Wie werden Vitamine resorbiert? Wie wird Glucose resorbiert? Aufgabe Aufgabe Aufgabe Welche Rolle spielt Natrium bei der Resorption von einigen Nährstoffmolekülen? Was geschieht mit Glycerin und Fettsäuren, nachdem sie resorbiert worden sind? Was ist die Pfortader? Ws/Sy/Zö Juli 10 7

Aufgabe 3.5-41 Aufgabe 3.5-42 Aufgabe 3.5-43 Aufgabe 3.5-44 Aufgabe 3.5-45 Was ist Resorption? Wie wird Fructose resorbiert? Wie werden Aminosäuren resorbiert? Wie werden Vitamine resorbiert?

8 Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Wie ist es möglich, dass jemand trotz eisenreicher Nahrung an Eisenmangel leidet? Welche Aufgabe hat der Dickdarm? Wie können Diarrhoe und Constipation entstehen? Welche Rolle spielt Escherichia Coli im Dickdarm? Was wird bei einer Blinddarmoperation entfernt und welche Aufgabe hatte der entfernte Teil vorher? Was sind Ballaststoffe, woraus bestehen sie und was bewirken sie bei der Verdauung? Wie kann man erklären, dass die Darmentleerung bei Säuglingen unwillkürlich und bei Erwachsenen willkürlich gesteuert wird? 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. Ws/Sy/Zö Juli 10 8

Welche Rolle spielt Escherichia Coli im Dickdarm? Was wird bei einer Blinddarmoperation entfernt und welche Aufgabe hatte der entfernte Teil vorher?

9 3.6 Gesunde Ernährung Aufgabe Aufgabe Aufgabe 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? 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. 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 Aufgabe Aufgabe Aufgabe Aufgabe Was spricht für eine Mischkost aus pflanzlichen und tierischen Nahrungsmitteln? Wie lässt sich die Qualität von Nahrungsmitteln schnell und einfach bestimmen? Diskutiere die Verteilung der Nahrungsaufnahme über den Tag. Welche Regeln gibt es? Nenne Argumente pro und contra. Warum ist Cola kein geeigneter Durstlöscher? Erstelle eine Strukturskizze zum Thema Gesunde Ernährung. Ws/Sy/Zö Juli 10 9

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?

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