Reihe 9 Verlauf Material LEK Glossar Mediothek M 1 II/E2

Transkript

1 S 2 M 1 A B C D Foto 1: Foto 2: picture-alliance/keystone, Foto 3: Thinkstock/iStockphoto, Foto 4: Thinkstock/moodboard

2 S 4 Lösungen (M 2) Aufgabe 1 Vollkornprodukte sind zwar reicher an Magnesium als Lebensmittel aus ausgemahlenem Getreide, aber die Ballaststoffe und die Oxalsäure hemmen die Absorption. In Fleisch, Fisch und Wurstwaren ist zwar weniger Magnesium enthalten, dieses ist dafür aber aufgrund des geringen Gehaltes an Oxalsäure und fehlender Ballaststoffe besser verfügbar. Aufgabe 2 Informationen zum Mineralstoff Magnesium: Hauptvorkommen Hauptfunktionen Mögliche Folgen von Magnesiummangel Getreidekörner, Vollkornprodukte, grünes Gemüse, Hülsenfrüchte, Milch und Milchprodukte, Nüsse, Fleisch, Fisch, Mineralwasser - Enzym-Bestandteil - oft Coenzym - bedeutsam für die Funktionsweise von Nervenzellen und Muskulatur - Beteiligung an der Knochen- und Zahnbildung - Calcium-Antagonist: hemmt die calciumgesteuerte Freisetzung von Acetylcholin an der motorischen Endplatte - Auswirkungen auf ZNS, Herz-Kreislauf-System, Magen- Darm-Trakt und Muskulatur - Kopfschmerzen - nervöse Störungen (Unruhe, Schwindel) - Muskelkrämpfe - Konzentrationsschwäche Sonstiges Zusatzaufgabe - Müdigkeit Die Aufnahme von Magnesium fördern: - Kalium - Vitamin D Hemmung der Aufnahme durch: - Oxalsäure - Ballaststoffe - Zink, Eisen - hohe Calcium- Konzentration - Alkohol, Koffein Magnesium bildet mit ATP einen Komplex. Dieser Magnesium-ATP-Komplex stellt ein Energiepaket dar. Die dort gespeicherte Energie wird benötigt, um den Muskel nach einer Kontraktion wieder zu entspannen. Fehlt Magnesium, so kann nicht genug Energie in Form des Magnesium-ATP-Komplexes bereitgestellt werden. Infolgedessen kann es dann zu einer Verkrampfung kommen. Allerdings sind noch andere Ursachen denkbar: Ein Muskelkrampf kann unter anderem auch durch Natriummangel, Kaliummangel, Calciummangel oder einen Flüssigkeitsmangel verursacht werden.

3 S 6 auf chemischem Weg durch Acetylcholin. Damit Acetylcholin in den Spalt gelangt, öffnen sich Ca 2+ -Kanäle in der Synapse. Diese Freisetzung von Acetylcholin kann durch Magnesium gehemmt werden. Magnesium ist ein wichtiger Partner des ATP, mit dem es einen Komplex bildet. Nur in Form dieses Magnesium-ATP-Komplexes kann Energie bereitgestellt werden. So erreichen Sie eine gute Versorgung Ihres Körpers mit Magnesium Als erforderliche Tagesdosis wird eine Menge von ca. 300 mg pro Tag angesehen. Schwangere oder Hochleistungssportler können einen höheren Magnesiumbedarf haben. Dieser kann gegebenenfalls durch Nahrungsergänzungsmittel ausgeglichen werden. Normalerweise lässt sich eine ausreichende Versorgung mit Magnesium leicht durch eine ausgewogene Ernährung erreichen, denn es ist in vielen Nahrungsmitteln enthalten. Es kommt insbesondere in Getreidekörnern, Vollkornprodukten, grünem Gemüse, Hülsenfrüchten, Milch und Michprodukten, Nüssen, Fleisch und Fisch vor. Auch das Trinken von Mineralwasser mit einem hohen Magnesiumgehalt wirkt sich günstig auf eine gute Versorgung mit diesem Mineralstoff aus. Thinkstock/iStockphoto Vollkornmehl, Walnüsse, Spinat Nahrungsmittel mit besonders viel Magnesium Wie kommt es zu einer Unterversorgung mit Magnesium? Zu einem Magnesiumdefizit kann es zum Beispiel durch eine unausgewogene Ernährung mit viel Fast Food sowie durch einen hohen Alkohol- und Koffeinkonsum kommen. Zudem können Stress und Krankheiten des Magen-Darm-Trakts zum Defizit führen. Des Weiteren besteht die Gefahr, dass Diäten, bei denen dem Körper viel Calcium, Natrium oder Proteine zugeführt werden, zum Magnesiummangel führen. Ein Mangel an Magnesium kann Auswirkungen auf das Zentralnervensystem (ZNS), das Herz-Kreislauf-System, den Magen-Darm-Trakt sowie die Muskulatur haben. Als Symptome von Magnesiummangel zeigen sich nervöse Störungen (z. B. Unruhe, Schwindel), Kopfschmerzen, Konzentrationsmangel und Müdigkeit. Zudem sind Muskelkrämpfe und Herzrhythmus-Störungen möglich. Ist aufgrund eines erwiesenen Mangels eine Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln notwendig, so sollte diese über den Tag verteilt zwischen den Mahlzeiten erfolgen. Organische Magnesiumverbindungen wie Aspartat, Citrat und Gluconat haben dabei eine deutlich bessere Bioverfügbarkeit als anorganische Verbindungen wie Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid oder Magnesiumsulfat, die häufig in günstigen Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt werden. Aufgabe 1: Bewerten Sie anhand der Tabellen und Informationen im Text die Bedeutung von Vollkornbrot und Fleisch als Magnesiumlieferanten. Aufgabe 2: Fassen Sie wesentliche Informationen des Textes in Kurzform tabellarisch zusammen, sodass Sie diese schnell und übersichtlich an Ihre Mitschüler weitergeben können. Gehen Sie auch auf die physiologische Bedeutung von Magnesium und mögliche Folgen bei Magnesiummangel ein. Nennen Sie beispielhaft Lebensmittel, in denen Magnesium vorkommt.

4 S 7 Zusatzaufgabe: Erläutern Sie die Bedeutung von Magnesium bei Muskelkrämpfen. Tabelle 1: Magnesiumgehalt von einigen Lebensmitteln: Lebensmittel Magnesiumgehalt (in mg/100 g) Apfelsinen 10 Edamer 30 Fisch Kuhmilch 11 Schweinefleisch 30 Spinat 80 Walnüsse 160 Weizenmehl Type Weizenvollkornmehl Type Wurstwaren Tabelle 2: Oxalsäuregehalt von Lebensmitteln: Lebensmittel Oxalsäuregehalt (in mg/100 g) Obst Apfel 0,5 Erdbeere, Himbeere 16,0 Gemüse Brokkoli 1,4 Rhabarber 500 Rote Bete 160 Sojabohnen Spinat 800 Getreideprodukte Weizenkleie 460 Buchweizen 145 Weizenvollkornflocken 75 Weizenmischbrot 25 Roggenvollkornbrot 32 Fleisch und Fisch Huhn 1,1 Rind, Schwein, Lamm 1,6 Fisch (Sardinen) 1,6 Getränke Milch, Kaffee, Früchtetee 0,4 0,6 Schwarztee 8 10 Weitere Lebensmittel Kakaopulver Teeblätter (getrocknet) Hinweis: Bezüglich des Magnesiumgehalts und Oxalsäuregehalts in Lebensmitteln bestehen Schwankungen. Die Angaben sind daher nur als ungefähre Werte zu verstehen.

5 S 13 M 4 Eisen wichtig für den Sauerstofftransport Eisen gehört zu den Mineralstoffen. Mineralstoffe sind anorganische Stoffe, die der menschliche Körper nicht selber herstellen kann. Solche Stoffe werden als essenzielle Stoffe bezeichnet. Sie müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Die Mineralstoffe teilt man nach der Menge, in der sie im Körper vorkommen, in Mengenund Spurenelemente ein. Mineralstoffe, die im Körper mit einer Konzentration von mehr als 50 mg pro kg Körpergewicht vorliegen, bezeichnet man als Mengenelemente. Solche, die unter diesem Wert liegen, werden Spurenelemente genannt. Zu den Mengenelementen unter den Mineralstoffen gehören Calcium, Natrium, Kalium und Magnesium. Eisen und Zink sind Spurenelemente. Warum ist Eisen für unseren Körper wichtig? Im Körper des Menschen kommen 2 4 g Eisen vor. Dabei ist der größte Anteil davon (ca. 60 %) im roten Blutfarbstoff, dem Hämoglobin, gebunden. Das Hämoglobin ist ein Proteinkomplex und befindet sich in den Erythrozyten (roten Blutkörperchen), die den Sauerstofftransport besorgen. Dabei besteht das Hämoglobin aus vier Untereinheiten. Ein wichtiger Bestandteil der Untereinheiten ist das Häm. Dabei handelt es sich um einen Komplex, in dessen Zentrum sich ein zweiwertiges Eisenion befindet. Das Eisenion ist in der Lage, den Sauerstoff zu binden, und ermöglicht damit den Sauerstofftransport im Blut. Häm mit zentralem Eisenion Außer dem Hämoglobin enthält auch das Myoglobin Häm mit einem zentralen Eisenion (Fe 2+ ). Das Myoglobin ist ein Protein in der Muskulatur. Dort kommt dem Eisen die gleiche Funktion zu: Es kann Sauerstoff binden und wieder abgeben. Dabei nimmt das Myoglobin den Sauerstoff aus dem Blut vom Hämoglobin auf und transportiert ihn zu den Muskelzellen, wo er benötigt wird. Das Myoglobin dient auch als Sauerstoffreserve. Auf sie greift der Körper zurück, wenn die Muskulatur bei stark erhöhter Muskeltätigkeit besonders viel Sauerstoff benötigt. Cytochrome sind bei der Zellatmung von Bedeutung. Sie sind in der Atmungskette Elektronenüberträger bei den dort stattfindenden Redoxreaktionen. Auch die Cytochrome enthalten Häme mit einem Eisenion. Als Bestandteil von Enzymen ist Eisen außerdem an wichtigen Synthesen beteiligt und spielt eine Rolle bei der Immunabwehr. Petersilie, Hülsenfrüchte & Co. welche Nahrungsmittel enthalten Eisen? Eine ganze Reihe von Lebensmitteln enthält Eisen in größeren Mengen. Gute Eisenlieferanten sind unter anderem Leberwurst, Hülsenfrüchte, Hafer, Leber, Blutwurst, Nüsse, Eier und Vollkornbrot (siehe Tabelle 1). Die benötigte Eisenmenge ist vom Alter und vom Geschlecht abhängig (siehe Tabelle 2). Thinkstock/iStockphoto In größeren Mengen ist Eisen in diesen Nahrungsmitteln enthalten

6 S 18 M 5 Zink ein für unseren Stoffwechsel unentbehrliches Spurenelement Zink ist ein Mineralstoff. Mineralstoffe sind anorganische Stoffe, die der menschliche Körper nicht selber herstellen kann. Solche Stoffe werden als essenzielle Stoffe bezeichnet. Sie müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Die Mineralstoffe teilt man nach der Menge, in der sie im Körper vorkommen, in Mengenund Spurenelemente ein. Mineralstoffe, die im Körper mit einer Konzentration von mehr als 50 mg pro kg Körpergewicht vorliegen, bezeichnet man als Mengenelemente. Solche, die unter diesem Wert liegen, werden Spurenelemente genannt. Zu den Mengenelementen zählen Calcium, Natrium, Kalium und Magnesium. Zink ist ein Spurenelement. Dazu gehört neben Zink auch Eisen. Meeresfrüchte, Nüsse & Co. welche Nahrungsmittel enthalten Zink? Zink kommt im menschlichen Körper in der Menge von 1 2 g vor. Es kann nicht gespeichert werden. Daher ist eine kontinuierliche Aufnahme von Zink über die Nahrung unerlässlich. Gute Zinklieferanten sind Meeresfrüchte, rote Fleischsorten, Sojabohnen, Nüsse, Käse, Linsen und Vollkorngetreide. Thinkstock/iStockphoto Thinkstock/iStockphoto Nahrungsmittel mit Zink: Austern, Käse, rote Fleischsorten, Sojabohnen und Sojamehl Übersicht über den Zinkgehalt in Lebensmitteln: Lebensmittel Zinkgehalt (in mg/100 g) Lebensmittel Zinkgehalt (in mg/100 g) rote Fleischsorten 2 4 Austern Sojabohnen 0,7 4,2 Haferflocken 4 4,5 Nüsse 2 3 Linsen 3,7 Käse 3 5 Sojamehl 5,7 Vollkorngetreide 2 3 Hinweis: Bezüglich des Zinkgehaltes in Lebensmitteln bestehen Schwankungen. Die Angaben sind daher nur als ungefähre Werte zu verstehen.