Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben im Lerntext selbständig bearbeitet haben und nun ihre Antworten überprüfen wollen.
Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge. | |
1 | Überprüfe, ob der erste Satz der Buchseite 88 über eine gesunde Lebensweise theoretisch korrekt und praktisch realisierbar ist! |
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2 | Nenne mit Hilfe des zweiten Abschnittes der Seite 88 die Bestandteile unserer Nahrung und was sie uns liefern! |
Unsere Nahrung besteht aus Ballaststoffen, Mineralstoffen, Vitaminen, Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen.
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3 | Beschreibe mit nur einem Satz den Prozess unserer Energiegewinnung aus Nährstoffen im groben Überblick! |
energiereiche Makronährstoffe werden in unseren Zellen mit Hilfe von Sauerstoff zu energiearmem Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut, wobei die in den Nährstoffen gebundene chemische Energie für den Aufbau spezieller Energie-Überträgerstoffe genutzt wird. | |
4 | Beschreibe, was unsere Zellen mit der so gewonnenen Energie machen! |
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5 | Definiere mit Hilfe der Buchseiten 88 und 89 die Begriffe: "Direkte Kalorimetrie", "Indirekte Kalorimetrie", "kalorisches Äquivalent" und "Respiratorischer Quotient"! |
Direkte Kalorimetrie heißt die experimentelle Bestimmung von Wärmemengen, die physikalische, chemische oder biologische Prozesse ihren Umgebungen entziehen oder an diese abgeben. Bei der direkten Kalorimetrie werden die Wärmemengen mit Hilfe eines Kalorimeters bestimmt. Es gibt verschiedene Arten von Kalorimetern, aber alle messen die Wärmemenge, die dem Kalorimeter entzogen oder zugeführt wird. Bei der indirekten Kalorimetrie wird gar keine Wärmemenge gemessen, sondern der Sauerstoff-Verbrauch. Sofern Sauerstoff für die Gewinnung der chemischen Energie aus Nährstoffen verwendet wird, lässt sich aus der Menge des verbrauchten Sauerstoffs auf die gewonnene Energie schließen bzw. die umgesetzten Kilojoule oder Kilokalorien berechnen. Dazu muss allerdings das sogenannte kalorische Äquivalent der Nahrung bekannt sein: Energieumsatz = Sauerstoffaufnahme x kalorisches Äquivalent. Kalorisches Äquivalent heißt die Energiemenge, die bei der Verbrennung eines Nährstoffes durch einen Liter Sauerstoff freigesetzt wird. Das kalorische Äquivalent beträgt bei der Verbrennung von Kohlenhydraten 21,0 kJ pro Liter O2, bei Proteinen 18,9 kJ/Liter O2 und für Fettsäuren 19,7 kJ/Liter O2. Bei mitteleuropäischer Mischkost beträgt es 20,2 kJ/Liter O2. Dies entspricht einem respiratorischen Quotienten von 0,82. Das kalorische Äquivalent mitteleuropäischer Kost beträgt durchschnittlich 20,2 kJ pro Liter Sauerstoff, kann aber von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich sein. Auch die Zusammensetzung der Nahrung muss nicht bekannt sein, denn man kann alternativ aus dem respiratorischen Quotienten (RQ) auf die Zusammensetzung der Nahrung schließen. Respiratorischer Quotient heißt in der Medizin (genauer Physiologie der Atmung) das (dimensionslose) Mengenverhältnis von (pro Zeiteinheit) ausgeatmeten Kohlenstoffdioxid (CO2) zum gleichzeitig eingeatmeten Sauerstoff (O2). Offiziell werden die Mengen in Mol angegeben, aber in Litern wären die Ergebnisse praktisch gleich. Der respiratorische Quotient hängt unter anderem davon ab, ob wir unsere Energie aus Kohlenhydraten (1,0), Proteinen (0,8) oder Fetten (0,7) gewinnen. Solange während der Messung die körperliche Aktivität im aeroben Bereich (so, dass man nicht außer Atem gerät) bleibt, kann man mit Hilfe des respiratorischen Quotienten abschätzen, in welchem Verhältnis gerade Kohlenhydrate, Proteine oder Fette zur Energiegewinnung genutzt (durch Reaktion mit Sauerstoff "verbrannt") werden. |
Kommentare und Kritik von Fachleuten, Lernenden und deren Eltern sind jederzeit willkommen.
Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0