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Energiegewinnung aus der Nahrung

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Bio-Team
Energiegewinnung aus der Nahrung
lernst du in der Unterstufe 1. Klasse - 2. Klasse

Grundlagen zum Thema Energiegewinnung aus der Nahrung

Inhalt

Energiegewinnung aus der Nahrung – Biologie

Hast du dich schon einmal gefragt, warum wir essen müssen? Nahrung ist ein Energielieferant. Durch sie bekommt der Körper Energie, die er für alle Prozesse in deinem Körper benötigt. Deine inneren Organe brauchen immer Energie – dein Herz, dein Gehirn, deine Lunge.
Wenn du dich bewegst und Sport treibst, benötigt dein Körper zusätzliche Energie und du bekommst Hunger. Doch hast du beim Sport auch schon mal festgestellt, dass du viel schneller atmest als sonst?

Wie gewinnt der Körper Energie aus der Nahrung? Wie viel Energie hat welches Lebensmittel? Wie wird Energie im Körper transportiert? Und wie hängt die Atmung mit der Nahrungsaufnahme und dem Energieverbrauch zusammen? All diese Fragen werden wir dir in diesem Text beantworten.

Nahrung als Energielieferant

Unsere Nahrung enthält unterschiedliche Nährstoffe. Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße sind besonders wichtige Nährstoffe für unseren Körper. Sie werden zur Energiegewinnung und als Baustoffe benötigt.
Je nachdem wie viel ein Lebensmittel von diesen Stoffen enthält, liefert es uns mehr oder weniger Energie. Der Energiegehalt von fettigen Nahrungsmitteln, beispielsweise Nüssen, ist zum Beispiel sehr hoch, während Obst und Gemüse einen sehr niedrigen Energiegehalt haben.

Kohlenhydrate

Kohlenhydrate bestehen aus Zuckerteilchen (Zuckermolekülen). Das heißt aber nicht, dass alle Lebensmittel, die Kohlenhydrate enthalten, auch süß schmecken. Ein Kohlenhydrat, dass nur aus einem einzigen Zuckermolekül besteht, ist der Traubenzucker. Traubenzucker ist der Hauptenergielieferant für den Körper. Er kann direkt aus süßen Lebensmitteln wie Obst oder Süßigkeiten aufgenommen werden und liefert schnell Energie.
Dann gibt es noch Kohlenhydrate, die aus mehreren aneinanderhängenden Zuckermolekülen bestehen. Stärke, die zum Beispiel in Brot, Kartoffeln und Reis enthalten ist, besteht aus vielen Traubenzuckermolekülen. Weil der Körper diese vielen Moleküle erst einmal voneinander trennen muss, bis er an den Traubenzucker kommt, steht diese Art von Energie dem Körper nicht so schnell zur Verfügung.

Fette

Auch Fette liefern dem Körper eine Menge Energie. Sie werden ebenfalls nach ihrer Zerlegung im Darm aufgenommen und dann meistens erst einmal in Fettdepots zwischengespeichert.
Erst zwischen den Mahlzeiten, wenn der ganze Traubenzucker verbraucht ist, werden sie wieder zur Energiegewinnung freigesetzt. Sie sind also eine gute Energiereserve für unseren Körper.

Eiweiße

Eiweiße bestehen aus kleinen Bausteinen, den Aminosäuren. Diese dienen dem Körper hauptsächlich als Bausteine für neue Zellen, Abwehrstoffe und viele andere wichtige Moleküle in deinem Körper. Auch Eiweiße werden während der Verdauung zerkleinert und nach der Aufnahme im Darm können die Aminosäuren vom Körper in Zellen eingebaut werden. Vor allem deine Muskeln benötigen eine große Menge an Aminosäuren.
Eiweiße werden normalerweise nicht vom Körper zur Energiegewinnung verwendet, doch wenn du eine längere Zeit nichts gegessen hast, dann können auch die eingespeicherten Eiweiße aus dem Muskel wieder abgebaut und dann in Energie umgewandelt werden.

Falls dich die chemischen Hintergründe dazu interessieren, kannst du diese im Video Grundbaustoffe der Nahrung – Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette finden.

Energiegewinnung – Ablauf

Der Energiestoffwechsel umfasst alle Prozesse in deinem Körper, die der Umwandlung von Stoffen in Energie dienen.

Nimmst du Nahrung zu dir, dann werden die Nahrungsbestandteile zerkleinert, aufgenommen und entweder direkt in Energie umgewandelt oder zunächst gespeichert und erst bei Bedarf wieder freigesetzt und in Energie umgewandelt.

Besonders viele Stoffe werden aus den Speicherdepots freigesetzt, wenn der Körper viel Energie benötigt, wie zum Beispiel beim Sport.

Das bedeutet aber auch, dass die gespeicherten Stoffe, zum Beispiel die Fette in den Fettdepots deines Körpers, nicht abgebaut werden können, wenn du zu viel energiereiche Nahrung zu dir nimmst oder du nicht genug Sport treibst. Das Ergebnis ist ein Überschuss an Energiereserven im Körper, der zu großen Fettpolstern und damit zu Übergewicht führen kann.

Dabei ist nicht nur die Aufnahme von Fetten entscheidend. Denn auch wenn du sehr viel zuckerhaltige Nahrungsmittel und Getränke zu dir nimmst, kann der Körper den Zucker in Fette umwandeln und in Fettdepots speichern. Diese Fähigkeit des Körpers war für unsere Vorfahren vor langer Zeit einmal überlebensnotwendig. Doch da inzwischen in vielen Ländern ein Überfluss an Nahrung besteht, führt dieser Mechanismus bei vielen Menschen heutzutage zu Übergewicht, Fettleibigkeit und damit oft auch zu Krankheiten.

Zusammenhang von Energie, Nahrung und Atmung

Doch wie hängt die Aufnahme von Nahrung und die Umwandlung in Energie nun mit der Atmung zusammen?

Durch die Atmung nimmst du Sauerstoff auf, der über das Blut in alle restlichen Teile deines Körpers transportiert wird, zum Beispiel in deine Muskeln. Das Gleiche passiert mit Traubenzucker. Auch er wird über das Blut in die Bereiche des Körpers transportiert, die Energie benötigen. Kommt nun der Traubenzucker in deinen Muskeln an, dann benötigen sie Sauerstoff, um die Energie aus dem Traubenzucker freizusetzen. Dabei entsteht neben der Energie auch Kohlenstoffdioxid, das durch das Blut wieder zurück zur Lunge transportiert und dann ausgeatmet wird.

Das bedeutet, je mehr Energie dein Körper verbraucht, umso mehr Energie in Form von Nahrung musst du zu dir nehmen und umso mehr Sauerstoff benötigt dein Körper, um diese Energie freizusetzen. Darum wird deine Atmung beim Sport schneller und nach dem Sport hast du Hunger.

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Energiegewinnung aus der Nahrung – Zusammenfassung

In diesem Text haben wir dir den Zusammenhang von Energie und Nährstoffen einfach erklärt. Du hast dabei gelernt, wie aus der Nahrung Energie wird, wie der Energiestoffwechsel funktioniert und wie er mit der Atmung zusammenhängt. Im Anschluss an das Video und den Text kannst du dein Wissen in interaktiven Übungen überprüfen. Viel Spaß!

Transkript Energiegewinnung aus der Nahrung

Wenn du Fußball gespielt hast oder Rad gefahren bist, ist dir bestimmt schon mal aufgefallen, dass du viel schneller geatmet hast als sonst. Und du hattest bestimmt mal richtig Hunger nach dem Sporttreiben und musstest etwas essen, oder?

Dein Hungergefühl und auch deine veränderte Atmung hängen nämlich zusammen. Du verbrauchst nämlich ganz viel Energie beim Sport. Und was das mit deiner Atmung zu tun hat, siehst du gleich in diesem Video!

Energiebedarf

Wenn du Sport treibst, brauchst du Energie, das ist logisch. Aber auch ohne Bewegung verbraucht dein Körper Energie. Dein Herzschlag, deine Atmung, deine Verdauung und auch dein Gehirn verbrauchen Energie. Diese Energie bekommst du aus deiner Nahrung. Ähnlich wie ein Auto Benzin braucht, um funktionieren zu können.

Nährstoffe, Kohlenhydrate und Fette

Die Nahrung enthält verschiedene Nährstoffe: Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße. Kohlenhydrate und Fette werden von deinem Körper zur Energiegewinnung verwendet. Eiweiße dienen vorrangig als Baustoffe in deinem Körper. Du nimmst die Nährstoffe über die Nahrung auf und im Mund, Magen und Darm werden sie dann in kleinere Bausteine gespalten, da dein Körper nur diese kleinen Bausteine aufnehmen kann. Sie werden dann direkt zur Energiegewinnung genutzt.

Ein Stück Traubenzucker liefert dir recht schnell Energie, die du sofort nutzen kannst. Fette allerdings werden von deinem Körper erst umgewandelt, bevor sie zur Energiegewinnung genutzt werden können. Ist dies geschehen, liefern sie aber sehr viel Energie.

Fettpolster

Nimmst du mehr Energie zu dir, als dein Körper verbraucht, wird diese überschüssige Energie in Form von Fettdepos in deine Leber und unter deine Haut eingelagert. Diese Fettpolster können entstehen, wenn du z.B. zu viel Fett mit deiner Nahrung aufnimmst. Aber auch Kohlenhydrate wie Zucker und Stärke können von deinem Körper in Fett umgewandelt werden und dann als Fettpolster gespeichert werden.

In Zeiten, in denen du weniger Energie mit deiner Nahrung aufnimmst, als dein Körper für Bewegung und deine Körperfunktionen braucht, kannst du dann auf diese Fettpolster zurückgreifen. Dein Körper wandelt die Fette dann nämlich wieder um und kann die Energie daraus nutzen.

Eiweiße

Die Eiweiße werden durch die Verdauung ebenfalls in kleinere Bausteine, die Aminosäuren, abgebaut. Die Bausteine werden von deinem Körper aufgenommen und können dann in den Zellen deines Körpers verwendet werden. Sie werden also nicht zu Energie oder Fettpolstern umgewandelt, sondern in deinen Körper eingebaut. Z.B. brauchen deine Muskelzellen eine große Menge an Aminosäuren.

Atmung

Und jetzt willst du bestimmt wissen, was deine Atmung mit der Energiegewinnung zu tun hat, oder? Durch die Atmung nimmst du Sauerstoff mit der Luft auf. In deiner Lunge gelangt dieser Sauerstoff aus der Atemluft ins Blut. Mit dem Blut wird er in alle Teile deines Körpers transportiert, z.B. zu deinen Muskeln.

Das gleiche passiert mit dem Traubenzucker; auch er wird mit dem Blut dorthin transportiert. Um die Energie, die in diesen Kohlenhydratbausteinen enthalten ist, freizusetzen, braucht man den Sauerstoff. Neben der Energie entsteht auch Kohlenstoffdioxid. Dieses wird dann wiederum durch das Blut zur Lunge transportiert und mit der Ausatemluft abgegeben. Du atmest also Kohlenstoffdioxid aus.

Zusammenfassung

Wenn du das nächste Mal Sport treibst und bemerkst, dass du Hunger bekommst oder schneller atmest, weißt du jetzt genau Bescheid. Für Bewegung brauchen deine Muskeln große Mengen an Kohlenhydratbausteinen. Die Energie aus diesen Bausteinen wird mit Hilfe von Sauerstoff freigesetzt und kann dann von deinen Muskeln verwendet werden. Den Sauerstoff nimmst du mit deiner Atmung auf und gibst im Gegenzug wieder Kohlenstoffdioxid ab. Tschüss und bis zum nächsten Mal!

10 Kommentare

10 Kommentare
  1. cool

    Von Lilly, vor 8 Monaten
  2. Keine Begrüßung
    Warum????

    Von Yannic 1, vor mehr als 2 Jahren
  3. sehr gut erklärt

    Von Mateo H., vor mehr als 3 Jahren
  4. Tolles Video ich hoffe es wird mir helfen

    Von Vika N., vor mehr als 4 Jahren
  5. Hallo,
    ein Mangel bezeichnet das Fehlen von etwas, ein Mangel an Vitamin B zum Beispiel bedeutet, dass zu wenig Vitamin B vorhanden ist.
    Als Fettpolster wird das Fettgewebe unter der Haut bezeichnet. Wenn man mehr Kohlenhydrate und Fette aufnimmt, als man verbrauchen kann, wird unter der Haut Fettgewebe eingelagert. Das bezeichnet man als Fettdepot oder Fettpolster.
    Viele Grüße aus der Redaktion

    Von Serpil K., vor mehr als 5 Jahren
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Energiegewinnung aus der Nahrung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Energiegewinnung aus der Nahrung kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne die Bedürfnisse des Körpers beim Schlaf und beim Sport.

    Tipps

    Sauerstoff benötigt der Körper zur Energiegewinnung. Bei viel Bewegung brauchst du viel Energie.

    Auch wenn du schläfst, benötigt dein Körper Energie.

    Lösung

    Für alle Funktionen und Tätigkeiten benötigt der Körper Energie, auch wenn du schläfst. Alle Organe, wie Herz, Gehirn, Darm und Lunge, benötigen zu jeder Zeit Energie, um zu funktionieren, also auch während des Schlafes. Herzschlag, Atmung, Verdauung und Gehirntätigkeit laufen rund um die Uhr. Wenn du aktiv bist und besonders wenn du Sport treibst, benötigt der Körper natürlich deutlich mehr Energie als in der Ruhephase. Zur Energiegewinnung benötigt der Körper Sauerstoff, den er durch die Atmung aufnimmt. So beschleunigt sich die Atmung bei Belastung.

  • Benenne die Stoffe, die bei der Energiegewinnung notwendig sind.

    Tipps

    Als Transport- und Lösungsmittel der Stoffe im Körper dient das Wasser.

    Aus Kohlenhydraten kann der Körper sehr schnell Energie gewinnen.

    Fette stellen dem Körper sehr viel Energie zur Verfügung.

    Lösung

    Wie ein Auto zum Fahren Energie benötigt, benötigt auch dein Körper Energie. Diese Energie wird aus der Nahrung mithilfe des Sauerstoffs der Atemluft gewonnen. Nahrung besteht u.a. aus Nährstoffen. Nährstoffe bestehen aus Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißen. Kohlenhydrate stellen dem Körper schnell Energie zur Verfügung. Fette müssen erst umgewandelt werden, bevor die Energie für den Körper genutzt werden kann. Eiweiße benötigt der Körper als Baustoffe, die für den Aufbau von Körperzellen verantwortlich sind. Besonders zum Aufbau der Muskeln brauchst du viele Eiweiße. Sauerstoff aus der Atemluft wird durch das Blut in die Körperzellen transportiert. Dort dient der Sauerstoff zur Freisetzung der Energie aus den Bausteinen der Nahrung. Wasser ist im Körper zum Transport und zur Lösung der Stoffe notwendig.

  • Erläutere, was Hunger ist und was dabei im Körper geschieht.

    Tipps

    Ein zu niedriges Glucoseniveau im Blut ist Auslöser für ein Hungergefühl. Glucose ist Traubenzucker.

    Appetit ist die Lust auf bestimmte Nahrung, aber kein Zeichen für einen Mangel an Nahrung.

    Lösung

    Hunger ist ein unangenehmes Gefühl. Es kann durch das Zusammenziehen des Magens auch schmerzhaft sein. Oft ist auch ein Knurren des Magens zu hören. Hunger entsteht durch einen Mangel an Nährstoffen im Körper. Hauptsächlich ein zu niedriger Traubenzuckergehalt des Blutes ist der Auslöser für ein Hungergefühl. Dabei kann die Körpertemperatur absinken und Fettdepots können abgebaut werden. Die Informationen werden im Gehirn registriert und ein Hungergefühl ausgelöst. Wird wieder Nahrung aufgenommen, verschwindet das Hungergefühl.

    Im Gegensatz zu Hunger ist der Appetit kein Nahrungsmangel. Appetit ist die Lust auf bestimmte Nahrung und wird stark durch Sinneswahrnehmungen, wie Geruch und Geschmack, beeinflusst.

  • Charakterisiere die einzelnen Schritte bei der Atmung.

    Tipps

    Die Lungenbläschen sind Teil der Lunge. Dort wird der Sauerstoff der Atemluft in das Blut überführt.

    Über die Lungenbläschen wird auch das Kohlenstoffdioxid aus dem Blut an die Lunge abgegeben. Dann kann Kohlenstoffdioxid ausgeatmet werden.

    Lösung

    Die Atmung dient der Aufnahme von Sauerstoff sowie der Abgabe von Kohlenstoffdioxid. Die über Nase oder Mund eingeatmete Luft gelangt über die Luftröhre in die Lunge. In den Luftbläschen findet der Gasaustausch statt. Durch die sehr hohe Oberfläche der Lungenbläschen kann der Sauerstoff sehr schnell ins Blut aufgenommen werden. Das Blut transportiert den Sauerstoff in alle Körperzellen. Dort werden die zerkleinerten Bausteine der Nährstoffe mithilfe von Sauerstoff zu Energie und Kohlenstoffdioxid umgewandelt. Das Kohlenstoffdioxid wird von den Zellen durch das Blut in die Lungenbläschen transportiert. Dort findet wieder ein Gasaustausch statt. Kohlenstoffdioxid gelangt in die Lunge und über die Luftröhre zurück zu Nase oder Mund. Kohlenstoffdioxid wird ausgeatmet.

  • Beschreibe die Entstehung von Fettpolstern und Maßnahmen dagegen.

    Tipps

    Zu viele Fette und Kohlenhydrate machen dick.

    Fettdepots können genutzt werden, wenn du wie beim Sport viel Energie verbrauchst.

    Lösung

    Dein Körper benötigt Energie, die durch die Nahrung zugeführt wird. Nahrung enthält Nährstoffe. Diese sind Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße.

    Nimmst du mehr Energie auf, als dein Körper benötigt, lagern sich Fettdepots an, die unter der Haut und in der Leber liegen. Fette und auch Kohlenhydrate, wie Zucker und Stärke, können diese Fettpolster bilden. Um diese wieder loszuwerden, musst du viel Sport treiben, dich regelmäßig bewegen und dich gesund ernähren. Nur wenn du weniger Energie aufnimmst, als du benötigst, greift der Körper die Fettdepots an. Diese werden dann in Energie umgewandelt. So kannst du durch regelmäßigen Sport abnehmen oder auch dein Wunschgewicht halten.

  • Entscheide, wie Energie in der Nahrung gemessen wird.

    Tipps

    Joule ist eine SI-Einheit. SI ist das Internationale Einheitensystem für physikalische Größen.

    Das Wort Kalorie stammt von dem lateinischen Wort calor und bedeutet „Wärme“.

    Lösung

    Energie zu messen ist gar nicht so einfach. Deshalb wurden Festlegungen getroffen. 1 Joule ist die Energiemenge, die benötigt wird, um einen Körper mit einer Masse von 100 Gramm auf 1 Meter hochzuheben.

    Joule ist eine SI-Einheit. SI ist das Internationale Einheitensystem für physikalische Größen und ist seit 1969 in Deutschland vorgeschrieben.

    Gerade bei Lebensmitteln gibt es häufig noch die veraltete Angabe in Kalorie. Das ist für Lebensmittel auch erlaubt. 1 Kilokalorie entspricht der Energie, die man braucht um, 1 Liter Wasser um 1 Grad Celsius zu erwärmen.

    In einem Apfel, der 100 g wiegt, steckt eine Energiemenge von 227 kJ oder 54 kcal. In einem Stück Salamipizza, das 100g wiegt, steckt eine Energie von 1155 kJ oder 275 kcal.

    1 Kilokalorie (kcal) = 4,2 Kilojoule (kJ)

    1 Kilojoule(kJ) = 0,24 Kilokalorie (kcal)

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