Vitamine - wichtige Vertreter

Vitamine - wichtige Vertreter Übung

• Erkenne die Vitamine, bei denen Überdosierung möglich ist.

  Tipps

  Die Wahrscheinlichkeit der Überdosierung hängt mit dem Löslichkeitsverhalten zusammen.

  Lösung

  Durch fettlösliche Vitamine kann es leicht zu einer Überdosierung kommen, da sie schlecht über das Wasser (den Harn) ausgeschieden werden können:

  • Vitamin E
  • Vitamin K
  • Vitamin D
  • Vitamin A

  Bei wasserlöslichen Vitaminen kommt es kaum zu einer Überdosierung, da ein Überschuss über den Harnweg leicht den Organismus verlassen kann:

  • Vitamin C
  • Vitamine B
  • Vitamin P
  • Vitamin U
  • Vitamin H

• Nenne den jeweiligen Tagesbedarf an folgenden Vitaminen.

  Tipps

  Den niedrigsten Wert findest du bei den fettlöslichen Vitaminen, den höchsten Wert bei den wasserlöslichen Vitaminen.

  Lösung

  Der Tagesbedarf von allen Vitaminen liegt im mg-Bereich. Durch eine ausgewogene Ernährung lässt sich der Tagesbedarf problemlos und ohne zusätzliche Aufnahme von Vitaminpräparaten decken. Bei dem wasserlöslichen Vitamin $B_9$ ist der Bedarf mit 300 mg recht hoch verglichen mit dem niedrigen Wert für das fettlösliche Vitamin $A$.

  Folgende Werte für den jeweiligen Tagesbedarf findest du für die Vitamine:

  • Vitamin $A$: 0,9 mg
  • Vitamin $E$: 12 mg
  • Vitamin $K$: 65 mg
  • Vitamin $B_9$: 300 mg

• Beurteile die Hypervitaminose durch Vitamin A.

  Tipps

  Aus geeigneten Edukten kann Vitamin A im Organismus synthetisiert werden.

  Eine überschüssige Menge an einem Vitamin kann nicht chemisch abgebaut werden.

  Die Möglichkeit der Überwindung eines Vitamin-Überschusses hängt mit dem Löslichkeitsverhalten des Vitamins zusammen.

  Lösung

  Bei Babys und Kleinkindern wird die Haut durch das Trinken von Karottensaft dunkler. Anscheinend sind die Kleinen sonnengebräunt. Dieser Effekt ist aber nicht die Folge einer Hypervitaminose. Der menschliche Körper kann Carotine in Vitamin A umwandeln. Bei einem Überangebot an Edukten wird die Produktion des Vitamins heruntergeregelt.

  Ein Überschuss an Vitamin A kann nicht über den Harnweg ausgeschieden werden. Die Ursache dafür ist, dass die Verbindung nicht wasserlöslich ist. Sie ist hingegen fettlöslich.

  Gebundenes Vitamin A ist nützlich. Freies Vitamin kann eine toxische Wirkung entwickeln. Werden höhere Einmaldosen verabreicht, so ist das unbedenklich. Regelmäßige Aufnahme hoher Dosen kann zu einer Vergiftung führen. Fortwährende Aufnahme von Präparaten, die Vitamin A enthalten, ist gefährlich.

• Erkläre die Fettlöslichkeit von Vitamin A.

  Tipps

  Unsubstituiert sind die meisten organischen Verbindungen praktisch nicht wasserlöslich.

  Die Wirkung funktioneller Gruppen ist bei sehr großen Molekülen unerheblich.

  Verschiedene Aliphaten unterscheiden sich kaum im Lösungsverhalten.

  Ketten oder Ringe in den Molekülen spielen prinzipiell keine Rolle bei der Löslichkeit.

  Lösung

  Wir wollen die aufgeführten Argumente detailliert untersuchen:

  Richtig ist:

  • Das Molekül hat ein relativ großes Kohlenwasserstoff-Gerüst. Kohlenwasserstoff-Moleküle von überdurchschnittlicher Größe, die nur wenige funktionelle Gruppen haben (Vitamin A besitzt eine OH - Gruppe), sind praktisch nicht wasserlöslich, aber fettlöslich.
  • Bis auf eine einzige funktionelle Gruppe handelt es sich um ein relativ großes aliphatisches Molekül. Zur Erinnerung: Aliphatisch wird im Unterschied zu aromatisch verwendet. Sie sind abgeleitet von den Alkanen, können aber auch Mehrfachbindungen und Ringe enthalten. Aliphaten sind grundsätzlich kaum wasserlöslich. Sie sind fettlöslich, da die Moleküle unpolar sind.

  Folgende strukturelle Merkmale können die Fettlöslichkeit nicht erklären:

  • Das Molekül enthält einen Ring. Ein Ring allein führt nicht zu einer bestimmten Löslichkeit. Pyridin ist wasserlöslich, Benzol löst sich etwas in Wasser und Cyclohexan ist mit Wasser praktisch nicht mischbar. Die Moleküle aller drei Verbindungen sind Ringe.
  • Das Molekül enthält eine Hydroxy-Gruppe. Hydroxy-Gruppen im Molekül führen zu einer Erhöhung der Wasserlöslichkeit, nicht der Fettlöslichkeit.
  • Das Molekül ist verzweigt. Verzweigung von Kohlenwasserstoff-Molekülen führt nicht zu Fettlöslichkeit. Entsprechende Verbindungen, die aus unverzweigten Molekülen bestehen (Beispiel: Fettsäuren), sind gut fettlöslich.
  • Das Molekül enthält Doppelbindungen. Das Löslichkeitsverhalten von Alkenen und Alkanen ist ähnlich. Alkane sind fettlöslich.

  Das Molekül des Vitamin A ist bis auf eine Ausnahme (die Hydroxy-Gruppe) rein aliphatisch. Durch die Größe des Teilchens wird die Wirkung des Alkohols (-OH, Wasserlöslichkeit) praktisch vollständig aufgehoben. Daher ist Vitamin A fettlöslich.

• Beurteile die allgemeinen Angaben über Wirkung von Vitaminen.

  Tipps

  Der menschliche Stoffwechsel wird nicht durch eine Entweder-Oder-Schaltung gesteuert. Es handelt sich um eine Vielzahl komplizierter Wechselspiele, bei denen verschiedene Bedingungen möglichst optimal bewältigt werden.

  Lösung

  Vitamine haben meist nicht nur eine bestimmte Wirkung. Die meisten Vitamine besitzen mehrere Wirkungen. Dabei kann der angegebene Tagesbedarf für Vitamine von Quelle zu Quelle durchaus verschieden sein.

  Der angegebene Tagesbedarf an einem Vitamin muss allerdings nicht streng eingehalten werden. Wichtig ist, dass über einen längeren Zeitraum kein Vitaminmangel zugelassen wird.

  Es wäre daher schon sinnvoll, den Tagesbedarf an einem Vitamin als einen Bereich zu formulieren. Der Bedarf hängt von der Größe der Person, dem Alter, dem Geschlecht und noch von einer Reihe von Faktoren ab.

  Vitaminmangel an einem einzigen Tag kann nicht zum Tode führen. Unter anderem können Vitamine gespeichert werden, um einen solchen kurzfristigen Mangel zu überbrücken.

• Entscheide, ob Leber als ständige Vitaminquelle geeignet ist.

  Tipps

  Schädlich sind hohe Anteile fettlöslicher Vitamine.

  Neben den Vitaminen gibt es eine chemische Verbindung, die auch in Eiern enthalten ist. Der Gehalt in der Leber bewegt sich im bedenklichen Bereich.

  Lösung

  Es ist richtig, dass Leber viele gesunde Inhaltsstoffe enthält. Der Energiegehalt von 549 kJ pro 100 g Leber beträgt nur einige Prozent des Tagesbedarfs an Energie. Auch der Proteinanteil von 19 g Protein in 100 g Leber ist völlig unbedenklich. Der Proteinbedarf eines durchschnittlichen Erwachsenen beläuft sich auf etwa 60 g. Allerdings ist die Cholesterinzufuhr durch Leber entschieden zu hoch. Bei einem Dauerkonsum von 100 g Leber täglich wäre der Grenzwert um das Doppelte überschritten.

  Der Anteil an Natrium und Kalium ist nicht schädlich. Beide Metalle als Ionen sind lebensnotwendig und die angegebenen Mengen unbedenklich.

  Bei den B-Vitaminen handelt es sich um wasserlösliche Vitamine. Bei einem Überschuss können sie über den Harnweg ausgeschieden werden. Der Anteil an B-Vitaminen in der Leber ist also unbedenklich. Allerdings ist die Menge an Vitamin A viel zu hoch. Bei einem Tagesbedarf von 0,9 mg ist sie sogar schädlich, da das Vitamin fettlöslich ist und nicht über den Harnweg ausgeschieden werden kann. Vitamin E ist auch fettlöslich. Der Tagesbedarf von 12 mg wird in der Leber aber stark unterschritten. Das Vitamin E der Leber kann dem Organismus also nicht gefährlich werden kann.

  Natürlich können bei einer Mahlzeit mehr als 100 g Leber aufgenommen werden. Die Grundaussagen bleiben aber erhalten.

  Fazit:

  Leber ist ein gesundes Lebensmittel. Allerdings ist es für die tägliche Ernährung wenig geeignet. Ursachen sind die hohen Anteile an Cholesterin und Vitamin A.