Biochemie der Kohlenhydrate

werden von Pflanzen mit Hilfe der Photosynthese unter Nutzung der Sonnenergie gebildet kompex aufgebaute organische Verbindungen Kohlenhydrate:

' einfache Kohlenhydrate: √ô Monosaccaride

√ô Disaccharide

3 wichtigsten Monosaccharide: Glukose ( häufig in der Nahrung zu finden)

Fruktose ( ------// ------)

Galaktose ( im Milchzucker vorhanden)

häufigste Disaccharide: Maltose ( 2x Glukose)

Laktose (1x Glukose, 1x Galaktose)

Sukrose (Kristallzucker) (1 Molek√ľl Glukose

und 1 Mol. Fruktose)

Mono - und Disaccharide aus Pflanzen oder Fr√ľchten nennt man gereinigten/hochgereinigten Zucker

' komplexe Kohlenhydrate: √ô 3 oder mehr Monosaccharide verbunden

√ô Oligosaccharide (bis 10 Glukosemolek√ľle) √ô Polysaccharide

Pflanzenfasern

Polysaccharide: o Speicherform der Kohlenhydrate

o pflanzliche Polysaccharide werden als Stärke bezeichnet

o wichtige Grundlage unserer Ernährung

o einer der bedeutendsten Energieträger

o durch hydrolytischen Abbau werden Oligosaccharidpräperate gewonnen, wie Maltodextrin

tierische Polysaccharide bezeichnet man als Glykogen

Oligosaccharide: o kommt häufiger in Sportgetränken vor

Pflanzenfasern:

(=Zellulose) o Struktur der Wand der Pflanzenzellen

beruhen nicht auf Glukosebasis wichtiger Bestandteil unserer Ernährung in Form von BALLASTSTOFFEN

Ballaststoffe:

√Ľ l√∂sliche Pflanzenfasern (aus Harzen und Pektinen), z.B.: Psyllium

unlösliche Pflanzenfasern (aus Zellulose, Hemizell, Lingin)

Kohlenhydratträger unter den Nahrungsmittel

√į in allen sechs Lebensmittelgruppen, vor allem in der Brot/Getreide Gruppe, Fr√ľchte Gruppe, Gem√ľse Gruppe (die 3 zusammen--- Basis der Lebensmittelpyramide; aber auch in Fleisch und Milchprodukten enthalten

f√ľr die Gesundheit gut √ú Lebensmittel mit komplexen KH

√ú K√∂rner, N√ľsse, E√ükastanien

√į KH in hochgereinigter Form finden wir in S√ľ√üwaren, Geb√§ck, Pudding, Sirup,...

√į Pflanzenfasern sind in Gem√ľse, Fr√ľchten, Brot und Getreide, H√ľlsenfr√ľchten und Vollkornprodukten enthalten

√į unl√∂sliche Fasern: Weizenprodukte, Hafer

wasserl√∂sliche Fasern: Bohnen, Erbsen, Fr√ľchte

Der erforderliche KH-Anteil in der Ernährung

Körper ist in der Lage, bei Bedarf, KH aus Fetten oder Proteinen herzustellen tägliche KH-Zufuhr mindestens 50-100 g um den Katabolismus von körpereigenem Eiweiß zu verhindern; man sollte wesentlich mehr zu sich nehmen ausgewogene gesundheitsorientierte Kost: ~ 55 -60% an KH, davon max. 10% in hochgereinigtem Zucker und 45 -50 % in komplexen Kohlenhydraten Pritikin -Kost: 80 % an Kohlenhydraten zur Verhinderung von Darmkrebs sollte man ca. 20 - 35 g an KH zu sich nehmen Sportler: täglich: 55 -60 % Kohlenhydratkalorien; ~ 400 -450g KH Langläufer: 600g pro Tag leider weicht die tatsächliche Ernährung von solchen Empfehlungen erheblich ab, die KH-Menge deutlich niedriger

Die Aufnahme von Kohlenhydraten

Kohlenhydrate werden in Form von

^ Polysacchariden (Stärkeprodukte)

^ Disaccharide (Rohrzucker, Milchzucker)

^ Monosaccharide (Traubenzucker, Fruchtzucker) aufgenommen.

Um vom K√∂rper genutzt werden zu k√∂nnen, m√ľssen sie verdaut, resorbiert und zu den K√∂rperzellen bzw. Organen transportiert werden.

Verdauung ist die mechanische und chemische Aufbereitung von Nahrungsmittel in eine f√ľr den K√∂rper resorbierbare Form, sie findet vor allem im D√ľnndarm statt, einige Substanzen werden jedoch im Magen und im Dickdarm resorbiert.

Die Nutzung der mit der Nahrung aufgenommenen Kohlenhydrate

Die meisten mit der Nahrung aufgenommenen KH werden zu Glukose, der wichtigste Einfachzucker f√ľr den menschlichen Organismus, abgebaut daher kommt es innerhalb einer Stunde, nach Aufnahme einer kohlenhydratreichen Mahlzeit, zu einem relativ raschen Anstieg des Blutzuckers. Die H√∂he dieses Anstiegs wird als GLYK√ĄMIE - INDEX bezeichnet.

Die normale Blutzuckerkonzentration ("Normoglykämie") liegt zwischen 60 - 100 mg pro 100 ml Blut, zur genauen Einstellung des Blutzuckers besitzt der menschliche Organismus daher viele Regelmechanismen, meist sind das Hormone.

Dieser Anstieg bewirkt eine Abgabe von INSULIN aus der Bauchspeicheldr√ľse in das Blut. Insulin erm√∂glicht die Aufnahme von Blutzucker in die K√∂rpergewebe.

Bei Zufuhr von normalen KH - Mengen in einer Mahlzeit bleibt der Blutzucker weitgehend konstant. Bei einem raschen und steilen Anstieg kommt es zur HYPERGLYK√ĄMIE, was eine vermehrte Abgabe von Insulin stimuliert und das bewirkt wieder eine erh√∂hte Abgabe von Glukose aus dem Blut in die Gewebe.

Bei raschem Abfall des Blutzuckers kommt es zur HYPOGLYK√ĄMIE.

Nach der Resorption kann die Glukose zur Energiebereitstellung direkt in verschiedenen Geweben verwendet werden.

nicht direkt ben√∂tigte Glukose wird in Form von Leber und/oder Muskelglykogen abgespeichert. Wenn jedoch die Speicherkapazit√§t √ľberschritten wird, wird zus√§tzlich aufgenommene Glukose in Fett umgewandelt und im Fettgewebe abgespeichert. Bei Aufnahme von sehr gro√üen Mengen von Einfachzuckern, wird ein Teil wieder √ľber die Nieren ausgeschieden.

DAS IST DAS SCHICKSAL DER BLUTGLUKOSE!!!

Gesundheitliche Bedeutung

Die Ern√§hrung in den westlichen Industriel√§ndern enth√§lt zuviel Fett, zuviel hochgereinigte, aber zu wenig komplexe Kohlenhydrate. Diese Dysbalace ist die Ursache f√ľr √úbergewicht und ern√§hrungsabh√§ngigen Krankheiten.

HOCHGEREINIGTE KOHLENHYDRATE:

enthalten in Tafelzucker, Sirup, hochgereinigtem Mehl, etc. zu hoher Anteil an hochgereinigten KH kann zu Herz - Kreislauf - Erkrankungen, psychologischen Problemen, wie Hyperaktivit√§t, sowie Gem√ľts - und Geisteskrankheiten f√ľhren und stimuliert die Sekretion von Insulin und die Sekretionsbildung. Seratonin wirkt aktivit√§tsmindernd, entspannend und schlaff√∂rdernd und f√ľhrt teilweise zur Entwicklung von Hei√ühunger nach S√ľ√üigkeiten und KH - Produkten.

erh√∂hte Kohlenhydratzufuhr wirkt aktivit√§tsmindernd; √úbersch√ľssige Zufuhr von Zucker bei Kindern ist f√ľr das Hyperaktivit√§tssyndrom verantwortlich

KOMPLEXE KOHLENHYDRATE:

in Gem√ľse und Vollkornprodukten enthalten Wirkungsweise von Pflanzenfasern: Vermehrung des Darminhalts √¨ krebserregende Substanzen werden verd√ľnnt vermehrter Darminhalt stimuliert die Peristaltik und beschleunigt damit den Durchlauf der Nahrung durch den Dickdarm Pflanzenfasern binden Gallensalze. Werden diese mit den Pflanzenfasern ausgeschieden so geht das Cholesterin verloren √¨ Cholesterinspiegel sinkt Magenentleerung wird verz√∂gert √¨ Stabilisierung des Blutzuckers √¨ S√§ttigungsgef√ľhl

K√ľnstliche S√ľ√üstoffe

Zyklomat, Acesulfam, Saccharin und Aspartam Nebenwirkungen: Kopfschmerzen, Benommenheit, M√ľdigkeit, allergische Reaktion,

krebsfördernd (jedoch nicht wissenschaftlich bewiesen)

Vorteile: enthält fast keine Kalorien; spielt im Rahmen eines Diätplans eine wichtige Rolle

Energiereserven des menschlichen Organismus in Form von Kohlenhydraten

Die Mengenangabe f√ľr KH erfolgt in Form von MILLIMOL. Die normale Blutzuckerkonzentration liegt bei 5mmol/Liter (oder 90 mg/100 ml). Im gesamten Blut (5 Liter) entspricht die Glukosemenge 25 mmol.

Die Energieangaben erfolgen in Kalorien und die Energiereserven des menschlichen Organismus werden in Form von KH auf Kalorienbasis ausgedr√ľckt.

Im Organismus finden sich Kohlenhydratspeicher in drei Formen wieder: Blutglukose, Leber - und Muskelglykogen. Die Blutglukose ist aber nur so einen Art Zwischenform. Die Leber stellt das Gewebe mit der höchsten Glykogenkonzentration im Körper dar. Der Glykogengehalt der Leber ist von der Ernährungssituation abhängig. Er wir durch verminderte Kohlenhydratzufuhr stark angehoben. Die Muskelmasse macht zwar einen hohen Anteil der Gesamtkörpermasse aus, doch das muskulare Glykogen stellt die Hauptmasse der Glykogenreserven dar. Die Größe der Kohlenhydratspeicher in der Muskulatur ist unterschiedlich in Abhängigkeit von Körpergröße und Körperzusammensetzung.

Synthese von Kohlenhydraten aus Eiweißen und Fetten

Die Kohlenhydratreserven des Organismus sind eher bescheiden. Die Konstanz des Blutzuckers spielt eine wichtige Rolle f√ľr die>Funktion des Zentralnervensystems. Wenn es zu einer Ersch√∂pfung der k√∂rpereigenen Kohlenhydratreserven kommt, m√ľssen KH aus anderen k√∂rpereigenen Substanzen gebildet werden. Das wird Glukoneogenese, also Neubildung von Traubenzucker, genannt. Die t√§gliche erforderliche Kohlenhydratzufuhr betr√§gt ca. 50 - 100 g und

wird eben √ľber die Nahrung aufgenommen. Von besonderer Bedeutung f√ľr Glukoneogenese als Ausgangsstoff sind die Proteine, die im K√∂rper zu Aminos√§uren abgebaut werden.

Die wichtigsten Funktionen der KH

Die Hauptfunktion der KH besteht in der Energiebereistellung. Bestimmte Körperzellen, wie zum Beispiel die Nervenzellen des Gehirns und der Netzhaut, sowie die roten Blutkörperchen hängen von den KH ab. Glukose wird im Stoffwechsel zu Wasser und Kohlendioxid abgebaut, wobei die Energiefreisetzung im Verlauf dieses Prozesses aerob oder anaerob erfolgt.

KH haben aber noch andere Funktionen; Monosaccharide k√∂nnen genutzt werden, um kleinere KH herzustellen, spezielle Pentosen. Als Beispiel f√ľr eine Pentose, also einen aus f√ľnf Kohlenstoffatomen aufgebauten Einfachzucker, ist RIBOSE.

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