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Arbeitsblätter
Biowissenschaften

Rudolph-Brandes Gymnasium Bad Salzuflen

Klausur

Manuela H. ©
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ID# 54441







Diff. Kurs Biochemie / 9. Jg./ 1. Halbjahr 11.12.2015

Klassenarbeit Nr. 2 zum Thema: Ernährung/ Verdauung/ Stoffwechsel

Name:______

Material 1:

Überall in der Pflanzen- und Tierwelt wird für Lebensvorgänge Energie benötigt. Pflanzen wachsen, blühen, bilden Früchte aus, bewegen sich zum Licht. Für all diese Vorgänge wird Energie verbraucht, welche die Pflanze direkt aus dem Sonnenlicht bezieht.

Menschen und Tiere können die benötigte Energie nicht direkt dem Sonnenlicht entnehmen, um Lebensvorgänge wie Atmung, Bewegung, Verdauung, Wachstum usw. aufrechtzuerhalten. Die benötigte Energie muss mit der Nahrung zugeführt werden. Die Abbildung 1 zeigt verschieden Nahrungsmittel, die einen unterschieden Energie- bzw. Nährwert aufweisen.

Abb. 1

Zur Aufrechterhaltung der lebensnotwendigen Vorgänge benötigt der Körper ständig Energie. Wie viel Energie, hängt von verschiedenen Faktoren ab. In der Abbildung 2 werden einige der Faktoren dargestellt.


Abb. 2a

Abb. 2b

F

Abb. 3

ett ist für unseren Körper der energiereichste Nährstoff. Es wird im Fettgewebe gespeichert und dient als langfristige Energiequelle. Die Fettschicht in unserer Haut ist wichtig, denn sie dient uns als Wärmeisolierung und schützt die inneren Organe vor Kälte und Schlägen von außen. Zudem können die Vitamine A und D nur zusammen mit Fett von unserem Körper aufgenommen werden, da sie fettlöslich sind.

Einige Fettsäuren können nicht vom Körper selber hergestellt werden. Aus diesen Gründen ist es wichtig, immer auch eine angemessene Portion Fett mit der Nahrung aufzunehmen. Die Fette in unseren Nahrungsmitteln unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Nützlichkeit und Schädlichkeit für den Körper.


Aufgaben

    1. Nenne unter zuhilfenahme der Abb. 1 die fünf wichtigsten Nahrungsbestandteile für den Menschen. Ordne jedem dieser Nahrungsbestandteile jeweils zwei Nahrungsmittel zu, die diese Bestandteile hauptsächlich enthalten.

    2. a) Erläutere mit Hilfe der Abb.2 den Grundumsatz und nenne mindestens drei Faktoren, die ihn beeinflussen können. b) Erläutere den Leistungsumsatz und nenne alle Faktoren, die ihn beeinflussen können.

    3. Beschreibe unter zuhilfenahme der Abb.3 den Grundaufbau aller Fette und erkläre, wodurch sich diese unterscheiden. Nenne jeweils drei Gruppen von Fetten, die als gesund und drei Gruppen, die als ungesund gelten und gib jeweils zwei Beispiele für Nahrungsmittel an, in denen sie überwiegend vorkommen.



M

Abb. 4

aterial 2

Eine gesunde, aber auch wohlschmeckende Ernährung erhält und fördert die Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Lebensfreude. Sie kann Krankheiten verhüten und Heilungsprozesse unterstützen. Wie der Treibstoff für ein Fahrzeug, ist die Nahrung die Energiequelle für den Menschen. Damit diese Energiequelle von uns genutzt werden kann, muss die Nahrung durch die Verdauungsprozesse in ihre kleinsten Bestandteile, die Nährstoffe zerlegt werden.


Aufgaben:

    1. Benenne die in der Abb. 4 dargestellten Organe 1- 12

    2. Benenne die drei Zersetzungsvorgänge, durch welche die fünf Nährstoffgruppen aus der Nahrung gelöst werden und stelle dar, wo und wie diese Zersetzungsvorgänge stattfinden


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Material 3

Die Inuit- Kultur (bekannt als Eskimo) ist bis heute eine relativ einheitliche Jagdkultur, die bis Mitte des 20. Jahrhunderts vor allem auf dem Jagen von Meeressäugern (Robben, Walrosse, Wale, Eisbären) basierte. Sie ernähren sich von dem Fleisch dieser Säugetiere, die Leber aber essen sie nicht.
Polarforschungsreisende aus Europa, die sich über einen längeren zeitraum in Alaska aufhielten, ernährten sich in dieser Zeit unter anderem, wie die Inuit, von dem Eisbärenfleisch.

Sie aßen aber auch die Leber des Eisbären. Kurz darauf traten bei ihnen einige Krankheitssymptome auf. Neben Übelkeit, Erbrechen, Schwindel und Kopfschmerzen litten sie an Muskelkoordinationsstörungen, Hautschäden, Schleimhautblutungen und sogar an erhöhtem Hirndruck, was zum Tod führen kann.

Nahrungsbestandteil

Empfohlene Tagesdosis

Gehalt in einer Portion Eisbärenleber (ca.160 g)

Fette

70 g

8 g

Kohlenhydrate

270 g

1,6 g

Eiweiße

50 g

3

Abb. 5

0,4 g

Ballaststoffe

20 g

0 g

Vitamin A

1 mg

18 mg

Aufgabe:

    1. Stelle mit Hilfe der darstellten Tabelle in Abb.5 begründete Hypothesen darüber aus, durch welche Nahrungsbestandteile die Krankheitssymptome ausgelöst worden sein können.

    2. Erläutere mind. drei Funktionen der Leber im Körper eines Säugetieres.


Erwartungshorizont Name:______

zu der Klassenarbeit Nr. 2 zum Thema: Ernährung/ Verdauung/ Stoffwechsel

Teilleistungen

Mög.

P.

Err.

P.

Aufgabe 1



    1. Der Schüler, die Schülerin nennt unter zuhilfenahme der Abb. 1 die fünf wichtigsten Nahrungsbestandteile für den Menschen und ordnet jedem dieser Nahrungsbestandteile jeweils zwei Nahrungsmittel zu.

15


  1. Eiweiße/Proteine ---- Ei/ Fisch/ Fleisch/ Milch

  2. Kohlenhydrate/Zucker -----Brot/ Nudeln/ Obst/ Kartoffeln

  3. Fette/Öle ----- Butter, Olivenöl, Pflanzenöl, Fisch, Fleisch, Milch

  4. Vitamine ----- Obst/Gemüse

  5. Mineralstoffe/ Spurenelemente, (+ Ballaststoffe)------ Gemüse, Kräuter, Säfte/Wasser



    1. Der Schüler, die Schülerin erläutert mit Hilfe der Abb.2 den Grundumsatz und den Leistungsumsatz und nennt Faktoren, die diese beeinflussen können

18


Der Grundumsatz ist die Energiemenge, die ein Mensch bei völliger Ruhestellung, also im Liegen/ Schlafen, zur

Aufrechterhaltung seiner Lebensvorgänge wie Herztätigkeit, Erhaltung der Körpertemperatur und

der Körpersubstanz braucht. (3P)

Als Faustregel für den Energiebedarf beim Grundumsatz gilt: 4,2 kJ pro Stunde und pro Kilogramm Körpergewicht.

Beeinflusst wird der Grundumsatz zum einen durch das Alter, das Geschlecht, das Gewicht und die Größe einer Person, aber auch durch Krankheiten oder durch die Außentemperatur. (6P)

Der Leistungsumsatz ist die Energiemenge, die ein Mensch aufgrund seiner körperlichen oder geistigen Arbeit zusätzlich zum Grundumsatz verbraucht. Diese benötigte Energiemenge unterscheidet sich nach der Schwere der Arbeit, die verrichtet wird. Mit der Nahrung zugeführte Energie muss auf den jeweiligen Energiebedarf abgestimmt werden. Zu viel Nahrung führt zu überhöhten Energiemengen und somit zu Übergewicht, zu geringe Mengen Nahrung führen zu einer Gewichtsverminderung. (3P)

Beeinflusst wird der Leistungsumsatz ebenso wie der Grundumsatz durch das Alter, das Geschlecht, das Gewicht und die Größe einer Person, aber auch durch Krankheiten oder durch die Außentemperatur. Hinzu kommen die Schwere und die Dauer der körperlich verrichteten und der geistig anspruchsvollen Tätigkeit. (6P)




    1. Der Schüler, die Schülerin beschreibt unter zuhilfenahme der Abb.3 den Grundaufbau aller Fette und erklärt, wodurch sich diese unterscheiden und nennt jeweils drei Gruppen von Fetten, die als gesund und drei Gruppen, die als ungesund gelten und gib jeweils zwei Beispiele für Nahrungsmittel an, in denen sie überwiegend vorkommen.

15


Der Begriff „Fette“ beinhaltet verschiedene Formen. Ein Fettmolekül ist zusammengesetzt aus einem Teil Glycerin

und drei Fettsäuren.

Die Fettsäuren sind Kohlenwasserstoffketten unterschiedlicher Länge. Je nachdem, wie die C-Atome der Kette miteinander verbunden sind, spricht man von gesättigten, ungesättigten oder mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Tierische Fette haben gesättigte Ketten und sind deshalb eher fest. Pflanzliche Öle besitzen mehr ungesättigte Ketten und sind eher flüssig. In der Regel sind ungesättigte Fette gesünder als gesättigte. (3P)


als gesund gelten: (6P)

  • einfach und zweifach ungesättigte Fettsäuren z.B. Wildfleisch, Olivenöl, Rapsöl

  • mehrfach ungesättigte Fette/ Omega-3 Fettsäuren z.B. in Leinöl und Seefisch, wie Makrelle, Lachs usw.

  • essentielle Fettsäuren (=lebenswichtige Fette) sie müssen mit der Nahrung aufgenommen werden wie z.B. in Fischen und Pflanzenölen


als ungesund gelten folgende Fette, weil sie das Herzinfarktrisiko erhöhen: (6P)

  • Cholesterin (fettähnlicher Stoff, der vom Körper selbst hergestellt wird) . ist aber auch in Fleisch, Eiern und Käse enthalten

  • gesättigte Fette . in Fleisch, Käse und Butter enthalten

  • Transfettsäuren (kann der körper nicht abbauen) .entstehen beim Frittieren/ Braten enthalten z.B. in Chips, Keksen, Kuchenglasur usw.



Die Schülerin, der Schüler erfüllt ein weiteres Aufgabenspezifisches Kriterium

+5


Zwischensumme

48





Aufgabe 2



    1. Der Schüler, die Schülerin benennt die in der Abb. 4 dargestellten Organe 1- 12




  1. Zähne

  2. Speicheldrüsen

  3. Speiseröhre

  4. Magen

  1. Zwölffingerdarm

  2. Leber

  3. Gallenblase

  4. Bauchspeicheldrüse

  1. Dünndarm

  2. Dickdarm

  3. Blinddarm mit Wurmfortsatz

  4. Enddarm/ Mastdarm/ After


12


    1. Der Schüler, Die Schülerin benennt die drei Zersetzungsvorgänge, durch welche die fünf Nährstoffgruppen aus der Nahrung gelöst werden und stellt dar, wo und wie diese Zersetzungsvorgänge stattfinden.



1. mechanische Zerkleinerung 2. chemische Zerkleinerung 3. biologische Zerkleinerung


Die Zähne sind für das Abbeißen und Zerkauen der Nahrung zuständig (=mechanische Zerkleinerung).

Die Speicheldrüsen sondern Speichel ab, der zum einen durch seinen hohen Wassergehalt dazu dient das Kauen und das Schlucken der Nahrungsmittel zu erleichtern, zum anderen enthält es das Enzym Amylase, welches die biologische Zersetzung von Stärke zu Maltose bewirkt.

Über die Speiseröhre gelangt die so vorverdaute Nahrung in den Magen.

Der Magen sondert Salzsäure (HCl) und das Enzym Pepsin ab. Durch die Säure wird die eiweißhaltige Nahrung zersetzt (=chemische Zerkleinerung). Das Pepsin zerkleinert biologischEiweiße zu Polypeptide. Die Muskeln der Magenwand durchmischen die Nahrung und transportieren sie in den ersten Teil des Dünndarms, den Zwöffingerdarm. Hier wird der saure Speisebrei zunächst chemisch durch Gallensaft neutralisiert.
Die Bauchspeicheldrüse produziert Enzyme für die Verdauung und gibt diese an den Zwölffingerdarm ab. Die Leber produziert den Gallensaft, der in der Galenblase zunächst gesammelt und dann ebenfalls an den Zwölffingerdarm abgegeben wird. Alle Enzyme zerlegen den Speisebrei auf biologischem Wege. Stärke wird durch das Enzym α- Amylase zu Maltose, Maltose durch das Enzym Maltase zu Glucose zerlegt. Proteine werden durch das Enzym Trypsin zu Polypeptiden und durch das Enzym Erepsin zu Aminosäuren zerlegt. Der Gallensaftaus der Leber zerteilt die Fette zu feinen Tröpfchen, so dass die Fette auf dem nachfolgenden Weg durch das EnzymLipase zu Fettsäure und Glycerin zerlegt werden können.

Die im Zwölfingerdarm biologisch zerlegten Stoffe gelangen im Dünndarm über osmotische Vorgänge (über die Membranen der Zellen, den Darmzotten) in den Blutkreislauf oder in den Lymphkreislauf. Die aufgenommenen Stoffe dienen den Organen und der Muskulatur zur Aufrechterhaltung der Körperfunktionen und zur Energiegewinnung. Im Dickdarm werden aus dem Speisebrei das restliche Wasser, Mineralsalze und der Gallensaft in die Blutbahn aufgenommen. Die unverdauliche Nahrung (Ballaststoffe) wird auf diese Weise eingedickt. Isst man zu wenige Ballaststoffe, so kann die Dickdarmmuskulatur nicht richtig arbeiten, und es entsteht Verstopfung. Im Dickdarm gibt es zudem Darmbakterien, die in sehr geringen Mengen, Zellulose zu Stärke umwandeln, dabei entstehen Gase als Abfallprodukte. Bei starkem Verzehr von zellulosehaltiger Nahrung kann es zu einer Ansammlung von Gasen im Dickdarm (=Blähungen) kommen.

Der Blinddarm mit Wurmfortsatz ist ein Teil des Dickdarms, der das Zurückfließen der Nahrung in den Dünndarm verhindert.
Die eingedickten Nahrungsreste werden eine Weile im nachfolgenden
Mastdarm behalten, bevor sie als Kot über den After ausgeschieden werden.

25


Die Schülerin, der Schüler erfüllt ein weiteres Aufgabenspezifisches Kriterium

+5



Zwischensumme

37


Teilleistungen

Mög.

P.

Err.

P.


Aufgabe 3




    1. Der Schüler, die Schülerin stellt mit Hilfe der darstellten Tabelle in Abb.5 begründete Hypothesen darüber auf, durch welche Nahrungsbestandteile die Krankheitssymptome ausgelöst worden sein können.




In der Tabelle in Abb.5 ist der empfohlene tägliche Bedarf von Kohlenhydraten, Fetten, Eiweißen, Ballaststoffen, sowie von Vitamin A dargestellt. Außerdem ist der Gehalt der genannten Nahrungsbestandteile in der Eisbärenleber aufgeführt. Vergleicht man diese Werte, so fällt auf, dass ein hoher Bedarf der Proteine bereits durch den Verzehr der Leber gedeckt ist. Allerdings wird nur ein Bruchteil der täglichen Dosis an Zuckern und Fetten gedeckt. Auffällig ist, dass keine Ballaststoffe enthalten sind, die aber für die Darmflora wichtig sind.

Einige Symptome könnten aufgrund der fehlenden Ballaststoffe aufgetreten sein. Allerdings ernährten sich die Polarforscher nicht nur von Eisbärenleber. Sie müssten also ihren Tagesbedarf noch durch andere Lebensmittel decken, um gesund zu bleiben.

Vitamin A ist zu einem großen Anteil in der Leber vorhanden und übersteigt den Tagesbedarf um das 18-fache. Möglicherweise werden die Krankheitssymptome durch eine Überdosierung von Vitamin A hervorgerufen.


9



    1. Der Schüler, die Schülerin erläutert mind. drei Funktionen der Leber im Körper eines Säugetieres.

6



Die Leber übernimmt zahlreiche Funktionen im Körper:

  • Sie bildet bei zu hohem Blutzucker aus Glucose den Speicherstoff Glykagon,

  • Sie stellt Gallensaft her, welches für die Fettverdauung notwendig ist,

  • Sie bewirkt, dass aus zu viel Glucose Speicherfett gebildet und gelagert wird,

  • In der Leber werden nahrungsfette zu körpereigenem Fett umgebaut

  • Die Leber dient der Entgiftung des Blutes

  • usw.




Die Schülerin, der Schüler erfüllt ein weiteres Aufgabenspezifisches Kriterium

+5



Zwischensumme

15

























Darstellungsleistung

Mög.

P.

Err.

P.

- Der Text ist schlüssig, stringent und klar strukturiert




20


- Beschreibende, deutende und bewertende Aussagen werden begründet aufeinander bezogen

- Der Text ist sprachlich richtig geschrieben

- Die fachsprachlichen Anforderungen werden beachtet

- Der Text ist syntaktisch sicher, variabel und komplex formuliert

- Der Ausdruck ist präzise und differenziert

- Die Aussagen werden durch angemessenes und korrektes Zitieren belegt

Gesamtpunktzahl

120


- Abzug wegen gehäufter Verstöße gegen die sprachliche Richtigkeit (1-2 Notentendenzen)

Zuordnung der Punkte zu den Notenstufen:


sehr gut

gut

befriedigend

ausreichend

mangelhaft

ungenügend

+

120 - 114

101 - 96

83 - 78

65 - 60

46 - 39

23 - 0


113 - 108

95 - 90

77 - 72

59 - 54

38 - 32


-

107 - 102

89 - 84

71 - 66

53 - 47

31 - 24



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Note Datum/ Unterschrift Lehrerin


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