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Nährstoffe und Energieumsatz

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Bio Tutor1
Nährstoffe und Energieumsatz
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse

Beschreibung Nährstoffe und Energieumsatz

Dieses Video beschreibt die wichtigsten Nährstoffgruppen, aus denen unsere Nahrung besteht: Kohlenhydrate, Proteine und Fette. Dabei erfährst du auch etwas zu deren Aufbau und Vorkommen. Weiterhin wird der Energieumsatz, seine Einheit und die Definitionen dazu erklärt. Die Begriffe Kalorie und Joule sind dir sicher auf Verpackungen von Lebensmitteln aufgefallen. Jetzt erfährst du, was sie bedeuten und von welchem Faktoren der Energieumsatz des Menschen abhängt. So spielen der Bewegungsumfang, der Muskelanteil im Körper und das Geschlecht eine Rolle.

Transkript Nährstoffe und Energieumsatz

Hallo, ich bin Christina. In diesem Video bringe ich euch die 3 wichtigsten Nährstoffgruppen näher. Außerdem lernt ihr, was der Energieumsatz bedeutet. Für die Erklärung, was Nährstoffe überhaupt sind, solltet ihr mein Video über die Ernährungspyramide gesehen haben. Zu den Nährstoffgruppen allgemein gehören: Kohlenhydrate, Mineralien, Proteine, Vitamine, Fette und Ballaststoffe. Die 3 wichtigsten werden hier erklärt, diese sind: Kohlenhydrate, Proteine und Fette. Woraus bestehen Kohlenhydrate? Kohlenhydrate sind zum Beispiel Traubenzucker, der Fachbegriff dafür ist Glucose. Oder aber Fruchtzucker, Fachbegriff hierfür ist Fructose. Aus 2 Glucosebausteinen besteht der Malzzucker oder Maltose. Aus je 1 Baustein Glucose und Fructose besteht der Rohrzucker oder auch Saccharose. Die Pflanzenstärke besteht aus einer Aneinanderreihung von Glucosebausteinen. Die tierische Stärke sind lange Ketten aus Glucosebausteinen und deren Verzweigung. Tierische Stärke wird Glycogen genannt. Kohlenhydrate sind für unseren Körper ebenfalls Betriebsstoffe, können aber auch als Baustoffe eingesetzt werden. Sie sind wichtige Energielieferanten. Was sind Proteine? Proteine bestehen aus einzelnen Aminosäuren. Diese können aus verschieden vielen Basen zusammengesetzt sein. Aminosäuren setzen sich zusammen zu langen Ketten - diese werden dann Proteine genannt. Proteine gehören ebenfalls zu den Baustoffen für den Körper. Fette bestehen aus langkettigen Fettsäuren und Glycerinen. In natürlichen Fetten, wie Butter, Schmalz oder Rapsöl, kommen an die 10 verschiedene Fettsäuren vor. Einige davon kann der Körper selbst aufbauen, und einige muss er mit der Nahrung aufnehmen. Man spricht dann von essenziellen, lebensnotwendigen Fettsäuren. Fette können im Körper gespeichert werden. Sie sind für uns wichtige Betriebsstoffe. Der tägliche Bedarf all dieser Nährstoffe, zum Beispiel als Energielieferant oder für den Aufbau von Muskulatur und Knochen, ist bei heranwachsenden Menschen größer als bei Erwachsenen. Genauso ist der Bedarf eines körperlich schwer arbeitenden Menschen oder Leistungssportlers höher als bei Menschen mit leichter körperlicher Tätigkeit. Der Bedarf an Energie ist umso höher, je mehr Arbeit der Körper leisten muss. Für die Umsetzung von Nahrung in verwertbare Baustoffe und Betriebsstoffe sind Stoffwechselprozesse verantwortlich. Dies wird Energieumsatz genannt. Beim Energieumsatz unterscheidet man grundsätzlich zwischen der Energiemenge, die notwendig ist, um die Lebensvorgänge aufrechtzuerhalten, dem Grundumsatz von der Energie, die man für zusätzliche Leistungen braucht, dem Leistungsumsatz. Der Grundumsatz ist die Energiemenge, die ein Mensch bei Ruhe für die Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Körperfunktionen wie Atmung, Herzschlag und Drüsenfunktion pro Tag benötigt. Der Leistungsumsatz ist die Energiemenge, die unser Körper innerhalb eines Tages benötigt, um Arbeit zu verrichten. Als Leistungsumsatz wird dabei die Energie bezeichnet, die über den Grundumsatz hinausgeht. Grundumsatz und Leistungsumsatz ergeben zusammen den Gesamtumsatz, das heißt den gesamten Energiebedarf einer Person proTag. Gemessen wird diese Energie in Joule. Noch häufig verwendete alte Bezeichnung ist Kalorie. 1 cal entspricht 4,187 J oder 1 J entspricht 0,239 cal. 1000 J/cal entsprechen 1 kJ/kcal. Nun ein paar Beispiele für den Energieumsatz, Tätigkeiten, bei denen der Mensch Energie verbraucht: Die kJ beziehen sich auf den Verbrauch/Stunde: Radfahren bei etwa 10 km/h: 90 kcal. Fensterputzen: etwa 100 kcal. Tischtennis: 120 kcal. Tanzen: 180 kcal. Fassen wir noch einmal zusammen: Ihr habt nun die 3 wichtigsten Nährstoffe und deren Struktur kennengelernt. Diese sind Kohlenhydrate, Proteine und Fette. Des Weiteren habt ihr den Energieumsatz und seine Definition erklärt bekommen. Dazu gab es einige Beispiele. Um zu verstehen, wie der Körper Nährstoffe aufnimmt, solltet ihr euch mein Video über die Verdauung anschauen. Und nun wünsche ich euch viel Spaß beim Lernen. Tschüss - eure Christina!

19 Kommentare

19 Kommentare
  1. ich finde es ist ein ziemlich gutes video, aber beim ratfahren, bei minute 5, kann man sich schlecht etwas unter nur 10kmh vorstellen. Sonst ein sehr gutes video.

    Von Katja Ackermann, vor 12 Tagen
  2. Sehr gut weiter so :)

    Von Luca S. , vor 2 Monaten
  3. Total gutes Video.Ich schaue es mir zum fünften Mal.
    Ich hoffe ich krieg eine eins.
    Ich informiere euch in dann.:)

    Von Chinedu D., vor 3 Monaten
  4. Hallo
    Ich habe gerade das selbe Thema in der Schule aber im Unterricht mussten wir noch den Energieumsatz ausrechnen.
    das video war hilfreichchchchchchchchchchchchchchch

    Von Michael 63, vor etwa einem Jahr
  5. Hallo
    Ich habe gerade das selbe Thema in der Schule aber im Unterricht mussten wir noch den Energieumsatz ausrechnen.
    Gibt es dazu auch ein Video?(Das Video war sehr hilfreich)

    Von Julien G., vor etwa 2 Jahren
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Nährstoffe und Energieumsatz Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Nährstoffe und Energieumsatz kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne die Grundbausteine der drei Nährstoffe.

    Tipps

    Der Aufbau von Fetten ähnelt dem Buchstaben „E“. An einem Molekül Glycerin hängen drei Fettsäuren, die unterschiedlich lang sein können.

    Aminosäuren sind die Grundbausteine von Proteinen. Da der Körper nicht alle Aminosäuren selbst produzieren kann, müssen sie mit der Nahrung aufgenommen werden.

    Kohlenhydrate sind vor allem in Brot, Nudeln und Kartoffeln enthalten. Sie bestehen aus Glucose (Traubenzucker) und Fructose (Fruchtzucker).

    Lösung

    Kohlenhydrate sind aus Glucose- und Fructose-Molekülen aufgebaut. Finden wir sie jeweils einzeln vor, spricht man von Einfachzuckern (Traubenzucker, Fruchtzucker). Es gibt auch Zweifachzucker (z. B. Rohrzucker) und Vielfachzucker (Stärke).

    Fette sind, wie Kohlenhydrate auch, vor allem Energiespender. Lebensmittel wie Butter, Öl und Nüsse enthalten viel Fett. Ihr Aufbau ähnelt einer „3“ bzw. dem Buchstaben „E“: Jedes Fett besteht aus einem Alkohol (Glycerin) und drei Fettsäuren.

    Eiweiße benutzt der Körper als Baumaterial, um z. B. Muskeln, Organe, Blut, Haut, Haare oder Nägel zu bilden. Viel Eiweiß steckt in Eiern, Fleisch- und Milchprodukten. Die Grundbausteine von Eiweißen, die Aminosäuren, sind kettenförmig aneinandergereiht.

  • Definiere ausgewählte Begriffe zum Energieumsatz.

    Tipps

    Grund-, Leistungs- und Gesamtumsatz beziehen sich immer auf einen ganzen Tag.

    Lösung

    Ein Mensch kann nie gar nichts tun. Mit anderen Worten verbraucht ein lebender Mensch immer Energie, auch im Schlaf. Denn auch wenn wir schlafen, schlägt unser Herz weiter und auch die Verdauung ist noch aktiv.

    Der Grundumsatz (Ruheumsatz) ist die Energiemenge, die ein Mensch in Ruhe für die Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Körperfunktionen (Atmung, Herzschlag, Verdauung) pro Tag benötigt. Wichtig ist hierbei, dass sich der Grundumsatz nur auf eine absolute Ruhesituation bezieht. Alles, was darüber hinausgeht, zählt bereits zum Leistungsumsatz:

    Der Leistungsumsatz (Arbeitsumsatz) ist die Energiemenge, die unser Körper innerhalb eines Tages benötigt, um Arbeit zu verrichten. Als Leistungsumsatz wird wie bereits erwähnt die Energie bezeichnet, die über den Grundumsatz hinausgeht.

    Grundumsatz und Leistungsumsatz ergeben zusammen den Gesamtumsatz. Dieser gibt den gesamten Energiebedarf einer Person pro Tag an.

    Die Energieeinheit ist übrigens Joule. Auf Lebensmittelverpackungen finden wir aber immer noch die Einheit Kalorie. Diese können jeweils umgerechnet werden.

  • Untersuche den Energieumsatz verschiedener Tätigkeiten.

    Tipps

    Radfahren verbraucht weniger Kalorien als Krafttraining.

    Die Energiemenge, die während des Schlafens verbraucht wird, entspricht etwa dem Grundumsatz. Alle anderen Tätigkeiten zählen zum Leistungsumsatz.

    In dieser Liste verbraucht Joggen die meiste Energie.

    Lösung

    Wenn man schläft, befindet sich der Körper in völliger Ruhe. Die Energiemenge, die hier verbraucht wird, bezeichnet man als Grundumsatz. Deshalb ist der Wert in dieser Liste mit 30 kcal auch der geringste. Es wird bereits mehr Energie verbraucht, wenn wir wach sind und uns nicht bewegen (40 kcal).
    Essen ist nicht sonderlich anstrengend und verbraucht vergleichsweise wenig Energie (50 kcal).
    Gehen und im gemächlichen Tempo Fahrradfahren verbrauchen 90 bzw. 120 kcal. Fährt man schneller Fahrrad (25 km/h), verbraucht der Körper etwa 330 kcal.
    Unglaublich, aber bei einer Stunde Bügeln verbraucht der Körper 170 kcal.
    Wenn man sich eine Stunde sportlich betätigt, z. B. mit Krafttraining (240 kcal), Schwimmen (260 kcal) oder Joggen (350 kcal), wird natürlich viel mehr Energie verbraucht. Weitere Tätigkeiten, die viel Energie verbrauchen, sind Squash (400 kcal), Rudern (350 kcal), Judo (330 kcal), Boxen (300 kcal) Reiten (260 kcal) und Inlineskaten (250 kcal).

    Zu beachten ist bei allen Angaben, dass diese je nach Tätigkeit, Alter und Geschlecht variieren können. Wenn du also andere Angaben gefunden hast, sind diese bestimmt genauso richtig.

  • Stelle Betriebs- und Baustoffe gegenüber.

    Tipps

    Eiweiße (Proteine) sind Baustoffe, denn der Körper ist größtenteils aus Proteinen aufgebaut. Weißt du, welche Körperbestandteile vor allem aus Eiweißen bestehen?

    Fette sind die energiereichsten Nährstoffe.

    Kohlenhydrate und Fette werden benötigt, um Arbeit verrichten zu können (z. B. durch Bewegung, Sport, Denkleistung). Beim Auto heißt dieser Betriebsstoff Benzin.

    Lösung

    Kohlenhydrate gehören zu den Betriebsstoffen. Wir brauchen sie, damit unser Körper „in Betrieb“ ist. Man könnte das mit einem Auto vergleichen, das nur fahren kann, wenn es den Betriebsstoff „Benzin“ bekommt. Genauso brauchen wir den Betriebsstoff „Kohlenhydrate“, denn sie geben uns die nötige Energie, die wie brauchen, um uns bewegen und nachdenken zu können. Der Mensch ernährt sich überwiegend von Kohlenhydraten.
    Auch Fette gehören zu den Betriebsstoffen und sind die energiereichsten Nährstoffe für den menschlichen Körper. Sie liefern doppelt so viel Energie wie die gleiche Masse an Kohlenhydraten oder Eiweißen. Fette werden vor allem als Energielieferanten und als Energiespeicher benötigt, sie sind aber auch Baustoffe für unsere Zellmembranen und sie sind zur Bildung wichtiger Hormone notwendig.
    Eiweiße sind ebenfalls Baustoffe des Körpers, denn sie bauen unseren Körper auf. Eiweiße liefern also „Baumaterial“ für unsere Muskeln, Organe, Blut, Haut, Haare und Nägel. Wenn wir kein Eiweiß aufnehmen würden, könnten keine Haare und Nägel nachwachsen und unsere Muskeln und Knochen würden erschlaffen. Besonders für Kinder sind Eiweiße deshalb sehr wichtig, damit ihre Knochen und Muskeln wachsen können. Eiweiße können aber auch in Energie umgewandelt werden. Sie liefern genauso viel Energie wie Kohlenhydrate und sind so auch Betriebsstoffe.

  • Stelle verschiedene Kohlenhydrate grafisch dar.

    Tipps

    Bei dem sechseckigen Zuckermolekül handelt es sich um Glucose, bei dem fünfeckigen um Fructose. Alle weiteren Kohlenhydrate in der Abbildung sind aus diesen beiden Zuckerarten aufgebaut.

    Die pflanzliche und die tierische Stärke unterscheiden sich in ihrer räumlichen Struktur. Eine von beiden ist langkettig und unverzweigt. Weißt du noch welche?

    Lösung

    Alle Kohlenhydrate werden aus einzelnen Zuckermolekülen aufgebaut. Die sogenannten Einfachzucker bestehen dabei aus nur einem Zuckermolekül. Dazu gehören Glucose als sechseckiges Zuckermolekül und Fructose als fünfeckiges.
    Die Zweifachzucker bestehen, wie der Name sagt, aus zwei Zuckermolekülen. Die Saccharose besteht aus einem Glucose- und einem Fructosemolekül. Bei dem Zucker, den du zum Backen nimmst, handelt es sich in der Regel um Saccharose. Deswegen wird er auch Haushaltszucker genannt. Die Maltose besteht aus zwei Glucosemolekülen.
    Zum Schluss noch die Vielfachzucker: Dazu zählen die tierische und die pflanzliche Stärke. Bei beiden handelt es sich um langkettige Glucosemoleküle. Der Unterschied liegt in der räumlichen Struktur: Während es sich bei der pflanzlichen Stärke um ein unverzweigtes Molekül handelt, gibt es bei der tierischen Stärke viele Seitenketten. Die tierische Stärke ist also ein stark verzweigtes Makromolekül (makro = groß). Das sogenannte Glycogen dient als Speicherstoff und wird in der Leber je nach Bedarf zu Glucose abgebaut.

  • Arbeite die Bestandteile der Nahrung heraus, die neben Nährstoffen ebenfalls enthalten sind.

    Tipps

    Von Ballaststoffen dachte man früher, sie würden die Verdauung nur unnötig belasten. Heute weiß man, dass sie durchaus nützlich sind, auch wenn sie nicht verdaut werden.

    Lösung

    Das Wort Ergänzungsstoffe lässt vermuten, dass diese Stoffe ergänzend (also zusätzlich zu Fetten, Kohlenhydraten und Eiweißen), aber nicht unbedingt zwingend mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Das ist nicht der Fall, denn Ergänzungsstoffe sind mindestens genauso wichtig wie die Nährstoffe. Ergänzungsstoffe erhalten unseren Körper gesund und sorgen dafür, dass wir nicht krank werden. Im Gegensatz zu den Nährstoffen kann unser Körper aus den Ergänzungsstoffen aber keine Energie gewinnen.

    Vitamine sind an vielen Stoffwechselprozessen beteiligt, so auch z. B. an dem Umbau von Kohlenhydraten oder Eiweißen. Vitamine stärken das Immunsystem und sind unverzichtbar beim Aufbau von Zellen, Blutkörperchen, Knochen und Zähnen. Jedes einzelne Vitamin erfüllt bestimmte Aufgaben. Interessanterweise können einige Vitamine gespeichert werden. So wird z. B. Vitamin D vor allem im Sommer produziert. Der Körper kann dann im Winter von diesem „Vorrat“ zehren.
    Vitamine sind vor allem in Obst und Gemüse enthalten.

    Zu den Mineralstoffen gehören auch die in der Werbung oft benannten Spurenelemente (z. B. Eisen oder Iod). Wichtige Mineralstoffe (in Klammern steht jeweils die Bedeutung) sind z. B. Calcium (Skelett, Blutgerinnung), Kalium (Blutdruckregulation), Natrium (Nervensystem) oder Magnesium (Knochen, Zähne).
    Mineralstoffe stecken vor allem in Fisch, Vollkornprodukten, Obst und Gemüse.

    Ballaststoffe werden von unserem Körper nicht verdaut, trotzdem tragen sie entscheidend zu einer gesunden Ernährung bei, indem sie z. B. die Darmaktivität erhöhen. Sie sind also kein „Ballast“ für unseren Körper, wie einst vermutet wurde. Da sie viel Wasser binden können, dehnen Ballaststoffe sich im Magen aus und sorgen so für ein früheres Sättigungsgefühl.
    Ballaststoffe sind in Getreideprodukten, Nüssen, Obst und Gemüse (vor allem Kohl) enthalten.

    Neben diesen drei Ergänzungsstoffen sollte Wasser, der Hauptbestandteil unseres Körpers, nicht außer Acht gelassen werden.
    Trinken ist lebensnotwendig. Der menschliche Körper besteht zu 50-80 % seines Gesamtgewichtes aus Wasser. Das Wasser ist Bestandteil aller Zellen unseres Körpers. Körperflüssigkeiten wie Blut, Lymphe und Verdauungssäfte bestehen überwiegend aus Wasser. So durchfließen 1.400 Liter Wasser in 24 Stunden unser Gehirn. Wasser ist ein gutes Lösungs- und Transportmittel. So kann es Aminosäuren, Traubenzucker und Salze gut lösen und zu jeder Zelle unseres Körpers transportieren. Es bestimmt aber auch Fließeigenschaften des Blutes, löst die bei der Energiegewinnung entstehenden Abfallprodukte und transportiert diese aus unserem Körper. Bei Hitze verdunstet unser Körper über die Haut Wasser – wir schwitzen. Die dabei entstehende Verdunstungskälte kühlt unseren Körper. Wasser ist in vielen Lebensmitteln enthalten, z. B. in Obst und Gemüse.

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