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Nährstoffe und Energieumsatz

Erfahre, warum Energie für unseren Körper so wichtig ist und wie Nährstoffe den Energieverbrauch beeinflussen. In einfacher Sprache erklären wir dir die verschiedenen Nährstoffe wie Vitamine, Kohlenhydrate und Fette, den Grundumsatz, den Leistungsumsatz und den Gesamtumsatz. Interessiert? Das und vieles mehr findest du im folgenden Text!

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Team Digital
Nährstoffe und Energieumsatz
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse

Nährstoffe und Energieumsatz Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Nährstoffe und Energieumsatz kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib an, über welche Aktivitäten wir Energie verbrauchen und über welche wir Energie aufnehmen.

    Tipps

    Drei der Bilder zeigen, wie Menschen Energie verbrauchen, und drei zeigen, wie Menschen Energie aufnehmen.

    Energie verbrauchst du vor allem dann, wenn du dich bewegst.

    Energie nimmst du auch auf, wenn du etwas trinkst, das Zucker enthält.

    Lösung

    Wir verbrauchen den ganzen Tag lang Energie. Wenn wir liegen und sitzen, verbrauchen wir Energie, damit unsere Organe funktionieren.

    Besonders viel Energie verbrauchen wir aber, wenn wir uns bewegen oder Sport machen.

    Energie verbrauchen wir also zum Beispiel beim Radfahren oder beim Schwimmen.
    Aber auch wenn wir einfach mal mit unseren Freunden oder unserer Familie toben und springen, verbraucht das Energie.

    Wenn wir uns den ganzen Tag viel bewegt haben, dann ist unsere Energie am Abend aufgebraucht. Wir können sie wieder auffüllen, indem wir etwas essen.

    Energie aufnehmen können wir dabei durch alle Lebensmittel.
    Wir nehmen zum Beispiel viel Energie auf, wenn wir einen großen Teller Nudeln essen.
    Aber auch wenn wir mal naschen und einen fettigen, süßen Donut essen, nehmen wir Energie auf.
    Auch ein gesunder Salat gibt uns Energie.
    Energie nehmen wir sogar auf, wenn wir zuckerhaltige Getränke, wie Limonade, trinken.

  • Nenne die Makronährstoffe.

    Tipps

    Zwei der Wörter beschreiben keine Makronährstoffe. Sie liefern dir also keine Energie.

    Eine Scheibe Brot mit Butter und Käse liefert dir viel Energie. Weißt du, welche Makronährstoffe darin enthalten sein könnten?

    Es ist wichtig, viel zu trinken, denn es hält dich gesund. Aber liefert dir Wasser auch Energie?

    Lösung

    Unsere Nahrung enthält für uns überlebenswichtige Nährstoffe: Vitamine, Mineralstoffe, Kohlenhydrate, Eiweiße, Fette und Wasser.

    Doch nicht alle Nährstoffe liefern dem Körper Energie.

    Als Energielieferanten dienen uns die sogenannten Makronährstoffe:

    • Eiweiße
    • Fette
    • Kohlenhydrate
  • Berechne den Grundumsatz.

    Tipps

    Du erhältst das Ergebnis in der rechten Spalte, indem du die Zahlen in den drei anderen Spalten miteinander multiplizierst.

    Den Grundumsatz in Zeile 2 berechnest du, indem du die 4,2 kJ mit 6 h und 60 kg multiplizierst.

    Den Grundumsatz in Zeile 3 berechnest du, indem du die 4,2 kJ mit 24 h und 40 kg multiplizierst.

    Lösung

    Die Energie, die ein Mensch bei völliger Ruhe in 24 Stunden benötigt, wird als Grundumsatz bezeichnet. Dieser ist vor allem vom Gewicht abhängig.

    Den Grundumsatz berechnest du, indem du 4,2 kJ mit der entsprechenden Zeit in Stunden und dem Körpergewicht in Kilogramm multiplizierst.

    Ein 60 Kilogramm schwerer Mensch hat also in 24 Stunden einen Grundumsatz von circa 6 048 kJ.
    Dieser 60 Kilogramm schwere Mensch hat in 6 Stunden einen Grundumsatz von 1 512 kJ.
    Ein 40 Kilogramm schwerer Mensch hat in 24 Stunden einen Grundumsatz von 4 032 kJ.

  • Vergleiche den Grundumsatz mit dem Leistungsumsatz.

    Tipps

    Drei der Bilder können dem Grundumsatz und vier dem Leistungsumsatz zugeordnet werden.

    Beim Lernen strengst du dein Gehirn besonders stark an, es vollbringt dann starke Leistungen.

    Bei jeglicher körperlicher Arbeit und beim Sport erbringt dein Körper Leistungen.

    Lösung

    Die Energie, die ein Mensch bei völliger Ruhe in 24 Stunden benötigt, wird als Grundumsatz bezeichnet.

    Der Grundumsatz beinhaltet die Energie für Lebensvorgänge wie

    • das Schlagen des Herzens,
    • die Atmung oder
    • die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur.

    Körperliche oder geistige Anstrengung erhöht den Energiebedarf.
    Die Energiemenge, die dadurch zum Grundumsatz hinzukommt, wird als Leistungsumsatz beschrieben.

    Der Leistungsumsatz beinhaltet zum Beispiel die Energie, die benötigt wird zum

    • Radfahren,
    • Schwimmen oder
    • Joggen.
    Aber auch geistige Arbeit des Gehirns, wie zum Beispiel Lernen, verbraucht Energie, die zum Leistungsumsatz gezählt wird.

  • Beschreibe, woher die Energie in der Nahrung kommt.

    Tipps

    Pflanzen können mittels Fotosynthese Sonnenenergie in chemische Energie umwandeln.

    Wir ernähren uns von Pflanzen oder von Tieren, die sich wiederum von Pflanzen oder anderen Tieren ernähren.

    Dadurch nehmen wir die chemische Energie auf.

    Die chemische Energie in den Makronährstoffen unserer Nahrung kann unser Körper wiederum umwandeln, zum Beispiel in Bewegungsenergie.

    Lösung

    Pflanzen können mittels Fotosynthese Sonnenenergie in chemische Energie umwandeln.

    Wir ernähren uns von Pflanzen oder von Tieren, die sich wiederum von Pflanzen oder anderen Tieren ernähren.
    Dadurch nehmen wir die chemische Energie auf.

    Die chemische Energie in den Makronährstoffen kann unser Körper wiederum umwandeln, zum Beispiel in Bewegungsenergie.

  • Berechne den Energiegehalt von Vollkornbrot.

    Tipps

    In der Tabelle oben siehst du, dass Eiweiße und Kohlenhydrate einen Energiegehalt von 17 kJ/g haben und Fette einen Energiegehalt von 39 kJ/g.

    Die Information darüber, wie viel Gramm Kohlenhydrate 100 g Vollkornbrot enthält, findest du im Text beim ersten Bild mit dem Vollkornbrot.

    Um den Energiegehalt aus Fetten zu berechnen, multipliziere die angegebenen Zahlen miteinander, wie es schon in den Beispielen vorher gezeigt wurde.

    Um den Energiegehalt von 100 g Vollkornbrot zu berechnen, addiere die berechneten Energiegehalte der Nährstoffe, wie es in der Aufgabe gezeigt ist.

    Lösung

    100 g Vollkornbrot enthält 7,8 g Eiweiß, 41,0 g Kohlenhydrate und 1,2 g Fett.
    Um zu berechnen, wie viel Energiegehalt 100 g Vollkornbrot hat, multipliziere die einzelnen Nährstoffgruppen mit ihrem Energiegehalt aus der oberen Tabelle.

    Das sieht dann so aus:
    Eiweiße haben einen Energiegehalt von 17 Kilojoule pro Gramm (kJ/g).
    Da 100 g Vollkornbrot 7,8 g Eiweiß enthält, entspricht das einem Energiegehalt von:
    7,8 g $\cdot$ 17 kJ/g = 132,6 kJ.

    Kohlenhydrate haben ebenfalls einen Energiegehalt von 17 kJ/g.
    100 g Vollkornbrot enthält 41 g Kohlenhydrate. Das entspricht einem Energiegehalt von:
    41,0 g $\cdot$ 17 kJ/g = 697 kJ.

    Fette haben den größten Energiegehalt. Er beträgt 39 kJ/g.
    100 g Vollkornbrot enthält 1,2 g Fett. Das entspricht einem Energiegehalt von:
    1,2 g $\cdot$ 39 kJ/g = 46,8 kJ.

    Der Energiegehalt von 100 g Vollkornbrot setzt sich zusammen aus:

    • 132,6 kJ aus Eiweißen,
    • 697 kJ aus Kohlenhydraten und
    • 46,8 kJ aus Fetten.
    Um den Energiegehalt von 100 g Vollkornbrot zu berechnen, addiere die berechneten Energiegehalte der Nährstoffe, wie es in der Aufgabe gezeigt ist.
    Das sieht dann so aus:
    100 g Vollkornbrot hat einen Energiegehalt von insgesamt:
    132,6 kJ + 697 kJ + 46,8 kJ = 876,4 kJ.