Biochemie der Kohlenhydrate

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

' einfache Kohlenhydrate: Ù Monosaccaride

Ù 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 Molekül Glukose

und 1 Mol. Fruktose)

Mono - und Disaccharide aus Pflanzen oder Früchten nennt man gereinigten/hochgereinigten Zucker

' komplexe Kohlenhydrate: Ù 3 oder mehr Monosaccharide verbunden

Ù Oligosaccharide (bis 10 Glukosemoleküle) Ù 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:

û lösliche Pflanzenfasern (aus Harzen und Pektinen), z.B.: Psyllium

unlösliche Pflanzenfasern (aus Zellulose, Hemizell, Lingin)

Kohlenhydratträger unter den Nahrungsmittel

ð in allen sechs Lebensmittelgruppen, vor allem in der Brot/Getreide Gruppe, Früchte Gruppe, Gemüse Gruppe (die 3 zusammen--- Basis der Lebensmittelpyramide; aber auch in Fleisch und Milchprodukten enthalten

für die Gesundheit gut Ü Lebensmittel mit komplexen KH

Ü Körner, Nüsse, Eßkastanien

ð KH in hochgereinigter Form finden wir in Süßwaren, Gebäck, Pudding, Sirup,...

ð Pflanzenfasern sind in Gemüse, Früchten, Brot und Getreide, Hülsenfrüchten und Vollkornprodukten enthalten

ð unlösliche Fasern: Weizenprodukte, Hafer

wasserlösliche Fasern: Bohnen, Erbsen, Früchte

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 Körper genutzt werden zu können, müssen sie verdaut, resorbiert und zu den Körperzellen bzw. Organen transportiert werden.

Verdauung ist die mechanische und chemische Aufbereitung von Nahrungsmittel in eine für den Körper resorbierbare Form, sie findet vor allem im Dünndarm 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 für den menschlichen Organismus, abgebaut daher kommt es innerhalb einer Stunde, nach Aufnahme einer kohlenhydratreichen Mahlzeit, zu einem relativ raschen Anstieg des Blutzuckers. Die Höhe dieses Anstiegs wird als GLYKÄMIE - 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 Bauchspeicheldrüse in das Blut. Insulin ermöglicht die Aufnahme von Blutzucker in die Körpergewebe.

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

Bei raschem Abfall des Blutzuckers kommt es zur HYPOGLYKÄMIE.

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

nicht direkt benötigte Glukose wird in Form von Leber und/oder Muskelglykogen abgespeichert. Wenn jedoch die Speicherkapazität überschritten wird, wird zusätzlich aufgenommene Glukose in Fett umgewandelt und im Fettgewebe abgespeichert. Bei Aufnahme von sehr großen Mengen von Einfachzuckern, wird ein Teil wieder über die Nieren ausgeschieden.

DAS IST DAS SCHICKSAL DER BLUTGLUKOSE!!!

Gesundheitliche Bedeutung

Die Ernährung in den westlichen Industrieländern enthält zuviel Fett, zuviel hochgereinigte, aber zu wenig komplexe Kohlenhydrate. Diese Dysbalace ist die Ursache für Übergewicht und ernährungsabhängigen Krankheiten.

HOCHGEREINIGTE KOHLENHYDRATE:

enthalten in Tafelzucker, Sirup, hochgereinigtem Mehl, etc. zu hoher Anteil an hochgereinigten KH kann zu Herz - Kreislauf - Erkrankungen, psychologischen Problemen, wie Hyperaktivität, sowie Gemüts - und Geisteskrankheiten führen und stimuliert die Sekretion von Insulin und die Sekretionsbildung. Seratonin wirkt aktivitätsmindernd, entspannend und schlaffördernd und führt teilweise zur Entwicklung von Heißhunger nach Süßigkeiten und KH - Produkten.

erhöhte Kohlenhydratzufuhr wirkt aktivitätsmindernd; Überschüssige Zufuhr von Zucker bei Kindern ist für das Hyperaktivitätssyndrom verantwortlich

KOMPLEXE KOHLENHYDRATE:

in Gemüse und Vollkornprodukten enthalten Wirkungsweise von Pflanzenfasern: Vermehrung des Darminhalts ì krebserregende Substanzen werden verdünnt 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 ì Cholesterinspiegel sinkt Magenentleerung wird verzögert ì Stabilisierung des Blutzuckers ì Sättigungsgefühl

Künstliche Süßstoffe

Zyklomat, Acesulfam, Saccharin und Aspartam Nebenwirkungen: Kopfschmerzen, Benommenheit, Müdigkeit, 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 für 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 ausgedrückt.

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 für die>Funktion des Zentralnervensystems. Wenn es zu einer Erschöpfung der körpereigenen Kohlenhydratreserven kommt, müssen KH aus anderen körpereigenen Substanzen gebildet werden. Das wird Glukoneogenese, also Neubildung von Traubenzucker, genannt. Die tägliche erforderliche Kohlenhydratzufuhr beträgt ca. 50 - 100 g und

wird eben über die Nahrung aufgenommen. Von besonderer Bedeutung für Glukoneogenese als Ausgangsstoff sind die Proteine, die im Körper zu Aminosäuren 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 können genutzt werden, um kleinere KH herzustellen, spezielle Pentosen. Als Beispiel für eine Pentose, also einen aus fünf Kohlenstoffatomen aufgebauten Einfachzucker, ist RIBOSE.

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