Proteine: Aufbau und Funktion

Proteine, auch als Eiweiße bekannt, sind von fundamentaler Bedeutung für den menschlichen Körper. Der Begriff "Protein" leitet sich vom griechischen Wort "Proton" ab, was "das Wichtigste" bedeutet.

Definition: Proteine sind Makromoleküle, die aus Aminosäuren aufgebaut sind.

Aminosäuren, die Bausteine der Proteine, bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und manchmal auch Schwefel. Es gibt 21 verschiedene proteinogene Aminosäuren, die sich in ihrer Seitenkette unterscheiden.

Example: Aminosäuren können in Gruppen eingeteilt werden, wie unpolare Seitenketten $z.B. Glycin, Alanin$, ungeladene polare Seitenketten $z.B. Tyrosin, Serin$, saure Seitenketten $z.B. Aspartat, Glutamat$ und basische Seitenketten $z.B. Lysin, Arginin$.

Die 5 Funktionen von Proteinen im menschlichen Körper sind vielfältig und lebenswichtig:

1. Immunsystem: Bildung von Antikörpern
2. Strukturbildung: Bestandteil von Haut und Haaren
3. Muskelaufbau und -funktion
4. Stoffwechselregulation: Enzyme für verschiedene Reaktionen
5. Energieversorgung: als Energielieferant bei Defiziten

Highlight: Proteine Funktion Biologie umfasst auch die Rolle als Hormone, Transportmittel für diverse Stoffe und Blutgerinnungsfaktoren.

Fette: Chemische Einteilung und Funktion

Fette sind ein weiterer wichtiger energieliefernder Nährstoff in unserer Ernährung. Sie werden chemisch in verschiedene Gruppen eingeteilt, wobei die ungesättigten Fettsäuren besondere Aufmerksamkeit verdienen.

Vocabulary: Ungesättigte Fettsäuren werden in ω-Gruppen eingeteilt, wobei die Zählung von der Methylgruppe ausgeht.

Es gibt drei Hauptgruppen von ungesättigten Fettsäuren:

1. ω-3-Säuren $z.B. Linolensäure$
2. ω-6-Säuren $z.B. Linolsäure$
3. ω-9-Säuren $z.B. Ölsäure$

Highlight: Der Unterschied gesättigte und ungesättigte Fettsäuren liegt in ihrer chemischen Struktur und ihren Auswirkungen auf die Gesundheit.

Neutrale Fette, auch Triglyceride genannt, sind die Hauptfettquelle für den Menschen. Der Körper kann diese selbst aus Nahrungsbestandteilen herstellen und im Fettgewebe speichern.

Die Funktion von Fetten im menschlichen Körper ist vielfältig:

1. Energielieferant und -speicher
2. Quelle für lebensnotwendige Fettsäuren
3. Träger für fettlösliche Vitamine $E, D, K, A$
4. Schutz der Organe durch Polsterung
5. Wärmeschutz

Example: Fettsäuren Beispiele in der Ernährung sind tierische Fette wie Fleisch, Wurst, Milchprodukte und pflanzliche Fette wie Olivenöl, Rapsöl und Nüsse.

Nicht-energieliefernde Nährstoffe: Vitamine und Mineralstoffe

Neben den energieliefernden Nährstoffen spielen auch nicht-energieliefernde Nährstoffe wie Vitamine und Mineralstoffe eine wichtige Rolle in unserer Ernährung.

Vitamine werden in zwei Hauptgruppen eingeteilt:

1. Wasserlösliche Vitamine: B-Gruppe und Vitamin C
2. Fettlösliche Vitamine: A, D, E, K

Highlight: Vitamine sind an der Gewinnung von Energie aus Kohlenhydraten, Fetten und Eiweiß beteiligt und spielen eine wichtige Rolle beim Aufbau von Hormonen, Enzymen und Blutkörperchen.

Mineralstoffe werden ebenfalls in zwei Gruppen unterteilt:

1. Mengenelemente: in relativ großen Mengen vorhanden $z.B. Natrium, Kalium, Calcium$
2. Spurenelemente: nur in geringen Mengen benötigt $z.B. Eisen, Jod, Zink$

Die Aufgaben von Mineralstoffen im menschlichen Körper sind vielfältig:

• Aufbau von Knochen und Zähnen
• Erhaltung der Gewebespannung
• Reizübertragung
• Aktivierung von Enzymen
• Unterstützung des Immunsystems
• Regulation von Stoffwechselvorgängen

Example: Calcium ist wichtig für den Knochenaufbau, während Eisen für die Bildung roter Blutkörperchen benötigt wird.

Sekundäre Pflanzenstoffe (SPS)

Sekundäre Pflanzenstoffe sind eine Gruppe chemischer Verbindungen, die für Pflanzen nicht lebensnotwendig sind, aber für den menschlichen Körper gesundheitsfördernde Wirkungen haben können.

Definition: Sekundäre Pflanzenstoffe gehören zu den Naturstoffen und kommen in Gemüse, Obst, Kartoffeln, Hülsenfrüchten, Nüssen und Vollkornprodukten vor.

Es gibt verschiedene Arten von sekundären Pflanzenstoffen mit unterschiedlichen Wirkungen:

1. Flavonoide: Kommen in Äpfeln, Birnen, Trauben, Kirschen, Pflaumen, Beeren, Zwiebeln, Grünkohl und Auberginen vor. Sie haben antithrombotische, blutdrucksenkende und entzündungshemmende Eigenschaften.
2. Phenolsäuren: Finden sich in Kaffee, Tee und Vollkornprodukten.

Highlight: Sekundäre Pflanzenstoffe können eine wichtige Rolle in der Prävention von Krankheiten spielen und sind ein weiterer Grund für eine ausgewogene, pflanzenbasierte Ernährung.

Vitamine und Mineralstoffe

Die nicht-energieliefernden Nährstoffe spielen eine zentrale Rolle in der Ernährung:

Definition: Vitamine werden eingeteilt in:

• Wasserlösliche Vitamine $B-Gruppe und Vitamin C$
• Fettlösliche Vitamine $A, D, E, K$

Highlight: Mineralstoffe werden unterschieden in:

• Mengenelemente $Natrium, Kalium, Calcium etc.$
• Spurenelemente $Chrom, Eisen, Fluor etc.$

Sekundäre Pflanzenstoffe

Sekundäre Pflanzenstoffe $SPS$ sind chemische Verbindungen mit wichtigen gesundheitsfördernden Eigenschaften:

Definition: SPS sind in Gemüse, Obst, Kartoffeln, Hülsenfrüchten, Nüssen und Vollkornprodukten enthalten.

Example: Wichtige SPS-Gruppen:

• Flavonoide in Äpfeln, Birnen, Trauben
• Phenolsäuren in Kaffee, Tee, Vollkornprodukten
• Carotinoide in Karotten, Tomaten, Paprika

Energieliefernde Nährstoffe: Kohlenhydrate

Kohlenhydrate sind ein wesentlicher Bestandteil unserer Ernährung und dienen als wichtige Energiequelle für den Körper. Sie bestehen chemisch aus einer Verbindung von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.

Vocabulary: Saccharide ist ein anderer Begriff für Kohlenhydrate.

Die Kohlenhydrate werden in drei Hauptgruppen eingeteilt:

1. Einfachzucker $Monosaccharide$: Dazu gehören Glucose, Fructose und Galaktose.
2. Zweifachzucker $Disaccharide$: Hierzu zählen Lactose, Saccharose und Maltose.
3. Mehrfachzucker $Oligosaccharide und Polysaccharide$: Diese finden sich beispielsweise in Hülsenfrüchten.

Example: Einfachzucker kommen in Haushaltszucker, Traubenzucker, Limonade, Süßigkeiten, Honig und Früchten vor.

Die Funktion von Kohlenhydraten im menschlichen Organismus ist hauptsächlich die eines Energielieferanten. Die Energie aus Kohlenhydraten ist für den Körper schneller verfügbar als die aus Fetten oder Proteinen.

Highlight: Kohlenhydrate Aufbau und Funktion sind eng miteinander verknüpft. Ihre chemische Struktur ermöglicht eine schnelle Energiebereitstellung für den Körper.