Bausteine der Nahrung
Unser Körper besteht zu 70% aus Wasser. Kohlenhydrate, Eiweisse (Proteine) und Fette sind Makronährstoffe, die den Körper aufbauen und ihm Energie liefern. Daneben braucht der Organismus Mikronährstoffe: Vitamine und Mineralstoffe. Auch Geschmack- und Geruchsstoffe sind wichtiger Bestandteil der Nahrung.
Wasser
Wasser ist das Lösungsmittel in der Zelle, in dem alle Stoffe gelöst sind. Das Wassermolekül ist gewinkelt und bildet Wasserstoffbrücken (H-Brücken). Stoffe, die ebenfalls leicht H-Brücken bilden können, sind daher wasserliebend (hydrophil) und lösen sich leicht in Wasser. Wasser gilt als Lebensmittel und unterliegt strengsten Vorschriften bezüglich Reinheit und Qualität.
Wassermoleküle mit H-Brücke
Kohlenhydrate
Zu den Kohlenhydraten zählen Einfachzucker, Zweifachzucker, Oligosaccharide und Polysaccharide. Haushaltszucker (Saccharose) ist ein Zweifachzucker. Er besteht aus je einem Molekül Glukose und einem Molekül Fruktose. Fruktose kommt als Einfachzucker in Früchten vor. Stärke ist ein Polysaccharid, das aus Glukosemolekülen besteht.
Kohlenhydrate sind der wichtigste Energielieferant für unsere Zellen. Sie werden bei der Zellatmung gespalten, und die dabei gewonnene und in ATP gespeicherte Energie versorgt Muskeln, Gehirn und weitere Organe. Ein Überschuss an Zucker wird im Körper in Fett umgewandelt und gespeichert; Fruktose wird schneller zu Fett umgewandelt als Glukose. Die empfohlene Zufuhr von zwei Portionen Früchte pro Tag stellt kein Problem dar, fruktosehaltige Süssgetränke aber schon.
Saccharose
Eiweisse (Proteine)
Eiweisse – auch als Proteine bezeichnet – sind Makromoleküle, die aus einer oder mehreren Aminosäureketten bestehen.
Proteine haben vielfältige Funktionen in der Zelle:
- Strukturproteine verleihen Halt und Struktur, so bestehen z. B. unsere Nägel aus Keratin.
- Antikörper im Blut bekämpfen Eindringlinge, z. B. Bakterien und Viren.
- Enzyme ermöglichen biochemische Reaktionen, das Enzym Laktase spaltet z. B. den Milchzucker (Laktose).
- Proteohormone wirken bei der Regulation von Prozessen mit; so reguliert Insulin die Aufnahme von Glukose durch die Körperzellen.
- Transportproteine befördern Moleküle. Hämoglobin z. B. ist der Träger für den Sauerstoff im Blut.
Die Aminosäuren Methionin, Serin, Glutamat
Fette
Fette sind mehr als doppelt so energiereich wie Kohlenhydrate oder Proteine und sind daher bei unserem modernen Lebensstil nicht im Übermass zu konsumieren. Fette sind aber lebensnotwendig, da sie Fettsäuren und fettlösliche Vitamine (z. B. Vitamin E) liefern. Überschüssige Energie wird in unserem Körper vor allem in Form von Fett gespeichert. Fette sind auch ein sogenannter Geschmacksträger, deshalb schmecken fetthaltige Nahrungsmittel besonders intensiv.
Gesättigte Fettsäure
Zwischen den C-Atomen gibt es nur Einfachbindungen.
Ungesättigte Fettsäure
Mindestens eine Bindung zwischen den C-Atomen ist eine Doppelbindung.Mikronährstoffe
Vitamine, Mengenelemente (z. B. Calcium, Magnesium) und Spurenelemente (z. B. Eisen, Zink) liefern im Gegensatz zu den Makronährstoffen keine Energie. Sie sind aber dennoch lebensnotwendig, da sie z. B. enzymatische Reaktionen ermöglichen.
Weitere Inhaltsstoffe
Sekundäre Pflanzenstoffe (z. B. Carotinoide, Flavonoide) sind gesundheitsfördernde Wirkstoffe, die ebenfalls keine Energie liefern.
Geschmacks- und Geruchsstoffe
Auch sie liefern keine Energie, spielen aber beim Genuss von Nahrungsmitteln eine sehr wichtige Rolle. Sie werden z. B. in Form von Kräutern, Gewürzen und Salz zugegeben oder entstehen beim Backen und Braten (vgl. Maillard-Reaktion, Karamellisierung). Sie gehören chemisch zu verschiedensten Klassen: Salzen, Säuren und ätherischen Ölen.
Energiebereitstellung abhängig von Laufgeschwindigkeit und -dauer
Bei langanhaltender Ausdauerbelastung (z. B. Joggen) kann der Energiebedarf nicht alleine durch den Abbau von Glukose gedeckt werden. Die Verbrennung von Fettsäuren liefert einen immer wichtigeren Teil. *s. Glossar.
Hast du gewusst?
Fruktoseüberschuss
Bei einem zu hohen Konsum von Fruktose (z. B. bestimmte Süssgetränke) kann nicht der ganze Zucker im Dünndarm aufgenommen werden. Der Rest der Fruktose gelangt in den Dickdarm und wird dort durch die Dickdarmbakterien abgebaut. Blähungen oder Durchfall können die Folgen sein.
Saure Muskeln
Wenn man seiner Muskulatur zu viel abverlangt (z. B. zu schnelles Starten an einem Lauf), entsteht durch die anaerobe Glykolyse Milchsäure (Laktat). Das fühlt sich an, als würde der Muskel brennen. Sammelt sich zu viel Laktat im Muskel an, kann die Leistung abfallen. Es ist also sinnvoll, in einem Tempo zu laufen, das eine regelmässige Atmung erlaubt. Dadurch reicht die Sauerstoffversorgung aus und die Laktatbildung bleibt begrenzt.
