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Cola, Stoffgemisch

Im täglichen Leben begegnen uns Stoffgemische häufiger als reine Stoffe. So sind beispielsweise alle Getränke Stoffgemische, selbst das Trinkwasser aus der Leitung ist chemisch gesehen kein reiner Stoff. Besonders gut ist die Zusammensetzung eines weltbekannten Cola-Getränks untersucht, obwohl dessen Herstellung nach einer geheimen Rezeptur erfolgt.

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Cellulose, Zusammensetzung, Eigenschaften, Vorkommen, Verwendung

Cellulose besteht ähnlich wie Stärke aus vielen Glucoseeinheiten. Damit gehört der Stoff zu den Polysacchariden. Trotzdem sind die Eigenschaften sehr verschieden. Cellulose ist der mengenmäßig bedeutendste Naturstoff. Sie stellt außerdem eine wichtige Speicherform für das Element Kohlenstoff (Kohlenstoffkreislauf) dar. Die von jeher große technische und wirtschaftliche Bedeutung der Cellulose begründet sich aus der Vielzahl ihrer Erscheinungsformen. Baumwolle, Hanf, Jute und Flachs sind fast reine Cellulose. Sie besitzen große Bedeutung in der Textil-, der Papier- und Bauindustrie.

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Emil Fischer

* 09.10.1852 in Euskirchen
† 15.07.1919 in Berlin

EMIL FISCHER studierte ab 1871 Chemie an der Universität Bonn. Er erforschte den Aufbau der Kohlenhydrate, Aminosäuren, Polypeptide, Proteine, Enzyme, Purine und Gerbstoffe und gilt als Mitbegründer der Biochemie. Die FISCHER-Projektionsformeln zur Darstellung von organischen Verbindungen mit asymmetrischen Kohlenstoffatomen werden auch heute noch verwendet. 1902 erhielt EMIL FISCHER den Nobelpreis für Chemie.

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Kohlenhydrate

Kohlenhydrate gehören zu den Naturstoffen und sind organische Moleküle, die Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthalten. Wasserstoff und Sauerstoff sind meist in Form von Hydroxy-Gruppen (OH-Gruppen) an die Kohlenstoffatome gebunden, sodass man die Kohlenhydrate auch als Polyalkohole betrachten kann. Sie verfügen jedoch oft über weitere funktionelle Gruppen, die die Eigenschaften der Kohlenhydrate maßgeblich mitbestimmen.
Die Klasse der Kohlenhydrate stellt die Energiequelle des Lebens dar, weil durch ihren Abbau – unabhängig von Mensch, Tier oder Pflanze – Energie freigesetzt wird. Damit werden entweder Lebensvorgänge aufrechterhalten oder lebensnotwendige Substanzen innerhalb des Körpers gebildet. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Glucose (Traubenzucker), die u. a. bei der Fotosynthese durch C O 2 -Assimilation entsteht.

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Andreas Marggraf

* 03.03.1709 in Berlin, 07.08.1782
† in Berlin

ANDREAS SIGISMUND MARGGRAF war einer der bedeutendsten deutschen Chemiker der 18. Jahrhunderts. Als Anhänger der Phlogistontheorie führte er viele Experimente in der Hoffnung durch, das sagenhafte Phlogiston zu entdecken. Stattdessen fand er bei der Untersuchung von Naturstoffen heraus, dass Rüben Rohrzucker (Saccharose) enthalten. Damit legte er den Grundstein für die Ablösung des importierten Rohrzuckers durch einheimischen Zucker, die jedoch erst nach MARGGRAFs Tod zu Beginn des 19. Jahrhunderts erfolgte.

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Wissenstest: Naturstoffe

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Der Kreislauf des Kohlenstoffs

Im Kohlenstoffkreislauf wird der Weg des Elements Kohlenstoff in Form von Kohlenstoffdioxid auf der gesamten Erde betrachtet.

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Gewichtsreduzierung

Eine Gewichtsreduzierung (Abnehmen) ist dringend empfehlenswert, wenn festgestellt wird, dass das Normalgewicht erheblich überschritten wird. Der sogenannte Body-Mass-Index (BMI) gibt darüber Auskunft. Ein Body-Mass-Index über 26 kennzeichnet ein behandlungsbedürftiges Übergewicht. Übergewicht kann krank machen. Bluthochdruck, Diabetes mellitus, Gicht, Arteriosklerose, Herzinfarkt, Schlaganfall sind nur einige Krankheiten, die durch Übergewicht begünstigt werden. Auch das Risiko, an Krebs zu erkranken, steigt erheblich. Eine Gewichtsreduzierung wird in solchen Fällen dringend empfohlen.

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Nährstoffbedarf, Energiebedarf

Ein Hungergefühl haben viele Menschen bereits frühmorgens nach dem Aufstehen, obwohl sie die ganze Nacht geruht haben.
Zahlreiche Lebensfunktionen wie Herztätigkeit, Atmung, Tätigkeit des Gehirns, Aufrechterhaltung der Körpertemperatur laufen in unserem Körper auch im Ruhezustand, selbst im Schlaf ab. Dafür verbraucht der Körper Energie.
Die Energiemenge, die der Körper bei völliger Ruhe für die Aufrechterhaltung der Lebensvorgänge in den Zellen und für die Tätigkeitsbereitschaft der Organsysteme während 24 Stunden verbraucht, wird Grundumsatz genannt.
Jeder Mensch hat also einen bestimmten Nährstoffbedarf und damit auch einen Energiebedarf.

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Fette

Fett ist ein Nährstoff, der mit der Nahrung aufgenommen wird.
Fette bilden die Hauptenergiereserve, sie schützen die Organe und sind Teil der Zellmembran.
Nahrungsfette, die nicht zur Energiegewinnung genutzt werden, lagern sich als Depotfett an unerwünschten Stellen ab.

Nach ihrer Herkunft unterscheidet man tierische und pflanzliche Fette.

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Nahrungsbestandteile

Unsere tägliche Nahrung setzt sich aus Nährstoffen, Ergänzungsstoffen und Nahrungsbegleitstoffen zusammen. Nährstoffe sind Kohlenhydrate, Eiweiße, Fette. Zu den Ergänzungsstoffen zählen Vitamine, Mineralstoffe, Ballaststoffe und Wasser. Nahrungsbegleitstoffe sind z. B. Geschmacksverstärker.

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Kohlenhydrate

Durch Fotosynthese in Pflanzen werden aus den anorganischen Molekülen Wasser und Kohlenstoffdioxid organische Substanzen (Traubenzucker) aufgebaut.

Kohlenhydrate sind nicht nur für den Menschen wichtige Energielieferanten. Einfachzucker (Monosaccharide) bilden die Grundbausteine, aus denen alle komplexeren Kohlenhydrate (Zweifachzucker, Vielfachzucker) aufgebaut sind. Aus den vielfältigen Verknüpfungsmöglichkeiten bis hin zur Ketten- und Ringbildung erklärt sich die große Anzahl der Kohlenhydrate mit ihren unterschiedlichen Eigenschaften.

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Funktion der Verdauungsorgane

Die Nahrung gelangt durch den Mund mit Mundspeicheldrüsen und Zähnen in die Speiseröhre, von dort in den Magen und Dünndarm mit Zwölffingerdarm, über den Dickdarm mit dem Blinddarm und Mastdarm zum After.
Die chemische Umwandlung der Grundnährstoffe Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette durch Enzyme in kleine, wasserlösliche, für die Zellen aufnehmbare Bestandteile ist der Vorgang der Verdauung.

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Nahrung

Unsere tägliche Nahrung besteht aus einer Vielzahl von Stoffen, die sehr unterschiedliche Aufgaben im Körper zu erfüllen haben. Nur das perfekte Zusammenspiel von Energieträgern, Baustoffen und Reglerstoffen kann den gesamten Organismus gesund und leistungsfähig halten.

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Regeln der Vollwerternährung

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) hat als Richtlinie für eine gesunde Ernährung 10 Regeln aufgestellt. Diese haben Gültigkeit für alle Personen, unabhängig von Alter, Leistung und Gesundheitszustand. „So natürlich wie möglich“ ist das Motto der vollwertigen Ernährung. Sie ist als eine langfristige Ernährungsform gedacht. Der Mensch soll mit allen notwendigen Nahrungsinhaltsstoffen versorgt, seine Abwehr gegenüber Krankheiten soll gestärkt sowie seine körperliche und geistige Leistungsfähigkeit erhalten werden. Bevorzugt werden Produkte aus dem ökologischen Landbau, der auf künstliche Dünge- und Schädlingsbekämpfungsmittel verzichtet.

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