Aufgabe Vorschlag A - 4.2: Oxidativer Stress · Abitur Hessen Ernährungslehre LK 2022
Thema: Übergewicht und ernährungsbedingte Krankheiten · Aus der Prüfung LK (2022)
Aufgabenstellung
Überernährung führt in den Zellen zu oxidativem Stress. Dies hängt mit Vorgängen in der Atmungskette zusammen.
4.2 In einer Studie wurde der Zusammenhang zwischen einer hochkalorischen, fettreichen Mahlzeit und oxidativem Stress nachgewiesen. Analysieren Sie das Versuchsergebnis und entwickeln Sie eine Hypothese zur Wirkung des Orangensaftes (Material 6, Abbildung 6.2 sowie Material 8, Abbildungen 8.1 und 8.2).
[12 BE]
Material 6
Abbildung 6.2: Sirtuinaktivatoren im Überblick (Auszug)
Sirtuinaktivator
diskutierte Wirkungen
Vorkommen
Allicin
antibakteriell, cholesterinsenkend, antibiotisch
Knoblauch
Anacardsäure
antibakteriell, antibiotisch
Cashewkerne
Anthocyan
antioxidativ, zellschützend, genschützend, krebshemmend
Heidelbeeren, Himbeeren, Auberginen
Capsaicin
entzündungssenkend, krebshemmend, blutverdünnend, zellschützend, stoffwechselaktivierend
Chilis
Catechine
zell- und gefäßschützend, cholesterinsenkend, krebshemmend, stoffwechselaktivierend, fettabbauend
grüner Tee, dunkle Schokolade, Apfel, Aprikosen, Kirschen, Pflaumen, Bohnen
Cumarin
durchblutungsfördernd, entzündungshemmend
Zimt
Glukoraphan/Sulforaphan
Antioxidativ, krebshemmend, entzündungshemmend, antibakteriell, antiviral
alle Kreuzblütlerpflanzen wie Brokkoli und Blumenkohl
Hesperidin
durchblutungsfördernd, blutdrucksenkend, gehirnschützend
Zitrusfrüchte
Indol-3-Carbinol
antioxidativ, krebsvorbeugend, hormonausgleichend, immunstärkend, entgiftend
grünes Gemüse, Kohl
Isoflavone
günstige Wirkung auf Blutfette, Blutzucker, Blutdruck, hormonähnliche Wirkung (Phytoöstrogen)
Sojabohnen und daraus hergestellte Produkte, Bohnen, Erbsen
Quercetin
antioxidativ, krebshemmend, neuroaktiv, beugt Arteriosklerose vor
Apfel, rote Trauben, Zitrusfrüchte, v. a. Orangen, Brokkoli, Zwiebeln, Liebstöckel
Resveratrol
lebensverlängernd, krebshemmend, antidiabetisch, fettabbauend
Rotwein, Beeren, Kakao, dunkle Schokolade, Erdnüsse
Material 8: Hochkalorische, fettreiche Mahlzeit und oxidativer Stress
Hinweise: Der Entzündungsfaktor MMP-9 signalisiert die vermehrte Bildung von ROS. ROS sind Reaktive-Sauerstoff-Spezies, hierzu zählen Sauerstoffradikale. Sie zählen zu den freien Radikalen und entstehen bei der Energiegewinnung im Mitochondrium.
Hinweis: R• bedeutet Radikal.
a)
b)
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
Analysieren Sie das Versuchsergebnis (Material 8, Abbildung 8.1)
Lösung: Eine hyperkalorische und fettreiche Mahlzeit führt zu einer vermehrten Aktivität des Entzündungsfaktors MMP-9. Wenn zur Mahlzeit statt Wasser Orangensaft getrunken wird, wird MMP-9 insgesamt nur in geringem Maße aktiviert. Zum ersten Messzeitpunkt verläuft der Anstieg fast gleichermaßen, bei späteren Messzeitpunkten ist die Aktivität bereits zurückgegangen, während sie bei der Mahlzeit ohne Orangensaft weiter ansteigt. MMP-9 zeigt die Bildung von freien Radikalen an. Demzufolge führt die energie- und fettreiche Nahrung zu einer verstärkten Bildung von freien Radikalen. Der Orangensaft scheint in der Lage zu sein, die Bildung von freien Radikalen zu reduzieren.
Entwickeln Sie eine Hypothese zur Wirkung des Orangensaftes (Material 6, Abbildung 6.2 sowie Material 8, Abbildung 8.2)
Lösung: Der Orangensaft enthält Quercetin, das antioxidativ wirksam ist. Quercetin reduziert das freie Radikal, sodass dieses unschädlich gemacht wird.
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