Abitur Hessen Ernährungslehre 2021 · LK

„Der ehemalige Bundesernährungsminister Christian Schmidt (CSU) fordert für die Schulen, „ dass Ernährungsbildung ein eigenes Fach wird “.“

Stefan Becker: Nachrichten aus Politik, Gesellschaft, Kirche und Kultur, in: Stimme der Familie, Berlin (Jahrgang 65 Heft 1) 2018, S. 26.

Beschreiben Sie fünf Gründe, die für die Einführung des Faches Ernährungsbildung sprechen. [10 BE]

2 Gerade bei Teenagern hat die Werbung einen starken Einfluss auf die Nahrungsaufnahme.

2.1

Geben Sie sechs weitere exogene Faktoren bei der Steuerung der Nahrungsaufnahme an.

(6 BE)

2.2

Beschreiben Sie die Regulation von Hunger und Sättigung mithilfe von Material 1.

(11 BE)

Material 1: Regulation von Hunger und Sättigung

Es gibt große Unterschiede bei den Lebensmittelempfehlungen.

3.1

Erläutern Sie den Ernährungskreis der DGE und vergleichen Sie diesen mit der Low-Carb-Pyramide (Material 2).

[10 BE]

Material 2: Low-Carb-Pyramide

3.2

Erklären Sie die in Material 3 dargestellte Wirkung der beiden Kostformen.

[12 BE]

Material 3: Insulin- und Glucagonsekretion nach der Nahrungsaufnahme

Hinweise:

pg = Pikogramm

U = Units

In einem Experiment wurden nach unterschiedlich langer Hungerdauer die Konzentrationen von drei Substanzen im menschlichen Blut gemessen.

Material 4: Verlauf der Konzentrationen im Blut während einer 7-tägigen Fastenperiode

Ernährungsstatus

Glukose (mmol/l)

Ketonkörper (mmol/l)

Fettsäuren (mmol/l)

normal ernährt, 0 Stunden

5,50

0,01

0,30

Hunger, 40 Stunden

3,60

2,90

1,15

Hunger, 7 Tage

3,50

4,50

1,19

Katharina Baack et al.: Natura Oberstufe. Biologie für Gymnasien, Stuttgart 1. Auflage 2016, S. 113.

4.1

Überführen Sie die Untersuchungsergebnisse (Material 4) in ein Kurvendiagramm. [8 BE]

Material 5: Regulation des Stoffwechsels im Hungerzustand

a bei kurzzeitigem Fasten

b bei längerfristigem Fasten

Hinweise: FFS: freie Fettsäuren

https://megru.ch/endokrinologiev2/Kohlenhydratstoffwechsel__Physiologische_Grundlagen__Regulation_des_Kohlenhydratstoffwechsels.php (abgerufen am 28.04.2020).

4.2

Erklären Sie die Stoffwechselwege im Hungerzustand unter Verwendung der biochemischen Fachbegriffe mithilfe von Material 5. [13 BE]

Die Rolle der Kohlenhydrate wird in der Ernährungswissenschaft stark diskutiert.

Material 7

Glyx-Diät

Die Abkürzung Glyx steht für glykämischer Index (GI). Der glykämische Index ist ein Maß dafür, wie

stark der Blutzucker nach Verzehr eines kohlenhydrathaltigen Lebensmittels ansteigt. Die Glyx-Diät

unterscheidet zwischen „guten“ und „schlechten“ Kohlenhydraten. Bei der Zusammenstellung des

Speiseplans sollen sogenannte Glyx-Tabellen helfen. […] Zur Gewichtsabnahme und -stabilisierung

5 wird die Ernährung dauerhaft überwiegend auf Lebensmittel mit einem niedrigen glykämischen Index

umgestellt. Dabei liegt der Schwerpunkt dieser Ernährungsweise auf dem regelmäßigen Verzehr von

Fleisch und Fisch sowie hochwertigen Fetten. Gleichzeitig wird weitestgehend auf zuckerhaltige

Lebensmittel verzichtet. Abends werden hohe Mengen an Protein verzehrt, um die Fettverbrennung

nachts anzuregen. Der Konsum zuckergesüßter Getränke und Bier sollte vermieden werden. Neben

10 einer ausreichenden Flüssigkeitszufuhr wird auch sportliche Betätigung empfohlen. Die Glyx-Diät

sieht drei Mahlzeiten am Tag vor.

geändert nach: https://www.dge.de/ernaehrungspraxis/diaeten-fasten/glyx/ (abgerufen am 24.04.2020).

5 Die Rolle der Kohlenhydrate wird in der Ernährungswissenschaft stark diskutiert.

5.1

Nennen Sie die Einteilung der Kohlenhydrate mit den dazugehörigen Beispielen, die für die Ernährung des Menschen bedeutsam sind, und geben Sie ihre Bausteine an. (8 BE)

Material 3 Insulin- und Glucagonsekretion nach der Nahrungsaufnahme

Material 6 Glykämischer Index verschiedener Lebensmittel

5.2

Begründen Sie die Messergebnisse (Material 6) unter Berücksichtigung von Material 3 und 7. (10 BE)

Die Rolle der Kohlenhydrate wird in der Ernährungswissenschaft stark diskutiert.

Material 7

Glyx-Diät

Die Abkürzung Glyx steht für glykämischer Index (GI). Der glykämische Index ist ein Maß dafür, wie

stark der Blutzucker nach Verzehr eines kohlenhydrathaltigen Lebensmittels ansteigt. Die Glyx-Diät

unterscheidet zwischen „guten“ und „schlechten“ Kohlenhydraten. Bei der Zusammenstellung des

Speiseplans sollen sogenannte Glyx-Tabellen helfen. […] Zur Gewichtsabnahme und -stabilisierung

5 wird die Ernährung dauerhaft überwiegend auf Lebensmittel mit einem niedrigen glykämischen Index

umgestellt. Dabei liegt der Schwerpunkt dieser Ernährungsweise auf dem regelmäßigen Verzehr von

Fleisch und Fisch sowie hochwertigen Fetten. Gleichzeitig wird weitestgehend auf zuckerhaltige

Lebensmittel verzichtet. Abends werden hohe Mengen an Protein verzehrt, um die Fettverbrennung

nachts anzuregen. Der Konsum zuckergesüßter Getränke und Bier sollte vermieden werden. Neben

10 einer ausreichenden Flüssigkeitszufuhr wird auch sportliche Betätigung empfohlen. Die Glyx-Diät

sieht drei Mahlzeiten am Tag vor.

geändert nach: https://www.dge.de/ernaehrungspraxis/diaeten-fasten/glyx/ (abgerufen am 24.04.2020).

Die Glyx-Diät verspricht: „Abnehmen ohne zu hungern“. Wer sich dafür entscheidet, seine Ernährung nach dem Glyx-Prinzip zu richten, kann damit „dauerhaft sein Gewicht in den Griff bekommen“.

https://www.gesundheit.de/ernaehrung/diaeten/glyx-diaet (abgerufen am 24.04.2020).

Beurteilen Sie die Aussage zur Glyx-Diät mithilfe von Material 7 und unter Berücksichtigung von Material 3 und 5. [12 BE]

Aufgaben

1 Der Getreideanbau spielt eine wichtige Rolle in der Entwicklung der menschlichen Kultur. Getreidearten sind kultivierte Grasarten.

1.1

Beschriften Sie die Nummern 1–8 in Material 1 und ordnen Sie die abgebildeten Pflanzen bzw. Körner in Getreide und Pseudogetreide.

[6 BE]

Material 1: Getreide und Pseudogetreide

Nr.

Name der Pflanze / des Korns

Einteilung

1.2

Skizzieren Sie ein Getreidekorn und benennen Sie seine einzelnen Bestandteile.

[5 BE]

1.3

Fassen Sie die Angaben in Material 2 zu den Nährstoffgehalten der verschiedenen Getreideprodukte zusammen und erklären Sie deren unterschiedliche Zusammensetzung.

[12 BE]

Material 2: Durchschnittliche Gehalte typischer Mahlerzeugnisse

Die moderne Müllereitechnologie kann aus dem angelieferten Getreide verschiedenste hochwertige Produkte herstellen.

2.1

Beschreiben Sie die Verfahrensabläufe in der Mühle zur Reinigung von Weizen. Zeigen Sie an einem Beispiel, dass lebensmitteltechnologische Prozesse in der Getreidemühle zur Verbesserung der Lebensmittelqualität beitragen.

(8 BE)

2.2

Vergleichen Sie die technologischen Prozesse bei der Vermahlung von Vollkornmehl und Mehl Type 405.

(8 BE)

3 Für die Lockerung von Weizenteigen spielt die Hefetätigkeit eine große Rolle.

3.1

Vergleichen Sie die Stoffwechselwege und die Energiebilanz bei der Zellatmung und der Gärung bei Hefezellen auch mithilfe von Material 3. [14 BE]

3.2

Beschreiben Sie die Entwicklung der Konzentrationsverhältnisse in Material 4 und erklären Sie die beiden Kurvenverläufe auch unter Berücksichtigung von Material 3. [12 BE]

Aufgabe 4

Roggenteige sind in der Verarbeitung schwieriger als Weizenteige.

Von Auswuchsmehlen spricht man, wenn während der Reifung und Ernte des Roggens eine feuchtwarme Witterung herrscht, dann wird das sich bildende Korn bereits zum Keimen vorbereitet.

geändert nach: Claus Schünemann: Lernfelder der Bäckerei – Produktion, Alfeld/Leine 2. Auflage 2006, S. 323.

4.1

Beschreiben Sie das Roggenbrot mit Auswuchsschaden (Material 5) und erklären Sie den Brotfehler. [11 BE]

Material 5: Brot mit (links) und ohne (rechts) Auswuchsschaden

4.2

Begründen Sie die Notwendigkeit des Säuerns bei Roggenmehlen im Vergleich zu Weizenmehlen mithilfe von Material 6. [10 BE]

Material 6: Vergleich von Roggen- und Weizenmehl

Abbildung 6.1: Anteile an verkleisterter Weizen- und Roggenstärke bei unterschiedlichen Temperaturen

Verkleisterte Stärkekörner bei

Amylasegehalt

50 °C

55 °C

60 °C

65 °C

70 °C

75 °C

Weizenmehl

–

einige

25 %

50 %

65 %

80 %

niedrig

Roggenmehl

einige

40 %

80 %

90 %

95 %

hoch

Abbildung 6.2: Aktivität der Amylasen in Abhängigkeit von der Temperatur

Temperatur-Optimum

Inaktivierungstemperatur

α-Amylase

65–70 °C

ca. 85 °C

β-Amylase

ca. 62 °C

70–75 °C

geändert nach: Horst Skobranek: Bäckereitechnologie, Hamburg 1995, S. 165 f.

4.3

In Bäckereien und Supermärkten sind immer häufiger Brote zu finden, mit deren Eiweißgehalt geworben wird. Allerdings ist die Herstellung dieser Brote backtechnologisch schwierig.

Vergleichen Sie Zutaten und Inhaltsstoffe des Eiweißbrotes mit denen eines konventionellen Roggenmischbrotes (Material 7) und erläutern Sie die Unterschiede.

Erklären Sie die backtechnologischen Besonderheiten bei der Herstellung eines Eiweißbrotes mit dem Fokus auf die Krumen- und Krustenbildung. [14 BE]

Material 7: Zutaten und Nährstoffgehalte von Eiweißbrot und Roggenmischbrot

Eiweißbrot Zutaten:

Hafervollkornflocken (20%), Wasser, Kürbiskerne, Sonnenblumenkerne, Leinsamen, Sojaflocken, Flohsamen, Sesam, Backhonig, Rapsöl, Meersalz, gepuffter Roggen, gepuffter Dinkel, Roggenmalzkeime, Gewürze

Roggenmischbrot Zutaten:

Weizenmehl, Roggenmehl, Natursauerteig (Wasser, Roggenmehl, Roggenvollkornmehl, Weizenmehl), Wasser, Salz, Hefe

Nährstoffgehalte

Pro 100 g

Eiweißbrot

Roggenmischbrot

Energie (kJ)

1 405

891

Protein (g)

17,9

6,5

Fett (g)

21,4

1,8

davon gesättigte Fettsäuren

2,8

0,3

Kohlenhydrate

15,9

39

davon Zucker

4,2

4,2

Kochsalz

1,4

1,3

Hinweis: Das Puffen von Lebensmitteln bezeichnet ein Verfahren der Behandlung mit Hitze und Druck, das dem Lebensmittel eine schaumige innere Struktur verleiht.

Vorschlag C: Darm und Vollkorn – eine gesunde Sache

„Der Darm ist ein völliges Ausnahmeorgan. Er bildet zwei Drittel des Immunsystems aus, holt Energie aus Brötchen oder Tofuwurst und produziert mehr als zwanzig eigene Hormone.“

Guilia Enders: Darm mit Charme, Berlin 49. Aufl. 2016, S. 13.

1.1

Beschriften Sie die am Verdauungsvorgang beteiligten Organe in Material 1 und geben Sie die Definitionen für die Begriffe Verdauung und Resorption an. [9 BE]

Material 1: Die Verdauungsorgane des Menschen

1.2

Skizzieren Sie den Bau der Dünndarmschleimhaut und geben Sie die Funktion ihrer Strukturen an. [8 BE]

1.3

Beschreiben Sie die Funktionen des Dickdarms und erläutern Sie die Aussage „Die westliche Ernährungsweise begünstigt die Entstehung von Darmerkrankungen.“ mithilfe von Material 2. [12 BE]

Material 2: Guter Glitsch

[...] Ruiniert die in den Industriestaaten üblich gewordene Ernährungsweise den Darmschleim?

[...] In dem Sekret, das von einzelligen Drüsen, den Becherzellen, abgesondert wird, sind bestimmte Schleimstoffe, die Muzine. Das sind fadenförmige Moleküle; sie fügen sich zu einem Netz, in dessen Maschen Wasser eingelagert wird. [...] Das Sekret bildet einen zähen Film, der den Körper vor Schadstoffen und Krankheitserregern schützt. [...] Eine besondere Rolle spielt der Schleim im Darm. Dort hilft er nämlich nicht nur als fabelhaftes Abführmittel, sondern er bildet die Grenze zwischen dem menschlichen Körper und Billionen von Bakterien, die im Darm leben. [...] Als nützlich erkannte Bakterien werden sie im Schleim geduldet. Schädliche werden auf Abstand gehalten, etwa durch Antikörper oder giftige Peptide. [...] Nur: Wie erkennt der menschliche Körper die erwünschten Bakterien? [...] Vermutlich bestehen Bakterien den Aufnahmetest, wenn sie im Mucus, der Polysaccharide enthält, überleben. [...] Umgekehrt sind aller Wahrscheinlichkeit nach bestimmte Mikroben nötig, damit der Mucus normal heranreifen kann. [...] Die winzigen Helferlein sollten allerdings das richtige Futter vorgesetzt bekommen. Menschen, die noch als Jäger und Sammler leben, nehmen bis zu zehnmal so viele Ballaststoffe zu sich wie Mitglieder der heutigen Industriegesellschaft; ihre Darmflora ist ungewöhnlich artenreich. Viele Bewohner der Industriestaaten dagegen ernähren sich zu einem großen Teil von industriell verarbeiteten Nahrungsmittelprodukten und haben eine verarmte Darmflora. [...] Im Tierversuch beobachtete man, dass bei Mäusen nach ballaststoffarmer Diät am Ende 60 Prozent der Darmmikroben fehlten. Als die Tiere wieder ballaststoffreiches Futter bekamen, erholte sich die Darmflora nicht mehr vollständig. [...] Es traf jene Arten, die Polysaccharide verwerten. [...] In weiteren Experimenten wurde Mäusen Futter ganz ohne Ballaststoffe verabreicht. Wie erwartet, wurden dadurch viele nützliche Mikroben vergrämt. Zwei eigentlich freundliche Bakterienstämme machten sich gar daran, die Polysaccharide aus dem Darmschleim zu fressen. [...] Sie hätten regelrechte Löcher in die Mucusschicht gefräst, so dass die Darmzellen ihren Schutz verloren. Nun brachte man in einem weiteren Experiment die so geschwächten Mäuse mit einem Krankheitserreger in Kontakt – sie konnten ihm nichts entgegensetzen. Mäuse, die ein Futter mit 15 Prozent Ballaststoffen bekommen hatten, waren gegen die Übertragung gefeit. [...]

geändert nach: Jörg Blech: Guter Glitsch, in: Spiegel (Heft 39 a) 2017, S. 110, 111.

Material 3: Mukoviszidose

Mukoviszidose (Zystische Fibrose) ist die häufigste angeborene Stoffwechselkrankheit in Deutschland. Es gibt in Deutschland etwa 6000 bis 7000 Betroffene. Ursächlich ist eine Störung der Chloridkanäle exokriner Drüsen, des sogenannten „cystic fibrosis transmembrane conductance regulator“ (CFTR)-Proteins. Dadurch bilden die exokrinen Drüsen ein zähes, dickflüssiges Sekret. In der Folge verstopfen die Ausführungsgänge und es kommt zu wiederholten Entzündungen innerhalb von Organen mit exokrinen Drüsen. Neben der Lunge ist u.a. auch das Pankreas betroffen.

Eine exokrine Pankreasinsuffizienz liegt bei 85 % aller Mukoviszidosepatienten vor. Symptome sind Bauchschmerzen, Blähungen, voluminöse, fettig-glänzende, übelriechende, breiige Stühle und ein Mangel an fettlöslichen Vitaminen. Unbehandelte Kinder sind meist untergewichtig.

Zum 1. September 2016 wurde in Deutschland ein generelles Neugeborenenscreening auf Mukoviszidose eingeführt. Durch angemessene Therapie können sowohl der Gesundheitszustand als auch die Lebensperspektive der Erkrankten verbessert werden.

geändert nach: https://www.aerzteblatt.de/archiv/192863/Mukoviszidose (abgerufen am 17.10.2017).

Hinweis: Insuffizienz ist der medizinische Fachbegriff für eine Funktionseinschränkung.

Bei der angeborenen Stoffwechselkrankheit Mukoviszidose ist auch das Verdauungssystem betroffen.

Erklären Sie die Entstehung der auftretenden Symptome bei Mukoviszidose (Material 3) und entwickeln Sie drei Behandlungsmöglichkeiten für die betroffenen Personen. [18 BE]

a)

b)

Müsliriegel sind Anfang der 80er Jahre des 20. Jahrhunderts auf den Markt gekommen und werden in der Werbung angepriesen. In den Märkten sind sie neben Müsli und Cornflakes platziert.

3.1

Nennen Sie fünf Motive für den Verzehr von Müsliriegeln. [5 BE]

.

Müsliriegel sind Anfang der 80er Jahre des 20. Jahrhunderts auf den Markt gekommen und werden in der Werbung angepriesen. In den Märkten sind sie neben Müsli und Cornflakes platziert.

Material 4: Zutaten und Nährstoffgehalte von Müsli und Müsliriegeln

Abbildung 4.1: Zutaten Nuss-Müsliriegel

Geröstete Vollkorngetreideflocken (Hafer- 20%, Gersten- 4%, Weizen- 3%), Glukose-Fruktose-Sirup, Getreidecrispies (Weizenmehl 8%, Zucker, Maismehl 1%, Reismehl 1%, Gerstenmalz, Salz, Karamellzuckersirup), Glukosesirup, Haselnüsse 10%, Zucker, Cornflakes (Mais 6%, Salz, Gerstenmalzextrakt), Kokosfett, geröstete Kokosflocken, Honig 1%, Salz, Karamellzuckersirup, Emulgator Sonnenblumen-Lecithine, natürliches Aroma

Zutaten Trauben-Nuss-Müsli

Vollkorn-Haferflocken, Vollkorn-Roggenflocken, Vollkorn-Weizenflocken, Sultaninen (15%), Haselnusskerne (3,5%), Kokosraspeln, Sonnenblumenkerne, Cornflakes (Mais, Zucker, Speisesalz, Gerstenmalzextrakt), Mandeln (1,3%), zerkleinerte Erdnusskerne (1,3%), Sonnenblumenöl, Weizenmehl

Abbildung 4.2: Nährstoffgehalte

Durchschnittliche Nährwerte pro 100 g

Trauben-Nuss-Müsli

Müsliriegel

Brennwert

1612 kJ

1824 kJ

Fett

11,1 g

15,7 g

davon gesättigte Fettsäuren

1,7 g

7,9 g

Kohlenhydrate

55,5 g

64,1 g

davon Zucker

10,6 g

28,3 g

Eiweiß

10,5 g

6,6 g

Salz

0,08 g

0,6 g

http://www.corny.de/produkte/corny-classic-muesliriegel/nussig/ (abgerufen am 25.08.2017).

Produktverpackung Trauben-Nuss-Müsli, Marke Ja, vom 28.08.17.

Vergleichen Sie das Frühstücksmüsli mit dem Müsliriegel anhand von Material 4 und beurteilen Sie die Eignung beider Alternativen im Rahmen einer vollwertigen Ernährung. [18 BE]

a)

b)

Die Regulation unserer Nahrungsaufnahme ist sehr komplex. Zum einen beeinflussen uns unsere physiologischen Bedürfnisse, zum anderen steuern psychische und externe Faktoren unser Essverhalten.

4.1

Geben Sie vier Faktoren an, die unser Essverhalten beeinflussen, und erklären Sie die Regulation von Hunger und Sättigung auch unter Berücksichtigung von Material 5.

4.2

Stellen Sie den Zusammenhang zwischen Ballaststoffzufuhr und Körpergewicht auch unter Berücksichtigung von Material 6 dar und beurteilen Sie die Aussage, dass durch „Appetitzügler“ eine Gewichtsreduktion zu erreichen sei.