Abitur Schleswig-Holstein Chemie 2026 · GK · Süßer Genuss ohne Reue?

2 Material

Material 1: Was ist Isomaltulose? [1]

Isomaltulose ist ein Disaccharid, dessen Moleküle aus je einem Molekül D-Glucose und D-Fructose aufgebaut sind (Abbildung 1). Isomaltulose kommt in sehr geringen Mengen in Honig und in Zuckerrohr vor und könnte als Ersatz für Saccharose (Abbildung 2) genutzt werden. Isomaltulose schmeckt süß, hat aber im Vergleich zu Saccharose nur die halbe Süßkraft bei gleicher Masse. Die Hydrolyse von Isomaltulose- und Saccharose-Molekülen im Dünndarm wird von den gleichen Enzymen katalysiert. Isomaltulose wird wie Saccharose vollständig vom menschlichen Körper verstoffwechselt.

Der physiologische Brennwert beträgt bei beiden Disacchariden ca. $17\ \frac{\text{kJ}}{\text{g}}$.

Material 2: Blut-Glucose-Spiegel

Der Blut-Glucose-Spiegel gibt die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut an. Nach der Einnahme von Lebensmitteln mit einem hohen Gehalt von Mono- bzw. Disacchariden, wie z. B. zuckerhaltiger Limonade, steigt die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut stark an. Durch Insulinausschüttung wird Glucose aus dem Blut von den Körperzellen aufgenommen, so dass die Konzentration im Blut wieder auf den Normalwert sinkt.

Zu hohe Blut-Glucose-Konzentrationen sind gefährlich, insbesondere für Diabetiker. Eine erhöhte Glucose-Konzentration im Blut kann langfristig zu Organschädigungen führen.

Material 3: Blut-Glucose-Spiegel nach Einnahme von Isomaltulose [2] – [4]

In unterschiedlichen Studien wurde der Einfluss der Einnahme von 50 g Isomaltulose bzw. Saccharose auf die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut verglichen. Die Ergebnisse sind in Abbildung 3 dargestellt.

Material 4: Verwendung von Isomaltulose [1]

Isomaltulose findet Verwendung in Lebensmitteln und Getränken, wie zum Beispiel in Sportgetränken, Milchprodukten und Backwaren. So enthält z. B. das Pulver eines Instant Tees für Babys 92,8 % Isomaltulose.

Isomaltulose wird vor allem wegen der geringeren Wirkung auf den Blut-Glucose-Spiegel verwendet. Darüber hinaus wurde Isomaltulose von der US-amerikanischen FDA (Food and Drug Administration) und der EFSA (European Food Safety Authority) als zahnfreundlich eingestuft, da sie von den Mundbakterien kaum abgebaut wird. Der Abbau von Kohlenhydraten durch Mundbakterien ist für die Bildung von Zahnbelag und Säuren verantwortlich, die die Demineralisierung von Zähnen und die Bildung von Karies verursachen.

1 Geben Sie jeweils die Art der glykosidischen Bindung in den Molekülen von Isomaltulose und Saccharose an (M 1).

Berechnen Sie die Masse an Isomaltulose, die man zum Süßen von $100\text{ mL}$ Tee benötigt, der gleich süß wie eine Saccharose-Lösung der Stoffmengenkonzentration $c = 0{,}20\text{ }\frac{\text{mol}}{\text{L}}$ schmecken soll (M 1).

a)

b)

2 Material

Material 1: Was ist Isomaltulose? [1]

Isomaltulose ist ein Disaccharid, dessen Moleküle aus je einem Molekül D-Glucose und D-Fructose aufgebaut sind (Abbildung 1). Isomaltulose kommt in sehr geringen Mengen in Honig und in Zuckerrohr vor und könnte als Ersatz für Saccharose (Abbildung 2) genutzt werden. Isomaltulose schmeckt süß, hat aber im Vergleich zu Saccharose nur die halbe Süßkraft bei gleicher Masse. Die Hydrolyse von Isomaltulose- und Saccharose-Molekülen im Dünndarm wird von den gleichen Enzymen katalysiert. Isomaltulose wird wie Saccharose vollständig vom menschlichen Körper verstoffwechselt.

Der physiologische Brennwert beträgt bei beiden Disacchariden ca. $17\ \frac{\text{kJ}}{\text{g}}$.

Material 2: Blut-Glucose-Spiegel

Der Blut-Glucose-Spiegel gibt die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut an. Nach der Einnahme von Lebensmitteln mit einem hohen Gehalt von Mono- bzw. Disacchariden, wie z. B. zuckerhaltiger Limonade, steigt die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut stark an. Durch Insulinausschüttung wird Glucose aus dem Blut von den Körperzellen aufgenommen, so dass die Konzentration im Blut wieder auf den Normalwert sinkt.

Zu hohe Blut-Glucose-Konzentrationen sind gefährlich, insbesondere für Diabetiker. Eine erhöhte Glucose-Konzentration im Blut kann langfristig zu Organschädigungen führen.

Material 3: Blut-Glucose-Spiegel nach Einnahme von Isomaltulose [2] – [4]

In unterschiedlichen Studien wurde der Einfluss der Einnahme von 50 g Isomaltulose bzw. Saccharose auf die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut verglichen. Die Ergebnisse sind in Abbildung 3 dargestellt.

Material 4: Verwendung von Isomaltulose [1]

Isomaltulose findet Verwendung in Lebensmitteln und Getränken, wie zum Beispiel in Sportgetränken, Milchprodukten und Backwaren. So enthält z. B. das Pulver eines Instant Tees für Babys 92,8 % Isomaltulose.

Isomaltulose wird vor allem wegen der geringeren Wirkung auf den Blut-Glucose-Spiegel verwendet. Darüber hinaus wurde Isomaltulose von der US-amerikanischen FDA (Food and Drug Administration) und der EFSA (European Food Safety Authority) als zahnfreundlich eingestuft, da sie von den Mundbakterien kaum abgebaut wird. Der Abbau von Kohlenhydraten durch Mundbakterien ist für die Bildung von Zahnbelag und Säuren verantwortlich, die die Demineralisierung von Zähnen und die Bildung von Karies verursachen.

2 Formulieren Sie eine Reaktionsgleichung für die Hydrolyse eines Saccharose-Moleküls in die einzelnen Monosaccharid-Moleküle unter Verwendung von Strukturformeln (M 1).

Planen Sie ein Experiment, um in einem Labor zu überprüfen, ob die Hydrolyse von Saccharose stattgefunden hat (M 1).

Geben Sie die zu erwartende Beobachtung an und werten Sie diese unter Angabe der Strukturformel des organischen Produkts aus (M 1).

a)

b)

c)

2 Material

Material 1: Was ist Isomaltulose? [1]

Isomaltulose ist ein Disaccharid, dessen Moleküle aus je einem Molekül D-Glucose und D-Fructose aufgebaut sind (Abbildung 1). Isomaltulose kommt in sehr geringen Mengen in Honig und in Zuckerrohr vor und könnte als Ersatz für Saccharose (Abbildung 2) genutzt werden. Isomaltulose schmeckt süß, hat aber im Vergleich zu Saccharose nur die halbe Süßkraft bei gleicher Masse. Die Hydrolyse von Isomaltulose- und Saccharose-Molekülen im Dünndarm wird von den gleichen Enzymen katalysiert. Isomaltulose wird wie Saccharose vollständig vom menschlichen Körper verstoffwechselt.

Der physiologische Brennwert beträgt bei beiden Disacchariden ca. $17\ \frac{\text{kJ}}{\text{g}}$.

Material 2: Blut-Glucose-Spiegel

Der Blut-Glucose-Spiegel gibt die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut an. Nach der Einnahme von Lebensmitteln mit einem hohen Gehalt von Mono- bzw. Disacchariden, wie z. B. zuckerhaltiger Limonade, steigt die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut stark an. Durch Insulinausschüttung wird Glucose aus dem Blut von den Körperzellen aufgenommen, so dass die Konzentration im Blut wieder auf den Normalwert sinkt.

Zu hohe Blut-Glucose-Konzentrationen sind gefährlich, insbesondere für Diabetiker. Eine erhöhte Glucose-Konzentration im Blut kann langfristig zu Organschädigungen führen.

Material 3: Blut-Glucose-Spiegel nach Einnahme von Isomaltulose [2] – [4]

In unterschiedlichen Studien wurde der Einfluss der Einnahme von 50 g Isomaltulose bzw. Saccharose auf die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut verglichen. Die Ergebnisse sind in Abbildung 3 dargestellt.

Material 4: Verwendung von Isomaltulose [1]

Isomaltulose findet Verwendung in Lebensmitteln und Getränken, wie zum Beispiel in Sportgetränken, Milchprodukten und Backwaren. So enthält z. B. das Pulver eines Instant Tees für Babys 92,8 % Isomaltulose.

Isomaltulose wird vor allem wegen der geringeren Wirkung auf den Blut-Glucose-Spiegel verwendet. Darüber hinaus wurde Isomaltulose von der US-amerikanischen FDA (Food and Drug Administration) und der EFSA (European Food Safety Authority) als zahnfreundlich eingestuft, da sie von den Mundbakterien kaum abgebaut wird. Der Abbau von Kohlenhydraten durch Mundbakterien ist für die Bildung von Zahnbelag und Säuren verantwortlich, die die Demineralisierung von Zähnen und die Bildung von Karies verursachen.

3 Vergleichen Sie die Auswirkungen der Aufnahme von Isomaltulose und Saccharose auf den Blut-Glucose-Spiegel anhand von zwei Kriterien (M 2, M 3).

Berechnen Sie die mittlere Geschwindigkeit für die Erhöhung der Stoffmengenkonzentration von Glucose in Blut in den ersten 30 Minuten nach der Einnahme von Saccharose bzw. Isomaltulose (M 3, Abb. 3).

Stellen Sie eine Hypothese für die Ursache der unterschiedlichen Geschwindigkeiten bei Saccharose und Isomaltulose auf (M 1, M 3).

a)

b)

c)

2 Material

Material 1: Was ist Isomaltulose? [1]

Isomaltulose ist ein Disaccharid, dessen Moleküle aus je einem Molekül D-Glucose und D-Fructose aufgebaut sind (Abbildung 1). Isomaltulose kommt in sehr geringen Mengen in Honig und in Zuckerrohr vor und könnte als Ersatz für Saccharose (Abbildung 2) genutzt werden. Isomaltulose schmeckt süß, hat aber im Vergleich zu Saccharose nur die halbe Süßkraft bei gleicher Masse. Die Hydrolyse von Isomaltulose- und Saccharose-Molekülen im Dünndarm wird von den gleichen Enzymen katalysiert. Isomaltulose wird wie Saccharose vollständig vom menschlichen Körper verstoffwechselt.

Der physiologische Brennwert beträgt bei beiden Disacchariden ca. $17\ \frac{\text{kJ}}{\text{g}}$.

Material 2: Blut-Glucose-Spiegel

Der Blut-Glucose-Spiegel gibt die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut an. Nach der Einnahme von Lebensmitteln mit einem hohen Gehalt von Mono- bzw. Disacchariden, wie z. B. zuckerhaltiger Limonade, steigt die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut stark an. Durch Insulinausschüttung wird Glucose aus dem Blut von den Körperzellen aufgenommen, so dass die Konzentration im Blut wieder auf den Normalwert sinkt.

Zu hohe Blut-Glucose-Konzentrationen sind gefährlich, insbesondere für Diabetiker. Eine erhöhte Glucose-Konzentration im Blut kann langfristig zu Organschädigungen führen.

Material 3: Blut-Glucose-Spiegel nach Einnahme von Isomaltulose [2] – [4]

In unterschiedlichen Studien wurde der Einfluss der Einnahme von 50 g Isomaltulose bzw. Saccharose auf die Stoffmengenkonzentration von Glucose im Blut verglichen. Die Ergebnisse sind in Abbildung 3 dargestellt.

Material 4: Verwendung von Isomaltulose [1]

Isomaltulose findet Verwendung in Lebensmitteln und Getränken, wie zum Beispiel in Sportgetränken, Milchprodukten und Backwaren. So enthält z. B. das Pulver eines Instant Tees für Babys 92,8 % Isomaltulose.

Isomaltulose wird vor allem wegen der geringeren Wirkung auf den Blut-Glucose-Spiegel verwendet. Darüber hinaus wurde Isomaltulose von der US-amerikanischen FDA (Food and Drug Administration) und der EFSA (European Food Safety Authority) als zahnfreundlich eingestuft, da sie von den Mundbakterien kaum abgebaut wird. Der Abbau von Kohlenhydraten durch Mundbakterien ist für die Bildung von Zahnbelag und Säuren verantwortlich, die die Demineralisierung von Zähnen und die Bildung von Karies verursachen.

4 Beurteilen Sie die Eignung von Isomaltulose als Zuckerersatzstoff für Diabetiker (M 1–M 4).