Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS



Das Gelbe vom Ei

Stand: 29.12.2017

|Jahrgangsstufen |12 (Ausbildungsrichtung Sozialwesen) |

|Fach/Fächer |Biologie |

|Übergreifende Bildungs- und | |

|Erziehungsziele | |

|Zeitrahmen |ca.30 min |

|Benötigtes Material |Hühnereier |

Kompetenzerwartungen

Diese Aufgabe unterstützt den Erwerb folgender Kompetenzen:

Die Schülerinnen und Schüler…

• erläutern biologische Zusammenhänge unter Verwendung der Fachsprache, geben diese in fachspezifischer Darstellungsform wieder und begründen die Eignung der gewählten Darstellungsform. (B12 1)

• nutzen geeignete Quellen zur Recherche von biologischen Sachverhalten und präsentieren ihre Ergebnisse unter Verwendung der biologischer Fachsprache und moderner Medien sach-, adressaten- und situationsgerecht. (B12 1)

• erklären ausgehend von einem Gen die Bildung eines Proteins und begründen anhand des molekularen Aufbaus von Proteinen deren Vielfältigkeit und Bedeutung für den menschlichen Körper. (B12 3)

Aufgabe

„Das Gelbe vom Ei“

Proteine sind uns aus dem Alltag als Eiweiße bekannt. Das Wort Protein leitet sich aus dem Griechischen ab, von proteios für „grundlegend“ und „vorrangig“ bzw. von protos für „der Erste“. Eingeführt wurde die Bezeichnung schon 1838 von Jöns Jakob Berzelius. Denkt man im Alltag an Eiweiß, dann könnte der erste Gedanke dem Eiweiß aus dem Hühnerei gehören. Aber wo genau ist das Eiweiß im Hühnerei, wo befinden sich die Proteine im Ei?

Ein Hühnerei besteht aus drei Hauptbestandteilen:

1) Die Eierschale, die ca. 10% Massenanteil am gesamten Ei ausmacht und zum überwiegenden Anteil aus Calciumcarbonat besteht, also keine Proteine im engeren Sinne enthält.

2) Das Eiklar, welches als klare, durchsichtige und gallertartige Masse mit 58% den größten Massenanteil des Hühnereies ausmacht und das fälschlicherweise oft als Eiweiß bezeichnet wird.

3) Der Eidotter, besser bekannt als Eigelb, mit den übrigen 32% Massenanteil.

In der folgenden Tabelle ist die chemische Zusammensetzung einiger Bestandteile für das Eiklar und den Eidotter gegenübergestellt. Die Angaben beziehen sich auf den essbaren Anteil (ohne die Eierschale) eines mittelgroßen Hühnereies („M-Ei“) mit einer durchschnittlichen Masse von ca. 57 Gramm (inklusive der Eierschale).

|Eiklar 33g (essbar) |Bestandteile |Eidotter 18g (essbar) |

|28,81 g |Wasser |9,00 g |

|3,70 g |Proteine (Eiweiße) |2,90 g |

|0,01 g |Fette |5,74 g |

|0,24 g |Kohlenhydrate |0,05 g |

|0,24 g |Mineralstoffe |0,31 g |

| | | |

| | | |

1. Grenzen Sie die Begriffe Nährstoffe und Nahrungsergänzungsstoffe inhaltlich deutlich voneinander ab und begründen Sie Ihre Abgrenzung an konkreten Eigenschaften dieser Stoffe.

2. Berechnen Sie aus den Angaben in der Tabelle die prozentualen Anteile der vorhandenen Nährstoffe jeweils bezogen auf die essbare Masse an Eiklar und Eidotter. Treffen Sie darauf aufbauend eine fachlich korrekte Aussage auf die Frage, wo sich die überwiegende Menge Protein im Ei befindet.

3. Erklären Sie, was man mit dem Sprichwort: „Das war nicht das Gelbe vom Ei“ zum Ausdruck bringen will.

4. Recherchieren Sie, ob in einem Hühnerei auch die noch fehlenden Bestandteile der gesunden Ernährung, Vitamine und Ballaststoffe, enthalten sind und ergänzen Sie diese gegebenenfalls in der Tabelle.

Beispiele für Produkte und Lösungen der Schülerinnen und Schüler

zu 1.

Nährstoffe sind energiereiche, organische Stoffe. Dazu gehören Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße.

Sie decken den Energiebedarf des Organismus und dienen somit als Betriebsstoffe, aber auch als Baustoffe.

Nahrungsergänzungsstoffe können auch anorganisch und energiearm sein, wie zum Beispiel Mineralsalze oder Wasser. Des Weiteren gehören hier Vitamine und Ballaststoffe dazu.

zu 2.

Zur Berechnung muss jeweils die angegebene, essbare Masse von als 100% angesetzt werden.

Beispiel: Eiklar m = 33 g

für den prozentualen Anteil an Eiweiß: 33 g =100% ; 3,70 g = x % ( x= 11%

Eidotter m = 18 g

für den prozentualen Anteil an Eiweiß: 18 g =100% ; 2,90 g = x % ( x= 16%

im Überblick:

|prozentuale Anteile im Eiklar mit m = 33 g |Nährstoffe |prozentuale Anteile im Eigelb mit m = 18 g |

|11% |Proteine |16% |

|0,03% |Fette |31,8% |

|0,72% |Kohlenhydrate |0,27% |

Auswertung:

Die überwiegende Menge an Eiweiß befindet sich überraschenderweise nicht, wie wahrscheinlich angenommen wird, im Eiklar, sondern im Eidotter.

Zusammenfassend lässt sich erkennen, dass die Nährstoffdichte im Eigelb höher ist, auch unter Berücksichtigung des geringeren Wassergehaltes.

zu 3.

Das Gelbe vom Ei stellt somit etwas „Besonderes und Wertvolles“ dar. In Bezug auf die gesunde Ernährung sollte klar werden, dass das Eigelb aufgrund seiner Zusammensetzung einen hohen Brennwert hat. Fette sind sowohl als Bau- und Betriebsstoffe lebensnotwendig. Die Proteine dienen ebenfalls dazu, körpereigenes Eiweiß aufzubauen.

zu 4.

Im Ei sind keine Ballaststoffe vorhanden. Vorhandenen Vitamine sind Vit A, Vit B (Biotin), Vit D, Vit K, Vit E (Eselsbrücke „EDEKA“; bemerkenswert ist das Fehlen von Vitamin C).

Anregung zum weiteren Lernen

5. Optionale Teilaufgabe (z.B. auch als Hausaufgabe):

Jöns Jakob BERZELIUS

BERZELIUS ist ein schwedischer Chemiker, der in vielen Bereichen der Chemie seinen Beitrag geleistet hat. Recherchieren Sie dazu im Internet und erstellen Sie einen Steckbrief mit seinen wichtigsten Entdeckungen.

zu 5. Jöns Jakob BERZELIUS

Steckbrief mit einige Eckdaten fächerübergreifend zum Fach Chemie:

- Lebensdaten 20.08.1779 bis 07.08.1848

- Einführung der Buchstabensymbolik für die Elemente (1813)

- Entdeckung der Elemente Cer (1803), Selen (1817) und Thorium (1828)

- Erstellung von Atommassentabellen 1814/1827

- Einführung des Begriffs Isomerie, Organische Chemie, Katalysator (1836), Elektrolyse u.a.

- Einführung einer Vielzahl chemischer Laborgeräte … noch vieles mehr…

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