Nährstoff

(Weitergeleitet von Nährstoffe)

Als Nährstoffe bezeichnet man verschiedene organische und anorganische Stoffe, die von Lebewesen zu deren Lebenserhaltung aufgenommen und im Stoffwechsel verarbeitet werden. Die Vielfalt und die unterschiedlichen Bedürfnisse der Lebewesen lassen sich dennoch auf wesentliche Nährstoffgruppen zusammenfassen. Dabei dienen vor allem die Art, Herkunft, Verwendung, sowie der mengenmäßige Bedarf der Nährstoffe als Grundlage einer Kategorisierung.

Nach einer anderen Definition werden nur energiereiche Stoffe als Nährstoffe bezeichnet, die im Organismus zu energieärmeren Stoffen abgebaut werden und dabei überwiegend der Energieversorgung des Körpers dienen. Mineralstoffe und Vitamine zählen dann nicht zu den Nährstoffen.[1]

Auf käuflichen Lebensmittelverpackungen findet sich häufig eine Kennzeichnung des Nährwerts in Form einer Nährwerttabelle. Ihr spezifischer Energieinhalt wird dort als Brennwert angegeben.

Pflanzen

Hauptartikel: Nährstoff (Pflanze)

In der Bodenkunde und in der agrarwissenschaftlichen Disziplin der Pflanzenernährung (Phytotrophologie) werden die Pflanzennährstoffe nach den benötigten chemischen Elementen bezeichnet. Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff stehen in Form von Kohlenstoffdioxid und Wasser praktisch unbegrenzt zur Verfügung, alle anderen Elemente werden vor allem in Form gelöster anorganischer Verbindungen und Ionen als Mineralstoffe aufgenommen. Diese werden nach dem Gehalt an der Trockenmasse der Pflanzen oder dem täglichen Bedarf eingeteilt: Makroelemente oder Hauptnährelemente und Mikroelemente oder Spurenelemente.

Tiere

Bei der tierischen Ernährung, mit dem Spezialfall der Ernährung des Menschen, unterscheidet man zwischen Makronährstoffen (Kohlenhydrate, Fette, Proteine) und Mikronährstoffen (Vitamine, Mineralstoffe).

Viele Nährstoffe können unter Energieverbrauch aus anderen hergestellt werden, andere müssen mit der Nahrung aufgenommen werden, diese nennt man essenzielle Nährstoffe.

Kohlenhydrate

Kohlenhydrate dienen in der Hauptsache der schnellen Energieversorgung des tierischen Organismus. Sie gelten nicht als essentiell und können in der Gluconeogenese synthetisiert werden. Kurzfristig wird Glucose als Glycogen in der Leber und im Muskelgewebe gespeichert. Wenn die Versorgung der Gewebe mit Kohlenhydraten größer ist als ihr Verbrauch, wird der Überschuss in Fett umgewandelt und gespeichert. Die Energiefreisetzung erfolgt im Normalfall in der nicht-oxidativen Glycolyse und im oxidativen Citrat-Zyklus. Die Energiedichte von Kohlenhydraten beträgt rund 17,2 kJ/g (4,1 kcal/g).

Nichtverdauliche Kohlenhydrate erfüllen eine wichtige Funktion als Ballaststoffe.

Viele Pflanzen werden gezielt als Kohlenhydratquelle angebaut. Die in der Ernährung wichtigsten Kohlenhydrate sind:

Fette

Flüssige fette Öle und feste Fette sind mit einem zu Kohlenhydraten und Proteinen etwa doppelt so hohem Brennwert von ca. 39 kJ/g (9,3 kcal/g) ein guter Energielieferant und zusammen mit Glykogen ein wichtiger Energiespeicher im Körper. Zur Energiegewinnung wird ein Fettmolekül in Glyzerin und drei Fettsäuren gespalten, letztere werden über die β-Oxidation weiter abgebaut und in den Citratzyklus eingefügt. Zweifach ungesättigte Fettsäuren können vom Körper nicht hergestellt werden und müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Die bekanntesten Beispiele sind die Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren. Wichtige Quellen für Speisefette sind zahlreiche Nutzpflanzen und Tiere.

Pflanzenöle:

Tierische Fette:

Proteine

Proteine (Eiweiße) werden vor allem im Baustoffwechsel zu körpereigenen Stoffen umgebaut. Neben Strukturproteinen wie in Muskeln sind hier auch Enzyme zu nennen. Dazu werden die Proteine zuerst in die Grundbausteine, die Aminosäuren, gespalten und dann zu neuen Proteinen zusammengesetzt, die Effektivität dieses Umbaus wird mit der biologischen Wertigkeit beschrieben. Viele Aminosäuren können aus anderen synthetisiert werden, andere müssen als essentielle Aminosäuren mit der Nahrung aufgenommen werden. Proteine werden auch zur Energiegewinnung herangezogen und in den Citratzyklus eingespeist, ein Gramm liefert wie Kohlenhydrate auch etwa 17,2 kJ (4,1 kcal) Energie.

Proteine werden aus unterschiedlichsten Lebensmitteln wie Nutzpflanzen, Tieren oder Milchprodukten bezogen.

Mineralstoffe

Vitamine

Hauptartikel: Vitamine

Wasser

Hauptartikel: Wasser

Siehe auch

Literatur

  • Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger: Physiologie der Pflanzen. 1. Aufl. 2000. Spektrum Akademischer Verlag. ISBN 3-8274-0537-8
  • Roger Eckert: Tierphysiologie. 4. durchgesehene Aufl. 2002. Georg Thieme Verlag. ISBN 3-13-664004-7

Einzelnachweise

  1. Thews/Mutschler/Vaupel: Anatomie, Physiologie und Pathophysiologie des Menschen, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1999, S. 313

Ähnliche Artikel wie "Nährstoff"

31.03.2021
Ökologie | Meeresbiologie
Welche Rolle spielt das Grundwasser für die Küstenmeere?
Eine neue Studie beleuchtet die große Bedeutung von Nährstoffeinträgen durch Grundwasser in die Küstenozeane.
31.03.2021
Mikrobiologie | Biochemie
Voraussetzungen für Leben schon vor 3,5 Milliarden Jahren
Mikrobielles Leben hatte auf unserem Planeten bereits vor 3,5 Milliarden Jahren die nötigen Rahmenbedingungen, um zu existieren.
18.02.2021
Evolution | Biochemie
Treibstoff frühesten Lebens – organische Moleküle in 3,5 Milliarden Jahre alten Gesteinen nachgewiesen
Erstmalig konnten biologisch wichtige organische Moleküle in archaischen Fluideinschlüssen nachgewiesen werden.
23.11.2020
Ökologie | Biochemie
Unter den Eisschilden der Erde sprudelt eine wichtige Nährstoffquelle
Spurenelemente wie Eisen oder Zink spielen als Mikronährstoffe eine essenzielle Rolle für alle Organismen.
29.11.2020
Botanik | Physiologie | Biochemie
Molekularer Kompass für die Ausrichtung von Zellen
Auch Pflanzen haben Adern, die Nährstoffe durch ihren ganzen Körper transportieren.
04.09.2020
Zytologie | Biochemie
Autophagie: Der Anfang vom Ende
Die Autophagie ist ein essentieller Prozess, um Zellbestandteile zu isolieren und zu recyclen, wenn die Zelle unter Stress steht oder Nährstoffe limitiert sind.
25.06.2020
Mikrobiologie | Genetik | Biotechnologie
Neuer Kandidat für Rohstoffsynthese durch Gentransfer
Cyanobakterien brauchen kaum Nährstoffe und nutzen die Energie des Sonnenlichts.
15.04.2020
Biochemie
Duftstoff der Minze hemmt Wachstum von Unkräutern
Im Wettbewerb um Bodenfläche, Nährstoffe und Wasser sind manche Pflanzen sehr erfolgreich: Sie behindern das Wachstum ihrer Konkurrenten durch chemische Signale, die bei der Nachbarpflanze den Zelltod auslösen.
07.02.2020
Mikrobiologie | Ökologie | Biochemie
Rätsel um Recycling-Truppe im Meer gelöst
Der Stickstoffkreislauf im küstennahen Meer ist sehr wichtig für den Abbau von überschüssigen Nährstoffen, die aus den Flüssen ins Meer gespült werden.
29.01.2020
Botanik | Mykologie | Ökologie
Pilze als Nahrungsquelle für Pflanzen
Die Zahl der Pflanzenarten, die organische Nährstoffe von Pilzen gewinnen, könnte weitaus höher sein als bisher angenommen.
22.01.2020
Zoologie | Ökologie | Insektenkunde
Auch tote Tiere sind wichtig fürs Ökosystem
Tierkadaver spielen eine wichtige Rolle für die Artenvielfalt und das Funktionieren von Ökosystemen – auch über längere Zeiträume.
14.01.2020
Mikrobiologie
Waschmaschinen-Flora: Die Stinker sitzen im Bullauge
Fast jeder Haushalt in Deutschland besitzt eine Waschmaschine.
17.10.2019
Physiologie
„Rauchmelder“ in Pflanzen steuert auch das Wachstum von Wurzelhaaren: Wie den Wurzeln Haare wachsen
Pflanzenwurzeln können vieles: Sie wachsen in die Länge, um an Wasser zu kommen, sie können sich biegen, um Steinen auszuweichen und sie bilden feine Wurzelhaare aus, um mehr Nährstoffe aus dem Boden aufnehmen zu können.
16.10.2018
Mikrobiologie
Entscheidungsfindung bei Einzellern - Sex oder Essen?
Einzellige Kieselalgen sind in der Lage, ihr Verhalten auf verschiedene äußere Reize auszurichten und dabei eigene Bedürfnisse abzuwägen.
10.09.2018
Botanik | Mikrobiologie | Ökologie
Wann Pflanzen und Mikroorganismen kooperieren oder konkurrieren, um an Nährstoffe zu kommen
Je nach Düngung unterschiedliche Reaktion - Pflanzen und Mikroorganismen haben sehr unterschiedlichen Bedarf an Nährstoffen: Pflanzen brauchen relativ gesehen mehr Stickstoff, während Mikroorganismen eher Phosphor benötigen.
02.08.2018
Mikrobiologie | Genetik | Biochemie
Wie Nährstoffe im sauerstoffarmen Meer verloren gehen
Kieler Forschungsteam beschreibt erstmals genetische und evolutionäre Mechanismen der Nitratumwandlung bei Foraminiferen
16.05.2018
Botanik | Biochemie | Parasitologie
Begründerin lebenslanger Beziehungen ist ein schlauer Parasit - Misteln leben energiesparend
Um die Mistel ranken sich zahlreiche Mythen.
08.05.2018
Mikrobiologie
Wenn Strom durch Bakterienkabel fließt
Die Böden der Meere und Süßgewässer sind von vertikalen, zentimeterlangen Ketten aus aneinandergereihten Zellen bestimmter Bakterien durchzogen.
03.05.2018
Botanik | Ökologie
Luftreinhaltung hat zu besseren Bodenverhältnissen in Europas Wäldern geführt
Der Gehalt an Sulfat, Nährstoffen und Aluminium im Sickerwasser europäischer Waldböden ist aufgrund abnehmender Schwefelemissionen zurückgegangen.

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die News der letzten 7 Tage

08.04.2021
Mikrobiologie | Zytologie | Taxonomie
Cyanobakterien mögen es gesellig
Forschende vom Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH haben drei verschiedene Cyanobakterien und ihre assoziierten Mikroorganismen untersucht.
08.04.2021
Neobiota | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Invasive aquatische Arten verursachen Schäden in Milliardenhöhe
Wenn sich Pflanzen oder Tiere aufgrund menschlicher Aktivitäten in Ökosystemen außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes etablieren, können sie erhebliche wirtschaftliche Schäden verursachen.
08.04.2021
Anthropologie | Genetik | Paläontologie
Bisher ältestes Genom moderner Menschen rekonstruiert
Team zweier Max-Planck-Institute und der Universität Tübingen datiert fossilen Schädel aus Tschechien anhand von eingekreuzten Neandertalergenen. Alter von mehr als 45.000 Jahren bestimmt.
07.04.2021
Mikrobiologie | Evolution
Auf der Suche nach dem ersten Bakterium
Wie sah der Ahnherr aller Bakterien aus, wo lebte er und wie ernährte er sich? Auf diese Fragen fand nun ein Forschungsteam Antworten.