Biologie | 5vwo | Hoofdstuk 11 | Voeding en vertering

§1 - Gezond eten | Binas tabel: 82B+C, 95A,

Voedingsmiddelen: producten voor voeding die voedingsstoffen bevatten.Voedingsstoffen: stoffen die je lichaam uit voedingsmiddelen haalt om je lichaam te laten functioneren.

Groepen voedingsstoffen Functie OmschrijvingKoolhydraten brandstof, reservestof, bouwstof meel + zoete producten

oai: aardappelen, graan, broodVetten brandstof, bouwstof, warmte

isolatie, (reservestof)Wordt gemakkelijk opgeslagen onder de huid. oai: olie, boter, noten

Eiwitten bouwstof, (brandstof) oai: vlees, vis, zuivel, zadenVitaminen beschermende stof kleine hoeveelheden (mg/dag) om

optimaal te kunnen werken. Mineralen bouwstof, chemische processen Anorganische stoffen.

oai: elke groep voedingsmiddelenWater bouwstof, oplosmiddel,

transportvloeistof, warmte bufferPer dag 1,5L nodig minimaal.0,5L uit vast voedsel, 1,0L drinken

(…): alleen tijdens schaarste | oai: onder andere in…

ADH: aanbevolen dagelijkse hoeveelheid (≈10.000kJ / dag)Additiestoffen: stoffen die worden toegevoegd aan voedingsmiddelen om het product er aantrekkelijker uit te laten zien, of om het langer houdbaar te maken. (E-nummers) | Binas T 82B |ADI: aanvaardbare dagelijkse inname van additieven. |Binas T 95A |Contaminanten: stoffen die onbedoeld in voedingsmiddelen terecht komen, zoals bestrijdingsmiddelen. Ook van deze stoffen is de ADI-waarde vastgesteld.

Verteringsweg (≈ 24 uur) Kauwen; vergroting van het oppervlak van de voedselbrokken. Speeksel levert slijm dat helpt de voedselbrokken door te slikken. Je tong

duwt het voedsel naar achter de slokdarm in. Het strotklepje sluit de luchtpijp en de neusholte af.

M.b.v. peristaltische bewegingen (spieren) wordt je voedsel door de slokdarm, maag, twaalfvingerige darm, dunne en dikke darm geperst.

Vertering; verteringsenzymen maken grote moleculen klein genoeg om door de membranen van de darmwandcellen naar het bloed te kunnen gaan.

Onverteerde restanten gaan via de endeldarm en de anus je lichaam uit.

Voedingsvezels / ballaststoffen: moleculen die slecht verteren en water vasthouden (geen vezels).

Lysozymen: stoffen in speeksel die de celwand van micro-organismen (bacteriën enz.) aantasten. ˪ aangetaste bacteriën en schimmels sterven voor een groot deel in het zoutzuur (HCl) van

het maagsap (pH = 2).Darmflora: nuttige bacteriën die stoffen afbreken, maken, of schadelijke bacteriën verwijderen.

Darmvlokken: plooi aan binnenzijde van de dunne darm, die opgebouwd is uit darmepitheel: haarvaten en een lymfevat. Dit scheidt de darminhoud (inwendig milieu) van de rest van het lichaam.

Deze celmembranen van de darmepitheelcellen hebben ook uitstulpingen: microvilli. Hierdoor wordt het oppervlak van de dunne darm vergroot (300 m2 totaal).Resorptie: het opnemen van verteerde voedingsstoffen in de dunne darm.

Voor hydrofiele stoffen bezitten de hydrofobe celmembranen transporteiwitten. Gaat de opname tegen het concentratieverval van een stof in, dan is er sprake van actief transport, anders is het passief transport.Vetachtige stoffen kunnen de membranen zonder transporteiwit passeren.Stoffen waarvoor geen transporteiwitten zijn, blijven in de darm zitten.

Tight-junction: een ondoordringbare laag eiwitten op alle darmepitheelcellen waardoor moleculen alleen hierdoor naar het interne milieu kunnen. Ziekteverwekkers kunnen niet door deze laag heen.

§2 - Vitaminen en mineralen | Binas tabel: 82A,

Vitaminen: organische stoffen die je lichaam niet zelf kan maken maar die je wel nodig hebt (micronutriënten). Ingedeeld naar biologische chemische werking.

Vitamine A;Meerdere stoffen werken als vitamine A. Meest voorkomend: retinol.

- Darmepitheelcellen stoppen het hydrofobe retinol in membraanblaasjes voor transport naar de lever.- Levercellen koppelen het retinol aan transporteiwitten bestemd voor de cellen van het netvlies.

Levercellen kunnen uit retinol ook retinoïden maken, die de stamcellen van het huid- en darmepitheel tot deling aanzet. Dit vangt slijtage op.

Vitamine C; Tot 90 mg/dag nodig.Vitamine C laat bindweefsel goed functioneren, waardoor steun en vorm verbeterd wordt. Bindweefsel bestaat uit cellen met tussencelstof en bindweefselvezels. Deze vezels zijn erg sterk en gemaakt van het eiwit collageen, wat gemaakt wordt uit het eiwit procollageen. Enzymen koppelen in de cellen OH-groepen aan het procollageen. Bij elke koppeling gebruikt het enzym een vitamine C-molecuul. Vitamine C functioneert hierbij als co-enzym, een organisch molecuul dat een bijdrage levert aan de reactieversnelling door het enzym. Buiten de cel vormen procollageen moleculen dwarsverbindingen waardoor collageen ontstaat.

Zink;Mineralen: anorganische zouten. Voorbeelden: Ca2+ (opbouw botten) en Fe2+ (opbouw hemoglobine)De ionen spelen ook een rol bij processen in cellen (geen Na+ en K+ werken zenuwcellen niet …).Levercellen gebruiken zinkionen om een transporteiwit voor vitamine A te maken. Spoorelementen: mineralen waarvan je maar heel weinig nodig hebt in je dagelijkse voeding.

§3 - Koolhydraten| Binas tabel: 67F, 82G

Macromoleculen: molecuul met grote moleculaire massa, die meestal bestaat uit 1000 kleine atomen. Voorbeelden: eiwitten (enzymen), DNA.Activeringsenergie: energie die nodig is om bindingen tussen bepaalde atomen in moleculen te verbreken. In je lichaam verlagen enzymen (eiwitten; -ase) grens waardoor 37˚C hoog genoeg is.

- Enzymmolecuul gaat binding aan met het om te zetten molecuul; substraat. Samen vormen ze een enzym-substraatcomplex.- Binding op de 'breukplek' verzwakt waardoor molecuul splitst. Hierbij ontstaan reactieproducten.

Alle enzymen worden GEbruikt als katalysator, niet VERbruikt.

Enzymen werken substraatspecifiek; ze kunnen de reactie van 1 type substraat katalyseren.Op de actieve plaats van het enzym verzwakt de binding van de zuurstofbrug tussen de verschillende helften van het enzym.Hydrolyse: afsplitsing van een molecuul m.b.v. water (en enzymen).Condensatie: twee glucosemoleculen koppelen aan een enzym, die een H-atoom en een OH-groep afsplitsen waardoor een zuurstofbrug ontstaat (omgekeerde hydrolyse).

Denatureren: het verliezen van werking en ruimtelijke structuur van een eiwit door een temperatuursverandering.Optimumtemperatuur: bij deze temperatuur verrichten alle werkzame enzymmoleculen samen het hoogste aantal omzettingen per tijdseenheid.Buffer: enzymen nemen H+-ionen op of geven ze af, afhankelijk van hun omgeving, waardoor pH, ruimtelijke structuur en werking van het betrokken enzym veranderd. Optimum-pH: pH-waarde waarbij de enzymactiviteit het grootst is.

Vertering: afbraak van macromoleculen tot hun bouwstenen.Zetmeel is een plantaardige polysacharide (B. T67F) dat in onvertakte vorm (amylose) en vertakte vorm (amylopectine) voorkomt. Ook is zetmeel een polymeer; molecuul gevormd uit grote aantallen gekoppelde glucosemoleculen.

Vertering van de polysacharide zetmeel tot de monosacharide glucose (B. T67F1) :Elke stap wordt gekatalyseerd door een eigen enzym.

- Speeksel bevat amylase dat zetmeel afbreekt. Dit levert dextrine en de disacharide maltose (B. T82G).- De maag stopt de werking van amylase door te lage pH-waarde. Maagsapklieren maken enzym peptase (B. T82F). - In de 12-vingerige darm stroomt alvleessap met HCO3

- het darmkanaal in, waardoor de pH wordt verlaagt. Hierdoor wordt de amylase weer actief.- Enzymen in de dunne darm (zoals: sacharase en maltase) zorgen voor de laatste stap van de vertering.

Resorptie naar het interne milieu van stoffen vindt plaatst in de dunne darm. Richting het bloed door- hydrofiel via transport(kanalen?)/eiwitten -met concentratie mee: passief transport- hydrofoob door het membraan - tegen de concentratie in: actief transport

Glucose (symport): - Transporteiwitten in de membranen van de darmepitheelcellen nemen glucose en Na+-ion op.- Vorm transporteiwit verandert.- Stoffen komen vrij in de cel en het transporteiwit neemt zijn oorspronkelijke vorm weer aan.- De 'ingevoerde' stoffen (Na+ + glucose) verlaten via eigen transporteiwitten de darmepitheelcellen.

§4 - Eiwitten| Binas tabel: T67F+H, 82E+F+G

Polymeren: grote moleculen die zijn opgebouwd uit een keten van één bepaald type kleine moleculen.Polysacharide = monosachariden + een eiwit uit aminozuren.

Maagsap levert:- slijm; maagslijmvlies bedekt de binnenkant van de maag en beschermt de cellen tegen het maagzuur en de verteringsenzymen (anders verteert de maag zelf).- zoutzuur HCl; afgescheiden uit andere cellen van de maagsapklier. Zoutzuur doodt bacteriën en laat eiwitten activeren en opzwellen zodat enzymen er makkelijker bij kunnen.- pepsinogeen; een pro-enzym. In combinatie met zoutzuur ontstaat hieruit het actieve peptase (B. T82EFG) dat eiwitten splitst d.m.v. hydrolyse, waardoor de structuur verdwijnt.

Overblijfsel van polymeer zijn kleinere polypeptiden; ketens van tientallen aminozuren.

Het maagportier sluit de maag af van de 12-vingerige darm. Hierdoor blijft de lage pH-waarde van de maag buiten de 12-vingerige darm (B. T82E). NaHCO3 uit het alvleessap neutraliseert het zoutzuur.

Alvleesklier produceert de eiwitsplitsende enzymen in niet-actieve vorm: trypsinogeen & chymotrypsinogeen. De activering van deze enzymen gebeurt in de 12-vingerige darm.Beide enzymen hydrolyseren eiwitten en polypeptiden.

Enzymen die de kleine polypeptideketens verteren:Exopeptidasen: enzymen die aan het uiteinde van de ketens telkens 1 aminozuur afknippen.

˪ aminopeptidasen en carboxypeptidasen.Endopeptidasen: : enzymen die in het midden van de ketens telkens 1 aminozuur afknippen.

˪ hierbij ontstaan o.a. dipeptiden; twee aaneengekoppelde aminozuren. (B. T82E+G)

Het enzym dipeptidasen zorgen voor de laatste hydrolyse. Zij 'ontkoppelen' de peptidebinding tussen twee aminozuren door aan de C een OH te stoppen.

de N een H te stoppen.

§5 - Vetten| Binas tabel: T67G, T82F

Vetmoleculen zijn hydrofoob, lossen niet op in water. (B. T67G).Vetmoleculen bestaan uit een glycerolmolecuul met daaraan 1, 2 of 3 verzuurmoleculen gekoppeld

- Kop: glycerol, elektronen niet goed verdeeld, en dus polair. Kan in water oplossen.- Staart: deze moleculen hebben vetzuurstaarten die apolair zijn, ze zijn ongeladen. Kunnen niet in water oplossen, zij steken boven het water uit.

Emulgeren: het verkleinen van de vetdruppels. - Gal bevat galzure zouten die door de lever gemaakt worden uit cholesterol. (B. T82F) Deze zouten hebben een polair en apolair deel, zodat ze zowel aan water als aan vet binden. - De vetdruppel valt uiteen in kleinere vetdruppels, micellen. - Door de vergroting van het oppervlakte kunnen enzymen het micel beter verteren.- De 12-vingerige darm en dunne darm splitst lipase de vetmoleculen. Hierdoor levert het verschillende producten op zoals: glycerolmoleculen, losse vetzuren, mono- en diglyceriden.

Hierna nemen de darmepitheelcellen de producten op. Passeren celmembraan door:Hydrofobe producten: gemakkelijk.Grote producten zoals vetzuren met lange koolstofketens:

- de darm koppelt ze opnieuw aan een glycerolmolecuul waardoor het weer een vetmolecuul wordt.- De cel voorziet het druppeltje in het Golgi-systeem van een laag van fosfolipiden en eiwitmoleculen; het wordt een chylomicron.

Chylomicronen vormen transportblaasjes voor vetten in lichaamsvloeistoffen. Vanwege de grootte van het molecuul via exocytose1) naar de lymfevaten tussen de darmcellen. Via het lymfevatenstelsel gaan ze naar het bloed in de ondersleutelbeenader. Veel vetten gaan naar weefsel en spieren. Alles wat toch nog in het bloed zit wordt via transportblaasjes naar de lever of naar cellen die het als bouwstof gebruiken gebracht.

Endonucleasen: enzymen die midden in de nucleotidenketen2) knippen.Exonucleasen: enzymen die aan het einde van de nucleotidenketen2) knippen.

1) Exocytose is het proces waarbij een cel stoffen afgeeft aan of afscheidt naar de celmembraan of het extracellulaire (buiten de cel gelegen) milieu. 2) Nucleotiden vormen een groep van bio-organische verbindingen die de bouwstenen voor DNA en RNA vormen. Bron: Wikipedia