Biologie – Hoofdstuk 15 – Voeding en vertering 15.1 Voedingsstoffen = vetten(meeste brand) , koolhydraten, eiwitten(meeste bouw) } bouw/brandstoffen, vitaminen, mineralen, (vezels), (vetten). Additieven = (E-nummers) vb. geur/kleur/smaakstoffen, vallen buiten ingrediënten. Ingrediënten = noodzakelijk om een product te maken. Residuen = resten van bestrijdingsmiddelen, olie vd machines, … ADI-waarde = Acceptable Daily Intake: maximale dosis die je in kunt nemen zonder risico’s in mg/kg lichaamsgewicht. Uit jaarlijks onderzoek wat gem. gezin koopt + ADI waarde, is maximum vastgesteld voor in voedsel. ADI vooral van additieven/residuen. L50 = Lethale dosis voor 50% 1% hiervan is de ADI Aardappels en peulvruchten maken zelf fasine (bloedklontering). door koken onschadelijk. Meststoffen: bladgroenten kunnen veel nitraat bevatten, bacteriën in verteringskanaal kunnen het omzetten in nitriet. Nitriet + aminen(in voedsel) nitrosaminen afwijkingen/tumoren aan maag/darm/lever. Zwarte korsten: polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s). Carcinogeen = vergroot de kans op bep. vormen van kanker, blijft in darmen niet opgenomen. Vezels = zorgen voor stimulering darmperistaltiek en adsorptie schadelijke stoffen. Schadelijke stoffen minder kans inwerken darmen. Vezelrijk dieet tegen darmkanker: darmen blijven in beweging carcinogene stoffen kunnen niet blijven steken en ……….. adsorbeert de carcinogene stoffen kunnen ze niet in darmweefsel ‘Functional Foods’ = idee: niet voedsel opzich, maar bep. ingrediënten zijn goed voor mens. Adsorptie = aan buitenkant vast blijven kleven Absorptie = door iets (cel) opgenomen Vitaminen = organische stof die het lichaam niet zelf kan maken en die niet gebruikt wordt als bouw/brandstof regelstof. 15.2 Enzymen = altijd een eiwit met katalyserende werking (verlaagt activeringsenergie), bij lage temp. zijn ze traag en bij hoge temp. verliezen ze werking door denaturatie (45 à 50°C) tertiaire structuur verandert! Substraat (beginstoffen) past nu niet meer. pH-optimum = de pH-waarde waaronder enzymen optimaal werken. Eiwitten reageren als buffer, bij lage pH nemen ze H+ ionen op, bij hoge pH staan ze ze af. verandering lading + ruimtelijke structuur. Slechte werking. Verteren = het zo klein maken van eten zodat het opgenomen kan worden door de darmen. Mond: Polysacharide(zetmeel): lange ketens glucose moleculen. Enzym amylase (in speeksel) maakt van zetmeel kleine polysachariden, disachariden(maltose) of monosacharide(glucose). Maltose en glucose: zoete smaak. Speekselslijm: brokstukjes bij elkaar: geen stukjes in de luchtpijp. Maag: Pepsinogeen = inactieve vorm van eiwitsplitsende peptase. Actieve: aminozuurketens door. Niet meteen actief: cellen zijn zelf deels eiwit. Maagwandslijmvlies: bescherming cellen tegen HCl en Peptase. pH maag: (1,5 – 3,5) 12-vingerige darm: NaHCO3 (uit alvleesklier) neutraliseert maagzuur. Vetten: geëmulgeerd met gal (uit galblaas, gemaakt door lever). Gal = afbraakproducten van hemoglobine(van afgebroken rode bloedcellen) en cholesterol. buffer voor maagzuur, emulgeert vet: meer opp. voor betere werking lipase, uitscheiden afbraakstoffen hemoglobine. Galzure zouten: verlagen grensvlakspanning tussen vet en water hierdoor grote vetdruppeltjes makkelijker uiteen beter emulgeren, hierdoor kleine vetdruppeltjes beter mengen met vet (groter oppervlak van het vet voor meer lipase tegelijk) vet beter verteerbaar. Lipase: (uit alvleessap) vetmoleculen tot monoglyceride en losse vetzuren. Andere enzymen uit alvleesklier zetten koolhydraat- en eiwitvertering voort. Dunne darm: Enzymen darmslijmvlies voltooien vertering. Korte koolhydraatketens tot eenvoudige suikers (bv. glucose/fructose). Korte aminozuurketens tot losse aminozuren. Via darmwand: verteringsproducten in bloedkanaal en lymfestelsel. Dikke darm: Laatste fase bewerking door darmbacteriën (10^11 - 10^12 /ml darmvolume) zetten klein deel van de cellulose uit plantaardige celwanden (voedingsvezels) om. Colibacteriën: maken vitamine K voor bloedstolling. Dikke darm neemt zouten + water op (inmiddels veel verteringssappen), rest door naar endeldarm en anus feces/uitwerpselen. Feces: ook afgestorven darmwandcellen, dode/levende bacteriën en bilirubine (afbraak product hemoglobine). Bilirubine: donkere kleur door werking darmbacteriën. 15.3 polymeren = lange, ketenvormige, gelijksoortige moleculen (bv. eiwitten) Resorberen = opnemen van kleine stukjes vd polymeren door de darmen. Hydrolyse = verteringsreactie: splitsen van polymeren door water (koolhydraten, eiwit, vet, DNA). Polycondensatie = vorming van polymeren uit losse eenheden, komt water bij vrij. (ook opbouw DNA, mRNA) Peptide binding = binding tussen aminozuren: zuurgroep aan aminogroep van de volgende opengebroken door water. Afhankelijk van de lengte dipeptide, tripeptide of polypeptide. Eiwit = een of meer polypeptiden van 100-en aminozuren. Twee soorten enzymen voor eiwit splitsing: endo en exopeptidasen: verbreken beide peptidebinding door hydrolyse. Endo: ergens in het midden keten doormidden, exo: aan eind aminozuren losknippen. Endopeptidase is bv. peptase, tryptase (Binas 82G) Koolhydraten: snelle energiebron. (vooral zetmeel en polysacharide). Zetmeel: onvertakte ketens van 10.000 glucosemoleculen. Amylase: knipt zetmeel in ketens van twee tot negen glucose-eenheden. Maltase: (dunne darm) knipt alles los tot glucose. Sacharase: knipt disachariden als sacharose(biet of rietsuiker) los. Lactase: lactose (melksuiker) los. Vetten: voor opslag. Glycerol: 3-voudige alcohol, max. 3 vetzuren aan binden met esterbindingen (komt water vrij) triglyceride of vet. 1 of 2 vetzuren: monoglyceride of diglyceride. Naam glycerol heeft niets te maken met glyceride Vetzuren kunnen kort/lang (1-19 C-atomen)/onverzadigd/verzadigd(met H) zijn. Vetten met korte en/of onverzadigde vetzuren: vloeibaar oliën. Lipase: verwijderd vetzuren door hydrolyse van esterbinding. Laatste vetzuur niet altijd. Galzure zouten: vormen met vetverteringsprod. micellen die via darmwand naar lymfe gaan. Korte vetzuren(<10 C’s): rel. goed oplosbaar rechtstreeks naar poortaderbloed. Onverzadigde vetten slecht voor bloedvaten: Verzadigd vet: recht, dus kan langs elkaar gelegd met vanderwaals-krachten. Kan blijven plakken aan binnenkant van bloedvat. Onverzadigd: is niet recht, dus geeft een ‘knik’. Onverzadigd vet heeft dubbele binding(en). Bij polysacharide + H²O krijgen beide kanten een –OH. (Binas 67A). 15.4 Uitwendig milieu = darmholte: ‘in contact’ met buitenwereld. Inwendig milieu = voorbij cellen van darmvlokken van darmwand bloed, lymfe, weefselvloeistof. Peristaltiek = voor voedselbrok ontspannen kringspieren, erachter samentrekken. In darmen geven zenuwcellen in darmwand impulsen aan kliercellen in maag/darmwand voor extra sapafscheiding. Plaatselijk blokkerende kringspieren, bv. maagportier: als pH in de twaalfvingerigedarm daalt, sluit portier. Als zure spijsbrij door NaHCO3 uit alvleessap geneutraliseerd is, mag het verder kleine beetjes tegelijk. Bouw darmen: uitwendig: slijmvlies met kliercellen. Meer naar binnen kring+lengtespieren. Ertussen en eromheen bindweefsel. Oppervlakte vergroting: gekronkeld in buikholte, sterk geplooid, daarop darmvlokken(villi), daarop cytoplasma-uitsteeksels: microvilli. Broodje in darm: toegevoegde enzymen, ionen (Na+) en water (10 L/dag). Resorptie = water en verkleinde voedselmoleculen passeren darmwand, nu in bloed of lymfe. Door darmwand en bloedvatwand door actief transport (energie: ATP voor nodig): aminozuren, suikers en ionen membranen van dekweefselcellen bevatten eiwitpoortjes met transportenzymen. In bloedbaan via lever naar cellen. Door actief transport verschil in osmotische waarde tussen darm en bloedbaan 90% v water door osmose (=diffusie van water) uit dunne darm naar het bloed. Epitheel = dekweefsel. Micellen met glycerol en vetzuren: contact met cellen darmslijmvlies, na opname in die cel vormen ze met lypoproteïnen chylomicronen. Via ER door exocytose in lymfevat vd darmvlok (chylus/chylvat) groot lymfevat (borstbuis) linker ondersleutelbeenader. Speeksel en maagzuur: doden bacteriën en virussen. Sommige verder: bacteriën en gifstoffen ervan kunnen in inwendig milieu komen. Afweersysteem activeert gespecialiseerde lymfocyten. Bacteriën in darmflora: lichaamseigen, dus afweersysteem niet geactiveerd. 15.5 Na eten tijdelijk extra glucose, aminozuren, nucleotiden, vetzuren en glycerol beschikbaar. Na tijdje daalt glucose gehalte weer in bloed, door opname van de cellen. Lever en spieren: glycerol rantsoen 0.5 kg (geactiveerd door glucagon) cellen bijna dag vooruit. Dan vetrantsoen: vet mobiliseren en omzetten in brandstof. (man: 12 kg, vrouw 17 kg). Dan eiwitrantsoen. Zo kunnen cellen enkele weken werken zonder dat je eet. Schildklier en niercellen: geen verteerd voedsel. Nemen voedsel door endocytose (41: voedseldeeltje wordt omsloten door membraan), snoert af en vormt voedselvacuole (meteen in cel). Cel bevat lysosomen: membraanblaasjes met verteringsenzymen soort maagjes. Voedselvacuole versmelt met lysosomen: vertering. Door actief transport verteringsprod. naar grondplasma, onverteerde resten door exocytose (14) uit de cel. Autofagie = (bij mensen die lang vasten) ER vormt membraan rond verouderde, beschadigde organellen ontstaan blaasjes versmelten met lysosoom en wordt verteerd. Verteringsprod. om celonderdelen op te bouwen. Hersenen, rode bloedcellen en zenuwcellen: lopen alleen op glucose. Lever maakt van eiwit en glycerol glucose (na ong. 2 dagen). Aminozuur: aminogroep verwijderen en resterende zuur glucose. Overtollige schadelijke aminogroep onschadelijk ureum weg met urine. Hierbij verspilling: 100 gr eiwit: 55 gr glucose. Als eerst actieve eiwitten: enzymen, als laatst eiwit uit je spieren zowel eiwitten voor samentrekking als enzymen voor glucoseafbraak. Essentiële aminozuren: kan lichaam niet zelf maken uit voeding. 8 van de 20 aminozuren zijn essentieel. Actief transport: bv in de dikke darm: mineralen, en glucose en aminozuren met een omweg “wipwap” eiwitten (bron 33). Passief transport: bv. vetten, koolhydraten, monoglyceride, aminozuren. Weten door welk transport en waar stoffen opgenomen worden! K+/Na+ pomp: om (bron 33) het natrium binnen de cel weer weg te werken, want als er buiten de cel te weinig natrium is, werkt transportenzym, bron 33, niet meer die natrium mee in de cel neemt (werkt door concentratie verschil). Natrium is nodig om beide pompen te laten werken (soort katalysator). Per slag (K+/Na+) =3 Na+ naar buiten, 2 Ka+ naar binnen, kost het 1 ATP.