Hoofdstuk 15. Metabolisme van koolhydraten, eiwitten en vetten
Algemeen
- Omnivoren en carnivoren eten in beperkt aantal voedingen per dag
o Vertering en resorptie binnen 4 uur na maaltijd wisselwerking opnamefase –
mobilisatiefase
- Herbivoren (intermediairen) monogastrische planteneters (fermentatie) eten ook in
maaltijden maar nutriënten worden langzaam en constant opgenomen
- Herbivoren (herkauwers) polygastrische planteneters eten constant uit pens
Nutriënten als energiebron, als bouwsteen of opgeslagen bij overmaat lever centrale rol!
Absorptiefase/opnamefase verbruik + opslag reserve door opname glucose, AZ en vetten
1. Glucose, galactose en fructose
- In lever glycogeen opslag, energiebron en vetsynthese
- In spier energiebron en glycogeenopslag
- In vetweefsel vetsynthese
Spier is glucose aan het verbruiken waardoor conc in cel lager is dan in bloed dus NOOIT
glucose opname via actief proces! Dus opname via diffusie transporter zal proces
vergemakkelijken (gefaciliteerde diffusie) en maakt hormonale regulatie mogelijk
- Sommige insuline afhankelijk meer tot expressie als insuline aanwezig is
- GLUT4 = insuline afhankelijk in spier aanwezig
Op moment dat glucose binnenkomt wordt het gefosforyleerd tot G6P want gefosforyleerde
suikers kunnen niet meer door celmembraan en kan dus niet verloren gaan. Bovendien zorgt
het voor een concentratiegradiënt want het is een andere molecuul (glucose conc blijft laag
in cel zodat glucose cel in kan gaan)
Dus glucose wordt in spier opgenomen via gefaciliteerde diffusie met daarnaast nog
minimaal gewoon diffusie!
Herkauwers krijgen oraal opgenomen glucose niet in lebmaag en wordt dus niet opgenomen
in darmen 90% glucose wordt zelf aangemaakt via gluconeogenese (lever!)
2. Lipiden
- Lipidenfracties
o Triglyceriden opname in dunne darm en via chylomicronen naar lymfe en bloed OF
aangemaakt in lever en verpakt in VLDL
VLDL vervoert ook cholesterol naar perifeer weefsel
Resten opgenomen door receptor gemedieerde endocytose in lever
Glucose wordt zowel in lever als vetweefsel gebruikt voor aanmaak glycerol en VZn.
Vetweefsel kan geen glycerol opnemen door ontbreken enzym glycerokinase
o Fosfolipiden bouwsteen van membranen
o Cholesterol opgenomen in darm, aangemaakt in lever uit acetaat
Ook bouwsteen membranen, grondstof steroïden en gal
o Niet veresterde vrije VZn uit vetweefsel na lipolyse, korte t1/2 door snelle opname
Niet wateroplosbaar dus gebonden aan albumine in bloed
- Lipoproteïnen of vettransporters
o Opgebouwd uit fosfolipiden, cholesterol, triglyceriden en apoproteïnen
Herkenningseiwit zodat gezien kan worden waar kan docken dockingsstation =
lipo proteïne lipase wat VZn uit lipoproteïnen haalt (glycerol terug naar bloed)
o Densiteit (gewicht) van laag-hoog, grootte van hoog-laag hoge densiteit betekent
veel eiwitten en weinig vetten
o Chylomicronen: synthese in dunne darm
o VLDL: synthese in lever
, o LDL: synthese in bloedbaan (slecht cholesterol naar cellen)
o HDL: synthese in lever (goed cholesterol naar lever)
3. Aminozuren
- In lever aanmaak functionele eiwitten levereiwitten, albumine, fibrinogeen, enzymen,
stollingsfactoren en hormoontransportglobulines
- In lever omzetting ketogene en glucogene AZ tot ketozuren na deaminatie verbranding
in CZC, gluconeogenese, synthese ketonen, VZ synthese en transaminatie
o NH3 komt vrij na deaminatie (toxisch) en wordt in lever omgezet tot ureum
25% gaat rechtstreeks naar cellen voor aanmaak celspecifieke eiwitten. Er is geen eiwit
reserve mogelijk dus bij overmaat gluconeogenese, glycogeen verbrand in CZC en
oxidatieve fosforylatie!
Post-absorptiefase/mobilisatiefase verbruik + aanboren reserve door mobilisatie
glycogeen, vet en eiwit
- Glucose centrale molecuul: staat onder sterke homeostatische controle!
o Hersenen, erythrocyten, nieren en spieren tijdens anaerobe glycolyse
- Lever opnieuw centraal orgaan vanwege gluconeogenese en glycogenolyse
3 grote bronnen voor maaltijd
Glycogenolyse in lever en spier = afbraak glycogeen
- Heel snel mobiliseerbare voorraad maar slechts voor enkele uren!
- Glycogeen omzetten naar G6P in spier kan niet afgegeven worden als glucose door
ontbreken enzym glucose-6-fosfatase
o Glucose verbranden in spier of via glycolyse omzetten tot lactaat en pyruvaat wat via
bloed in lever komt waar omgezet wordt tot glucose
o Cori cylcus = recuperatie in lever van lactaat na anaerobe glycolyse in spieren
Gluconeogenese = aanmaak glucosemoleculen
- Enkel in lever en nier bij opraken glycogeenreserves onttrekt oxalo-acetaat uit CZC
- Substraat is pyruvaat, glycerol, ketozuren en propionaat
Alternatieve bronnen naast glucose
- Vetverbranding
- Eiwitafbraak
o Cel stelt belangrijk deel van eiwit ter beschikking
o Gemobiliseerde AZ
o Spiereiwitten (alanine en glutamine) aanvoer AZ (energie) en afvoer NH3 (ureum)
Verbranding VZn
- Glucosebesparend! Vooral door hart en skeletspieren
- In vetweefsel continue balans tussen lipolyse en lipogenese hoe voller, hoe actiever
o Glycerol naar lever voor gluconeogenese
o NEFA = non estified fatty acid gebonden op albumine en verbruikt in spieren en lever
maar geen bron voor gluconeogenese
Overmatige vetmobilisatie
- Gluconeogenese maakt dat oxaalazijnzuur aan CZC wordt onttrokken
- VZn afgebroken via β-oxidatie tot Acetyl-CoA HSL gestimuleerd door glucagon,
cortisol en adrenaline
Deze combinatie maakt dat er te veel Acetyl-CoA aangevoerd wordt, terwijl er te weinig
oxaalazijnzuur is om weg te reageren waardoor Acetyl-CoA zich opstapelt
- Enzymen gaan β-oxidatie remmen dus levercel kan VZn niet meer afbreken m.a.g. terug
veresteren tot triglyceriden leververvetting of VLDL in bloed
Algemeen
- Omnivoren en carnivoren eten in beperkt aantal voedingen per dag
o Vertering en resorptie binnen 4 uur na maaltijd wisselwerking opnamefase –
mobilisatiefase
- Herbivoren (intermediairen) monogastrische planteneters (fermentatie) eten ook in
maaltijden maar nutriënten worden langzaam en constant opgenomen
- Herbivoren (herkauwers) polygastrische planteneters eten constant uit pens
Nutriënten als energiebron, als bouwsteen of opgeslagen bij overmaat lever centrale rol!
Absorptiefase/opnamefase verbruik + opslag reserve door opname glucose, AZ en vetten
1. Glucose, galactose en fructose
- In lever glycogeen opslag, energiebron en vetsynthese
- In spier energiebron en glycogeenopslag
- In vetweefsel vetsynthese
Spier is glucose aan het verbruiken waardoor conc in cel lager is dan in bloed dus NOOIT
glucose opname via actief proces! Dus opname via diffusie transporter zal proces
vergemakkelijken (gefaciliteerde diffusie) en maakt hormonale regulatie mogelijk
- Sommige insuline afhankelijk meer tot expressie als insuline aanwezig is
- GLUT4 = insuline afhankelijk in spier aanwezig
Op moment dat glucose binnenkomt wordt het gefosforyleerd tot G6P want gefosforyleerde
suikers kunnen niet meer door celmembraan en kan dus niet verloren gaan. Bovendien zorgt
het voor een concentratiegradiënt want het is een andere molecuul (glucose conc blijft laag
in cel zodat glucose cel in kan gaan)
Dus glucose wordt in spier opgenomen via gefaciliteerde diffusie met daarnaast nog
minimaal gewoon diffusie!
Herkauwers krijgen oraal opgenomen glucose niet in lebmaag en wordt dus niet opgenomen
in darmen 90% glucose wordt zelf aangemaakt via gluconeogenese (lever!)
2. Lipiden
- Lipidenfracties
o Triglyceriden opname in dunne darm en via chylomicronen naar lymfe en bloed OF
aangemaakt in lever en verpakt in VLDL
VLDL vervoert ook cholesterol naar perifeer weefsel
Resten opgenomen door receptor gemedieerde endocytose in lever
Glucose wordt zowel in lever als vetweefsel gebruikt voor aanmaak glycerol en VZn.
Vetweefsel kan geen glycerol opnemen door ontbreken enzym glycerokinase
o Fosfolipiden bouwsteen van membranen
o Cholesterol opgenomen in darm, aangemaakt in lever uit acetaat
Ook bouwsteen membranen, grondstof steroïden en gal
o Niet veresterde vrije VZn uit vetweefsel na lipolyse, korte t1/2 door snelle opname
Niet wateroplosbaar dus gebonden aan albumine in bloed
- Lipoproteïnen of vettransporters
o Opgebouwd uit fosfolipiden, cholesterol, triglyceriden en apoproteïnen
Herkenningseiwit zodat gezien kan worden waar kan docken dockingsstation =
lipo proteïne lipase wat VZn uit lipoproteïnen haalt (glycerol terug naar bloed)
o Densiteit (gewicht) van laag-hoog, grootte van hoog-laag hoge densiteit betekent
veel eiwitten en weinig vetten
o Chylomicronen: synthese in dunne darm
o VLDL: synthese in lever
, o LDL: synthese in bloedbaan (slecht cholesterol naar cellen)
o HDL: synthese in lever (goed cholesterol naar lever)
3. Aminozuren
- In lever aanmaak functionele eiwitten levereiwitten, albumine, fibrinogeen, enzymen,
stollingsfactoren en hormoontransportglobulines
- In lever omzetting ketogene en glucogene AZ tot ketozuren na deaminatie verbranding
in CZC, gluconeogenese, synthese ketonen, VZ synthese en transaminatie
o NH3 komt vrij na deaminatie (toxisch) en wordt in lever omgezet tot ureum
25% gaat rechtstreeks naar cellen voor aanmaak celspecifieke eiwitten. Er is geen eiwit
reserve mogelijk dus bij overmaat gluconeogenese, glycogeen verbrand in CZC en
oxidatieve fosforylatie!
Post-absorptiefase/mobilisatiefase verbruik + aanboren reserve door mobilisatie
glycogeen, vet en eiwit
- Glucose centrale molecuul: staat onder sterke homeostatische controle!
o Hersenen, erythrocyten, nieren en spieren tijdens anaerobe glycolyse
- Lever opnieuw centraal orgaan vanwege gluconeogenese en glycogenolyse
3 grote bronnen voor maaltijd
Glycogenolyse in lever en spier = afbraak glycogeen
- Heel snel mobiliseerbare voorraad maar slechts voor enkele uren!
- Glycogeen omzetten naar G6P in spier kan niet afgegeven worden als glucose door
ontbreken enzym glucose-6-fosfatase
o Glucose verbranden in spier of via glycolyse omzetten tot lactaat en pyruvaat wat via
bloed in lever komt waar omgezet wordt tot glucose
o Cori cylcus = recuperatie in lever van lactaat na anaerobe glycolyse in spieren
Gluconeogenese = aanmaak glucosemoleculen
- Enkel in lever en nier bij opraken glycogeenreserves onttrekt oxalo-acetaat uit CZC
- Substraat is pyruvaat, glycerol, ketozuren en propionaat
Alternatieve bronnen naast glucose
- Vetverbranding
- Eiwitafbraak
o Cel stelt belangrijk deel van eiwit ter beschikking
o Gemobiliseerde AZ
o Spiereiwitten (alanine en glutamine) aanvoer AZ (energie) en afvoer NH3 (ureum)
Verbranding VZn
- Glucosebesparend! Vooral door hart en skeletspieren
- In vetweefsel continue balans tussen lipolyse en lipogenese hoe voller, hoe actiever
o Glycerol naar lever voor gluconeogenese
o NEFA = non estified fatty acid gebonden op albumine en verbruikt in spieren en lever
maar geen bron voor gluconeogenese
Overmatige vetmobilisatie
- Gluconeogenese maakt dat oxaalazijnzuur aan CZC wordt onttrokken
- VZn afgebroken via β-oxidatie tot Acetyl-CoA HSL gestimuleerd door glucagon,
cortisol en adrenaline
Deze combinatie maakt dat er te veel Acetyl-CoA aangevoerd wordt, terwijl er te weinig
oxaalazijnzuur is om weg te reageren waardoor Acetyl-CoA zich opstapelt
- Enzymen gaan β-oxidatie remmen dus levercel kan VZn niet meer afbreken m.a.g. terug
veresteren tot triglyceriden leververvetting of VLDL in bloed
