1. Metabole brandstoffen en voedingsbestandsdelen
1.1. Brandstoffen uit de voeding
Hoog energetische fosfaatbinding:
- binding tussen fosfaatgroepen van ATP
- tussen gamma-beta en beta-alfa fosfaat binding
- negatieve ladingen binding onder druk door afstoting
- makkelijke hydrolysatie
Alle energiekostende processen in het lichaam maken gebruik van de hoog-
energetische fosfaatbinding van ATP om aan energie te geraken
- via katabole reacties: E vrijgesteld, ATP regeneratie
- via oxidatie van brandstoffen gebruikt 95% van alle ingeademde
zuurstof
- ATP meest voorkomend, rest zeldzaam: suikers gebruiken vaak
alternatief (UTP, GTP, CTP)
- afsplitsing fosfaatgroep die dichtste bij ringstructuur staat
Geen grote verschillen in ATP concentratie in cel door fysiologische omstandigheden, min -7kcal/mol
In de biochemie hangt snelheid vooral af van het gebruikte enzym voor katalyse en de hoeveelheid van dit enzym
beschikbaar
1.
2. GLYCOGEEN
vorming van glycogeen uit glucose mbv 2 hoog energetische
fosfaat binding hydrolyses
- zonder ATP: +3,3 kcal/mol
STAP 2: zonder enzym licht positieve reactie. Oplossing: enzym
HEXOKINASE: koppeling reactie met hydrolyse van ATP - 4
kcal/mol
STAP 4: negatieve G0’ door concentratie verhoging van G-6-P,
wat ook zorgt voor reversibiliteit (G0’ niet te groot)
1.2. Koolhydraten, vetten en proteïnen als
brandstof
Een aantal verschillende katabole routes nodig die culmineren in de Krebs
cyclus en de oxidatieve fosforylering
met STAGE 3 = Krebscyclus, STAGE 4 = oxidatieve fosforylering
1.2.1. Koolhydraten
Belangrijkste vezels: verteerbaar en niet-verteerbaar
- Oxidatie levert 4 kcal/gram energie op
Absorptie:
- Gefaciliteerde passieve diffusie: mogelijk voor alle suikereenheden
- Na+ dependent gefacilliteerd transport:
Tegen concentratiegradiënt
Vergt atp en transporters
Co-transport met na+ bv. Na/k-atpase pomp
Sneller + laatste suikerconcentratie uit lumen naar bloed
Transport:
- Via portale bloedvatenstelsel naar lever
1
, Rol van lever:
- Suikermetabolisme
- Collector en convertor van suiker tot vnl. Glucose
- Hepatische inter-conversie: via fosforylatie en enzymatische reacties
Eerste stap voor omzetting: fosforylering door kinase
- Vangt suiker in cel
- Hexokinasen: onderheven aan productinhibite en zijn constitutieve enzymen (muv glucokinase)
1.2.2. Eiwitten
Oxidatie levert 4 kcal/gram op
Absorptie via actief en stereospecifiek transport
Via bloedbaan naar lever en dan naar organen/weefsels
- Oxidatie voor energie
- Bouwstenen voor anabole reacties
Aminozuur-pool:
- Uitgeput door cel
- 1/3 van exogene afkomst
- 2/3 van endogene afkomst (via katabolisme van lichaamseigen proteïnen)
1.2.3. Lipiden
Voornamelijk triacylglycerolen/triglyceriden
Minder zuurstof dan koolhydraten of proteïnen meer gereduceerd
Levert 9 kcal/gram energie op
Palminitine zuur: C16
Stearine zuur: C 18
Vertering:
- Niet integraal: ± 70% vetzuren + 25% beta-monoglyceriden + rest (di en triglyceriden, cholesterol, galzouten,
vetoplosbare vitaminen)
1. Emulsificatie door galzouten in darmlumen
2. Hydrolysen door lipolytische enzymen uit de exocriene pancreas
Absorptie:
- Door eenvoudige diffusie in darmmucosacellen
Hersynthese:
- In ER van mucosacel snelle hersynthese tot triacylglycerolen, fosfolipiden, cholesterylesters (met verbruik
van ATP !)
- Korte- en middellange keten VZ worden veel minder herveresterd, maar in het portaal bloed afgegeven
- Zorgt voor mogelijkheid om moeilijk diffundeerbaar TAG dat deze VZ-samenstelling wijzigt door endogene
vetzuren
Verpakking:
- Hergesynthetiseerde TAG, fosfolipiden, cholesterol en cholesterylesters
- Door proteïnen: apo(lipo)proteïnen tot lipoproteïne partikels
- Transportvorm van wateronoplosbare lipiden in bloed
Chylomicronen:
- Micellair gesolubiliseerde vetdruppels bestaand uit
o TAG en Fosfolipiden
o Cholesterol en cholesterylesters
o Proteïnen (apo B-48)
o Vetoplosbare vitaminen
- In lymfe gesecreteerd via exocytose naar lymfevaten tot in het bloed
Albumine:
- Kleine hoeveelheid vrije vetzuren transporteren door binding aan albumine
- Vlot beschikbaar voor oxidatie in diverse weefsels energie productie
- Snel opneembaar buiten voor de hersenen
2
1.1. Brandstoffen uit de voeding
Hoog energetische fosfaatbinding:
- binding tussen fosfaatgroepen van ATP
- tussen gamma-beta en beta-alfa fosfaat binding
- negatieve ladingen binding onder druk door afstoting
- makkelijke hydrolysatie
Alle energiekostende processen in het lichaam maken gebruik van de hoog-
energetische fosfaatbinding van ATP om aan energie te geraken
- via katabole reacties: E vrijgesteld, ATP regeneratie
- via oxidatie van brandstoffen gebruikt 95% van alle ingeademde
zuurstof
- ATP meest voorkomend, rest zeldzaam: suikers gebruiken vaak
alternatief (UTP, GTP, CTP)
- afsplitsing fosfaatgroep die dichtste bij ringstructuur staat
Geen grote verschillen in ATP concentratie in cel door fysiologische omstandigheden, min -7kcal/mol
In de biochemie hangt snelheid vooral af van het gebruikte enzym voor katalyse en de hoeveelheid van dit enzym
beschikbaar
1.
2. GLYCOGEEN
vorming van glycogeen uit glucose mbv 2 hoog energetische
fosfaat binding hydrolyses
- zonder ATP: +3,3 kcal/mol
STAP 2: zonder enzym licht positieve reactie. Oplossing: enzym
HEXOKINASE: koppeling reactie met hydrolyse van ATP - 4
kcal/mol
STAP 4: negatieve G0’ door concentratie verhoging van G-6-P,
wat ook zorgt voor reversibiliteit (G0’ niet te groot)
1.2. Koolhydraten, vetten en proteïnen als
brandstof
Een aantal verschillende katabole routes nodig die culmineren in de Krebs
cyclus en de oxidatieve fosforylering
met STAGE 3 = Krebscyclus, STAGE 4 = oxidatieve fosforylering
1.2.1. Koolhydraten
Belangrijkste vezels: verteerbaar en niet-verteerbaar
- Oxidatie levert 4 kcal/gram energie op
Absorptie:
- Gefaciliteerde passieve diffusie: mogelijk voor alle suikereenheden
- Na+ dependent gefacilliteerd transport:
Tegen concentratiegradiënt
Vergt atp en transporters
Co-transport met na+ bv. Na/k-atpase pomp
Sneller + laatste suikerconcentratie uit lumen naar bloed
Transport:
- Via portale bloedvatenstelsel naar lever
1
, Rol van lever:
- Suikermetabolisme
- Collector en convertor van suiker tot vnl. Glucose
- Hepatische inter-conversie: via fosforylatie en enzymatische reacties
Eerste stap voor omzetting: fosforylering door kinase
- Vangt suiker in cel
- Hexokinasen: onderheven aan productinhibite en zijn constitutieve enzymen (muv glucokinase)
1.2.2. Eiwitten
Oxidatie levert 4 kcal/gram op
Absorptie via actief en stereospecifiek transport
Via bloedbaan naar lever en dan naar organen/weefsels
- Oxidatie voor energie
- Bouwstenen voor anabole reacties
Aminozuur-pool:
- Uitgeput door cel
- 1/3 van exogene afkomst
- 2/3 van endogene afkomst (via katabolisme van lichaamseigen proteïnen)
1.2.3. Lipiden
Voornamelijk triacylglycerolen/triglyceriden
Minder zuurstof dan koolhydraten of proteïnen meer gereduceerd
Levert 9 kcal/gram energie op
Palminitine zuur: C16
Stearine zuur: C 18
Vertering:
- Niet integraal: ± 70% vetzuren + 25% beta-monoglyceriden + rest (di en triglyceriden, cholesterol, galzouten,
vetoplosbare vitaminen)
1. Emulsificatie door galzouten in darmlumen
2. Hydrolysen door lipolytische enzymen uit de exocriene pancreas
Absorptie:
- Door eenvoudige diffusie in darmmucosacellen
Hersynthese:
- In ER van mucosacel snelle hersynthese tot triacylglycerolen, fosfolipiden, cholesterylesters (met verbruik
van ATP !)
- Korte- en middellange keten VZ worden veel minder herveresterd, maar in het portaal bloed afgegeven
- Zorgt voor mogelijkheid om moeilijk diffundeerbaar TAG dat deze VZ-samenstelling wijzigt door endogene
vetzuren
Verpakking:
- Hergesynthetiseerde TAG, fosfolipiden, cholesterol en cholesterylesters
- Door proteïnen: apo(lipo)proteïnen tot lipoproteïne partikels
- Transportvorm van wateronoplosbare lipiden in bloed
Chylomicronen:
- Micellair gesolubiliseerde vetdruppels bestaand uit
o TAG en Fosfolipiden
o Cholesterol en cholesterylesters
o Proteïnen (apo B-48)
o Vetoplosbare vitaminen
- In lymfe gesecreteerd via exocytose naar lymfevaten tot in het bloed
Albumine:
- Kleine hoeveelheid vrije vetzuren transporteren door binding aan albumine
- Vlot beschikbaar voor oxidatie in diverse weefsels energie productie
- Snel opneembaar buiten voor de hersenen
2
