Hoofdstuk 15: Metabolisme van koolhydraten, eiwitten en vetten
Bij dit hoofdstuk is de achtergrondinformatie van Biochemie 1 en 2 wel handig nog even door te nemen.
Algemene aspecten
Omnivoren en carnivoren hebben een beperkt aantal voedingen per dag. De vertering en resorptie
hiervan is binnen ongeveer 4 uur na de maaltijd. Bij herkauwers is dit veel langer. Bij de carnivoren is
het van belang om tussen de maaltijden de glucoseconcentratie in het bloed constant te houden. De
glycemie mag namelijk niet te veel gaan verschillen en dus is het metabolisme van groot belang. Hier
hebben we een wisselwerking tussen de opnamefase en de mobilisatiefase. De mobilisatiefase houdt
in dat er reserves zullen worden aangesproken.
Extreem voorbeeld: winterslapers eten heel veel en dan maandenlang niets. Dan kan het lichaam
alsnog erin slagen het dier in leven te houden tijdens deze gigantische mobilisatiefase.
De vertering van voeding van nodig, omdat alleen kleine moleculen door het lichaam kunnen worden
opgenomen. Energiebronnen van het lichaam zijn onder andere: glucose, vetzuren, vluchtige
vetzuren en aminozuren. Deze zijn hiernaast ook van belang als bouwstenen voor eiwitten, enzymen,
hormonen, antilichamen etc. Een overmaat aan voedingsstoffen wordt opgeslagen onder de vorm
van vetweefsel en glycogeen. Eiwitten kunnen ook worden opgeslagen, maar niet gebruikt worden
voor de gluconeogenese en dus als energiebron later.
Centraal orgaan in het metabolisme is de lever.
De absorptiefase of opnamefase
Glucose en aminozuren kunnen opgenomen worden in het bloed en dan via de vena porta naar de
lever gaan. Hier zullen ze de glycemie constant helpen houden (dus de circulatie in gaan) en anders
opgeslagen worden.
Vetten en vetzuren gaan niet via de lever, omdat ze een totaal andere manier van transport vereisen.
Ze zullen door de enterocyten van de darm op glycerol geplakt worden om een TAG te maken. Deze
zullen dan via chylomicronen worden vervoerd via de lymfevaten naar het bloed. Ze krijgen de lever
dus niet te zien.
Glucose (galactose en fructose)
In de lever:
- Opslaan tot glycogeen
- Verbranden als energiebron
- Voor de vetsynthese gebruiken
In de spieren:
- Energiebron
- Glycogeenopslag
In vetweefsel:
- Gebruiken voor de vetsynthese
In de meeste andere weefsels kan glucose ook als energiebron gebruikt worden.
Glucose opname in de cellen
In de spier kan glucose alleen komen via de GLUT4-transporter op de cel. Deze is insuline-gevoelig.
Hierna zal via difussie glucose dan de cel in lopen. Dit is passief en kost geen energie (zou ook niet
logisch zijn om energie te verbranden bij brandstofopname). Dit noemen we gefaciliteerde difussie =
vergemakkelijkt door de GLUT4-transporter.
De spier zal het glucose gaan fosforyleren tot glucose-6-fosfaat. G6P kan de cel namelijk niet meer
verlaten.
1
, In de darm is de opname van glucose echter wel energie vereisend. Dit komt door de
concentratiegradiënt die hier andersom is (hoog glucose in darm, laag in bloed). Er moet bergop
geduwd worden en daarom is er ATP nodig.
De proximale tubulus in de nier is ook een voorbeeld van actieve resorptie van glucose. De ‘per
ongeluk’ gefilterde glucose moet allemaal teruggehaald worden. Te veel glucose in de urine kan
leiden tot osmotische diurese = probleem met terugresorberen van de glucose dan zal de hoge
concentratie alleen maar meer water gaan aantrekken en ga je alleen maar meer urineren. Dit
noemen we ookwel polyurie. De pompen die dit doen hebben wel een zogeheten nierdrempel =
capaciteit van actief transport van glucose in de proximale niertubulus. Hierna kan hij het dus niet
meer aan en laat hij glucose wegstromen dat hij niet kan resorberen. Bij een probleem met de
pompen, de glomerulus of een patiënt met hyperglycemie is er kant op een te glucose-rijke urine.
Rol van glucose en vluchtige vetzuren (VZZ) bij herkauwers
Herkauwers kunnen geen suikers uit het rantsoen opennemen wegens de pens met bacteriën. We
krijgen hier namelijk lactaatvorming en de vorming van VZZ. Alleen propionzuur kan omgezet worden
naar glucose.
Een koe met hypoglycemie kan je niet oraal helpen, alleen via een infuus met suikers.
Lipiden
Belangrijkste fracties: triglyceriden, fosfolipiden, cholesterol(esters) en NEFA.
Vetten lossen slecht op en moeten daarom in transporters gestoken worden om in het bloed
vervoerd te worden.
Triglyceriden
In de darm wordt in de enterocyt een vet opgenomen, afgebroken tot vrije vetzuren en dan terug
veresterd en in chylomicronen verpakt. Deze chylomicronen komen in de bloedbaan en meren aan
op receptoren aan de binnenkant van een bloedvaatje. Het receptormolecuul is lipoproteïnelipase.
Deze gaat hierop binden en de vetzuren vrijmaken van de glycerol. De glycerol gaat terug het bloed
in en wordt hergebruikt. De vetzuren gaan door het endotheel naar het doelweefsel. Ze worden
opgenomen door longchain fatty acids binding proteins.
Het receptormolecuul lipoproteïnelipase kan door
een weefsel in nood worden aangemaakt en aan
een bloedvaatje gezet worden.
Een tweede belangrijke transporter van vetten is
VLDL. Deze wordt in de lever aangemaakt.
Lege transporters zijn VLDL-rest of chylomicron-
rest.
VLDL-resten worden in de lever opgevuld met cholesterolesters. Nu hebben we te maken met een
LDL. Deze zal cholesterol vervoeren naar perifere weefsels.
Een chylomicron-rest zal samen met een deel van de VLDL-rest opgenomen worden in de lever via
een receptor-gemedieerde endocytose. Hier zal het nu opnieuw uit elkaar gehaald worden tot
aminozuren, cholesterol, vetzuren en fosfolipiden.
- Rol van glucose in de vetsynthese:
o In lever is de aanmaak van glycerol en vetzuren via de PPP
o In vetweefsel ook!
- Vetweefsel kan geen glycerol opnemen, maar maakt het zelf vanuit glucose (glycerolkinase is
niet in vetweefsel, alleen in de lever aanwezig)
2
Bij dit hoofdstuk is de achtergrondinformatie van Biochemie 1 en 2 wel handig nog even door te nemen.
Algemene aspecten
Omnivoren en carnivoren hebben een beperkt aantal voedingen per dag. De vertering en resorptie
hiervan is binnen ongeveer 4 uur na de maaltijd. Bij herkauwers is dit veel langer. Bij de carnivoren is
het van belang om tussen de maaltijden de glucoseconcentratie in het bloed constant te houden. De
glycemie mag namelijk niet te veel gaan verschillen en dus is het metabolisme van groot belang. Hier
hebben we een wisselwerking tussen de opnamefase en de mobilisatiefase. De mobilisatiefase houdt
in dat er reserves zullen worden aangesproken.
Extreem voorbeeld: winterslapers eten heel veel en dan maandenlang niets. Dan kan het lichaam
alsnog erin slagen het dier in leven te houden tijdens deze gigantische mobilisatiefase.
De vertering van voeding van nodig, omdat alleen kleine moleculen door het lichaam kunnen worden
opgenomen. Energiebronnen van het lichaam zijn onder andere: glucose, vetzuren, vluchtige
vetzuren en aminozuren. Deze zijn hiernaast ook van belang als bouwstenen voor eiwitten, enzymen,
hormonen, antilichamen etc. Een overmaat aan voedingsstoffen wordt opgeslagen onder de vorm
van vetweefsel en glycogeen. Eiwitten kunnen ook worden opgeslagen, maar niet gebruikt worden
voor de gluconeogenese en dus als energiebron later.
Centraal orgaan in het metabolisme is de lever.
De absorptiefase of opnamefase
Glucose en aminozuren kunnen opgenomen worden in het bloed en dan via de vena porta naar de
lever gaan. Hier zullen ze de glycemie constant helpen houden (dus de circulatie in gaan) en anders
opgeslagen worden.
Vetten en vetzuren gaan niet via de lever, omdat ze een totaal andere manier van transport vereisen.
Ze zullen door de enterocyten van de darm op glycerol geplakt worden om een TAG te maken. Deze
zullen dan via chylomicronen worden vervoerd via de lymfevaten naar het bloed. Ze krijgen de lever
dus niet te zien.
Glucose (galactose en fructose)
In de lever:
- Opslaan tot glycogeen
- Verbranden als energiebron
- Voor de vetsynthese gebruiken
In de spieren:
- Energiebron
- Glycogeenopslag
In vetweefsel:
- Gebruiken voor de vetsynthese
In de meeste andere weefsels kan glucose ook als energiebron gebruikt worden.
Glucose opname in de cellen
In de spier kan glucose alleen komen via de GLUT4-transporter op de cel. Deze is insuline-gevoelig.
Hierna zal via difussie glucose dan de cel in lopen. Dit is passief en kost geen energie (zou ook niet
logisch zijn om energie te verbranden bij brandstofopname). Dit noemen we gefaciliteerde difussie =
vergemakkelijkt door de GLUT4-transporter.
De spier zal het glucose gaan fosforyleren tot glucose-6-fosfaat. G6P kan de cel namelijk niet meer
verlaten.
1
, In de darm is de opname van glucose echter wel energie vereisend. Dit komt door de
concentratiegradiënt die hier andersom is (hoog glucose in darm, laag in bloed). Er moet bergop
geduwd worden en daarom is er ATP nodig.
De proximale tubulus in de nier is ook een voorbeeld van actieve resorptie van glucose. De ‘per
ongeluk’ gefilterde glucose moet allemaal teruggehaald worden. Te veel glucose in de urine kan
leiden tot osmotische diurese = probleem met terugresorberen van de glucose dan zal de hoge
concentratie alleen maar meer water gaan aantrekken en ga je alleen maar meer urineren. Dit
noemen we ookwel polyurie. De pompen die dit doen hebben wel een zogeheten nierdrempel =
capaciteit van actief transport van glucose in de proximale niertubulus. Hierna kan hij het dus niet
meer aan en laat hij glucose wegstromen dat hij niet kan resorberen. Bij een probleem met de
pompen, de glomerulus of een patiënt met hyperglycemie is er kant op een te glucose-rijke urine.
Rol van glucose en vluchtige vetzuren (VZZ) bij herkauwers
Herkauwers kunnen geen suikers uit het rantsoen opennemen wegens de pens met bacteriën. We
krijgen hier namelijk lactaatvorming en de vorming van VZZ. Alleen propionzuur kan omgezet worden
naar glucose.
Een koe met hypoglycemie kan je niet oraal helpen, alleen via een infuus met suikers.
Lipiden
Belangrijkste fracties: triglyceriden, fosfolipiden, cholesterol(esters) en NEFA.
Vetten lossen slecht op en moeten daarom in transporters gestoken worden om in het bloed
vervoerd te worden.
Triglyceriden
In de darm wordt in de enterocyt een vet opgenomen, afgebroken tot vrije vetzuren en dan terug
veresterd en in chylomicronen verpakt. Deze chylomicronen komen in de bloedbaan en meren aan
op receptoren aan de binnenkant van een bloedvaatje. Het receptormolecuul is lipoproteïnelipase.
Deze gaat hierop binden en de vetzuren vrijmaken van de glycerol. De glycerol gaat terug het bloed
in en wordt hergebruikt. De vetzuren gaan door het endotheel naar het doelweefsel. Ze worden
opgenomen door longchain fatty acids binding proteins.
Het receptormolecuul lipoproteïnelipase kan door
een weefsel in nood worden aangemaakt en aan
een bloedvaatje gezet worden.
Een tweede belangrijke transporter van vetten is
VLDL. Deze wordt in de lever aangemaakt.
Lege transporters zijn VLDL-rest of chylomicron-
rest.
VLDL-resten worden in de lever opgevuld met cholesterolesters. Nu hebben we te maken met een
LDL. Deze zal cholesterol vervoeren naar perifere weefsels.
Een chylomicron-rest zal samen met een deel van de VLDL-rest opgenomen worden in de lever via
een receptor-gemedieerde endocytose. Hier zal het nu opnieuw uit elkaar gehaald worden tot
aminozuren, cholesterol, vetzuren en fosfolipiden.
- Rol van glucose in de vetsynthese:
o In lever is de aanmaak van glycerol en vetzuren via de PPP
o In vetweefsel ook!
- Vetweefsel kan geen glycerol opnemen, maar maakt het zelf vanuit glucose (glycerolkinase is
niet in vetweefsel, alleen in de lever aanwezig)
2
