Metabolisme en Voeding: volledige samenvatting deel metabolisme

Metabolisme en voeding
Module 1: Biomoleculen
1. Belangrijke Klassen biomoleculen
- Suikers/koolhydraten
- Lipiden/vetten: vetzuren en glycerol
- Proteïnen/eiwitten: aminozuren en peptiden
- Nucleïnezuren: nucleotiden en basen
 Alle levensvormen op aarde gebruiken deze biomoleculen
 Stoffen zijn opgelost in waterig milieu in lichaam
 Waterige oplossingen zijn afgescheiden door membranen van elkaar
2. Suikers/koolhydraten
- Bouwstenen: monosachariden
- Bindingen: glycosidebindingen
- Belang van stereochemie: 2 suikers met gelijke samenstelling maar
verschillende bouw hebben verschillende eigenschappen
o L- en D-isomeren
o Mannose/glucose/galactose: verschil in spiegeling van
hydroxylgroepen
 Niet te onderscheiden op basis van gewicht
- Niet coderend in het genoom: enkel enzymes die suikers aanmaken
- Polymeren hebben geen unieke grootte
 Molecuulmassa is een variabel getal
- Meest abundante biomoleculen op aarde
- Belang: voeding, metabolisme, biomedische toepassingen
2.1.Disachariden
o Sucrose = glucose + fructose
 Alfa 1->2 binding
 Zit in voeding
 Relatie met caries en obesitas/diabetes
o Lactose = galactose + glucose
 Bèta 1->4 binding
 Belangrijkste suiker in moedermelk en koemelk
o Maltose = glucose + glucose
 Alfa 1->4 binding
 Tussenproduct in spijsvertering van zetmeel en bierproductie
2.2.Oligosachariden
Belang voor structuur van membranen
o Glycolipiden
 Vormen laagje op membranen
 Belangrijk voor structuur
o Glycoproteinen: suikerstruiken die op eiwitten zitten
 O-gebonden: aan AZ met OH groep
 N-gebonden: aan asparagineresidus van AZ
 Eiwitten die ge-exporteerd worden uit cel of in
celmembraan komen
 Leveren informatie bij interacties met andere structuren
2.3.Polysachariden
o Cellulose

,  Stijve kabel van glucose
 Bèta 1->4 bindingen
 Waterstofbruggen
 Heel sterk
 In celwanden

o Chitine
 N-acetyl glucosamine keten
 Structuurgevende polymeer in ongewervelde dieren:
 Exoskelet van insecten
o Pantser van schaaldieren
o Glucosaminoglycanen
 Bouwstenen zijn afgeleiden van reguliere suikers
 Sterk polair, negatieve ladingen
 Binden veel water
 Visceuze mengsels
 Repeterende disacharide eenheid
 Lange strengen
 Proteoglycanen: covalent gebonden aan een eiwit
 Functies in extracellulaire ruimte
 Hyaluronzuur: belangrijkste structuurpolymeer in
 Glasachtig lichaam (oog)
 Navelstreng
 Gewrichtsvloeistof
 Heparine: belangrijkste structuurpolymeer in bloedvaatwand
 Natuurlijke antistolling
 Medische toepassingen antistolling
 Bloedstolling in buisjes voorkomen
o Polysachariden voor energieopslag
 Zetmeel: D-glucose polymeer
 Belangrijkste energiereserve in planten
 Onvertakt: amylose
 spiraal
 Vertakt: amylase
 Glycogeen: functioneel belangrijke energiereserve in lever en
spieren
 In centrum klein eiwit: glycogenine
 Alfa 1-4 bindingen
 Zijtakken vast aan hoofdtak met alfa 1-6 bindingen
 Spieren gebruiken voor ATP-producten
 Lever: bloedsuikerspiegel op pijl houden
 Stokkage bij overmaat
 Mobilisatie bij tekort
 Dextranen:
 energiereserve en schuilhol voor bacteriën in
mondholte
 Aangemaakt door bacteriën
 Kan leiden tot tandvleesontsteking of caries
3. Lipiden/vetten
- Bouwstenen:

, o Vetzuren
o Alcoholdrager: glycerol, cholesterol
- Bindingen: ester en etherbindingen
- Chemisch zeer divers
- Altijd hydrofoob effect
- Niet gecodeerd in genoom: enkel enzymen die lipiden aanmaken
- Belang: voeding, metabolisme, membranen, biomedische toepassingen
3.1.Vetzuren
o Lengte: even aantal C-atomen
o Onvertakte koolwatestofstaaren
o Verzadigde vetzuren: enkel enkelvoudige C-C bindingen
o Onverzadigde vetzuren: minstens 1 cis C=C dubbele binding
 Positie van dubbele binding t.o.v. laatste koolstof wordt gebruikt
voor telling
 Trans vetten: ongezond
o Triviaalnamen, structuren vetzuren kennen (boek)

Structuur (geïoniseerd) Leng Systematische naam Smeltp
te unt (°C)
Verzadigde vetzuren
CH₃(CH₂)₁₂COO⁻ C14 tetradecanoaat (myristaat) 54
CH₃(CH₂)₁₄COO⁻ C16 hexadecanoaat (palmitaat) 63
CH₃(CH₂)₁₆COO⁻ C18 octadecanoaat (stearaat) 70
CH₃(CH₂)₁₈COO⁻ C20 eicosanoaat (arachidaat) 77
CH₃(CH₂)₂₀COO⁻ C22 docosanoaat (behenaat) 82
Onverzadigde vetzuren
CH₃(CH₂)₅CH=CH(CH₂)₇COO⁻ C16 cis-9-hexadecanoaat 0
(palmitoleaat)
CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COO⁻ C18 cis-9-octadecanoaat (oleaat) 16
CH₃(CH₂)₄(CH=CHCH₂)₂(CH₂)₆C C18 cis,cis-9,12-octadecadienaatᵃ 5
OO⁻
CH₃CH₂(CH=CHCH₂)₃(CH₂)₆CO C18 all-cis-9,12,15- -11
O⁻ octadecatrienaatᵇ
CH₃(CH₂)₄(CH=CHCH₂)₄(CH₂)₂C C20 all-cis-5,8,11,14- -50
OO⁻ eicosatetraenaatᶜ
a: linoleaat; b: linolenaat; c: arachidonaat.
o Belang:
 Vrije vetzuren: metabolieten
 Veresterd aan alcoholgroep: lipiden
3.2.Triglyceriden: triacyl-glycerolen
o Opbouw: 3 vetzuren veresterd met drie
OH-groepen van glycerol
o Bindingen
 Dierlijke vetten: verzadigde
vetzuren
 Hoge smelttemperatuur
 Plantaardige olieën of visolie:
onverzadigde vetzuren
 Lage smelttemperatuur

, o Vanderwaals interacties zijn meer uitgesproken bij verzadigde
vetzuren
 Hogere smelttemperatuur
o Belang:
 Macronutriënt: energie
 Energievooraad: vetweefsel
3.3.Membraanlipiden: glycerolipiden en sfingolipiden
o Opbouw glycerolipiden
 Twee vetzuren op aanpalende OH-groepen van glycerol
 Derde OH-groep glycerol: veresterd met een fosfaatgroep
 Fosfatidylgroep
 4 klassen afhankelijk van groep op
fosfatidyl
 Choline
 Ethanolamine
 Serine
 Inositol
o Opbouw sfingolipiden
 Een vetzuur op aminoalcohol van
sfingosine
 Fosfaatgroep of suikergoepen op
sfingosine
o Belang: amfipatiche structuren met
polaire kop en apolaire staart
 Worden bijeengedreven tot dubellagen
 Ontstaan lipidendubbellagen:
 Polaire koppen willen met water interageren
 Apoliare groepen worden weggedreven door water
 Maximale opstapeling als dubbellagen
 Vormen van biologische membranen
 Grenzen van cellen en subcellulaire organellen
 Waterwereld wordt gecompartimentaliseerd in kleine entiteiten
3.4.Cholesterol
o Opbouw
 4 ringstructuren: A, B, C, D
 Op D-ring: vertakte koolwaterstof
 Op A-ring: OH groep
 Op B-ring: 1 dubbele binding
 Tussen A-B en C-D ringen 2 methylgroepen
o Niet veresterd in membraan
o Veresterd in vetdruppeltjes in bloedbaan of in cellen
3.5.Het vloeibaar mozaiekmodel van biologische membranen
Opbouw
o Muleculaire dubbellaag door membraanlipiden
o Moleculen hebben zwakke aantrekkingskrachten tot elkaar:
vloeibaar
o Integrale membraaneiwitten met amfipatische opbouw dobberen in
dubbellaag
 Apolaire dele interageren met vetzuurstaarten
 Polaire delen interageren met waterwereld