DIERENFYSIOLOGIE
hoofdstuk 1 : inleiding
- fysiologie = de leer vd natuur der dingen
→ centrale vraag : hoe functioneert een dier?
❖ een antwoord mbv vss vakken (scheikunde, ecologie, etc)
→ deelgebieden
❖ mechanistische fysiologie (hoe werkt het lichaam)
❖ evolutionaire fysiologie (waarom lichaam op bep manier werkt)
❖ vergelijkende fysiologie (vergelijkt hoe vss organismen functioneren)
❖ omgevingsfysiologie/ecofysiologie (bestudeert hoe organismen reageren op
hun omgeving)
→ gebruik van hypothetico-deductieve methode als wetenschappelijke methode
❖ stappen:
1. ontdekking natuurlijk fenomeen
2. voorstelling verklarende werkhypothese (ik denk …)
3. opstellen experiment om hypothese te testen
4. observatie
5. verwerping of verfijning vd hypothese
❖ wetenschappelijke theorie bekomen door vss keren een bep hypothese
aangetoond via vss soorten experimenten
→ homeostase = het constant houden van zijn intern milieu ongeacht fluctuaties in
het extern milieu
❖ voordeel : onafhankelijkheid tov omringende milieu
❖ nadeel : energetisch kostelijk
❖ regulatoren vs conformers
● regulatoren = organismen die gebruik maken van homeostase
● conformers = organismen die geen gebruik maken van homeostase
● beide evolutief succesvol (dus homeostasis geen sleutel tot succes)
❖ gereguleerd door :
● zenuwstelsel
● endocrien stelsel
,hoofdstuk 2 : spijsvertering
- inleiding
→ 2 types :
❖ intracellulaire spijsvertering
● bij Protozoa, eenvoudige metazoa, mollusken
❖ extracellulaire spijsvertering (spijsverteringskanaal)
● bij de meeste diersoorten
● ontstaan :
1. invaginatie van organisme waar gespecialiseerde cellen
gecreëerd zijn (specifiek voor secretie van
spijsverteringsenzymen) om voedsel in invaginatie af te breken
tot bouwstenen
2. vorming inwendige zak (door verdere invaginatie) waardoor
mond/anus w gecreëerd, deze cellen knn zich specialiseren in
vrijstellen van spijsverteringsenzymen maar ook opnemen van
afgebroken producten in lichaam
੦ bv. neteldieren
3. vorming mond en anus met ertussen vss differentiaties zoals
spijsverteringsklieren, speekselklieren (soms tot gifklieren)
● typische bouw bij hogere dieren :
੦ pharynx -> oesophagus -> maag (via oesophageale sfincter die als
klep dient, hierin zure vertering) -> dunne darm (via gastric sfincter
die als klep dient, in begin neutralisatie, later vertering en
absorptie) : duodenum, jejenum en ileum -> caecum of caeca
(vertering) -> dikke darm (water en mineralenabsorptie
voor recuperatie) : colon, rectum -> anus (afvoer faeces)
● basale spijsverteringsprocessen
1. motiliteit (= beweeglijkheid)
❖ voortstuwende bewegingen (propulsie)
❖ mengende bewegingen
2. secretie
❖ van verteringssappen door exocriene klieren (= klieren
die stoffen afscheiden via afvoerbuisje naar buiten of
naar een lichaamsholte/lumen)
● bestaande uit water, mineralen, enzymen,
galzouten, mucus
3. vertering
❖ afbraak grote voedselmoleculen tot kleine, opneembare
eenheden via specifieke enzymen
4. absorptie
❖ transport van lumen naar
bloed/hemolymfe/lichaamsholte
- belangrijkste voedingsbestanddelen
→ voedsel = deel van externe omgeving waar verteerbare (opneembare) en
onverteerbare moleculen zitten
❖ onverteerbare w faeces
, ❖ opneembare hebben 2 functies (samen zorgen voor aanmaak en onderhoud
van cellen):
1. chemische energie leveren
2. bouwstenen, vitaminen, mineralen, water
→ welke componenten zijn het belangrijkst?
❖ gerangschikt op aantal kg
1. eiwitten
● functies : enzymen, structuur (keratine, spier), receptoren, membraankanalen,
globinen, antilichamen, hormonen
● eigenschappen:
੦ aminozuurketens
੦ belangrijke stikstofbron (want dieren knn geen kleine
stikstof-bevattende ionen assimileren in hun cellen)
੦ essentiële AZ : via voeding opnemen (zelf niet aanmaken)
➔ ‘just-in-time’-strategie = ze worden niet opgeslagen (dus niet
gestapeld), maar direct uit de voeding gehaald en meteen gebruikt
voor de aanmaak van eiwitten, als ze niet op tijd beschikbaar zijn stopt
de eiwitsynthese
➔ deficiënties :
➢ Kwashiorkor = ‘ziekte van het kind dat een broertje of zusje
krijgt’ (eerste kind verstoten vd borst voor moedermelk
waardoor geen inname van essentiële AZ)
> albumine (in bloed) daalt (synthese veel
verminderd) -> osmotische waarde in bloed
daalt -> weefselvocht komt niet meer in
bloed terecht -> oedeem (=zichtbare zwelling)
van lichaam doordat er te veel vocht ophoopt
in het weefsel tss de cellen)
➢ bij ratten : tryptofaan -> ooglensdegeneratie, histidine -> daling
hemoglobine, arginine -> degeneratie vd testes
2. lipiden
● eigenschappen
੦ talrijk aanwezig
੦ diverse structuur : hydrofobe CH-ketens (lineair/aromatisch)
➔ knn herkennen : sterolen, triglyceriden (vetten, oliën), fosfolipiden
● functies :
੦ celmembranen : sterolen + fosfolipiden
੦ energiestapeling (2x meer E per gewichtseenheid dan eiwitten en suikers)
: triglyceriden
੦ hormonale functies : steroïden (subgroep van sterolen)
੦ tegen warmte- en waterverlies : wasachtige stoffen
● biochemische flexibiliteit
੦ zelden tekorten, ongeacht maaltijdsamenstelling (door vss
omzettingen zoals suikers & eiwitten -> vetten of vetten ->
andere vetten)
੦ essentiële vetzuren bij mens zijn ω-3 en ω-6 vetzuren
(plantaardige oliën en visoliën)
, ➔ sommige dieren ontbreken enzymen die bep dubbele bindingen in
vetzuren knn maken
3. mineralen
● anorganische elementen (4% biomassa)
੦ andere puntjes zijn organisch
● functies (heel divers):
੦ osmotische druk (hfdst 6)
੦ zuur/base evenwicht
੦ membraanpotentialen
੦ enzymwerking
੦ bouwelementen (calcium voor skelet)
● regulatie
੦ mineraalconc w binnen nauwe grenzen gehouden
੦ absorptie thv darm
੦ excretie via urine, zweet, feces
● tekort : zelden (wel vaker ijzertekort)
● verdeling
੦ hoofdelementen (3,5% biomassa)
➔ Natrium (Na+)
➢ functies :
> belangrijkste ionaire component van extracellulaire
vloeistoffen (140mM)
> osmotische druk
> buffersystemen samen met P en bicarbonaat
> membraanpotentialen (samen met K+)
➢ tekort : spierkrampen, hartstoornissen, hypotensie
➔ Kalium (K+)
➢ functies :
> belangrijkste intracellulair monovalent kation (140mM)
> membraanpotentiaal (samen met Na+)
> glycogeen- en eiwitmetabolisme
➢ tekort : spierzwakte, hartstoornissen
➔ Magnesium (Mg+)
➢ functies :
> 50% ervan in skelet (reservoir)
> in weefsels vnl intracellulair
> co-factor voor afknippen fosfaten (ATPasen hebben het dus
nodig)
➢ tekort : tetanie (=maximale contractie van spieren, dus
spierkramp), aantasting CZS en hartstoornissen
➔ Calcium (Ca2+)
➢ functies :
> 99% ervan in beenderen en gebit (als fosfaat of carbonaat) >
reservoirfunctie
> neuronwerking, spierwerking en bloedstolling
> intracellulaire boodschapperfunctie
➢ bron : fruit, melkproducten, beenderen
, ➢ regulatie : vit D, parathormoon (bijschildklier), calcitonine
(schildklier)
> belangrijk bij kinderen & zwangere vrouwen omdat ze een
skelet moeten opbouwen (pos balans nodig = meer opnemen
dan verliezen)
➢ tekort : osteoporose(=botten w broos en zwak waardoor ze
snel breken) bij ouderen
➢ overmaat : nierstenen, hartstoornissen, depressies
➔ Chloor (Cl-)
➢ functie :
> belangrijkste extracellulair anion (100mM)
> volgt Na+
> osmoregulator + zuurtegraadregeling van het bloed
> in maag als HCl
➔ Fosfaat (PO43-)
➢ functie :
> 85% in skelet
> buffersysteem (HPO42-/H2PO4-) in bloed
> componenten in fosfolipiden, DNA/RNA, ATP/ADP,
gefosforyleerde eiwitten
➢ regulatie : o.a. door vit D en parathormoon
੦ sporenelementen (0,5% biomassa)
➔ onderzoek moeilijk (lage behoefte -> zelfden deficiënties)
➔ 3 groepen :
1. onontbeerlijke sporenelementen (we hebben ze nodig)
❖ Fe : hemoglobine (zuurstoftransport), cofactor
(catalase,cytochromen), tekort : anemie
(bloedarmoede)
❖ Zn : cofactor (Cu/ZnSOD, transcriptiefactoren,
lns-hexameren, koolzuuranhydrase), tekort :
stoornissen id huid, slijmvliezen, skelet,
geslachtsorganen
❖ Cu : cofactor (Cu/ZnSOD, oxidasen, oxygenasen)
❖ Mn : cofactor (MnSOD), enzym-activator
❖ Co : vitB12, tekort : anemie
❖ I : essentieel voor de aanmaak van thyroxine &
triiodothyronine (schildklierhormonen), tekort : krop
(=vergroting vd schildklier)
❖ F : in Ca-kristalstructuren (oa tanden)
❖ Cr : cofactor van insuline
❖ Se : cofactor van GPX (=enzym die lichaam beschermd
tegen oxidatieve stress), tRNA’s
❖ Mo : cofactor XO (stikstofmetabolisme)
❖ Si : beendergestel
❖ As : groei (ratten), hematopoësis (=vorming van
bloedcellen in beenmerg)
2. elementen met gekende metabole effecten (maar
essentialiteit onzeker)
, ❖ Ni, Sn, Br
3. elementen die voorkomen in levende wezens (betekenis?)
❖ Al, Be, Ge, Li, Rb, Sr
4. nucleïnezuren
5. carbohydraten
● 3 soorten op basis structuur:
1. monosacchariden (3-7 C-atomen)
o vb. N-acetyl-β-D-glucosamine → bouwsteen chitine (!
bij arthropoden), glucose, fructose, etc.
2. disacchariden (= combinaties tss 2 monosachariden)
o vb. lactose = galactose + glucose,
trehalose = glucose + glucose → bloedsuiker bij ecdysozoa,
sucrose = fructose + glucose → in nectar, maltose = glucose +
glucose → in vruchtenstroop
3. polysacchariden
o vb. glycogeen (ketens v glucose die zeer sterk vertakt
zijn, >10 monosacchariden), amylose en amylopectine (bij planten)
● 3 soorten op basis functie (structurele component, energieT,
energiestapeling):
1. structurele carbohydraten (koolhydraten spelen een rol in de opbouw
van cellen en organismen):
o chitine = N-acetylglucosamine-polymeer = exoskelet v arthropoden
o cellulose (planten)
o glycosylaties (glycoproteïnen en glycolipiden)
2. transportcarbohydraten (klein, wateroplosbaar):
o vertebraten: glucose (lactose in melk zoogdieren)
o insecten: trehalose
o (mono- en disacchariden)
3. energieopslagcarbohydraten (glucosestapeling):
o glycogeen:
➔ geen echte stapelingsmolecule voor E (vet = efficiënter)
➔ stapeling voor gevallen v acute nood (vooral door neuronen en
spiercellen)
➔ vnl. in lever, gliacellen, spiercellen
● biochemische flexibiliteit: lipiden + eiwitten knn omgezet w in carbohydraten:
o lipiden:
➔ afh. v organisme omzettingen lipiden in suikers moeilijk of niet
➔ bij mens: glycerol omzetten lukt, maar vetzuren n
➔ nematoden glyoxylaat cyclus → lukt wel!
o eiwitten:
➔ via gluconeogenese gedeamineerd en omgezet in carbohydraten
o carbohydraten:
➔ knn in elkaar omgezet w (nooit een probleem, geen essentiële
carbohydraten)
,6. vitaminen (“vitale aminen”: eerst ontdekte was amine (vit B1), rest n noodzakelijk, is
chemisch heterogene familie)
● geen calorische waarde! (n verbranden en n afbreken, gebruiken zoals opgenomen)
● organisme kan ze n zelf aanmaken → uit voedsel
● vitaminen zijn:
o noodzakelijke organische verbindingen
o een gevolg v evolutionair opportunisme:
➔ zelf geen E steken in aanmaak (want al aanwezig, zou nutteloos Everbruik
zijn)
➔ wel gevoeliger voor dietaire tekorten
➔ vb. vitamine A (uit wortels):
> opname β-caroteen afbreken en omzetten in retinol en deze inbouwen in
een eiwit (opsine) dat tot expressie komt in membranen v de
fotoreceptorcellen in de retina → rhodopsine (lichtgevoelig pigment)
o essentieel voor zeer diverse biologische functies
o co-enzymen
➔ binden aan EW
o soortspecifiek
o onstabiel (sommige)
➔ (vb. vitamine C) kan n tegen koken, UV, oxidatie,etc.
● avitaminose (volledig tekort) - hypovitaminose (gedeeltelijk tekort):
o typische pathologieën / groeistoornissen
o door tekort in voedsel, inefficiente opname, verstoord T
● hypervitaminose (te veel vitamine)
o mogelijk schadelijke gevolgen (vnl. vetoplosbare vitaminen)
● menselijke vitaminen:
o vetoplosbare vitaminen:
1. vitamine A (retinol)
➔ bron: bladgroenten, gele/oranje groenten
➔ functie:
> gezichtsvermogen
> genregulatie (binden op TSF)
> instandhouding epithelia (want dit weefsel heel gevoelig voor
tekorten)
➔ tekort:
> nachtblindheid (nyctalopie) = in schemering niks meer zien
> xerophtalmie (verhoorning cornea) → bij stevige tekorten (n
reversibel)
➔ overmaat:
> leverschade, huidschilfering, nausea, anorexia
2. vitamine D (calciferolen)
➔ bron: huid onder invloed van zonlicht (zelf aanmaken maar n tot finale
vorm zonder UV), en komt daarnaast uit voeding zoals vette vis,
eieren, lever en verrijkte producten of plantaardige ergosterolen
➔ functie (calciummetabolisme):
> absorptie v Ca2+ en PO43- uit darm
> uitwisseling v Ca2+
> calcificatieprocessen v het beenderstelsel
, ➔ tekort:
> rachitis (vervorming skelet door verminderde verkalking)
> osteomalacie (beenverweking)
> osteoporose (botverzwakking)
➔ overmaat:
> hypercalcemie (= ca-niveau in bloed veel te hoog, kan leiden tot
aderverkalking, nierstenen, etc.)
> calciumafzettingen op vss plaatsen in het lichaam
3. vitamine E (tocoferolen)
➔ bron: algemeen in dierlijk en plantaardig voedsel
➔ functie:
> antioxidant (v celmembranen) = voorkomt celschade
> bevordert absorptie v vit A
> stabiliteit celmembranen
➔ tekort (komt n vaak voor):
> anemie (bloedarmoede)
➔ overmaat:
> geen symptomen gekend
4. vitamine K (fylochinon)
➔ bron: darmflora (darmbacteriën) (volstaat), ook in groenten, lever…
➔ functie:
> stimuleert de synthese v bloedstollingsfactoren(lever)
➔ tekort:
> bloedingen
➔ overmaat:
> bloedafbraak
> geelzucht
> leverdysfunctie
o wateroplosbare vitaminen (B-groep en C)
➔ geen opslag (verwijdering overmaat via zweet & urine)
➔ B-complex: co-enzymen met verwante functies in het metabolisme
1. vitamine B1 (thiamine)
➔ bron: melk, organenvlees, volkorenproducten,noten,gist
➔ functie:
> co-enzym voor de decarboxylatiereacties (Krebs)
> neurofysiologische processen
➔ tekort:
> beri-beri (spierverzwakking, storingen PZS, cardiovasculaire
aandoeningen, oedeem)
➔ overmaat:
> hypotensie (te lage bloeddruk)
2. vitamine B2 (riboflavine)
➔ bron: melk, vlees, eieren, lever, bladgroenten, fruit,gist…
➔ functie:
> co-enzym (FAD/FMN) v enzymen v de cellulaire respiratie
(elektronenT)
➔ tekort:
> huidletsels aan mond en ogen (dunste huidlagen)
, > daling warmteproductie
➔ overmaat (deregulatie v sensorische neuronen):
> jeuk
> tintelend gevoel
3. vitamine B3 (niacine → nicotinamide en nicotinezuur)
➔ bron: rood vlees, vis, volkorengranen, melk
➔ functie:
> co-enzymen (NAD/NADP) v enzymen v het Emetabolisme
➔ tekort:
> pellagra (aantasting CZS, spijsverteringsstelsel en epithelia)
> 4 D’s: dermatitis, diarree, dementie, dood
➔ overmaat:
> jeuk
> branderig gevoel
> vasodilatatie (kleine bloedvaten w opengezet)
> dood
4. vitamine B5 (pantotheenzuur)
➔ bron: overal abundant (hoge conc. in champignons, bloemkool,
broccoli,...)
➔ functie:
> deel v Co-A , 1 v de belangrijkste co-enzymen v het Emetabolisme
➔ tekort:
> vrijwel ongekend
> in zeldzame gevallen; vermoeidheid, lusteloosheid
➔ overmaat:
> milde diarree
5. vitamine B6 (pyridoxine)
➔ bron: vis, lever, granen, bep groenten, gist,...
> pyridoxol (alcoholgroep), pyridoxal (aldehydegroep), pyridoxamine
(aminogroep)
➔ functie:
> co-enzym vh AZ-en vetzuurmetabolisme
> hemoglobinesynthese (transport O2)
➔ tekort: convulsies (stuiptrekkingen), anemie (bloedarmoede),
epitheliale veranderingen
➔ overmaat: aantasting CZS (fataal)
6. vitamine B8 (biotine)
➔ bron: melk, eierdooier, orgaanvlees, groenten, gist
➔ functie:
> co-enzym betrokken bij (de-)carboxylaties
➔ tekort:
> vermoeidheid, spierpijn, nausea, dermatitis (ontsteking v de huid)
➔ overmaat: niet gekend
➔ toepassing:
> binding met avidine (in het wit van een ei) of streptavidine
(immunotechnieken)
7. vitamine B9 (foliumzuur)
, ➔ bron: darmflora (maakt het voor ons maar niet voldoende),
bladgroenten, orgaanvlees, melk, granen,...
➔ functie:
> vorming van purine- en pyrimidineverbindingen, dus voor de
synthese van nucleïnezuren (DNA,RNA)
> co-enzym bij afbraak bep AZ
> maturatie erythrocyten (samen met B12)
➔ tekort:
> anemie, slijmvliesontsteking, gastro-intestinale problemen, tijdens
zwangerschap : spina bfida/open rug (=ruggenwervels sluiten niet
goed, wat schade aan het ruggenmerg kan veroorzaken)
➔ overmaat: geen gekend
8. vitamine B12 (cyanocobalamine, extrinsic factor)
➔ bron: n in plantaardige voedingsmiddelen, wel in vlees, vis en
zuivelproducten, ook in darmflora (dekt dagelijkse behoefte n)
➔ functie:
> bindt op mucoproteïne in de maag (intrinsic factor) en kan dan pas
w opgenomen (want grote molecule en kan dus n zomaar w
opgenomen)
> rol vergelijkbaar met vit B9 + vetmetabolisme
➔ tekort:
> door te lage opname
> door te lage synthese intrinsic factor (genetisch) → leidt tot
pernicieuse anemie = te weinig aanmaak v rode bloedcellen →
minder E want lichaam minder goed v zuurstof voorzien
> door concurrentie met parasieten (lintworm)
➔ overmaat:
> polycythemie (#rode bloedcellen te hoog) → gevolg: bloed w dikker
en dus verhoogd risico op bloedstolsels (trombose)
9. vitamine C (ascorbaat)
➔ bron: vnl groenten en vruchten (beetje in melk en vlees)
➔ functie:
> weinig stabiel (gevoelig aan licht, oxidatie, warmte)
> dagelijkse behoefte hoog
> betrokken bij redoxsystemen (cellulaire respiratie)
> antioxidant
> rol bij steroïdsynthese, hemoglobinesynthese, ijzertransport
➔ tekort:
> scheurbuik (scorbut) : slechte wondheling, verstoring beendergroei,
bloedingen (vit C belangrijk voor synthese van collageen die de
bloedvaten versterkt)
~ bij kinderen : ziekte van Barlow (door enkel met gesteriliseerde
melk te worden gevoed)
➔ overmaat:
> urineverzuring
> nierstenen
hoofdstuk 1 : inleiding
- fysiologie = de leer vd natuur der dingen
→ centrale vraag : hoe functioneert een dier?
❖ een antwoord mbv vss vakken (scheikunde, ecologie, etc)
→ deelgebieden
❖ mechanistische fysiologie (hoe werkt het lichaam)
❖ evolutionaire fysiologie (waarom lichaam op bep manier werkt)
❖ vergelijkende fysiologie (vergelijkt hoe vss organismen functioneren)
❖ omgevingsfysiologie/ecofysiologie (bestudeert hoe organismen reageren op
hun omgeving)
→ gebruik van hypothetico-deductieve methode als wetenschappelijke methode
❖ stappen:
1. ontdekking natuurlijk fenomeen
2. voorstelling verklarende werkhypothese (ik denk …)
3. opstellen experiment om hypothese te testen
4. observatie
5. verwerping of verfijning vd hypothese
❖ wetenschappelijke theorie bekomen door vss keren een bep hypothese
aangetoond via vss soorten experimenten
→ homeostase = het constant houden van zijn intern milieu ongeacht fluctuaties in
het extern milieu
❖ voordeel : onafhankelijkheid tov omringende milieu
❖ nadeel : energetisch kostelijk
❖ regulatoren vs conformers
● regulatoren = organismen die gebruik maken van homeostase
● conformers = organismen die geen gebruik maken van homeostase
● beide evolutief succesvol (dus homeostasis geen sleutel tot succes)
❖ gereguleerd door :
● zenuwstelsel
● endocrien stelsel
,hoofdstuk 2 : spijsvertering
- inleiding
→ 2 types :
❖ intracellulaire spijsvertering
● bij Protozoa, eenvoudige metazoa, mollusken
❖ extracellulaire spijsvertering (spijsverteringskanaal)
● bij de meeste diersoorten
● ontstaan :
1. invaginatie van organisme waar gespecialiseerde cellen
gecreëerd zijn (specifiek voor secretie van
spijsverteringsenzymen) om voedsel in invaginatie af te breken
tot bouwstenen
2. vorming inwendige zak (door verdere invaginatie) waardoor
mond/anus w gecreëerd, deze cellen knn zich specialiseren in
vrijstellen van spijsverteringsenzymen maar ook opnemen van
afgebroken producten in lichaam
੦ bv. neteldieren
3. vorming mond en anus met ertussen vss differentiaties zoals
spijsverteringsklieren, speekselklieren (soms tot gifklieren)
● typische bouw bij hogere dieren :
੦ pharynx -> oesophagus -> maag (via oesophageale sfincter die als
klep dient, hierin zure vertering) -> dunne darm (via gastric sfincter
die als klep dient, in begin neutralisatie, later vertering en
absorptie) : duodenum, jejenum en ileum -> caecum of caeca
(vertering) -> dikke darm (water en mineralenabsorptie
voor recuperatie) : colon, rectum -> anus (afvoer faeces)
● basale spijsverteringsprocessen
1. motiliteit (= beweeglijkheid)
❖ voortstuwende bewegingen (propulsie)
❖ mengende bewegingen
2. secretie
❖ van verteringssappen door exocriene klieren (= klieren
die stoffen afscheiden via afvoerbuisje naar buiten of
naar een lichaamsholte/lumen)
● bestaande uit water, mineralen, enzymen,
galzouten, mucus
3. vertering
❖ afbraak grote voedselmoleculen tot kleine, opneembare
eenheden via specifieke enzymen
4. absorptie
❖ transport van lumen naar
bloed/hemolymfe/lichaamsholte
- belangrijkste voedingsbestanddelen
→ voedsel = deel van externe omgeving waar verteerbare (opneembare) en
onverteerbare moleculen zitten
❖ onverteerbare w faeces
, ❖ opneembare hebben 2 functies (samen zorgen voor aanmaak en onderhoud
van cellen):
1. chemische energie leveren
2. bouwstenen, vitaminen, mineralen, water
→ welke componenten zijn het belangrijkst?
❖ gerangschikt op aantal kg
1. eiwitten
● functies : enzymen, structuur (keratine, spier), receptoren, membraankanalen,
globinen, antilichamen, hormonen
● eigenschappen:
੦ aminozuurketens
੦ belangrijke stikstofbron (want dieren knn geen kleine
stikstof-bevattende ionen assimileren in hun cellen)
੦ essentiële AZ : via voeding opnemen (zelf niet aanmaken)
➔ ‘just-in-time’-strategie = ze worden niet opgeslagen (dus niet
gestapeld), maar direct uit de voeding gehaald en meteen gebruikt
voor de aanmaak van eiwitten, als ze niet op tijd beschikbaar zijn stopt
de eiwitsynthese
➔ deficiënties :
➢ Kwashiorkor = ‘ziekte van het kind dat een broertje of zusje
krijgt’ (eerste kind verstoten vd borst voor moedermelk
waardoor geen inname van essentiële AZ)
> albumine (in bloed) daalt (synthese veel
verminderd) -> osmotische waarde in bloed
daalt -> weefselvocht komt niet meer in
bloed terecht -> oedeem (=zichtbare zwelling)
van lichaam doordat er te veel vocht ophoopt
in het weefsel tss de cellen)
➢ bij ratten : tryptofaan -> ooglensdegeneratie, histidine -> daling
hemoglobine, arginine -> degeneratie vd testes
2. lipiden
● eigenschappen
੦ talrijk aanwezig
੦ diverse structuur : hydrofobe CH-ketens (lineair/aromatisch)
➔ knn herkennen : sterolen, triglyceriden (vetten, oliën), fosfolipiden
● functies :
੦ celmembranen : sterolen + fosfolipiden
੦ energiestapeling (2x meer E per gewichtseenheid dan eiwitten en suikers)
: triglyceriden
੦ hormonale functies : steroïden (subgroep van sterolen)
੦ tegen warmte- en waterverlies : wasachtige stoffen
● biochemische flexibiliteit
੦ zelden tekorten, ongeacht maaltijdsamenstelling (door vss
omzettingen zoals suikers & eiwitten -> vetten of vetten ->
andere vetten)
੦ essentiële vetzuren bij mens zijn ω-3 en ω-6 vetzuren
(plantaardige oliën en visoliën)
, ➔ sommige dieren ontbreken enzymen die bep dubbele bindingen in
vetzuren knn maken
3. mineralen
● anorganische elementen (4% biomassa)
੦ andere puntjes zijn organisch
● functies (heel divers):
੦ osmotische druk (hfdst 6)
੦ zuur/base evenwicht
੦ membraanpotentialen
੦ enzymwerking
੦ bouwelementen (calcium voor skelet)
● regulatie
੦ mineraalconc w binnen nauwe grenzen gehouden
੦ absorptie thv darm
੦ excretie via urine, zweet, feces
● tekort : zelden (wel vaker ijzertekort)
● verdeling
੦ hoofdelementen (3,5% biomassa)
➔ Natrium (Na+)
➢ functies :
> belangrijkste ionaire component van extracellulaire
vloeistoffen (140mM)
> osmotische druk
> buffersystemen samen met P en bicarbonaat
> membraanpotentialen (samen met K+)
➢ tekort : spierkrampen, hartstoornissen, hypotensie
➔ Kalium (K+)
➢ functies :
> belangrijkste intracellulair monovalent kation (140mM)
> membraanpotentiaal (samen met Na+)
> glycogeen- en eiwitmetabolisme
➢ tekort : spierzwakte, hartstoornissen
➔ Magnesium (Mg+)
➢ functies :
> 50% ervan in skelet (reservoir)
> in weefsels vnl intracellulair
> co-factor voor afknippen fosfaten (ATPasen hebben het dus
nodig)
➢ tekort : tetanie (=maximale contractie van spieren, dus
spierkramp), aantasting CZS en hartstoornissen
➔ Calcium (Ca2+)
➢ functies :
> 99% ervan in beenderen en gebit (als fosfaat of carbonaat) >
reservoirfunctie
> neuronwerking, spierwerking en bloedstolling
> intracellulaire boodschapperfunctie
➢ bron : fruit, melkproducten, beenderen
, ➢ regulatie : vit D, parathormoon (bijschildklier), calcitonine
(schildklier)
> belangrijk bij kinderen & zwangere vrouwen omdat ze een
skelet moeten opbouwen (pos balans nodig = meer opnemen
dan verliezen)
➢ tekort : osteoporose(=botten w broos en zwak waardoor ze
snel breken) bij ouderen
➢ overmaat : nierstenen, hartstoornissen, depressies
➔ Chloor (Cl-)
➢ functie :
> belangrijkste extracellulair anion (100mM)
> volgt Na+
> osmoregulator + zuurtegraadregeling van het bloed
> in maag als HCl
➔ Fosfaat (PO43-)
➢ functie :
> 85% in skelet
> buffersysteem (HPO42-/H2PO4-) in bloed
> componenten in fosfolipiden, DNA/RNA, ATP/ADP,
gefosforyleerde eiwitten
➢ regulatie : o.a. door vit D en parathormoon
੦ sporenelementen (0,5% biomassa)
➔ onderzoek moeilijk (lage behoefte -> zelfden deficiënties)
➔ 3 groepen :
1. onontbeerlijke sporenelementen (we hebben ze nodig)
❖ Fe : hemoglobine (zuurstoftransport), cofactor
(catalase,cytochromen), tekort : anemie
(bloedarmoede)
❖ Zn : cofactor (Cu/ZnSOD, transcriptiefactoren,
lns-hexameren, koolzuuranhydrase), tekort :
stoornissen id huid, slijmvliezen, skelet,
geslachtsorganen
❖ Cu : cofactor (Cu/ZnSOD, oxidasen, oxygenasen)
❖ Mn : cofactor (MnSOD), enzym-activator
❖ Co : vitB12, tekort : anemie
❖ I : essentieel voor de aanmaak van thyroxine &
triiodothyronine (schildklierhormonen), tekort : krop
(=vergroting vd schildklier)
❖ F : in Ca-kristalstructuren (oa tanden)
❖ Cr : cofactor van insuline
❖ Se : cofactor van GPX (=enzym die lichaam beschermd
tegen oxidatieve stress), tRNA’s
❖ Mo : cofactor XO (stikstofmetabolisme)
❖ Si : beendergestel
❖ As : groei (ratten), hematopoësis (=vorming van
bloedcellen in beenmerg)
2. elementen met gekende metabole effecten (maar
essentialiteit onzeker)
, ❖ Ni, Sn, Br
3. elementen die voorkomen in levende wezens (betekenis?)
❖ Al, Be, Ge, Li, Rb, Sr
4. nucleïnezuren
5. carbohydraten
● 3 soorten op basis structuur:
1. monosacchariden (3-7 C-atomen)
o vb. N-acetyl-β-D-glucosamine → bouwsteen chitine (!
bij arthropoden), glucose, fructose, etc.
2. disacchariden (= combinaties tss 2 monosachariden)
o vb. lactose = galactose + glucose,
trehalose = glucose + glucose → bloedsuiker bij ecdysozoa,
sucrose = fructose + glucose → in nectar, maltose = glucose +
glucose → in vruchtenstroop
3. polysacchariden
o vb. glycogeen (ketens v glucose die zeer sterk vertakt
zijn, >10 monosacchariden), amylose en amylopectine (bij planten)
● 3 soorten op basis functie (structurele component, energieT,
energiestapeling):
1. structurele carbohydraten (koolhydraten spelen een rol in de opbouw
van cellen en organismen):
o chitine = N-acetylglucosamine-polymeer = exoskelet v arthropoden
o cellulose (planten)
o glycosylaties (glycoproteïnen en glycolipiden)
2. transportcarbohydraten (klein, wateroplosbaar):
o vertebraten: glucose (lactose in melk zoogdieren)
o insecten: trehalose
o (mono- en disacchariden)
3. energieopslagcarbohydraten (glucosestapeling):
o glycogeen:
➔ geen echte stapelingsmolecule voor E (vet = efficiënter)
➔ stapeling voor gevallen v acute nood (vooral door neuronen en
spiercellen)
➔ vnl. in lever, gliacellen, spiercellen
● biochemische flexibiliteit: lipiden + eiwitten knn omgezet w in carbohydraten:
o lipiden:
➔ afh. v organisme omzettingen lipiden in suikers moeilijk of niet
➔ bij mens: glycerol omzetten lukt, maar vetzuren n
➔ nematoden glyoxylaat cyclus → lukt wel!
o eiwitten:
➔ via gluconeogenese gedeamineerd en omgezet in carbohydraten
o carbohydraten:
➔ knn in elkaar omgezet w (nooit een probleem, geen essentiële
carbohydraten)
,6. vitaminen (“vitale aminen”: eerst ontdekte was amine (vit B1), rest n noodzakelijk, is
chemisch heterogene familie)
● geen calorische waarde! (n verbranden en n afbreken, gebruiken zoals opgenomen)
● organisme kan ze n zelf aanmaken → uit voedsel
● vitaminen zijn:
o noodzakelijke organische verbindingen
o een gevolg v evolutionair opportunisme:
➔ zelf geen E steken in aanmaak (want al aanwezig, zou nutteloos Everbruik
zijn)
➔ wel gevoeliger voor dietaire tekorten
➔ vb. vitamine A (uit wortels):
> opname β-caroteen afbreken en omzetten in retinol en deze inbouwen in
een eiwit (opsine) dat tot expressie komt in membranen v de
fotoreceptorcellen in de retina → rhodopsine (lichtgevoelig pigment)
o essentieel voor zeer diverse biologische functies
o co-enzymen
➔ binden aan EW
o soortspecifiek
o onstabiel (sommige)
➔ (vb. vitamine C) kan n tegen koken, UV, oxidatie,etc.
● avitaminose (volledig tekort) - hypovitaminose (gedeeltelijk tekort):
o typische pathologieën / groeistoornissen
o door tekort in voedsel, inefficiente opname, verstoord T
● hypervitaminose (te veel vitamine)
o mogelijk schadelijke gevolgen (vnl. vetoplosbare vitaminen)
● menselijke vitaminen:
o vetoplosbare vitaminen:
1. vitamine A (retinol)
➔ bron: bladgroenten, gele/oranje groenten
➔ functie:
> gezichtsvermogen
> genregulatie (binden op TSF)
> instandhouding epithelia (want dit weefsel heel gevoelig voor
tekorten)
➔ tekort:
> nachtblindheid (nyctalopie) = in schemering niks meer zien
> xerophtalmie (verhoorning cornea) → bij stevige tekorten (n
reversibel)
➔ overmaat:
> leverschade, huidschilfering, nausea, anorexia
2. vitamine D (calciferolen)
➔ bron: huid onder invloed van zonlicht (zelf aanmaken maar n tot finale
vorm zonder UV), en komt daarnaast uit voeding zoals vette vis,
eieren, lever en verrijkte producten of plantaardige ergosterolen
➔ functie (calciummetabolisme):
> absorptie v Ca2+ en PO43- uit darm
> uitwisseling v Ca2+
> calcificatieprocessen v het beenderstelsel
, ➔ tekort:
> rachitis (vervorming skelet door verminderde verkalking)
> osteomalacie (beenverweking)
> osteoporose (botverzwakking)
➔ overmaat:
> hypercalcemie (= ca-niveau in bloed veel te hoog, kan leiden tot
aderverkalking, nierstenen, etc.)
> calciumafzettingen op vss plaatsen in het lichaam
3. vitamine E (tocoferolen)
➔ bron: algemeen in dierlijk en plantaardig voedsel
➔ functie:
> antioxidant (v celmembranen) = voorkomt celschade
> bevordert absorptie v vit A
> stabiliteit celmembranen
➔ tekort (komt n vaak voor):
> anemie (bloedarmoede)
➔ overmaat:
> geen symptomen gekend
4. vitamine K (fylochinon)
➔ bron: darmflora (darmbacteriën) (volstaat), ook in groenten, lever…
➔ functie:
> stimuleert de synthese v bloedstollingsfactoren(lever)
➔ tekort:
> bloedingen
➔ overmaat:
> bloedafbraak
> geelzucht
> leverdysfunctie
o wateroplosbare vitaminen (B-groep en C)
➔ geen opslag (verwijdering overmaat via zweet & urine)
➔ B-complex: co-enzymen met verwante functies in het metabolisme
1. vitamine B1 (thiamine)
➔ bron: melk, organenvlees, volkorenproducten,noten,gist
➔ functie:
> co-enzym voor de decarboxylatiereacties (Krebs)
> neurofysiologische processen
➔ tekort:
> beri-beri (spierverzwakking, storingen PZS, cardiovasculaire
aandoeningen, oedeem)
➔ overmaat:
> hypotensie (te lage bloeddruk)
2. vitamine B2 (riboflavine)
➔ bron: melk, vlees, eieren, lever, bladgroenten, fruit,gist…
➔ functie:
> co-enzym (FAD/FMN) v enzymen v de cellulaire respiratie
(elektronenT)
➔ tekort:
> huidletsels aan mond en ogen (dunste huidlagen)
, > daling warmteproductie
➔ overmaat (deregulatie v sensorische neuronen):
> jeuk
> tintelend gevoel
3. vitamine B3 (niacine → nicotinamide en nicotinezuur)
➔ bron: rood vlees, vis, volkorengranen, melk
➔ functie:
> co-enzymen (NAD/NADP) v enzymen v het Emetabolisme
➔ tekort:
> pellagra (aantasting CZS, spijsverteringsstelsel en epithelia)
> 4 D’s: dermatitis, diarree, dementie, dood
➔ overmaat:
> jeuk
> branderig gevoel
> vasodilatatie (kleine bloedvaten w opengezet)
> dood
4. vitamine B5 (pantotheenzuur)
➔ bron: overal abundant (hoge conc. in champignons, bloemkool,
broccoli,...)
➔ functie:
> deel v Co-A , 1 v de belangrijkste co-enzymen v het Emetabolisme
➔ tekort:
> vrijwel ongekend
> in zeldzame gevallen; vermoeidheid, lusteloosheid
➔ overmaat:
> milde diarree
5. vitamine B6 (pyridoxine)
➔ bron: vis, lever, granen, bep groenten, gist,...
> pyridoxol (alcoholgroep), pyridoxal (aldehydegroep), pyridoxamine
(aminogroep)
➔ functie:
> co-enzym vh AZ-en vetzuurmetabolisme
> hemoglobinesynthese (transport O2)
➔ tekort: convulsies (stuiptrekkingen), anemie (bloedarmoede),
epitheliale veranderingen
➔ overmaat: aantasting CZS (fataal)
6. vitamine B8 (biotine)
➔ bron: melk, eierdooier, orgaanvlees, groenten, gist
➔ functie:
> co-enzym betrokken bij (de-)carboxylaties
➔ tekort:
> vermoeidheid, spierpijn, nausea, dermatitis (ontsteking v de huid)
➔ overmaat: niet gekend
➔ toepassing:
> binding met avidine (in het wit van een ei) of streptavidine
(immunotechnieken)
7. vitamine B9 (foliumzuur)
, ➔ bron: darmflora (maakt het voor ons maar niet voldoende),
bladgroenten, orgaanvlees, melk, granen,...
➔ functie:
> vorming van purine- en pyrimidineverbindingen, dus voor de
synthese van nucleïnezuren (DNA,RNA)
> co-enzym bij afbraak bep AZ
> maturatie erythrocyten (samen met B12)
➔ tekort:
> anemie, slijmvliesontsteking, gastro-intestinale problemen, tijdens
zwangerschap : spina bfida/open rug (=ruggenwervels sluiten niet
goed, wat schade aan het ruggenmerg kan veroorzaken)
➔ overmaat: geen gekend
8. vitamine B12 (cyanocobalamine, extrinsic factor)
➔ bron: n in plantaardige voedingsmiddelen, wel in vlees, vis en
zuivelproducten, ook in darmflora (dekt dagelijkse behoefte n)
➔ functie:
> bindt op mucoproteïne in de maag (intrinsic factor) en kan dan pas
w opgenomen (want grote molecule en kan dus n zomaar w
opgenomen)
> rol vergelijkbaar met vit B9 + vetmetabolisme
➔ tekort:
> door te lage opname
> door te lage synthese intrinsic factor (genetisch) → leidt tot
pernicieuse anemie = te weinig aanmaak v rode bloedcellen →
minder E want lichaam minder goed v zuurstof voorzien
> door concurrentie met parasieten (lintworm)
➔ overmaat:
> polycythemie (#rode bloedcellen te hoog) → gevolg: bloed w dikker
en dus verhoogd risico op bloedstolsels (trombose)
9. vitamine C (ascorbaat)
➔ bron: vnl groenten en vruchten (beetje in melk en vlees)
➔ functie:
> weinig stabiel (gevoelig aan licht, oxidatie, warmte)
> dagelijkse behoefte hoog
> betrokken bij redoxsystemen (cellulaire respiratie)
> antioxidant
> rol bij steroïdsynthese, hemoglobinesynthese, ijzertransport
➔ tekort:
> scheurbuik (scorbut) : slechte wondheling, verstoring beendergroei,
bloedingen (vit C belangrijk voor synthese van collageen die de
bloedvaten versterkt)
~ bij kinderen : ziekte van Barlow (door enkel met gesteriliseerde
melk te worden gevoed)
➔ overmaat:
> urineverzuring
> nierstenen
