Voeding FA-BA212
Voorbereiding WC1 - Metabolisme van koolhydraten
1.
Glucose: Lactose: Glycogeen:
Koolhydraten geven het lichaam energie. Vooral voor de hersenen en rode bloedcellen zijn
koolhydraten erg belangrijk. De hersenen kunnen zelfs niet zonder glucose, een soort koolhydraat.
Koolhydraten doen meer dan energie geven.
2. Schema’s (koolhydraatmetabolisme)
3.
Metabole Anabool/ Omstandigheden
route katabool
aerobe Katabool Bij normale omstandigheden glucose afbraak. 7 ATP
glycolyse
anaerobe Katabool Bij ischemie, reperfusieschade en na maximale inspanning >2 min. Pyruvaat wordt
glycolyse lactaat i.p.v acetyl CoA 2 ATP
citroenzuur- Amphibool Omzetting acetyl coA tot 10 ATP.
cyclus
Glycogenese Anabool Bij hoge bloedspiegels omzet glucose tot glycogeen.
Glycogeno- Katabool Afbraak van glycogeen, dus als er glucose nodig is.
lyse
Pentosefos- Anabool Bij behoefte NADPH en ribose-5-fosfaat.
faatcyclus
Gluconeo- Anabool In lever lactaat omzetten tot glucose.
genese
Cori-cyclus Katabool Zuurstoftekort door extreme sport. Zuurstofopname in spier is niet goed genoeg voor
re-oxidatie van al het gevormde NADH.
4.
Volledige aerobe verbranding van 1 molecuul glucose tot CO 2 en H20 = 32 ATP
Aerobe glycolyse = 2 ATP en 2 NADH totaal = 7 ATP
Anaerobe glycolyse = 2 ATP (NADH wordt weer omgezet in NAD)
Oxidatieve decarboxylering = 2 NADH = 5 ATP
Citroenzuurcyclus = 2 ATP + 2 FADH + 6 NADH totaal = 20 ATP
5.
Effect alcohol op koolhydraatmetabolisme: wordt in de lever afgebroken via cytosolisch alcohol
dehydrogenase route (NAD+ als cofactor), microsomale ethanol oxidizin system (MEOS via P450
enzym) en peroxisome systeem (gebruikt catalase). Het product van alle drie de systemen is
acetaldehyde, wat de mitochondria in gaat voor verdere oxidatie tot acetaat. Metabole effecten zijn
1
, inhibitie van TCA cyclus (kreb/cytroenzuurcyclus) en gluconeogenese (hoge NADH:NAD+ ratio).
De afbrak ethanol gepletterd de NAD+ voorraad. Lactose-intolerantie: wanneer een persoon lactose
niet volledig kan verteren heet dit lactose malabsorptie, wanneer een persoon klachten krijgt bij een
aanbevolen hoeveelheid melkproducten per dag, dan is het een intolerantie. Dit vindt bij ongeveer
1/3 van de bevolking plaats. Een persoon maakt te weinig lactase aan in de darmwand van de dunne
darm.
Sorbitolstapeling: sorbitol is een suikeralcohol, bij opstapeling geeft het een hoge osmotische
waarde aantrekking vocht. In de lever wordt sorbitol omgezet door het enzym sorbitol
dehydrogenase via oxidatie tot fructose
Werkcollege 1 – opgaven
1a. Glycogeen in de lever (weinig glucose aanwezig). Het gaat hier dus om de glycogenolyse:
glycogeen afbraak. Glucose-6-fosfaat is de eerste stap na glucose-1-fosfaat en klaar om op te slaan.
1b. Koolhydraten worden opgeslagen in de vorm van glycogeen. Dit gebeurt in de lever en
spiercellen. In voedingsvezels en zetmeel. Dit vind je in groente, fruit, aardappel en noten. Zetmeel
zit in brood, pasta, rijst, aardappel.
1c. De glucose heeft de aerobe glycolyse doorlopen en is nu aan het begin van de citroenzuurcyclus
als citraat.
1d. Volledige verbranding van lactose -> lactose is een disacharide dus wordt de glycolyse 2x
doorlopen en de citroenzuurcyclus 4x -> 32 x 2 = 64 ATP
Een monosacharide levert 32 ATP op.
1e. Lactose is een disacharide, dus eerst omzetten glucose en galactose
Uit 1 glucose is 2 pyruvaat (citroenzuurcyclus en oxidatieve decarboxylering)
Glycolyse: 2 x 2,5 (NADH) + 2 (2 ATP verlies 2 x 2 = 4 ATP winst) = 7 ATP 2x7 = 14 ATP
Er wordt dus 4x NADH gevormd = 4 x 2,5 = 10 ATP
In totaal: 14 + 10 = 24 ATP
2a. Bij de oude ratten is de enzymactiviteit achteruitgegaan dus ook de enzymactiviteit van lactase is
achteruitgegaan, hierdoor kunnen ze lactose minder goed afbreken en zijn ze als het ware een soort
‘lactose-intolerant’. Bij consumptie van lactose in grote maten.
Er ontstaan ook enzymen die water aantrekken wat diarree veroorzaakt.
2b. Aziatische en Afrikaanse bevolking: hebben geen lactase
2c. Deze mensen vermijden produceten met melk of lactose. Lactose als vulmiddel kan geen kwaad
dat is een kleine hoeveelheid. Apotheek geeft druppels. In de druppels zit een oplossing van lactase:
De stof (enzym) die de lactose splitst in glucose en galactose, zodat de suiker moleculen in het
lichaam kunnen worden opgenomen.
2d.
2e. Anaerobe verbranding lijkt maar er is geen zuurstoftekort voor de afbraak ethanol is NADH+
nodig. Dus 2 ATP (anaerobe glycolyse).
2f. Gluconeogenese
2
,2g. Gluconeogenese en citroenzuurcyclus wordt geremd, maar eigenlijk alle reacties waarbij NAD+
nodig is, wordt geremd door het nuttigen van alcohol. Voor reacties waarbij NADH nodig is, is er
geen probleem.
3a. Pentose fosfaat rout (PPP = pentose phosphate pathway)
3b. Ja, het is bij insuline resistente ratten niet gek dat deze route is gebruikt. Er kan namelijk geen
glucose worden opgenomen in de cellen, waardoor deze niet de glycolyse in kan.
Insuline resistentie minder glucose wordt omgezet tot glycogeen. Ja minder glucose omzetting
tot glycogen meer glucose om de andere routes te doorlopen.
Als je geen glycogeen meer hebt en er is genoeg glucose verbruikt in de cellen vetopslag via
vetzuursynthese.
3c. NADPH dient voor de vetsynthese en is een elektronendrager.
3d. Het aldose reductase enzym kan glucose omzetten in sorbitol. Dit vindt plaats in veel
weefsels als er een overmaat aan glucose in het bloed aanwezig is (lever, retina, nieren en de
Schwann cellen)
In de lever: sorbitol fuctose omzetting via sorbitol hydrogenase kan deelnemen in
Glycolyse pyruvaat reactieproduct van glycolyse.
3e. Retina: geen sorbitol hydrogenase sorbitol stapelt op hoge osmotische waarde vocht
aantrekking vochtophoping zwelling van de lens staar.
Schwann: geen sorbitol hydrogenase sorbitol opstapeling vochtophoping zwelling cellen
demyelinisatie zenuwsignaal transductie wordt niet goed geleid zenuw sterft af perifere
neuropathie.
Normaal: geen sorbitol opstapeling, want insuline en glucagon reguleren voldoende de omzetting
van glucose.
DM2: langdurige hoge bloedglucosespiegels, door insuline resistentie glucose gaat de retina en
Schwann cellen in omzetting tot sorbitol via aldose reductase enzym geen sorbitol
hydrogenase sorbitol wordt niet omgezet opstapeling en vochtophoping.
Casiustiek 1 – voorbereiding
1a. Koolhydraten worden in monosachariden geknipt in de maag. Vervolgens wordt het
geabsorbeerd door de darm. Dan kan de glucose in de cellen worden omgezet tot energie in de vorm
van ATP. Speeksel bevat amylase. Zet het om tot monosachariden. In de maag wordt verteren van
koolhydraten verder gedaan.
1b. Dit heeft te maken met de GLUT-2 transporters in de darm (of GLUT-4 transporters onder invloed
van insuline). Glucose wordt samen met natrium over het epitheel van de darm getransporteerd.
Door deze bestandsdelen samen toe te voegen, wordt het middel dus sneller en beter
geabsorbeerd. Disacharriden worden gehydrolyseerd tot monosacharriden in de darm.
3
, 2a. Suikers (of cellulose?), zetmeel en vezels. Suikers is een voorbeeld
van een suikerklontje. Zetmeel zit vooral in aardappelen en
graanproducten. Vezels zitten in bonen en brood.
Cellulose is een vezelige stof, terwijl zetmeel een veel lossere
structuur heeft. Dit zorgt ervoor dat zetmeel goed kan worden opgenomen,
omdat de bindingen makkelijker kunnen worden afgebroken. Cellulose
wordt moeilijk opgenomen, doordat de binding erg sterk is. Het kan
namelijk ook crosslinks vorm en Suikers, olisacharriden, polysachariden
2b. Suiker: Zit eigenlijk overal in, niet alleen in snoep, maar ook in fruit. Het
zorgt voor het direct krijgen van energie.
Vezel: goed voor je darmen en zorgen voor zachte poep. Helpen ook mee
aan het verkrijgen van een goed cholesterolgehalte en het verkleinen van
de kans op ziekten
Zetmeel: hiervan raak je verzadigd en krijg je hardere poep. Verlaagt het
suikergehalte in het bloed en maakt de dikke darm gezonder.
2c. De glycemische index van sorbitol is een 9. Dat betekent dat het niet
veel invloed heeft op de bloedsuikerspiegel. Suiker heeft dit wel, wat erg
nadelig is voor mensen met diabetes. Hierdoor is het voordelig om sorbitol
te gebruiken, het heeft namelijk bijna de gelijke hoeveelheid aan zoetheid
3a. Insuline wil daling van bloedsuikerspiegel.
Glucagon wil verhoging van bloedsuikerspiegel
Metabole route Insuline Glucagon
Glycolyse Stimulatie Remming
Gluconeogenese Remming Stimulatie
Glycogenese Stimulatie Remming
Glycogenolyse Remming Stimulatie
Glucose opname in Stimulatie Geen effect
spier/vet
3b. Type 1 Alvleesklier maakt geen insuline aan. Dus ß-cellen zijn kapot
Type 2 Alvleesklier maakt minder insuline aan en insuline werkt niet meer goed. Er is dus een
insuline resistentie.
Dit zorgt er bij beide types voor dat er te veel glucose is in het bloed en de bloedsuikerspiegel erg
schommelt.
3c. De hoeveelheid koolhydraat in de voeding zo laag mogelijk houden. Bij een hoge glycemische
index wordt de suiker snel afgebroken, dus je hebt er niet lang energie van. Bij een lage glycemische
index, kan je langer gebruik maken van de energie die hiervan komt.
De glycemische last is een numerische score die wordt gegeven. Dus je wilt dat je glycemische last
onder de 100 blijft. Dit is het aantal suikerachtige voeding die je tot je neemt op een dag.
4
Voorbereiding WC1 - Metabolisme van koolhydraten
1.
Glucose: Lactose: Glycogeen:
Koolhydraten geven het lichaam energie. Vooral voor de hersenen en rode bloedcellen zijn
koolhydraten erg belangrijk. De hersenen kunnen zelfs niet zonder glucose, een soort koolhydraat.
Koolhydraten doen meer dan energie geven.
2. Schema’s (koolhydraatmetabolisme)
3.
Metabole Anabool/ Omstandigheden
route katabool
aerobe Katabool Bij normale omstandigheden glucose afbraak. 7 ATP
glycolyse
anaerobe Katabool Bij ischemie, reperfusieschade en na maximale inspanning >2 min. Pyruvaat wordt
glycolyse lactaat i.p.v acetyl CoA 2 ATP
citroenzuur- Amphibool Omzetting acetyl coA tot 10 ATP.
cyclus
Glycogenese Anabool Bij hoge bloedspiegels omzet glucose tot glycogeen.
Glycogeno- Katabool Afbraak van glycogeen, dus als er glucose nodig is.
lyse
Pentosefos- Anabool Bij behoefte NADPH en ribose-5-fosfaat.
faatcyclus
Gluconeo- Anabool In lever lactaat omzetten tot glucose.
genese
Cori-cyclus Katabool Zuurstoftekort door extreme sport. Zuurstofopname in spier is niet goed genoeg voor
re-oxidatie van al het gevormde NADH.
4.
Volledige aerobe verbranding van 1 molecuul glucose tot CO 2 en H20 = 32 ATP
Aerobe glycolyse = 2 ATP en 2 NADH totaal = 7 ATP
Anaerobe glycolyse = 2 ATP (NADH wordt weer omgezet in NAD)
Oxidatieve decarboxylering = 2 NADH = 5 ATP
Citroenzuurcyclus = 2 ATP + 2 FADH + 6 NADH totaal = 20 ATP
5.
Effect alcohol op koolhydraatmetabolisme: wordt in de lever afgebroken via cytosolisch alcohol
dehydrogenase route (NAD+ als cofactor), microsomale ethanol oxidizin system (MEOS via P450
enzym) en peroxisome systeem (gebruikt catalase). Het product van alle drie de systemen is
acetaldehyde, wat de mitochondria in gaat voor verdere oxidatie tot acetaat. Metabole effecten zijn
1
, inhibitie van TCA cyclus (kreb/cytroenzuurcyclus) en gluconeogenese (hoge NADH:NAD+ ratio).
De afbrak ethanol gepletterd de NAD+ voorraad. Lactose-intolerantie: wanneer een persoon lactose
niet volledig kan verteren heet dit lactose malabsorptie, wanneer een persoon klachten krijgt bij een
aanbevolen hoeveelheid melkproducten per dag, dan is het een intolerantie. Dit vindt bij ongeveer
1/3 van de bevolking plaats. Een persoon maakt te weinig lactase aan in de darmwand van de dunne
darm.
Sorbitolstapeling: sorbitol is een suikeralcohol, bij opstapeling geeft het een hoge osmotische
waarde aantrekking vocht. In de lever wordt sorbitol omgezet door het enzym sorbitol
dehydrogenase via oxidatie tot fructose
Werkcollege 1 – opgaven
1a. Glycogeen in de lever (weinig glucose aanwezig). Het gaat hier dus om de glycogenolyse:
glycogeen afbraak. Glucose-6-fosfaat is de eerste stap na glucose-1-fosfaat en klaar om op te slaan.
1b. Koolhydraten worden opgeslagen in de vorm van glycogeen. Dit gebeurt in de lever en
spiercellen. In voedingsvezels en zetmeel. Dit vind je in groente, fruit, aardappel en noten. Zetmeel
zit in brood, pasta, rijst, aardappel.
1c. De glucose heeft de aerobe glycolyse doorlopen en is nu aan het begin van de citroenzuurcyclus
als citraat.
1d. Volledige verbranding van lactose -> lactose is een disacharide dus wordt de glycolyse 2x
doorlopen en de citroenzuurcyclus 4x -> 32 x 2 = 64 ATP
Een monosacharide levert 32 ATP op.
1e. Lactose is een disacharide, dus eerst omzetten glucose en galactose
Uit 1 glucose is 2 pyruvaat (citroenzuurcyclus en oxidatieve decarboxylering)
Glycolyse: 2 x 2,5 (NADH) + 2 (2 ATP verlies 2 x 2 = 4 ATP winst) = 7 ATP 2x7 = 14 ATP
Er wordt dus 4x NADH gevormd = 4 x 2,5 = 10 ATP
In totaal: 14 + 10 = 24 ATP
2a. Bij de oude ratten is de enzymactiviteit achteruitgegaan dus ook de enzymactiviteit van lactase is
achteruitgegaan, hierdoor kunnen ze lactose minder goed afbreken en zijn ze als het ware een soort
‘lactose-intolerant’. Bij consumptie van lactose in grote maten.
Er ontstaan ook enzymen die water aantrekken wat diarree veroorzaakt.
2b. Aziatische en Afrikaanse bevolking: hebben geen lactase
2c. Deze mensen vermijden produceten met melk of lactose. Lactose als vulmiddel kan geen kwaad
dat is een kleine hoeveelheid. Apotheek geeft druppels. In de druppels zit een oplossing van lactase:
De stof (enzym) die de lactose splitst in glucose en galactose, zodat de suiker moleculen in het
lichaam kunnen worden opgenomen.
2d.
2e. Anaerobe verbranding lijkt maar er is geen zuurstoftekort voor de afbraak ethanol is NADH+
nodig. Dus 2 ATP (anaerobe glycolyse).
2f. Gluconeogenese
2
,2g. Gluconeogenese en citroenzuurcyclus wordt geremd, maar eigenlijk alle reacties waarbij NAD+
nodig is, wordt geremd door het nuttigen van alcohol. Voor reacties waarbij NADH nodig is, is er
geen probleem.
3a. Pentose fosfaat rout (PPP = pentose phosphate pathway)
3b. Ja, het is bij insuline resistente ratten niet gek dat deze route is gebruikt. Er kan namelijk geen
glucose worden opgenomen in de cellen, waardoor deze niet de glycolyse in kan.
Insuline resistentie minder glucose wordt omgezet tot glycogeen. Ja minder glucose omzetting
tot glycogen meer glucose om de andere routes te doorlopen.
Als je geen glycogeen meer hebt en er is genoeg glucose verbruikt in de cellen vetopslag via
vetzuursynthese.
3c. NADPH dient voor de vetsynthese en is een elektronendrager.
3d. Het aldose reductase enzym kan glucose omzetten in sorbitol. Dit vindt plaats in veel
weefsels als er een overmaat aan glucose in het bloed aanwezig is (lever, retina, nieren en de
Schwann cellen)
In de lever: sorbitol fuctose omzetting via sorbitol hydrogenase kan deelnemen in
Glycolyse pyruvaat reactieproduct van glycolyse.
3e. Retina: geen sorbitol hydrogenase sorbitol stapelt op hoge osmotische waarde vocht
aantrekking vochtophoping zwelling van de lens staar.
Schwann: geen sorbitol hydrogenase sorbitol opstapeling vochtophoping zwelling cellen
demyelinisatie zenuwsignaal transductie wordt niet goed geleid zenuw sterft af perifere
neuropathie.
Normaal: geen sorbitol opstapeling, want insuline en glucagon reguleren voldoende de omzetting
van glucose.
DM2: langdurige hoge bloedglucosespiegels, door insuline resistentie glucose gaat de retina en
Schwann cellen in omzetting tot sorbitol via aldose reductase enzym geen sorbitol
hydrogenase sorbitol wordt niet omgezet opstapeling en vochtophoping.
Casiustiek 1 – voorbereiding
1a. Koolhydraten worden in monosachariden geknipt in de maag. Vervolgens wordt het
geabsorbeerd door de darm. Dan kan de glucose in de cellen worden omgezet tot energie in de vorm
van ATP. Speeksel bevat amylase. Zet het om tot monosachariden. In de maag wordt verteren van
koolhydraten verder gedaan.
1b. Dit heeft te maken met de GLUT-2 transporters in de darm (of GLUT-4 transporters onder invloed
van insuline). Glucose wordt samen met natrium over het epitheel van de darm getransporteerd.
Door deze bestandsdelen samen toe te voegen, wordt het middel dus sneller en beter
geabsorbeerd. Disacharriden worden gehydrolyseerd tot monosacharriden in de darm.
3
, 2a. Suikers (of cellulose?), zetmeel en vezels. Suikers is een voorbeeld
van een suikerklontje. Zetmeel zit vooral in aardappelen en
graanproducten. Vezels zitten in bonen en brood.
Cellulose is een vezelige stof, terwijl zetmeel een veel lossere
structuur heeft. Dit zorgt ervoor dat zetmeel goed kan worden opgenomen,
omdat de bindingen makkelijker kunnen worden afgebroken. Cellulose
wordt moeilijk opgenomen, doordat de binding erg sterk is. Het kan
namelijk ook crosslinks vorm en Suikers, olisacharriden, polysachariden
2b. Suiker: Zit eigenlijk overal in, niet alleen in snoep, maar ook in fruit. Het
zorgt voor het direct krijgen van energie.
Vezel: goed voor je darmen en zorgen voor zachte poep. Helpen ook mee
aan het verkrijgen van een goed cholesterolgehalte en het verkleinen van
de kans op ziekten
Zetmeel: hiervan raak je verzadigd en krijg je hardere poep. Verlaagt het
suikergehalte in het bloed en maakt de dikke darm gezonder.
2c. De glycemische index van sorbitol is een 9. Dat betekent dat het niet
veel invloed heeft op de bloedsuikerspiegel. Suiker heeft dit wel, wat erg
nadelig is voor mensen met diabetes. Hierdoor is het voordelig om sorbitol
te gebruiken, het heeft namelijk bijna de gelijke hoeveelheid aan zoetheid
3a. Insuline wil daling van bloedsuikerspiegel.
Glucagon wil verhoging van bloedsuikerspiegel
Metabole route Insuline Glucagon
Glycolyse Stimulatie Remming
Gluconeogenese Remming Stimulatie
Glycogenese Stimulatie Remming
Glycogenolyse Remming Stimulatie
Glucose opname in Stimulatie Geen effect
spier/vet
3b. Type 1 Alvleesklier maakt geen insuline aan. Dus ß-cellen zijn kapot
Type 2 Alvleesklier maakt minder insuline aan en insuline werkt niet meer goed. Er is dus een
insuline resistentie.
Dit zorgt er bij beide types voor dat er te veel glucose is in het bloed en de bloedsuikerspiegel erg
schommelt.
3c. De hoeveelheid koolhydraat in de voeding zo laag mogelijk houden. Bij een hoge glycemische
index wordt de suiker snel afgebroken, dus je hebt er niet lang energie van. Bij een lage glycemische
index, kan je langer gebruik maken van de energie die hiervan komt.
De glycemische last is een numerische score die wordt gegeven. Dus je wilt dat je glycemische last
onder de 100 blijft. Dit is het aantal suikerachtige voeding die je tot je neemt op een dag.
4
