HC 8.8 Vertering en opname van voedingscomponenten in de tractus digestivus

Question 1

Welke membranen moeten voedingstoffen uit het darmkanaal passeren?

Answer 1

Het apicale en het basolaterale membraan.

Question 2

Wat moet er gebeuren voordat de stoffen uit de darmen over de membranen heen kunnen bewegen?

Answer 2

De macromoleculen moeten eerst worden opgesplitst, hiervoor is spijsvertering noodzakelijk.

Question 3

Wat voor vertering vindt er plaats in de mond?

Answer 3

Start voedsel afbreken middels kauwen en enzymen. Tijdens de afbraak wordt er veel water toegevoegd.

Question 4

Waarom wordt er tijdens de afbraak van het voedsel veel water toegevoegd?

Answer 4

De oplossing van voedingsstoffen is noodzakelijk om de enzymen bij de moleculen te laten komen.

Question 5

Wat voor vertering vindt er plaats in de maag?

Answer 5

Voedsel wordt hier ook gemalen en er wordt veel vocht toegevoegd.
Hier vindt daarnaast ook eiwitdenaturatie plaats door het zuren milieu.
Al deze processen hebben als doel oppervlakte vergroting zodat het verteringsproces beter kan verlopen.

Question 6

Wat is de voedingssamenstelling?

Answer 6

• Macronutriënten circa 430 gram
• Micronutriënten < 1 mg
• Water en zouten (elektrolyten) (0,5-5 gram)

Question 7

Wat is de voedingssamenstelling?

Answer 7

• Macronutriënten circa 430 gram
• Micronutriënten < 1 mg
• Water en zouten (elektrolyten) (0,5-5 gram)

Question 8

Wat valt er in de voedingssamenstelling onder macronutriënten?

Answer 8

• Koolhydraten ~200 gram
• Eiwitten ~100 gram
• Vetten/lipiden ~100 gram
• Vezel ~30 gram

Question 9

Wat valt er in de voedingssamenstelling onder de micronutriënten?

Answer 9

• Mineralen: calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+), fosfaat (Pi)
• Sporenelementen: Fe2+, I-, Se2-, Cu+/2+, Zn2+…
• Vitamines

Question 10

Wat valt er in de voedingssamenstelling onder water en zouten (elektrolyten)?

Answer 10

Na+, K+, Cl-, HCO3-

Question 11

Welk enzym bevindt zich in de mondholte en wat doet het?

Answer 11

De spijsvertering begint al in de mondholte met enzym amylase, wat koolhydraten (met name zetmeel) afbreekt.

Question 12

Welk enzym wordt er in de maag toegevoegd en met welke functie?

Answer 12

Pepsine, voor de eiwitvertering.

Question 13

Wat wordt er vanuit de exocriene pancreas afgegeven aan het duodenum?

Answer 13

Heel veel spijsverteringsenzymen zoals o.a. lipase voor de vetafbraak.

Question 14

Hoe worden de enzymen in het maag-darmkanaal actief en wat wordt daardoor voorkomen?

Answer 14

De enzymen worden actief, doordat er in het darmkanaal enzymen zitten die ze activeren en doordat er in de maag een heel zuur milieu heerst. Deze plaatselijk activatie voorkomt zelf-digestie.

Question 15

Wat is bulk fase digestie?

Answer 15

Bulk fase digestie is de fase waarin grote voedselbrokken worden verwerkt in het darmkanaal.

Question 16

Wat is lokaal digestie?

Answer 16

Lokaal digestie van de laatste verbindingen vindt aan het darmepitheel plaats, zodat er moleculen ontstaan die over het darmepitheel kunnen transporteren.

Question 17

Waar bestaan de koolhydraten die we eten vooral uit?

Answer 17

Koolhydraten die we eten bestaan met name uit zetmeel (brood, aardappels en rijst).

Question 18

Waaruit bestaat zetmeel?

Answer 18

Zetmeel bestaat uit amylose (α-1,4-bindingen) en amylopectine (α-1,4-bindingen en α-1,6-bindingen met vertakkingen). (60%)

Question 19

Wat zijn amylose en amylopectine?

Answer 19

Dit zijn polymeren van glucose.

Question 20

Waaruit bestaat sucrose?

Answer 20

Sucrose (riet/bietsuiker) bestaat uit glucose en fructose. Dit zijn α-1,2-bindingen. (35%)

Question 21

Waaruit bestaat lactose?

Answer 21

Lactose, het melksuiker, bestaat uit glucose en galactose met een β-1,4-verbinding. (5%)

Question 22

Welke soorten verbindingen moeten verbroken worden bij koolhydraat digestie?

Answer 22

Er zijn dus slechts vier soorten verbindingen die verbroken moeten worden: α-1,2, α-1,4, α-1,6 en β-1,4.

Question 23

Wat is cellulose?

Answer 23

Cellulose is een voedingsvezel dat vooral in plantaardig voedsel voorkomt en bevat ook β-1,4-verbindingen.

Question 24

Waarom kan het lichaam cellulose niet (helemaal) verbreken?

Answer 24

Omdat de aanhechtingspunten voor enzymen verschillen. Cellulose komt dus met de ontlasting weer en lichaam uit en wordt dus niet verteerd. Wij kunnen de bèta-1,4- binding tussen cellulose niet verbreken maar de bèta-1,4-binding tussen lactose wel, maar landen die niet westers zijn kunnen dat dan ook niet.

Question 25

Wat zijn monosachariden?

Answer 25

Monosachariden zijn enkelvoudige suikers, waarbij glucose (voornamelijk D-glucose), galactose en fructose de meest voorkomende zijn.

Question 26

Hoe wordt er bepaald of een molecuul glucose is?

Answer 26

De oriëntatie van de OH-groepen bepaalt of een molecuul glucose is.

Question 27

Hoe wordt er bepaald of het een L- of een D-glucose is?

Answer 27

De OH-groep die aan het 5e C-atoom (het is een asymmetrisch koolstofatoom) vast zit, bepaalt daarnaast of het een L- of een D-glucose is.

Question 28

Hoe worden de verschillen tussen de monosachariden bepaald?

Answer 28

Door de plaats van de hydroxylgroep (de OH-groep).

Question 29

Wat hebben fructose en galactose?

Answer 29

Fructose en galactose hebben daarnaast ook nog een keton groep, C=O.

Question 30

Wanneer wordt er bij een monosacharide gesproken over een alfa of een bèta structuur?

Answer 30

Wanneer een monosacharide een ringvormige structuur aanneemt, wordt er van een α- of β-structuur gesproken. Bij een α-structuur is de OH-groep onder de ring gepositioneerd en bij een β-structuur erboven.

Question 31

Wat zijn disachariden?

Answer 31

Disachariden zijn tweevoudige suikers, zoals maltose (D-glucose-α-1,4-D-glucose), lactose (D-galactose-β-1,4-D-glucose) en sucrose (D-glucose-α-1,β-2-D-fructose).

Question 32

Wat is zetmeel?

Answer 32

Zetmeel (amylose en amylopectine) is een polysacharide, waarbij hele lange ketens glucose aan elkaar zijn gekoppeld.

Question 33

Wat is het verschil tussen amylose en amylopectine of basis van de verbindingen?

Answer 33

Bij amylose zijn dit alleen α-1,4-verbindingen en bij amylopectine is er af en toe een α-1,6-aftakking.

Question 34

Wat zijn zetmeelmoleculen?

Answer 34

Dit zijn dus hele grote, compacte moleculen met veel water die eraan gebonden is. Zetmeel heeft veel interne H-bruggen maar hebben aan de buitenkant veel ongebonden waterstof moleculen die kunnen binden aan water. Zetmeel is dus een hydrofiele stof.

Question 35

Wat is de opbouw van een cellulose-molecuul?

Answer 35

Cellulose is een lineair, recht molecuul bestaande uit β-1,4-verbindingen. Het vormt parallelle ketens met veel H-bruggen tussen de ketens en is daarmee waterarm en slecht oplosbaar in water. Om die reden kunnen onze spijsverteringsenzymen cellulose niet afbreken.

Question 36

Door wat wordt α-amylase gemaakt en welke verbindingen kan het breken?

Answer 36

α-amylase wordt gemaakt door de speekselklieren en door de pancreas en kan alleen α-1,4-bindingen breken.

Question 37

Waar knipt α-amylase en hoe wordt dit proces genoemd?

Answer 37

Het knipt midden in een keten bij een 1,4-binding. Dit proces wordt endoglycosidase genoemd.

Question 38

Welke verbindingen kan α-amylase niet verbreken?

Answer 38

• Het enzym knipt geen eindstandig α-1,4, dus een eenvoudige glucose zal nooit gevormd worden omdat de laatste binding niet verbroken kan worden.
• Alleen maltose of maltotriose kan ontstaan.
• Amylase kan ook geen 1,6-binding verbreken of de 1,4-binding naast de 1,6-binding.
• Hierdoor ontstaan naast maltose en maltotriose de zogenaamde α-gelimiteerde dextrines.
• De α-gelimiteerde dextrines bestaan uit vier tot zes glucose aan elkaar met 1,4-bindingen met in het centrum een 1,6-binding.

Question 39

Waar treedt de tweede fase op van koolhydraat digestie?

Answer 39

Aan de oppervlakte van het darmepitheel van het duodenum treedt de tweede fase van de digestie op.

Question 40

Wat gebeurt er in fase twee van de koolhydraat digestie?

Answer 40

Aan het membraan zitten membraan gebonden hydrolases. Hier worden maltose, maltoriose en α-gelimiteerde dextrines verder verwerkt tot enkelvoudige glucose moleculen die kunnen worden opgenomen door de cel.

Question 41

Welke enzymen zijn belangrijk voor de tweede fase van de koolhydraat digestie?

Answer 41

Hiervoor zijn twee enzymen van belang, namelijk maltase (dat in staat is om α-1,4-bindingen te verbreken) en sucrase-isomaltase (dat in staat is om de vertakking punten tussen de 1,4-binding en 1,6-binding te verbreken). De enkelvoudige suikers worden vervolgens de cel in getransporteerd.

Question 42

Welk enzym is nodig voor de afbraak van sucrose?

Answer 42

Voor sucrose is een speciaal enzym nodig, namelijk sucrase. Dit enzym is gekoppeld aan het enzym isomaltase.

Question 43

Welk enzym is nodig voor de afbraak van lactose?

Answer 43

Lactase is een enzym voor lactose en verbreekt dus de verbinding tussen galactose en glucose. Dit enzym werkt relatief traag.

Question 44

Waaruit bestaan eiwitten?

Answer 44

Eiwitten bestaan uit aan elkaar gekoppelde aminozuren door middel van peptidebindingen.

Question 45

Door wat kunnen peptidebindingen verbroken worden?

Answer 45

Proteases/peptidases kunnen deze bindingen verbreken.

Question 46

Op welke twee manieren kunnen peptidebindingen verbroken worden?

Answer 46

• Enzymen die midden in de keten knippen, de endopeptidases.
• Enzymen die aan de uiteinden beginnen, de exopeptidases.

Question 47

Welke endopeptidases bevinden zich in de maag en waar knippen ze?

Answer 47

Maag: pepsine (knipt onmiddellijk na Phe, Tyr, Tryp wat hydrofobe aminozuren zijn).

Question 48

Welke endopeptidases bevinden zich in de pancreas?

Answer 48

Pancreas:
- trypsine (knipt onmiddellijk na Lys en Arg wat basische aminozuren zijn)
- chymotrypsine (knipt onmiddellijk na Phe en Tryp)
- elastase (knipt onmiddellijk na Ala, Gly en Ser wat kleine aminozuren zijn).

Question 49

Welke exopeptidase bevinden zich in de pancreas en waar knippen ze?

Answer 49

Carboxypeptidases (pancreas) verbreken de binding aan de carboxyl-uiteinde.

Question 50

Welke exopeptidase bevinden zich aan het darmoppervlak en in het cytosol van een enterocyt en waar knippen ze?

Answer 50

Aminopeptidases (darmoppervlak en cytosol enterocyt) verbreken de binding aan het amino- uiteinde van de keten.

Question 51

Waar bevinden endopeptidases zich?

Answer 51

Maag en pancreas.

Question 52

Waar bevinden exopeptidases zich?

Answer 52

pancreas, darmoppervlak en cytosol enterocyt

Question 53

Wat is het eindproduct van de bulkdigestie van eiwitten?

Answer 53

aminozuren, di- en tripeptiden

Question 54

Waarom is vet heel functioneel?

Answer 54

Vet is heel functioneel, omdat het een belangrijke energiebron is en een belangrijk transporteur is voor vitamines zoals vitamine A, D, E en K die in vet oplosbaar zijn.

Question 55

Hoeveel gram vet wordt er dagelijks gebruikt en hoeveel is dat van de voedingsenergie?

Answer 55

Dagelijks wordt er ongeveer 100 gram vet verbruikt wat 30% tot 40% van de voedingsenergie is.

Question 56

Wat zijn de belangrijkste componenten van vetten?

Answer 56

De belangrijkste componenten zijn triglyceriden (>90%), fosfolipiden en cholesterol esters.

Question 57

Wat is triglyceride?

Answer 57

Triglyceride bestaat uit een glycerolmolecuul met aan ieder C-atoom een veresterde vetzuurstaart (middelste vetzuur is bèta-vetzuur, buitenste vetzuren zijn alfa-vetzuren). Triacylglycerol (zelfde als triglyceride) is een sterk verzadigd molecuul.

Question 58

Triglyceride bestaat uit een glycerolmolecuul met aan ieder C-atoom een veresterde vetzuurstaart (middelste vetzuur is bèta-vetzuur, buitenste vetzuren zijn alfa-vetzuren). Triacylglycerol (zelfde als triglyceride) is een sterk verzadigd molecuul.

Answer 58

Zowel in het speeksel in de mond als in het duodenum en in de maag is lipase aanwezig, wat de alfa-vetzuren loskoppelt. Uit de pancreas komt veruit het meeste lipase (ca. 85%), wat vervolgens naar de duodenum gaat.

Question 59

Wat is er met de lipase die afkomstig is uit de pancreas?

Answer 59

Dit lipase heeft een alkalisch pH optimum en is co-lipase-afhankelijk, het product is: 2-MAG + FFA. Dit betekent dat het een hulp eiwit nodig heeft, namelijk: het co-lipase, dat ook (in een inactieve vorm, actief co-lipase wordt in duodenum gevormd door trypsine) uitgescheiden wordt door de pancreas.

Question 60

Wat is er zonder pancreas lipase?

Answer 60

Zonder pancreas lipase onvoldoende digestie van vet.

Question 61

Wat is melk-lipase?

Answer 61

Melk-lipase zit in de moedermelk en is HCl-resistent. Het heeft ook een alkalisch pH-optimum en is galzout-gestimuleerd en het product is: glycerol + FFA.

Question 62

Wat is maaglipase?

Answer 62

Maaglipase heeft een zuur pH optimum, is pepsine-resistent, is trypsinegevoelig en het product = DAG + FFA.

Question 63

Waarom is co-lipase nodig?

Answer 63

Co-lipase is nodig om de activiteit van het pancreaslipase in stand te houden. Zonder co-lipase kan het vet niet worden afgebroken en opgenomen

Question 64

Door wat wordt co-lipase uitgescheiden?

Answer 64

Co-lipase wordt uitgescheiden door de pancreas samen met het lipase.

Question 65

Waarom wordt bij de uitscheiding van co-lipase samen met lipase, lipase nog niet geactiveerd?

Answer 65

Omdat het co-lipase wordt uitgescheiden in een inactieve vorm, wordt ook het lipase nog niet geactiveerd. Pas als er trypsine uit het duodenum op het pro-co-lipase bindt, wordt het omgezet in het actieve co-lipase en kan het lipase activeren.

Question 66

Hoe noem je het proces van de activatie van lipase?

Answer 66

Dit is een vorm van preventie van autodigestie (zelfvertering) en is aanwezig bij veel spijsverteringsenzymen. Ze worden in een inactieve (pro-) vorm aangemaakt en worden later pas geactiveerd door trypsine.

Question 67

Hoe worden de inactieve vormen van spijsverteringsenzymen genoemd?

Answer 67

Deze inactieve vormen van de spijsverteringsenzymen worden zymogenen genoemd.

Question 68

Waar worden de zymogenen in opgeslagen?

Answer 68

Intracellulair worden de zymogenen afgeschermd door opslag in secretiegranula waarin ook trypsin inhibitor (= remmende peptide) aanwezig is. Wanneer de pancreas een prikkel krijgt, worden deze granulae geopend en worden de zymogenen uitgescheiden.

Question 69

Wat is een andere manier van zelfbescherming (tegen zelfdigestie)?

Answer 69

Een andere manier van zelfbescherming is mucine. Bovenop de darmcel ligt een dunne mucine-laag met veel waterhoudende koolhydraten dat nauwelijks mengt met de bulk van de darminhoud. Zo zijn de cellen beschermd tegen de geactiveerde enzymen.

Question 70

Hoe werkt trypsinogeen?

Answer 70

Trypsinogeen kan spontaan worden omgezet in trypsine. Dit kan alleen buiten de pancreas plaatsvinden, omdat in de pancreas een remmende peptide zit die deze omzetting voorkomt. Het enterokinase op de brush border (oppervlakte van het duodenum) activeert de omzetting van trypsinogeen in trypsine, waardoor er nog meer trypsine (activeert andere zymogenen) wordt gevormd. Ook de andere pro-enzymen worden geactiveerd.

Question 71

Wat is enterokinase?

Answer 71

Enterokinase vormt hiermee de ‘trigger’ voor de activatie van alle spijsverteringsenzymen.

Question 72

Hoe komen voedingsstoffen vanuit de darm terecht in het bloed?

Answer 72

Alle voedingsstoffen dienen twee membranen te passeren voor ze in het bloed komen, namelijk de apicale membraan en de basolaterale membraan.

Question 73

Wat is er betrokken bij de transport van het lumen van de darm naar het bloed?

Answer 73

Bij deze passage zijn er transporteiwitten in het membraan die de stoffen door kunnen laten. De transporteiwitten aan de apicale zijde en de basolaterale zijde verschillen van elkaar.

Question 74

Hoe werkt passief transport over het darmepitheel?

Answer 74

Bij passief transport gaan de stoffen met de concentratiegradiënt mee (bijvoorbeeld fructose). Het membraaneiwit is dus alleen een opening. Passief transport kost geen ATP.

Question 75

Hoe werkt actief transport over het darmepitheel?

Answer 75

Bij actief transport wat wel ATP kost, verloopt het transport tegen de concentratiegradiënt in (bijvoorbeeld glucose). Dit actieve transport vindt plaats, omdat het transport is gekoppeld aan co-transport van bijvoorbeeld een natrium ion. Het natrium ion gaat met de concentratiegradiënt mee de cel in en neemt daarbij glucose of galactose met zich mee.

Question 76

Wat moet er nog gebeuren als het glucose in een cel in het darmepitheel zit?

Answer 76

Dan moet het nog via het basolaterale membraan naar de bloedbaan.

Question 77

Hoe gaat glucose vanuit een darmepitheel cel de bloedbaan in?

Answer 77

Dit gebeurt passief, omdat veel glucose de cel in is gegaan en het glucose nu met de concentratiegradiënt mee naar buiten kan. Er is dus altijd maar aan één membraan actief transport nodig.

Question 78

Waar was het gevolg van de actieve transport aan de apicale zijde van het membraan?

Answer 78

Dat er een grote hoeveelheid natrium de cel in is gekomen.

Question 79

Hoe komt de grote hoeveelheid natrium weer uit de darmepitheelcel?

Answer 79

Via een natrium/kalium pomp met behulp van ATP.

Question 80

Wat loopt naast glucose en galactose ook via Na+-gekoppeld transport?

Answer 80

Het transport van aminozuren.

Question 81

Wat gebeurt er tijdens de bulkfase met vetzuur?

Answer 81

Dan worden de vetzuur druppels geëmulgeerd.

Question 82

Wat is het gevolg van het emulgeren van vetzuur druppels?

Answer 82

Nu kunnen de vetzuur druppels oplossen in een polaire vloeistof.

Question 83

Wat gebeurt er in het lumen van de darm met de vetzuur druppels?

Answer 83

Ze worden in het lumen opgesplitst in 2-monoacylglycerol (2-MAG) en in vrije vetzuren (FFA).

Question 84

Welk deel van vet kan lipase loskoppelen?

Answer 84

Alleen de buitenste vetzuren (dat zijn alfa-vetzuren). De middelste blijft staan.

Question 85

Wat gebeurt er met de 2-MAG en de FFA?

Answer 85

Die worden opgenomen door de epitheelcel.

Question 86

Waarvan is wat er met de opgenomen delen van het vetzuur gebeurt afhankelijk?

Answer 86

Het is afhankelijk van de vetzuur lengte.

Question 87

Wat is kenmerkend aan korte vetzuren?

Answer 87

Ze zijn relatief goed oplosbaar in water, dus ook in bloed –> deze kunnen rechtstreeks vanuit de epitheelcel worden afgegeven aan het bloed. Passief proces.

Question 88

Wat gebeurt er nadat de korte vetzuren zijn opgenomen door het bloed?

Answer 88

Dan gaan ze via de poortader naar de lever.

Question 89

Zijn de meeste vetzuren lange of korte vetzuren?

Answer 89

Lange vetzuren.

Question 90

Wanneer is iets een lang vetzuur?

Answer 90

C17 of langer.

Question 91

Wat zijn de kenmerken van lange vetzuren?

Answer 91

Ze zijn slecht oplosbaar in water en zouden de membranen van de bloedvaten kunnen oplossen. In andere woorden kunnen ze om het membraan gaan zitten, omdat het membraan lipofiel is, en het op die manier als het ware kapot maken.

Question 92

Om te voorkomen dat lange vetzuren de bloedvaten kapot maken:

Answer 92

Wordt er van de 2-monoacylglycerol (2-MAG) weer een triglyceride gemaakt. Dit proces kost weer ATP. Daarna wordt er een laag van apolipoproteïnen en fosfolipiden om de vetdruppels heen gemaakt waardoor het in water een oplosbaar chylomicron wordt.

Question 93

Wat gebeurt er met de chylomicronen?

Answer 93

Ze passen niet door de wand van het capillair, dus worden ze via de Golgi uitgescheiden in de lymfeklieren en gaan ze via de lymfe naar de bloedbaan (onder het schouderblad). –> Deze vetten passeren hierdoor de lever niet en worden ze opgeslagen in spieren en vetweefsel.