HC 3.7 Afbraak van nutriënten in de tractus digestivus

Question 1

Wat is het nut van de spijsvertering?

Answer 1

• Nodig voor afbraak macromoleculen tot transporteerbare brokstukken
• Voorkomt antilichaamvorming tegen dieet eiwit, vreemde eiwitten kan het lichaam herkennen als antigeen.
• Garandeert soort specifieke resynthese van “lichaamseigen” macromoleculen (eiwitten, glycoproteïnen, DNA, RNA)

Question 2

Kun je met je dieet de chemische samenstelling van je lichaam kwalitatief veranderen?

Answer 2

In principe is het niet mogelijk om je lichaamssamenstelling kwalitatief te veranderen. Kwantitatief wel, meer of minder vet bijvoorbeeld. Dit komt omdat de bouwstenen worden gebruikt om lichaamseigen moleculen op te bouwen. Er is echter één uitzondering: een visrijk dieet, met veel onverzadigde vetzuren. Door het visrijke dieet werd de samenstelling van hun lichaamsvetten veranderd die werden meer onverzadigd.

Question 3

Wat voor soort enzymen zijn spijsverteringsenzymen?

Answer 3

Hydrolases. Ze gebruiken water om moleculen af te breken, ze hydrolyseren de verschillende macromoleculen.

Question 4

Wat is de hydrolase voor vet/eiwit/koolhydraten?

Answer 4

Koolhydraten door glycosidase, vet door esterase (vetten zijn aan elkaar verbonden met een esterverbinding) en eiwit door amidase.

Question 5

Wat is er nodig voor de hydrolase? Kan dat een probleem vormen?

Answer 5

Voor de hydrolyse is water nodig, dat is geen enkel probleem want water is in extracellulair milieu altijd beschikbaar.

Question 6

Wat voor soort reacties zijn de hydrolase reacties?

Answer 6

Het zijn exotherme reacties, ze verlopen zonder ATP en leveren warmte op. De hydrolyse kan spontaan optreden, maar gebeurt bij onze lichaamstemperatuur veel te traag en daarom hebben we enzymen. Die kunnen de reacties vele malen versnellen.

Question 7

Waaruit bestaat ons koolhydraat dieet?

Answer 7

• 60% van ons dieet is zetmeel, plantaardig, het is een polymeer van glucose.
• Glycogeen (dierlijk), zit veel in de lever en in de spieren: bestaat uit glucose.
• Sacharose (35%) (sucrose, riet- / bietsuiker): bestaat uit fructose en glucose.
• Lactose (5%) (melksuiker): bestaat uit glucose en galactose

Question 8

Welke bindingen kunnen er zijn tussen koolhydraten? En wat kun je daaruit concluderen?

Answer 8

Een recht stukje koolhydraat is een alfa-1,4 glycosidische binding. Zetmeel en glycogeen zijn vertakte structuren dat komt door de alfa-1,6 glycosidische binding. Sacharose heeft een alfa-1,2 glycosidische binding en lactose een bèta-1,4 glycosidische binding. Dit houdt dus in dat je 4 verschillende enzymen nodig hebt om koolhydraten af te breken.

Question 9

Wat kun je zeggen over cellulose?

Answer 9

Cellulose bestaat uit glucose en heeft een bèta-1,4 glycosidische binding. Deze bèta-1,4 binding kunnen we niet verbreken, we kunnen hem alleen verbreken als die tussen glucose en galactose zit.

Question 10

Wat zijn de kenmerken van alfa-amylase?

Answer 10

• Zit in de speekselklier en in de pancreas.
• Alfa-amylase knipt alleen alfa-1,4 en niet alfa-1,6
• Alfa-amylase knipt geen alfa-1,4 naast een alfa-1,6
• Alfa-amylase knipt geen eindstandig alfa-1,4, kan niet het molecuul van buiten naar binnen afbreken.

Question 11

Wat houd je over na de afbraak door alfa-amylase?

Answer 11

Na de afbraak door alfa-amylase houdt je over: maltose (2 glucosemoleculen), maltotriose (3 glucosemoleculen) en stukjes met een vertakkingspunt (alfa limit dextrin). De afbraak gaat verder op het darmepitheel.

Question 12

Welke enzymen zitten er op het darmepitheel voor de verdere vertakking van koolhydraten?

Answer 12

Er zitten op het darmepitheel drie enzymen die de afbraak doen van oligo-, tri- en disachariden. De enzymen die dat doen zijn:
- Glucoamylase
- Sucrase-Isomaltase
- Lactase

Question 13

Wat is glucoamylase?

Answer 13

Maltose, maltotriose en iets grotere glucosemoleculen (nooit helemaal perfect) worden hierdoor afgebroken tot glucose. Een deel (maltose, maltotriose) hiervan kan ook nog worden afgebroken door sucrase

Question 14

Wat is sucrase-isomaltase?

Answer 14

Heel groot enzym, met twee katalytische domeinen, met een sucrase en een isomaltase activiteit. De alfa limit dextrins worden afgebroken door isomaltase. Sucrose wordt door het sucrase gedeelte afgebroken.

Question 15

Wat is lactase?

Answer 15

Kan het melksuiker, lactose, afbreken.

Question 16

Hoe komen de vrije suikers die ontstaan in het darmepitheel?

Answer 16

Door de afbraak van bovenstaande enzymen heb je vrije suikers (glucose, fructose en galactose) aan het darmoppervlak. Op het darmoppervlak zitten een aantal transporteurs: SGLT-1 en GLUT-5.

Question 17

Wat doet SGLT-1?

Answer 17

SGLT-1 kan glucose en galactose transporteren gekoppeld aan Na+. Glucose en galactose kun je doordat het secundair actief gebeurt ook tegen de concentratiegradiënt in opnemen.

Question 18

Wat doet GLUT-5?

Answer 18

Fructose wordt opgenomen door GLUT-5, passieve opname.

Question 19

Wat is het voordeel van dat de enzymen zo dicht bij de transporters van suikers zitten?

Answer 19

De transporters zitten zo dicht bij de enzymen omdat op die manier de osmotische belasting wordt verminderd. Daardoor voorkom je dus dat je waterophoping in het lumen krijgt.

Question 20

Welk koolhydraat afbrekend enzym is het langzaamst?

Answer 20

Lactase

Question 21

Welke typen peptidases hebben we voor de eiwitafbraak?

Answer 21

Endopeptidases, carboxypeptidases, aminopeptidases

Question 22

Wat zijn endopeptidases?

Answer 22

Kunnen de peptide binding knippen ergens midden in de keten. Worden aan het voedsel toegevoegd door de maag en de pancreas. (1)

Question 23

Wat zijn carboxypeptidases?

Answer 23

Vanaf de C-terminus halen ze er iedere keer een aminozuur af. Worden afgegeven door de pancreas. (2)

Question 24

Wat zijn aminopeptidases?

Answer 24

Vanaf de N-terminus halen ze er iedere keer een aminozuur af. Ze bevinden zich op de enterocyt. Laatste stadium van de eiwit vertering. (3)

Question 25

Wat zijn de soorten endopeptidasen?

Answer 25

• Pepsine (maag): zure aminozuren: Phe, Tyr, Glu, Asp
• Trypsine (pancreas): basische aminozuren: Lys, Arg
• Chymotrypsine (pancreas): hydrofobe aminozuren: Tryp, Phe
• Elastase (pancreas): kleine aminozuren: Ala, Gly, Ser

Question 26

Wat kun je zeggen over vetten en de enzymen die vetten verteren?

Answer 26

Vetten zijn heel erg apolair, moeilijk om toegang tot te krijgen vanuit een waterig milieu. Al de enzymen die we hebben zijn oplosbaar in water.

Question 27

Hoeveel dieetvet zit er in onze voeding en hoeveel is dat van onze voedingsenergie?

Answer 27

Ongeveer zit er zo’n 100 gram dieetvet per dag in onze voeding en het zorgt voor 30-40% van de voedingsenergie.

Question 28

Wat is het nut van vetafbraak en resorptie?

Answer 28

• Energiebron: levert meer energie per molecuul dan koolhydraten en eiwitten
• Drager van vet-oplosbare vitamines (ADEK)
• Enige bron van essentiële vetzuren (linolzuur, etc.), meervoudig onverzadigde verzuren die we niet zelf kunnen synthetiseren.

Question 29

Wat zijn de belangrijkste componenten van dieetvet?

Answer 29

• Triglycerides (>90%)
• Fosfolipides (~5%)
• Cholesterol (~0.5%)

Question 30

Hoe noem je de buitenste vetzuren van een triglyceride en hoe noem je het binnenste vetzuur?

Answer 30

De twee buitenste vetzuren van de triglyceride noem je de alfa vetzuren en de middelste noem je het bèta vetzuur

Question 31

Welk soort lipase hebben wij?

Answer 31

De lipases die wij hebben zijn allemaal alfa-lipases.

Question 32

Wat kunnen alfa-lipases?

Answer 32

De alfa-lipases kunnen de twee buitenste vetzuren hydrolyseren en die komen dan vrij als vrije vetzuren, FFA (free fatty acid). Daarnaast blijft er dus een monoacylglycerol over.

Question 33

Wat zijn de belangrijkste lipases in ons lichaam? Wat is daarvan het pH optimum?

Answer 33

De belangrijkste lipases komen uit de pancreas, de grootste hoeveelheid die we hebben en dat gaat samen met colipase. Zonder het co-lipase is de lipase uit de pancreas niet actief. Pancreas lipase heeft een pH optimum van >7.

Question 34

Wat zijn naast de pancreas lipase nog andere lipases in ons lichaam?

Answer 34

• Maaglipase
• Melklipase

Question 35

Wat zijn de kenmerken van maaglipase?

Answer 35

• Wordt door de hoofdcellen in de maag uitgescheiden
• Zuur pH optimum
• Is pepsine resistent
• Op het moment dat trypsinogeen in het duodenum wordt omgezet tot trypsine dan wordt het maaglipase in het duodenum afgebroken.
• Maaglipase zorgt voor 15-30% van de afbraak

Question 36

Wat zijn de kenmerken van melklipase?

Answer 36

• In moedermelk
• HCl-resistent
• Alkalisch pH optimum
• Het is een lipase dat galzout-afhankelijk is

Question 37

Waarom zijn die andere 2 lipases nodig?

Answer 37

1. Tijdswinst, je begint al met de afbraak in de maag.
2. FFA (uit de maag) kan dan een signaalfunctie hebben, CCK wordt vrijgemaakt.
3. Melklipase is essentieel voor vetvetering van zuigelingen, die hebben namelijk nog niet een optimale pancreasfunctie. Er zit daarnaast ook vrij veel vet in melk en daarom dient melklipase als hulpmiddel.

Question 38

Waar is colipase essentieel voor de lipolyse?

Answer 38

• Actief colipase ontstaat uit inactief pro-colipase door trypsine splitsing in duodenum
• Colipase zorgt voor binding van pancreaslipase op het oppervlak van de vetdruppen en voorkomt inactivatie door galzouten, het beschermt de lipases tegen galzouten.

Question 39

Hoe wordt een vetbol verkleind? En wat is daarvan het nut?

Answer 39

Een vetbol wordt verkleind door peristaltiek (emulsie), lipases en galzouten. Er vindt een enorme oppervlakte vergroting plaats van de vetmoleculen door het te verdelen in kleine bolletjes.

Question 40

Hoe krijg je gemengde micellen?

Answer 40

Lipase breekt de vetdruppel af tot vrij vetzuur en monoacylglycerol. Deze stoffen zijn amfoteer ze hebben een hydrofiele en hydrofobe zijde. Die gaan er dus voor zorgen dat er micellen gaan ontstaan, dit doen ze samen met die galzouten. Door de continue werking van de lipasen en de continue versmelting met de galmicellen die vanuit de galgang in het duodenum komen, krijg je deze gemengde micellen.

Question 41

Hoe worden de producten van de lipolyse opgenomen?

Answer 41

1. De gemengde micellen migreren richting het darmoppervlak. Daar wordt de lading van de micellen (monoacylglycerol en de vrije vetzuren) opgenomen.
2. Dat komt omdat daar een zogenaamde Na/H exchanger zit, die zorgt dat de omgeving daar zuurder wordt.
3. Als het zuurder wordt zullen de vetzuren en monoacylglycerol een proton gaan opnemen, deze vetzuren waren geladen maar worden nu ongeladen. Hierdoor kunnen ze passief over het celmembraan bewegen.
4. De gemengde micel wordt daardoor steeds leger en leger, dan hou je micellen over die alleen nog maar uit galzouten bestaan. Die komen dan uiteindelijk terecht in het distale ileum waar ze weer worden opgenomen (de galzouten).

Question 42

Wat gebeurt er in de enterocyt met de vrije vetzuren en monoacylglycerol?

Answer 42

In de enterocyt wordt van de monoacylglycerol en vrije vetzuren weer triglyceride gemaakt. De triglyceride wordt verpakt door eiwitten (apolipoproteïnen) en dan krijgen we uiteindelijk chylomicronen en op deze manier worden vetten door het lichaam getransporteerd. Deze chylomicronen worden niet afgegeven aan het bloed maar gaan via de lymfe naar de andere organen toe.

Question 43

Wat is een speciale klasse van vetten?

Answer 43

Er is een speciale klasse van vetten de MCTs (midketen triglyceriden): dat betekend dat er vetzuren aanzitten tussen de 6 en 10 koolstofatomen. Normale triglyceriden hebben ketens eraan vastzitten van tussen de 16 en 24 koolstofatomen. De MCTs zitten in moedermelk en in bepaalde voedingssupplementen zoals kokosolie.

Question 44

Wat is er bijzonder aan de MCTs?

Answer 44

De MCTs hoeven niet te worden afgebroken tot vrij vetzuren en monoacylglycerol. Ze kunnen gewoon door de cel opgenomen worden, hebben geen galzouten en lipases nodig in het lumen.

Question 45

Wat gebeurt er met MCTs in de cel?

Answer 45

In de cel worden deze MCTs afgebroken. Tot vrije vetzuren en glycerol, deze worden afgegeven aan het bloed, de MCTs worden afgebroken door esterases die in de cel aanwezig zijn.

Question 46

Waarvoor kunnen we MCTs gebruiken?

Answer 46

Dit is dus een manier om lipiden toe te dienen aan de patiënt als er een verstoring is in de vetvertering. Pancreas problemen (te weinig lipase), cholestase (te weinig galzouten).
Ze vormen geen micellen de MCTs dus ze zijn niet een follikel voor meervoudig onverzadigde vetzuren (essentiële vetzuren) of vetoplosbare vitamines. Deze vetten moet je er dus apart bij geven.

Question 47

Wat zijn stoornissen in de koolhydraat afbraak?

Answer 47

• Lactose malabsorptie (je mist het enzym lactase). Therapie: lactose-arm/vrij dieet.
• Sucrase-isomaltase deficiëntie. Therapie: sucrose-vrij dieet.
• P-Amylase tekort bij pancreasdysfunctie. Therapie: oraal pancreatine in zuurresistente capsules.

Question 48

Wat zijn de symptomen van stoornissen in de koolhydraat afbraak?

Answer 48

• Osmotische diarree: de koolhydraten die niet goed kunnen worden afgebroken trekken water aan.
• Flatulentie (methaan) en H2 gas in uitademingslucht (bacteriële omzetting van onverteerd suiker)
• Zure faeces (bacteriële vorming van melkzuur, azijnzuur, propionzuur, boterzuur)

Question 49

Wat zijn stoornissen in de eiwit afbraak?

Answer 49

• Pancreas insufficiëntie. Therapie: orale pancreas enzymen.
• Enterokinase deficiëntie. Therapie: oraal enterokinase. Ze kunnen de pro-enzymen vanuit de pancreas niet activeren.

Question 50

Wat zijn stoornissen in de vet abraak?

Answer 50

• Verminderde lipase activiteit (pancreasinsufficiëntie). Therapie: orale pancreas enzymen, MCTs
• Verminderde galzout secretie (bacteriële overgroei, cholestasis, ileum resectie/ontsteking, cholestyramine dieet). Therapie: MCT dieet + essentiële vetzuren + vet-oplosbare vitamines: eventueel UDCA.

Question 51

Wat is het nadeel van MCTs?

Answer 51

Nadeel van MCTs is dat ze echt niet lekker zijn, zeker bij kinderen is dat dus een uitdaging.