H10 Voeding en vertering Biologie PDF

Biologie H10 Voeding en Vertering Basisstof 1: voedingsstoffen Heterotrofe organismen hebben voedingsstoffen nodig om te overleven. Deze voedingsstoffen vervullen verschillende functies in je lichaam. Er zijn in totaal 6 verschillende voedingsstoffen. 1.​ Eiwitten 2.​ Koolhydraten 3.​ Ve...

Biologie H10 Voeding en Vertering Basisstof 1: voedingsstoffen Heterotrofe organismen hebben voedingsstoffen nodig om te overleven. Deze voedingsstoffen vervullen verschillende functies in je lichaam. Er zijn in totaal 6 verschillende voedingsstoffen. 1.​ Eiwitten 2.​ Koolhydraten 3.​ Vetten 4.​ Water 5.​ Mineralen 6.​ Vitaminen 1.Eiwitten (aminozuren): -​ voornamelijk bouwstoffen → maken tussencelstof aan zoals collageenvezel, beenweefsel en kraakbeenweefsel aan. -​ Enzymen bv: membraaneiwitten, receptoreiwitten, transporteiwitten, antistoffen en stollingseiwitten. -​ Eiwitten bestaan uit aminozuren (-NH3, -COOH, H en restatoom) -​ 21 verschillende aminozuren → 9 zijn essentieel dus die kan de mens niet zelf produceren -​ Deze essentiële aminozuren halen we uit voedsel: vlees, vis, zuivelproducten, peulvruchten en eieren. -​ Eiwitten als brandstof → worden omgezet in glucose door voortgezette assimilatie. Bij tekort aan glucose pakt je lichaam eiwitten van je spieren af waardoor je spiermassa verliest. 2. Koolhydraten (sachariden): -​ Hebben als hoofdfunctie brandstof, want bestaan uit sachariden ook wel suikers zoals glucose en fructose. -​ Heeft als tweede functie bouwstof → In DNA en RNA -​ Zitten opgeslagen als glycogeen in spieren en lever -​ Bij overschot → wordt het omgezet in vet → opgeslagen onder de huid en tussen organen en nieren. -​ Koolhydraten zitten in fruit, graanproducten, snoep, rijst, aardappelen, pasta -​ Zetmeel is een koolhydraat (polysacharide) -​ Koolhydraten worden bij dissimilatie als eerste verbrand 3. Vetten (lipiden): -​ Vetten dienen als brandstof (bevatten veel energie) -​ dienen ook als bouwstof → in membranen -​ Hebben een warmte - isolerende functie -​ Ze zijn opgebouwd uit glycerol en 3 vetzuren -​ hebben 2x zoveel energie als koolhydraten -​ verzadigde vetten → verzadigd met waterstofatomen -​ Onverzadigde vetten → bevatten een dubbele binding → bevatten knikken waardoor ze voorkomen dat vetten vast worden bij kamertemperatuur. -​ Onverzadigd vetten → planten, vis en olie. -​ Verzadigde vetten → vlees en vet -​ Meeste vetten kunnen gevormd worden uit andere organische stoffen in ons lichaam dus we hoeven niet veel vetten te consumeren. -​ Vetten zitten vooral in kaas, noten, koek, halvarine en zonnebloemolie Fosfolipiden (vetten): bestaat uit 2 vetzuren, hierbij bindt de 3e koolstofatoom van een glycerol met een fosfaatgroep. Ze hebben een hydrofiele kop en een hydrofobe staart. Dit zorgt bij de fosfolipiden membranen voor een semi- permeabele membraan. Cholesterol: Een vet dat wordt aangemaakt door de lever en voorkomt in membranen en wordt gebruikt bij de productie van gal, hormonen en vitamine D. Water (H2O): -​ Veel dranken, groente en fruit bevatten veel water -​ een volwassen mensen lichaam bestaat voor 60% uit water -​ water is een bouwstof voor de lichaamscellen -​ het is een oplosmiddel voor een heleboel stoffen -​ Water bepaalt de osmotische waarde van vloeistoffen in je lichaam -​ het is een transportmiddel in bijv. het bloed -​ speelt een belangrijke rol bij de lichaamstemperatuur Het lichaam raakt water kwijt door uitgeademde lucht, urine en ontlasting. Dit water wordt deels aangevuld door dissimilatie maar voornamelijk door wat we consumeren. Zie onderstaande afbeelding: Mineralen (Voedingszouten): -​ anorganische stoffen die in opgelost water uiteenvallen tot ionen -​ Dient als bouwstof: -​ Calcium → zorgt voor stevigheid van tandbeen, en dat je botweefsel hard is -​ Kalium + Natrium → zorgt voor geleiding van impulsen bij zenuwcellen -​ Spoorelementen → Zijn vaak bestanddelen van enzymen en hormonen, heb je maar een kleine hoeveelheid van nodig. Bijv.: chroom, Fluor, Jodium en IJzer. -​ Fluor → versterkt tandglazuur -​ IJzer → nodig voor vorming hemoglobine (zuurstoftransport) -​ Om alle benodigde mineralen binnen te krijgen is het erg belangrijk om gevarieerd te eten. Want verschillende soorten mineralen zitten in verschillende soorten voedsel. Vitaminen: -​ Vitaminen zijn organische stoffen -​ zijn nodig bij het verlopen van processen in het lichaam -​ Vitaminen worden aangegeven met een letter, Denk bijv. aan A, B, C, D en K -​ Vitamine K → wordt aangemaakt door dikke darm -​ Andere vitamines moeten organismen consumeren via voedsel -​ Provitamine → aanwezige vitaminen in je lichaam die kunnen worden aangemaakt door een hulpmiddel uit de omgeving. Denk hierbij aan provitamine D. Die kan pas worden aangemaakt als er zonlicht aanwezig is. -​ vitaminen zijn bestanddelen van enzymen -​ een gevarieerde voeding is belangrijk om alle vitaminen binnen te krijgen -​ groepen die extra vitaminen nodig hebben: zwangere vrouwen, kinderen, ouderen en veganisten. -​ Met behulp van binas tabel 82A kun je de vitaminen aflezen en staat de functie van elke soort vitamine erbij. Basisstof 2: Het verteringsstelsel Het darmkanaal: 1.​ In je lichaam vindt vertering plaats. Hierbij worden grote organische moleculen tot kleine moleculen afgebroken met behulp van enzymen. 2.​ Hierbij ontstaan verteringsproducten (aminozuren, monosachariden). 3.​ deze worden door de cellen van de darmwand opgenomen in het bloed 4.​ In de wand van het darmkanaal bevinden zich kringspieren en lengtespieren. Deze zorgen voor de darmperistaltiek. mechanische vertering → kauwen van voedsel met gebit en kneden en mengen van voedselbrij door darmperistaltiek. Chemische vertering → De bewerking van voedsel door enzymen en andere versteringssappen. Darmperistaltiek: Darmperistaltiek is het afwisselend samentrekken van kringspieren en lengtespieren in de wand van het darmkanaal. -​ Voedselbrij wordt voortgeduwd, gekneed en goed gemengd met verteringssappen (o.a. enzymen) die worden afgegeven door verteringsklieren aan de voedselbrij. -​ Het gebeurt door het autonome zenuwstelsel. -​ voedingsvezels en lichamelijke bewegingen stimuleren het darmperistaltiek: Volgorde van mond tot slokdarm: 1.​ kiezen zorgen voor het kauwen en malen van voedsel → ontstaat kleine stukjes 2.​ Met behulp van speekselklieren wordt er speeksel geproduceerd die enzymen bevatten. Deze enzymen verteren zetmeel in je mond. 3.​ voedsel gaat naar keelholte, waarbij prikkels leiden tot slikreflex 4.​ De neus wordt afgesloten met huig 5.​ strottenhoofd beweegt omhoog waardoor het strotklepje naar achter valt. 6.​ toegang tot luchtpijp gesloten 7.​ voedsel gaat slokdarm in Maag: -​ Vanuit slokdarm komt het voedsel in de maag. Hier blijft het voedsel 3 tot 4 uur. -​ In de maag zitten maagsappen → bevatten enzymen, zoutzuur (HCL) en slijm. -​ Het zoutzuur dood bacteriën door het creëren van zuur milieu -​ Hier worden voedingsstoffen (vitamines en mineralen) via de maagwand opgenomen in het bloed. -​ Deze maagwand bevat aan haar binnenzijde slijm die haar beschermt. -​ Enzym maag → pepsine (afbraak van eiwitten) Binas tabel 82E Lever: -​ Produceert gal (wordt opgeslagen in de galblaas) -​ produceert galkleurstoffen → afbraakproducten van rode bloedcellen en galzouten → verdelen grote vetdruppels in kleine druppeltjes (emulgeren) Door de emulgatie van oliën kunnen enzymen er beter op inwerken en verloopt de vertering sneller en beter Galblaas: -​ tijdelijke opslagplaats voor gal Alvleesklier: -​ Produceert alvleessap die verschillende enzymen bevat. -​ vervoert sappen via afvoerbuis naar twaalfvingerige darm -​ Twaalfvingerige darm: -​ Het heet zo omdat hij 12 vingerbreedtes lang is -​ Het eerste gedeelte van dunne darm -​ Hier komen sappen van lever en alvleesklier bij elkaar Intracellulaire vertering: Sommige eencelligen nemen voedsel op door fagoctyose instulpen van celmembranen en afsnoeren van een blaasje. Deze blaasjes versmelten samen met lysosomen die verteringsenzymen bevatten. Extracellulaire vertering: Bij eenvoudige meercellige organismen vindt vertering plaats in de maag-darmholte. Holte met maar 1 opening (mond en anus tegelijk). Enzymen breken voedseldeeltjes af in maag- en darmholte. Voedseldeeltjes worden door fagocytose opgenomen. Basisstof 3: Chemische vertering Het verteringsproces: Enzymen voor eiwitvertering → breken eiwitmoleculen af tot afzonderlijke aminozuurmoleculen. Enzymen voor koolhydraatvertering → Splitsen moleculen van polysachariden en disachariden in monosachariden. Enzymen voor vetvertering → verteren vetmoleculen tot afzonderlijke glycerolmoleculen en vetzuurmoleculen. De pH en de temperatuur beïnvloeden hoe goed deze enzymen werken. De perfecte temperatuur voor enzymen is 36,4 ℃, hierbij is dit het optimum. Het Ph-optimum verschilt per enzym. Zie binas tabel 82E en 82F voor uitgebreide uitleg van de verteringssappen. Speeksel: Drie paar speekselklieren in je mond produceren speeksel. Speeksel bevat het enzym amylase. Amylase (eiwit) (werkt in pH 6 - 7,5) → breekt een deel van zetmeel in het voedsel af tot maltose (disacharide). Optimum van amylase is een pH van 6,6. Maagsap: Het voedsel dat in de maag terechtkomt gaat door de zure maagsappen van de maag door de voedselbrij heen. Dit zorgt ervoor dat de pH van het voedsel daalt → amylase in het voedsel werkt niet meer. Klieren in de maagwand produceren bestanddelen van de maagsap. Productie maagsap: Kliercellen 1 = produceert Hᐩ - ionen en Cl¯ -ionen. Kliercellen 2 = produceert slijm Kliercellen 3 = produceert pepsinogeen → een niet- geactiveerde variant van een enzym (pro- enzym) Na de afscheiding in de maag vormen Hᐩ - ionen en Cl¯ -ionen samen zoutzuur (HCl) Door de HCl wordt de pepsinogeen geactiveerd tot enzym pepsine (activeert zelf ook pepsinogeen) Doordat de enzymen elkaar kunnen activeren wordt het proces versterkt. (positieve terugkoppeling) Enzym pepsine → splitst eiwitmoleculen (vertering vindt verder op in het verteringsstelsel plaats) Pepsine → werkt in een sterk zuur milieu met een optimum van 2,5 pH Alvleessap: Open en dicht gaan van de maagportier hangt af van de pH in de twaalfvingerige darm. Zodra er voedsel uit de maag in de twaalfvingerige darm terecht komt daalt de pH-waarde. Hierdoor trekken de kringspieren van de maagportier → hij wordt gesloten. Alvleessap → bevat basische stof → pH in twaalfvingerige darm stijgt → voedselbrij wordt basisch De kringspier ontspant hierdoor waardoor de maagportier opent → er stroomt nieuw voedselbrij de twaalfvingerige darm binnen. Alvleessap bevat(enzymen): 1= Amylase → zorgt voor verdere afbraak van zetmeel tot maltose 2= Trypsine → splitst moleculen van lange polypeptiden tot korte polypeptiden 3= Peptidasen → breken de bovenstaande verteringsproducten tot dipeptiden en tripeptiden 4= Lipase → splitst vetmoleculen in 1 glycerolmolecuul en 3 vetzuurmoleculen. Werking van Lipase (enzym): Wanneer er voedsel in de twaalfvingerige darm is gestroomd, is de pH erg laag. De alvleesklier geeft dan alvleessappen af aan de twaalfvingerige darm. Hierna geeft de galblaas gal af aan de twaalfvingerige darm. De enzymen werken in door de hoge pH-waarde. Gal → helpt bij inwerking van lipase op vetten Darmsap: Door de vertering van vetten komen steeds meer vetzuren vrij waardoor de pH- waarde daalt. Bij de dunne darm heeft het voedselbrij een pH van 7. In de dunne darm wordt de vertering van voedingsstoffen voltooid. Darmsap bevat (enzymen): 1= maltase → splitst een maltose molecuul in 2 glucose moleculen → zetmeel vertering voltooid 2= Sacharase → verteert sacharose (riet- bietsuiker) 3= Lactase → verteert lactose (melksuiker) 4= Peptidasen → breken dipeptiden en tripeptiden af tot aminozuren → eiwit vertering voltooid Zie hieronder de schema’s van de volledige vertering van zetmeel en eiwitten:​ Zetmeel Eiwit Basisstof 4: Resorptie Dunne darm: -​ Voedingsstoffen van voedselbrij worden hier opgenomen in het bloed -​ is ongeveer 6 meter lang -​ De wand is sterk geplooid → bevinden zich darmvlokken (uitstulpingen) -​ Darmepitheel → buitenste laag cellen van de darmvlokken -​ De darmepitheel hebben (microscopische) uitstulpingen → microvilli Door de darmvlokken, darmepitheel en de microvilli is het oppervlakte voor de opname van stoffen erg groot. Cellen van darmepitheel → nemen water, voedingsstoffen en verteringsproducten op uit de voedselbrij. Dit gebeurt door: diffusie via fosfolipiden, aquaporines, transporteiwitten via het celmembraan en actief transport. Actief transport → darmepitheelcellen nemen stoffen op tegen het concentratieverval in. stoffen gaan daarna via transporteiwitten van lage concentratie in de darmholte naar een hoge concentratie in de darmepitheelcellen. De opname van voedingsstoffen in het darmepitheel: Darmvlokken bevatten bloedvaten en lymfevaten. De opname van stoffen via de darmwand heet resorptie. Hiervoor is veel energie nodig → vindt veel dissimilatie plaats. De meeste stoffen worden vanuit de darmepitheelcellen opgenomen in het bloed. De haarvaten (voornamelijk in het darmkanaal) komen samen tot de poortader → stroomt bloed naar lever. Lever → zorgt voor afbraak of opslag van opgenomen stoffen en voor opbouw van nieuwe stoffen. In de cellen van darmepitheel worden uit glycerol en vetzuren weer vetten gevormd → wordt opgenomen in de lymfe. Dikke darm: -​ onverteerde voedselresten komen terecht in dikke darm -​ ongeveer anderhalf meter lang -​ resorbeert overgebleven water en vocht → belangrijk ander verlies je te veel vocht en droog je uit. -​ resorbeert mineralen (voedingszouten) -​ leven darmbacteriën (darmflora) → produceren enzymen voor vertering van cellulose (kan niet door menselijke enzymen worden verteerd) en vitamines zoals vitamine K -​ Darmbacteriën → produceren cellulase voor vertering cellulose -​ Blinde darm: -​ Ligt tussen de overgang van de dikke en de dunne darm. -​ Onderkant van de blinde darm zit uitstulping → de appendix Endeldarm: -​ onverteerde voedselresten die na de dikke darm overblijven gaan naar de endeldarm -​ vind nog resorptie van stoffen plaats → wordt ondersteunt door medicijnen (zetpillen) -​ wordt afgesloten door een kringspier = anus Ontlasting (feces) bestaat uit onverteerde voedselresten, water en bacteriën. Basisstof 5: Gezonde voeding Gezond eten: -​ verklein je het risico op hart- en vaatziekten, diabetes en kanker. -​ verkleint risico op hoge bloeddruk, hoge cholesterolgehalte en overgewicht -​ Dit is te behalen door te eten aan de hand van de schijf van vijf. → krijg je alle voedingsstoffen binnen. Zie afbeelding hieronder: Bewerkt voedsel: Bewerkte voedingsstoffen bevatten veel kleurstoffen, smaakstoffen, geurstoffen, suikers, verzadigd vet, zout en weinig mineralen, vitaminen en vezels. Bij het eten van bewerkt voedsel krijg je veel suiker, zout en verzadigd vet binnen wat erg ongezond is. Sterk bewerkte voedingsmiddelen zorgen voor het ontstaan van obesitas, diabetes type 2 en hart- en vaatziekten. Body Mass Index (BMI): -​ Met de MBI kun je bepalen of je een gezond gewicht hebt aan de hand van je gewicht, lengte, leeftijd, geslacht en lichaamsomtrek. -​ Je kunt dit zelf berekenen door: Gewicht (Kg) / lengte (m²) Body Mass Index: Cholesterol: Cholesterol komt in je bloed door de voeding die je inneemt en door de productie van cholesterol in je lever. Cholesterol is een belangrijke bouwstof en een vet. Cholesterol wordt in het bloed vervoert door: lipoproteïnen, LDL → lage dichtheids lipoproteïnen en HDL → hoge dichtheids lipoproteïnen. LDL: -​ vervoert cholesterol vanuit alle delen van het lichaam naar de lever, bijnieren, eierstokken of teelballen. -​ LDL blijft in het bloed → kan zich afzetten tegen beschadiging aan de binnenwand van bloedvaten. (ontstaan door roken, verhoogde bloeddruk of ouderdom) Door beschadiging worden de bloedvaten nauwer → ontstaan hart- en vaatziekten. → Té hoge LDL is dus ongunstig. HDL: -​ neemt LDL uit het bloed op en voert het af naar de lever → daar wordt LDL afgebroken en via gal afgebroken → hierdoor verlaagd HDL de LDL- gehalte. -​ Dus een hoog HDL-gehalte is gunstig. Toename LDL → wordt veroorzaakt door hoge inname van verzadigde vetzuren. Toename HDL → wordt veroorzaakt door hoge inname onverzadigde vetzuren. Aan de hand van een cholesterolmeting (cholesterol ratio) kan een arts zien of er een kans is of je een verhoogde kans hebt op hart- en vaatziekten. Dit wordt namelijk veroorzaakt door een hoog cholesterolgehalte. Hierbij wordt gekeken naar de verhouding HDL en LDL. Dit bereken je door het gehele cholesterolgehalte te delen door het HDL- gehalte. resultaten van een cholesterolmeting: