V5 Hf 1 Vertering

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Wat heb je gisteravond gegeten en wat voor voedingsstoffen zaten er in deze maaltijd?

Casus hardloper

Heterotrofe organismen, zoals de mens, moeten eten consumeren om noodzakelijke stofwisselingsprocessen in het lichaam uit te voeren. 

Alles wat een mens eet of drinkt noem je een voedingsmiddel. 

De voedingsmiddel kunnen 6 soorten voedingsstoffen bevatten, die functioneren als bouwstof of brandstof in het lichaam. 

1) Bouwstoffen - zijn moleculen die gebruikt worden tijdens de vorming van organische moleculen tijdens de voortgezette assimilatie. 

2) Brandstoffen - worden gebruikt bij de dissimilatie (verbranding) en kunnen op deze manier energie leveren aan het lichaam.  

Eiwitten of proteïnen zijn ketens van enkele tientallen tot meer dan duizend aminozuren. Ze kunnen dierlijk zijn of plantaardig. 

Dierlijke eiwitten zitten in dierlijke producten, zoals vlees, melk, vis, eieren. Plantaardige eiwitten zitten in plantaardige producten zoals noten, graanproducten en peulvruchten. 

De eiwitten die wij consumeren worden in het lichaam afgebroken tot aminozuurmoleculen om ze op te kunnen nemen in het bloed > Ze komen eerst in de lever terecht en worden verspreid naar de rest van het lichaam > Deze aminozuren kunnen dan tijdens de eiwitsynthese worden gebruikt om nieuwe eiwitten te maken. 

In de mens worden eiwitten gevormd uit 20 verschillende aminozuren. 12 aminozuren kan het lichaam zelf vormen. De andere 8 moeten we uit voeding halen. Deze aminozuren noemen we de essentiële aminozuren. 

Eiwitten zijn belangrijke bouw- en brandstoffen en reguleren bijna alle processen in het menselijke lichaam. 

- betrokken bij het transport

- signaaleiwitten voor celcommunicatie

- sommige hormonen zijn eiwitten

- bijna alle enzymen zijn eiwitten

- spelen een rol bij bloedstolling en immuniteit, bijvoorbeeld als receptoreiwit. 

Eiwitten worden ook gebruikt als brandstof. Ze worden dan eerst omgezet tot glucose en vervolgens verbrand. Bij deze dissimilatie ontstaat er ammoniak dat in de lever wordt omgezet tot ureum wat vervolgens wordt uitgeplast. 

Koolhydraten of sachariden zijn opgebouwd uit één of meerdere suikermoleculen (C6H12O6). 

- monosachariden bestaan uit één suikermolecuul in verschillende configuraties. 

- disacharide bestaan uit twee suikermoleculen, bijvoorbeeld lactose. 

- polysachariden zijn langere ketens van meerdere sachariden, zoals zetmeel en cellulose. 

Koolhydraten zitten voornamelijk in plantaardig voedsel, zoals fruit, brood, rijst en aardappelen. 

Koolhydraten voorzien het lichaam van energie. Bij een overschot aan koolhydraten zorgt het hormoon insuline ervoor dat het overschot deels wordt opgeslagen in de lever als glycogeen. De rest wordt omgezet in vet. 

Koolhydraten kunnen daarnaast ook als bouwstof dienen. Ze zijn bijvoorbeeld onderdeel van een DNA-molecuul. 

Voedingsvezels zijn koolhydraten die zich bevinden in de celwanden van planten, zoals cellulose en pectine. 

De enzymen van de mens kunnen deze stoffen niet afbreken, maar de enzymen van bacteriën in onze darm wel. 

Vezels bevorderen de darmwerking en zorgen voor een verzadigd gevoel. 

Vetten of lipiden zijn vetachtige stoffen die meestal zijn opgebouwd uit één glycerolmolecuul en 3 vetzuren. Dit noemen we de triglyceride. 

Vetten zitten voornamelijk in plantaardige olie, vis, vlees en snacks. 

Net als bij de aminozuren zijn er een aantal vetten die de mens zelf niet kan maken, dit noemen we de essentiële vetzuren. 

De vetzuren kunnen worden verdeeld in 2 groepen: 

- verzadigd

- onverzadigd

De functie van vetten: oplossen van vitaminen, fosfolipiden laag zijn vetten, cholesterol is een vet dat in de lever wordt gemaakt, dat belangrijk is voor de productie van hormonen, gal en vitamine D. 

Casus hardloper

Welke voedingsstoffen zijn belangrijk voor Sanne?

Welke binas-tabellen heb je gebruikt en wat voor informatie stond daar in?

Wat is jouw advies voor Sanne? Gebruik in je antwoord 2 voedingsstoffen en 2 voedingsmiddelen.

Basisstof 4: Resorptie

Leerdoel: 

Introductie: coeliakie 

We gaan vandaag onze kennis over dit onderwerp ophalen aan de hand van de volgende casus. 

Kies iemand uit om de casus voor te lezen. 

De leerlingen gaan vervolgens een filmpje kijken van een gezonde darm. 

1) Bij coeliakie worden de darmvlokken aangetast, waardoor de opname van voedingsstoffen moeilijk wordt gemaakt. 

2) In de dunne darm worden voedingsstoffen opgenomen. Hiervoor heeft de darm bepaalde aanpassingen die dit proces efficiënter maken: de darmvlokken en microvilli. Bij iemand met coeliakie zijn de darmvlokken aangetast waardoor voedingsstoffen minder goed kunnen worden opgenomen. 

Voedselbrij en darmkanaal

Koppeling aan vorige basisstof

In de vorige lessen hebben jullie het gehad over de chemische en mechanische vertering van voedsel. De voedingsstoffen worden afgebroken tot kleinere moleculen, die kunnen worden opgenomen. Dit gebeurd in de dunne darm. Hier komt het voedsel terecht nadat het door de maag en de twaalfvingerige darm is gepasseerd. 

Structuur en oppervlakte van dunne darm

De dunne darm heeft structuren die de opname van voedingsstoffen zo efficiënt mogelijk maken. 

- De wand van de dunne darm is sterk geplooid. Op de plooien van de darm bevinden zich de darmvlokken ofwel de villi. 

- De buitenste cellaag van de darmvlokken heet het darmepitheel. 

- De cellen van het darmepitheel hebben microscopisch kleine uitstulpingen: de microvilli. 

Samen zorgen deze structuren ervoor dat het oppervlakte waarmee de dunne darm voedingsstoffen op kan nemen zo groot mogelijk is en dus zo efficiënt mogelijk kan plaatsvinden. 

Opname mechanismen door het darmepitheel

De opname van stoffen door de darmepitheel cellen kan in de darm op 2 manieren plaatsvinden: 

1) Een deel van de stoffen worden door middel van diffusie opgenomen door de fosfolipiden, porie-eiwitten of transporteiwitten in het celmembraan. Passief transport gaat altijd met de concentratiegradiënt mee, dus dit kost geen energie. 

2) Het darmepitheel kan ook selectief stoffen opnemen door middel van actief transport. Dit is tegen de concentratiegradiënt is en kost dus wel energie. De stoffen gaan van een lage concentratie in de darmholte naar een hoge concentratie in het darmepitheel. 

natrium-kaliumpomp en secundair actief transport

Een deel van het actieve transport kan plaatsvinden door een natriumgradiënt, die wordt gevormd door de natrium-kalium pomp. 

-> De natrium-kalium pomp is een transporteiwit dat Na+-ionen uit het darmepitheel pompt. Hierdoor ontstaat er een hoge concentratie aan natrium-ionen buiten de darmepitheel vergeleken met in het darmepitheel. Dit proces is actief transport en kost dus energie. 

-> Door het verschil in de natriumconcentratie kunnen anderen transporteiwitten moleculen zoals suikers tegen hun concentratiegradiënt in het darmepitheel in vervoeren. Hiervoor wordt de energie gebruikt die is gevormd door de concentratiegradiënt. 

Wateropname via osmose

Door het actieve transport van stoffen naar het darmepitheel neemt hier de osmotische waarde toe. Een hoge osmotische waarde trekt water aan, waardoor water nu vanuit de darmholte naar het darmepitheel kan worden vervoerd door speciale structuren die aquaporines heten. 

Opname van vetten

Het darmepitheel kan vetzuren, monoglyceriden en glycerol passief opnemen. In de darmepitheelcellen worden deze onderdelen dan weer samengesteld tot triglyceriden. 

Om deze triglyceriden te kunnen vervoeren worden de vetten omgeven door een mantel van fosfolipiden en eiwitten. Deze "envelop" noemen we de lipoproteïnen. Deze structuren worden afgegeven aan de intercellulaire ruimtes tussen de darmepitheelcellen en daarna opgenomen in de lymfevaten. 

Transport van opgenomen stoffen naar de lever en de lymfe

De meeste stoffen die worden opgenomen door het darmepitheel komen echter niet in de lymfevaten terecht, maar in het bloed. Alle haarvaten van de darmvlokken komen samen in één afvoerend bloedvat - de poortader. Deze ader vervoert het bloed naar de lever, waar de voedingsstoffen verder kunnen worden verwerkt. 

dikke darm + darmflora

De onverteerde voedselresten komen nu vanuit de dunne darm in de dikke darm terecht. Hier wordt het resterende water uit de voedselbrij gehaald om uitdroging tegen te gaan. Ook mineralen worden hier geresorbeerd. 

Daarnaast heb je in de dikke darm een grote hoeveelheid bacteriën: de darmflora. Een aantal van deze bacteriën vormen enzymen, die de mens niet kan vormen, waardoor we bepaalde onverteerde voedselresten wel kunnen verteren, zoals bijvoorbeeld cellulose. Andere bacteriën maken bepaalde vitaminen die de mens nodig heeft. 

endeldarm en ontlasting

De onverteerde voedselresten bereiken de endeldarm, waar de laatste resorptie plaats vind. In de endeldarm wordt de ontlasting bestaande uit onverteerde voedselresten, water en een grote hoeveelheid bacteriën vastgehouden tot het kan worden geloosd. 

De darmvlokken (villi) zorgen voor een vergroting van het opnameoppervlak in de dikke darm.

1. Waar
2. Niet waar

Wat is de functie van de microvilli op de darmepitheelcellen?

1. Ze vergroten het oppervlak voor opname van stoffen
2. Ze produceren enzymen
3. Ze slaan voedingsstoffen op
4. Ze filteren bacteriën uit de voedselbrij

Leg in je eigen woorden uit wat resorptie is.

Glucose kan tegen zijn concentratiegradiënt in worden opgenomen door middel van de hoge natrium-concentratie buiten de darmepitheelcellen.

1. Waar
2. Niet waar

Wat gebeurd er met vetzuren en glycerol in de darmepitheelcellen?

1. Ze worden direct in het bloed opgenomen
2. Ze worden afgebroken tot aminozuren
3. Ze worden opnieuw samengevoegd tot triglyceriden
4. Ze worden uitgescheiden via de nieren

Wat is de functie van de darmflora?