Voeding 2.1 – Week 1: energiemetabolisme, NADH, FADH, ATP, etc, B-vitaminen,
PLP, co-enzym.
Leerdoelen Week 1
1. Je legt uit waar de voedingsnormen voor vitamines en mineralen op gebaseerd zijn.
2. Je beschrijft de functie van vitamines B1, B2, B3, B5, B6 en biotine in het energiemetabolisme.
3. Je beschrijft andere functies van vitamines B1, B2, B3, B5, B6 en biotine naast hun functie in het
energiemetabolisme, en benoemt de voedingsnormen voor deze vitamines voor volwassenen.
4. Je benoemt of B1, B2, B3, B5, B6 en biotine een knelpunt zijn voor bepaalde doelgroepen in Nederland
aan de hand van de VCP 2012-2016.
Literatuur Week 1
- Understanding Normal and Clinical Nutrition: Paragraaf 10.2, en hoofdstuk 7
- Kennisclip: De energiehuishouding
- Factsheet Voedingscentrum: Aanbevelingen voor vitamines, mineralen en spoorelementen (Jan 2020)
- VCP 2012-2016
L1. Je legt uit waar de voedingsnormen voor vitamines en mineralen op gebaseerd zijn.
- De aanbevolen dagelijkse hoeveelheden (ADH) voor vitamines, mineralen en andere spoorelementen
zijn te vinden in de Factsheet Voedingscentrum over vitamines, mineralen en spoorelementen.
- Welke je moet kennen:
o Vitamines: Vit A, Vit D, Vit K, Vit B1, Vit B2, Vit B3 (nicotinezuur), Vit B5 (pantotheenzuur), Vit B6,
Vit B8 (biotine) Vit B11 (foliumzuur), Vit B12, Vit C, Vit E, betacaroteen (precursor Vit A).
o Mineralen: Calcium, Kalium, Magnesium.
o Spoorelementen: IJzer, Zink, Koper, Jodium, Seleen (ookwel Selenium)
o Betacaroteen
- Vul je doorlopende opdracht in (Samenvatting Voedingstoffen) voor alle ADH’s op een rijtje.
- Achtergrond voedingsnormen
o De ADH’s zijn gebaseerd op:
Gezondheidsraad
Recent vastgestelde EFSA-normen
Nordic Council (Scandinavische landen)
L2. Je beschrijft de functie van vitamines B1, B2, B3, B5, B6 en biotine in het energiemetabolisme.
- Over de energiehuishouding (ookwel energiemetabolisme)
= deel van de stofwisseling/metabolisme waarbij voeding wordt omgezet in energie (ATP).
o Metabolisme (ookwel stofwisseling)
= het geheel van opbouw en afbraak van chemische verbindingen (bijvoorbeeld glucosemoleculen
aan elkaar) in het lichaam.
Metabolisme:
Anabole reacties = opbouw van stoffen (kost energie)
Katabole reacties = afbraak van stoffen (levert energie, bijv: afbraak van glucose)
Deze reacties vinden plaats in het mitochondrium van een lichaamscel (de
energiefabriekjes)
Onze cellen gebruiken als energie ATP.
ATP levert direct energie.
Bestaat uit: Adenosine + 3 fosfaatgroepen.
Haalt ons lichaam uit glucose, vetzuren, glycerol en aminozuren.
1
, o Energiemetabolisme (algemeen)
= afbraak van macronutriënten om energie voor onze lichaamscellen (ATP) vrij te maken.
Hier gaat het om katabolische reacties (afbraakreacties).
De algemene stappen (verschillen bij koolhydraten, eiwitten en vetten onderling):
1. Macronutriënten worden afgebroken tot losse moleculen: eiwitten -> losse aminozuren,
koolhydraten -> glucosemoleculen, vetten -> glycerol en vetzuren. De losse moleculen
worden opgenomen in onze cellen.
2. In het cytosol (cytoplasma) van de cellen vindt dit eerste deel van de verbranding plaats.
Het afbraakproduct/tussenstof dat ontstaat bij het afbreken van macronutriënten in losse
moleculen is Acetyl CoA. Acetyl CoA wordt uiteindelijk tot ATP gevormd.
3. In het mitochondrium van de cellen vindt het tweede deel van verbranding plaats, hier
vindt de verbranding van Acetyl CoA plaats en de vorming van ATP. Des te meer
mitochondria een cel heeft, des te metabool actiever.
- Energiemetabolisme (specifiek)
Leerdoel: Je legt uit hoe koolhydraten, eiwitten en vetten in ons lichaam energie leveren en gebruikt
hierbij de termen pyruvaat, glycolyse (anaëroob en aëroob), acetylCoA, citroenzuurcyclus,
elektronentransportketen, beta-oxidatie, ureumcyclus, CO2, H2O, ATP en ADP.
o Afbraak van koolhydraten (glucosemoleculen)
Bestaat uit 4 stappen:
1. Glycolyse
Vindt plaats i/h cytoplasma.
De reactie glycolyse is een anaërobe reactie: geen zuurstof
nodig.
Uitleg glycolyse:
Glucose (6 C-atomen) wordt omgezet in fructose 1,6-
bifosfaat (kost 2 ATP) -> fructose 1,6-bifosfaat wordt
afgesplitst in 2 pyruvaat moleculen, elk bestaan uit 3 C-
atomen (levert 4 ATP en 2 NADH) -> de 2 pyruvaat
moleculen gaan van cytosol naar mitochondrium.
Netto levert deze reactie 2 ATP (4 ATP-2 ATP van
omzetting glucose naar fructose 1,6-bifosfaat) en 2 NADH.
o ATP levert de cel energie, NADH wordt later in de
elektronen transportketen gebruikt bij vorming ATP;
NADH bestaat uit NAD+ met 2 elektronen en 1 H-atoom gekoppeld.
2. Omzetting Pyruvaat tot Acteyl CoA
Vindt plaats in mitochondrium.
De omzettingsreactie is aëroob: heeft zuurstof nodig (om losgekoppelde C-atoom te
lozen uit cel).
Onthouden: 1 glucosemolecuul wordt bij glycolyse omgezet in 2 pyruvaat moleculen.
Dus de omzettingsreactie vindt per glucosemolecuul 2 keer plaats;
Uitleg omzettingsreactie per pyruvaat molecuul:
Er wordt 1 C-atoom van pyruvaat losgekoppeld en 1 co-enzym A aan pyruvaat
toegevoegd -> hierdoor ontstaat Acetyl CoA (2 C-atomen en 1 co-enzym A) ->
Acetyl CoA gaat naar de citroenzuurcyclus.
Deze reactie is onomkeerbaar, de afgekoppelde C-atoom verlaat het lichaam.
Dus is niet weer te gebruiken.
De reactie levert per pyruvaat
molecuul 1 Acetyl CoA en 1 NADH.
2
, 3. Citroenzuurcyclus
Vindt plaats in mitochondrium.
Dit proces of cyclus begint en eindigt met dezelfde stof genaamd oxaloacetaat (4 C-
atomen), Acteyl CoA bindt zich aan oxaloacetaat.
Onthouden: 1 glucosemolecuul wordt bij de omzetting hiervoor omgezet in 2 Acetyl
CoA en 2 NADH. Dus de citroenzuurcyclus vindt per glucosemolecuul 2 keer plaats;
Uitleg werking citroenzuurcyclus:
Acetyl CoA (2 C-atomen 1 CoA) bindt zich aan oxaloacetaat (4 C-atomen) -> CoA
laat hierbij los -> er ontstaat citraat (ookwel citroenzuur; 6 C-atomen) -> de 2
toegevoegde C-atomen worden na elkaar afgesplitst en uit de cel verwijderd in de
vorm van CO2 -> per C-atoom resulteert dit in 1 CO2 en 1 NADH -> hierna blijven
er weer 4 C-atomen over (tussenproduct) -> deze wordt omgezet naar
oxaloacetaat (begin stof); hierbij komt 1 GTP, 1 NADH en 1 FADH2 vrij.
o Kortom: de gebruikte glucose is helemaal afgebroken, 2 C-atomen er weer af
(tot 2 CO2 en 2 NADH).
o GTP resulteert per direct in ATP. NADH en FADH2 gaan later de
elektronentransportketen in.
o Per keer dat citroenzuurcyclus loopt (1 keer per Acetyl CoA, dus 2 keer per
glucosemolecuul) ontstaat er: 2 CO2, 1 GTP (oftewel ATP), 3 NADH en 1
FADH2.
o Per glucosemolecuul resulteert dit in: totaal 4 CO2, 2 GTP (oftewel ATP) 6
NADH, 2 FADH2.
4. Elektronentransportsysteem
Vindt plaats in mitochondrium.
Dit proces is aëroob: heeft zuurstof nodig.
De elektronentransportketen = een serie van
transporteiwitten op het binnenste membraan van
het mitochondrium (dit is een soort dubbelwandige
zak).
NADH en FADH2 bevatten energierijke verbindingen. Deze worden gebruikt ATP te
vormen, dit heet oxidatieve fosforylering.
Oxidatieve fosforylering = het proces waarbij energie van elektronen uit de keten
van transporteiwitten gebruikt wordt voor de fosforylering van ADP, waarbij een
fosfaatgroep gekoppeld wordt aan ADP om ATP te vormen.
3
, Uitleg werking elektronentransportketen:
NADH en FADH2 geven hun elektronenlading af aan de transporteiwitten op het
binnenste membraan -> de transporteiwitten geven de elektronen aan elkaar door
-> hierdoor worden protonen (positief geladen H-ionen) geproduceerd naar de
tussenruimte (tussen de twee celmembranen van mitochondrium -> de
concentratie i/d tussenruimte stijgt, de H+ ionen willen terug naar binnen stromen
(waar de concentratie lager is) -> dit kan alleen een pomp in het binnenste
membraam, deze pomp bevat het enzym ATP synthase -> zodra H+ naar binnen
stroomt kan het enzym de energie gebruiken om ATP te vormen; de synthese van
ATP -> hierdoor wordt er een fosfaatgroep aan ADP gekoppeld.
Verder, is er zuurstof nodig om
de gebruikte elektronen
(doorgegeven) door de
transporteiwitten op te nemen
om samen met H-ionen waterstof (H2O) te vormen als afvalproduct.
Goed om te weten: NADH geeft de elektronen af aan het eerste transporteiwit.
FADH geeft de elektronen af aan het tweede transporteiwit. Per transporteiwit
worden er protonen (H+ ionen) geproduceerd. FADH produceert 4 H+ ionen
minder.
Onthouden: voor elke 4 H+ ionen die door de pomp terugstromen wordt er 1 ATP
gevormd.
o Van 1 NADH gaan er 10 H+ ionen door de pomp. Zodoende levert 1 NADH
2,5 ATP.
4
