Hoofdstuk 1. Vetten
Deel 1 (pagina 21 t.e.m pagina 58)
KENNISVRAGEN
1. Onder welke vorm (structuur) liggen vetten opgeslagen in ons lichaam? Leg uit waarom dit de ideale
opslagvorm is van energie ten opzichte van glycogeen of eiwitten.
Triacylglyceride. Ze zijn hydrofoob, trekken geen water aan. Ze zijn chemisch inert, reageren dus nergens
mee. Ze zijn sterk gereduceerd en leveren dus veel energie op bij oxidatie. Hebben geen belangrijke functie in
het lichaam. Oxidatie levert 38 kJ/g op
Glycogeen is hydrofiel en trekt water aan.
Eiwitten hebben een belangrijke functie. Wanneer deze zouden worden afgebroken voor energie, gaan de
functies verloren. Eiwitten leveren slechts 17 kJ/g op.
2. Leg uit hoe vetten, die we opnemen uit ons dieet, getransporteerd worden in ons lichaam (exogene
pathway).
Vetten worden opgenomen en komen in de maag. Gastric lipase breekt de vetzuren al deels af tot DAG, MAG,
FFA en glycerol. In de dunne darm zullen pancreas lipasen en co-lipase de vetten verder afbreken waardoor je
een emulsie krijgt van DAG, MAG, FFA, P, Glycerol, Cholesterol.
Galzouten worden gemaakt door de lever en vrijgesteld via de galblaas in de dunne darm, de galzouten en
hydrofobe vetzuren gaan micellen vormen. De micellen kunnen doorheen de enterocyt (cel van darmepitheel).
In de enterocyt wordt terug TAG gevormd via verestering. De TAGs + Apolipoproteine vormen een
chylomicron.
Het chylomicron komt via de lymfevaten in de bloedbaan en zal geleidelijk de vetzuren afgeven aan het
perifere weefsel.
- Een van de apolipoprotein is Apo C, welke LPL activeert, waardoor LPL de TAGs in het chylomicron
omzet in 3 FFA’s en glycerol via hydrolyse.
De FFA’s (vrije vetzuren) worden opgenomen door cellen van het perifere weefsel. De FFAs kunnen in de cel
geoxideerd worden voor het maken van energie, of kunnen worden veresterd met glycerol (afkomstig van
glucose) om terug TAGs te vormen.
In het chylomicron blijft de overmaat van vetzuren en cholesterol over, het vormt nu het chylomicron remnant.
Deze worden terug naar de lever vervoerd en wordt door levercellen opgenomen via receptor gemedieerde
endocytose.
3. Hoe wordt lipoproteïne lipase geactiveerd?
Apo C is een cofactor voor LPL en zal het LPL activeren.
Lipoproteïne lipase (LPL) is een enzymen dat is betrokken bij het afbreken van triglyceriden in vrije vetzuren
en glycerol in lipoproteïnen, zoals chylomicronen en very low density lipoproteïnen (VLDL). LPL wordt
geactiveerd door het aanwezig zijn van Apolipoproteïne C (ApoC). ApoC is een proteïne dat is geassocieerd
met VLDL en chylomicronen.
ApoC bindt aan LPL en verandert de conformationele structuur van LPL, wat leidt tot de activatie van het
enzym. Dit gebeurt door middel van een mechanisme dat bekend staat als "induced fit".
ApoC en LPL zijn beide aanwezig op de oppervlakte van endotheliale cellen in het lichaam. Als VLDL of
chylomicronen in de bloedbaan komen, binden ze aan ApoC-II en worden ze gedwongen om te komen in
contact met LPL. Dit leidt tot de hydrolyse van triglyceriden in de lipoproteïnen en de vrijgave van glycerol en
vetzuren in het bloed. Deze vetzuren kunnen vervolgens worden gebruikt als energiebron door het lichaam.
1
,4. Wat is de functie van apolipoproteinen?
Ze hebben 3 functies:
1. Functie in opbouw lipoprotein
2. Co-factoren
3. Liganden voor receptoren
5. Leg het verband uit tussen cholesterol en atherosclerose
Er zijn twee soorten cholesterol: LDL-cholesterol (Low density Lipoprotein cholesterol) en HDL-cholesterol
(High density lipoprotein cholesterol). LDL-cholesterol wordt ook wel "slecht" cholesterol genoemd omdat het
een rol kan spelen bij het ontwikkelen van atherosclerose. HDL-cholesterol wordt ook wel "goed" cholesterol
genoemd omdat het helpt om cholesterol uit de bloedvaten te verwijderen.
Cholesterol is een vet. Overtollige vetten, waaronder cholesterol, worden vanuit de lever vervoert in VLDL,
deze geeft langzaam vetten af aan spier- en vetweefsel. De VLDL vormt uiteindelijk een LDL. Uiteindelijk zit in
de LDL voornamelijk nog cholesterol, en dit wordt naar het niet-hepatisch weefsel.
Het LDL dringt door tot in de bloedvatwand → het wordt geoxideerd tot OxLDL → Opname macrofagen →
opgenomen OxLDL in macrofaag vormt schuimcel → aantrekken gladde spiercellen en vormt omhulsel →
Schuimcel necrosis → Nog meer macrofagen komen naar deze plek → Bloedvatwand wordt dikker
(inflammatie) → Bloedvatwand barts open → Plaque vorming
6. Hoe wordt LDL opgenomen door de cel?
Receptor gemedieerde endocytose. ApoB bindt op LDL receptor van de cel.
- ApoB zal binden op zijn ApoB receptor
- receptor gemedieerde endocytose adhv clathrin coating mechanisme
- vesikel fuseert met endosoom → later met lysosoom
- proteolytische enzymen komen vrij
7. Hoe gebeurt de mobilisatie van vetzuren?
Wanneer opgeslagen vetzuren moeten worden gebruikt als brandstof, wordt TAG omgezet naar FFA en
glycerol. Vetzuren vrijmaken van TAG is heet mobilisatie.
Glucagon / Epinephrine bindt op de GPCR (G-protein coupled receptor) → Activatie G 𝛼 → Activatie adenyl
cyclus → Omzetting ATP in cAMP → Activatie PKA → PKA fosforyleert perilipines waardoor co-factor CGI
vrijkomt → CGI activeert ATGL (Adipose triacylglycerol lipase) → ATGL zet TAG om in DAG →
Gefosforyleerde perilipine activeert HSL (hormone sensitive lipase) → HSL zet DAG om in MAG → MAG
lipase zet MAG om in vrije vetzuren (FFA) en glycerol.
Vrije vetzuren binden aan serumalbumine en worden doorheen de bloedbaan getransporteerd naar perifere
weefsels.
Glycerol gaan gaat naar de lever, en heeft hier 2 opties
1. Omvorming naar pyruvate bij [Glucose]bloed laag → Gluconeogenese
2. Omvorming naar acetyl-Coa bij [Glucose]bloed hoog → Glycolyse
8. Wat is het belang van vitamine B12 in het vetzuurmetabolisme?
Is een cofactor voor methylmalonyl-CoA mutase, en zal helpen bij 2 R-groepen verwisselen van plaats.
Oneven vetzuren vormen propionyl-Coa, dit vormt dan methylmalonyl Co-A via carboxylase. Dit wordt via
methylmalonyl-CoA mutase met co-factor B12 wordt omgevormd tot succinyl-CoA.
Succinyl-CoA kan via de citroenzuurcyclus energie vrijmaken of kan via de gluconeogenese glucose
synthetiseren.
ook zal vitamine B12 een belangrijke rol spelen bij de productie van heem: vorming succinyl-Coa = precursor
van heem → indien geen vitb12 aanwezig = bloedarmoede
2
,9. Hoe worden vetzuren afgebroken in het peroxisoom?
eigenlijk volledig dezelfde reactie als beta-oxidatie MAAR FADH2 zal zijn elektronen afgeven aan O2,
waardoor er H2O2 wordt gevormd. Dit zal id peroxisomen worden afgebroken door katalase
→ elektronen van FADH2 (en NADH) bij beta-oxidatie gaan naar complex II vd elektronentransportketen
→ rest is hetzelfde (oxidatie - hydratatie - oxidatie - thiolyse) = zie figuur p 56 cursus
10. Hoe en wanneer worden keton bodies gevormd en wat is keto-acidose?
Gebeurt in de lever. Wanneer:
- Bij Diabetes mellitus type I → Glucose wordt niet opgenomen door cellen, cellen bevinden zich in
uithongering fase en gaan overstappen op keton bodies als brandstof ipv glucose
- Bij overmaat Acetyl-Coa → Wanneer [Glucose]bloed laag is, zal oxaloacetate worden gebuikt in de
gluconeogenese. Oxaloacetaat wordt gebruikt om glucose te maken in de gluconeogenese, hierdoor
kan het niet binden met acetyl-CoA en vormt dus geen citrate. Acetyl-CoA gaat dan naar een andere
pathway.
De 1e brandstof bron (energiebron) van ons lichaam is glucose. Glucose wordt via glycolyse,
citroenzuurcyclus en ETK omgezet in energie. Wanneer het lichaam echt niet meer voldoende energie kan
halen uit glucose, zal het overschakelen naar keton bodies als brandstof.
De pathway:
1. Acetyl-CoA + Acetyl-Coa → Acetoacetyl-CoA + CoA door Acetyl-CoA acyltransferase
2. Acetoacetyl-CoA + Acetyl-CoA → HMG-CoA + CoA door HMG-CoA synthetase
3. HMG-CoA → Acetoacetate + Acetyl-CoA door HMG-CoA lyase
4. Acetoacetaat + NADH → 3-OH-Butyrate + NAD+ door 3-OH-butyrate dehydrogenase
5. Acetoacetate → Acetone + CO 2 door Acetoacetaat decarboxylase
Keton bodies komen in het bloed terecht om vervoerd te worden naar perifere weefsels als brandstof. Keton
bodies zijn zuur en maken het bloed dus ook zuur. Omdat mensen met diabetes type 1 geen insuline
produceren door afbraak 𝜷-producerende cellen in de pancreas, zullen zij glucose niet goed of helemaal niet
kunnen opnemen in perifere weefsels. Ze zullen dan, om toch brandstof voor energieproductie te krijgen,
extreem veel keton bodies vormen, welke het bloed erg zuur maken. Dit kan leiden tot acidose.
ook bij een lange inspanning kunnen er keton bodies gevormd worden
extra: waar → keton bodies worden gevormd id lever en dan vervoerd naar de perifere weefsels (kunnen daar
terug omgezet worden tot acetyl-Coa voor CZC
TOEPASSINGSVRAGEN
11. Beschrijf hoe een 19:1 (cis9) vetzuur via β-oxidatie wordt afgebroken. Inclusief reacties en structuren.
= Oneven aantal met 1 dubbele binding op plek 9
Eerst moet je deze naar een transvetzuur overzetten door een isomerase aangezien cis dubbele bindingen
niet herkent worden door enoyl-CoA hydratase.
oneven aantal dus eindproduct zal propionyl-Coa zijn id finale thiolyse stap ipv acetyl-Coa → dit w verder
omgezet tot succinyl-CoA
3
, 12. Stel dat je 2 groepen ratten hebt. De ene groep geef je een dieet van enkel vetten met even aantal
C-atomen de andere groep krijgt een dieet van vetten met enkel oneven aantal C-atomen. Gaan de ratten van
de even-C groep zich anders gedragen/voelen dan de ratten van de oneven-C groep?
Dieren kunnen even vetten niet omzetten naar glucose via glycolyse. Even vetten worden omgezet naar
acetyl-CoA.
Acetyl-CoA kan niet terug worden omgezet naar pyruvate of oxaloacetate, want de omzetting van pyruvaat
naar Acetyl-CoA is irreversibel en kan dus niet andersom gebeuren. Even vetzuren kunnen dus nooit dienen
als precursor voor glucose in de gluconeogenese.
Daarentegen is het afbraakproduct van vetzuren met een oneven aantal C-atomen, propionyl-CoA.
Propionyl-CoA kan wel als precursor voor glucose dienen, want dit kan via de citroenzuurcyclus worden
omgezet naar oxaloacetaat, dit kan via malate naar het cytoplasma, in het cytoplasma kan het oxaloacetate
worden omgevormd naar P-enolpyruvate en zo via gluconeogenese worden omgevormd naar glucose.
Kortom: Ratten die enkel vetzuren met even aantal C-atomen binnen krijgen kunnen geen glucose aanmaken,
maar ratten met een oneven aantal C-atomen wel.
Dit kan leiden tot vermoeidheid, beven, (geïrriteerd).
13. Stel dat je een mutatie in ApoB gen hebt die ervoor zorgt dat het eiwit niet meer functioneel is. Welke
gevolgen gaat dit hebben in je lichaam?
ApoB is een ligand van LDL.
Apolipoproteïne B (ApoB) is een eiwit dat betrokken is bij het transport van cholesterol en triglyceriden in het
bloed. Het is aanwezig op de oppervlakte van low density lipoproteïnen (LDL) en very low density
lipoproteïnen (VLDL) en bij IDL (maar ApoB kan enkel binden met APoB receptor id LDL conformatie). ApoB is
belangrijk voor de vorming van LDL en VLDL en is daarom essentieel voor het transport van cholesterol en
triglyceriden in het bloed.
Chylomcironemia (aandoening waarbij er een defect is of afwezigheid van LDL en ApoB)
Als het ApoB eiwit niet meer functioneel is door een mutatie, kan dit leiden tot verstoringen in het cholesterol-
en triglyceriden systeem in het lichaam. Dit kan leiden tot verhoogde niveaus van LDL-cholesterol in het
bloed, want LDL kan niet meer worden opgenomen door het niet-hepatisch weefsel via receptor
gemedieerde endocytose. LDL blijft dus in het bloed ipv opname in cel, dit kan bijdragen aan het
ontwikkelen van hart- en vaatziekten, zoals atherosclerose → bv die artherosclerotische plaques door LDL
die onder epitheelwand bloedcel accumuleert
Daarnaast kan een mutatie in het ApoB gen leiden tot een afname van de vorming van VLDL, wat kan leiden
tot lage niveaus van triglyceriden in het bloed. Lage niveaus van triglyceriden kunnen leiden tot een verhoogd
risico op pancreatitis (ontsteking van de alvleesklier).
- Apolipoproteïne B (ApoB) is een eiwit dat aanwezig is op het oppervlak van very low density
lipoproteïnen (VLDL). Het is betrokken bij de vorming van VLDL door het opnemen van cholesterol en
triglyceriden uit de lever en het transporteren van deze lipiden naar de perifere weefsels in het lichaam.
- Als het ApoB eiwit niet meer functioneel is door een mutatie, kan dit leiden tot een afname van de
vorming van VLDL. Dit komt omdat ApoB nodig is om VLDL te vormen en te transporteren. Zonder
functioneel ApoB eiwit, kan de vorming van VLDL worden belemmerd en kan het transport van
cholesterol en triglyceriden worden verstoord. Dit kan leiden tot lage niveaus van triglyceriden in het
bloed
4
