Vertering

Heterotrofe organismen nemen voedsel op om in leven te blijven. In het darmkanaal wordt het voedsel verteerd met het behulp van enzymen. De verteringsproducten worden opgenomen in het bloed en afgegeven aan de cellen voor de dissimilatie en de voortgezette assimilatie. Onverteerde voedselresten verlaten het lichaam met de ontlasting.

Snel navigeren door HOOFDSTUK 1 van VWO 6

Paragrafen

1. Voedingsstoffen
2. Het verteringsstelsel
3. Chemische vertering
4. Resorptie
5. Gezonde voeding
Begrippen
Oefenen

Leerdoelen


  • Je kunt de kenmerken en functies noemen van 6 verschillende voedingsstoffen en van voedingsvezel.

  • Je kunt de bouw, werking en functies van de verteringsorganen van de mens beschrijven en de relatie tussen bouw en functie uitleggen.

  • Je kunt verschillen en overeenkomsten herkennen tussen organen en orgaanstelsels van de mens en andere eukaryoten

  • Je kunt beschrijven waar en op welke wijze voedingsstoffen worden verteerd in het darmkanaal en verklaren op welke wijze factoren dit kunnen beïnvloeden.

  • Je kunt beschrijven waar en op welke wijze voedingsstoffen worden opgenomen in het darmkanaal en welke factoren daarop van invloed zijn.

  • Je kunt beargumenteren wat gezonde voeding is en wat de gezondheidsrisico's zijn van ongezonde of van te veel voeding.

Paragraaf 1: Voedingsstoffen

  • Je kunt de kenmerken en functies noemen van 6 verschillende voedingsstoffen en van voedingsvezel.
  • Je kunt de bouw, werking en functies van de verteringsorganen van de mens beschrijven en de relatie tussen bouw en functie uitleggen.

Om alle stofwisselingsprocessen in je lichaam goed te laten verlopen, heb je ongeveer vijftig verschillende voedingsstoffen nodig. Deze krijg je binnen via voedingsmiddelen, oftewel alles wat je eet en drinkt. Er zijn zes hoofdgroepen voedingsstoffen: eiwitten, koolhydraten, vetten, water, mineralen en vitaminen. Daarnaast bevat je voeding ook voedingsvezels. Elk van deze stoffen heeft een specifieke functie in het lichaam, zoals het opbouwen van weefsels, het leveren van energie of het ondersteunen van lichaamsprocessen.

Functies van voedingsstoffen

  • Bouwstoffen: Noodzakelijk voor de vorming van cellen, weefsels en organische moleculen bij voortgezette assimilatie. Deze processen zijn cruciaal voor groei, ontwikkeling en het vervangen van afgestorven cellen.
  • Brandstoffen: Leveren energie voor dissimilatie (verbranding). Deze energie is nodig om te bewegen, de lichaamstemperatuur te regelen, en groei en herstel te ondersteunen.
  • Regulerende stoffen: Zoals mineralen, vitaminen en water. Ze zijn betrokken bij processen zoals enzymactiviteit, transport van stoffen in het lichaam en het handhaven van de osmotische waarde.

Een tekort aan voedingsstoffen kan leiden tot ziektes en verstoringen in lichaamsprocessen. Gevarieerde voeding is essentieel om dit te voorkomen.

Eiwitten (Proteïnen)

Eiwitten zijn opgebouwd uit lange ketens van aminozuren. Sommige aminozuren kunnen door het lichaam worden gemaakt, maar essentiële aminozuren moeten via voedsel worden ingenomen. Dierlijke eiwitten, zoals in vlees, vis en zuivel, bevatten alle essentiële aminozuren. Plantaardige eiwitten, zoals in peulvruchten en noten, bevatten ze niet allemaal en moeten gecombineerd worden om voldoende essentiële aminozuren binnen te krijgen.

  • Functies van eiwitten:
    • Bouwstoffen: Eiwitten vormen bijvoorbeeld collageenvezels in weefsels zoals kraakbeen en botten.
    • Regulerende functies: Eiwitten zijn betrokken bij celcommunicatie, chemische reacties, bloedstolling en immuniteit.
    • Brandstof: Bij gebrek aan andere energiebronnen worden eiwitten omgezet in glucose. Hierbij ontstaat ammoniak, dat in de lever wordt omgezet in ureum en via de urine wordt uitgescheiden.

Koolhydraten (Sachariden)

Koolhydraten zijn de belangrijkste energiebron in het lichaam. Ze worden in voedsel gevonden als monosachariden (zoals glucose), disachariden (zoals lactose) en polysachariden (zoals zetmeel).

  • Functies van koolhydraten:
    • Brandstoffen: Bij de verbranding van 1 gram koolhydraten komt 17 kJ energie vrij. Dit is nodig om je dagelijkse energiebehoefte te dekken.
    • Bouwstoffen: Koolhydraten maken deel uit van bijvoorbeeld DNA (desoxyribose) en ATP (ribose), die belangrijk zijn voor energieopslag en celcommunicatie.
    • Reservestof: Overtollige koolhydraten worden omgezet in glycogeen (opgeslagen in lever en spieren) of in vet.

Voedingsvezels zijn een type koolhydraat dat niet door enzymen in het lichaam kan worden verteerd. Ze verbeteren de darmwerking, bevorderen de stoelgang en geven een verzadigd gevoel.

Vetten (Lipiden)

Vetten bestaan uit vetzuren en glycerol. Ze kunnen worden onderverdeeld in verzadigde vetzuren (voornamelijk in dierlijke vetten) en onverzadigde vetzuren (voornamelijk in plantaardige oliën).

  • Functies van vetten:
    • Brandstoffen: 1 gram vet levert 38 kJ energie, meer dan tweemaal zoveel als koolhydraten of eiwitten.
    • Bouwstoffen: Fosfolipiden maken deel uit van celmembranen. Cholesterol wordt gebruikt voor de productie van hormonen en vitamine D.
    • Reservestof: Overtollig vet wordt opgeslagen onder de huid als isolatielaag of rondom organen als energiereserve.

Essentiële vetzuren, zoals linolzuur, moeten via voedsel worden ingenomen omdat het lichaam deze niet zelf kan maken.

Water

Water is een van de belangrijkste stoffen in je lichaam. Het maakt ongeveer 60% van je lichaamsgewicht uit en vervult meerdere essentiële functies.

  • Functies van water:
    • Oplosmiddel: Water lost stoffen op en maakt transport in het lichaam mogelijk.
    • Bouwstof: Water is essentieel voor cellen en weefsels.
    • Transportmiddel: Water speelt een rol in bloed en lymfe.
    • Temperatuurregeling: Door verdamping van water via transpiratie blijft je lichaam koel.

Het verlies van water via urine, ontlasting, uitgeademde lucht en zweet moet worden aangevuld door te drinken en te eten.

Mineralen (Zouten)

Mineralen zijn anorganische stoffen, zoals calcium, fosfor, kalium en natrium. Ze worden in kleine hoeveelheden ingenomen, maar zijn cruciaal voor diverse processen.

  • Functies van mineralen:
    • Bouwstoffen: Calcium versterkt botten en tanden, terwijl fosfor helpt bij de energiestofwisseling.
    • Regulerende functies: Kalium en natrium zijn belangrijk voor zenuwimpulsen en spierwerking. IJzer is nodig voor de productie van hemoglobine in rode bloedcellen.

Spoorelementen, zoals fluor en jodium, zijn ook mineralen, maar worden in nog kleinere hoeveelheden gebruikt.

Vitaminen

Vitaminen zijn organische stoffen die nodig zijn voor stofwisselingsprocessen. Ze worden aangeduid met letters, zoals vitamine A, B-complex, C, D en K.

  • Functies van vitaminen:
    • Vitamine A: Ondersteunt het zicht en de huid.
    • Vitamine C: Belangrijk voor bindweefsel en de weerstand.
    • Vitamine D: Helpt bij de opname van calcium voor sterke botten.
    • Vitamine K: Noodzakelijk voor een goede bloedstolling.

Sommige vitaminen kunnen door het lichaam worden aangemaakt, zoals provitamine D onder invloed van zonlicht. Een tekort aan vitaminen kan leiden tot gebreksziekten, zoals scheurbuik (tekort aan vitamine C) of rachitis (tekort aan vitamine D).

Paragraaf 2: Het verteringsstelsel

  • Je kunt verschillen en overeenkomsten herkennen tussen organen en orgaanstelsels van de mens en andere eukaryoten

Het verteringsstelsel is een lang stelsel dat begint bij de mond en eindigt bij de anus. Het is verantwoordelijk voor de vertering van voedsel en de opname van voedingsstoffen in het bloed. Grote organische moleculen in voedsel, zoals eiwitten, koolhydraten en vetten, worden afgebroken tot kleinere moleculen die het lichaam kan opnemen en gebruiken. Niet-opgenomen voedselresten verlaten het lichaam als ontlasting.

Het darmkanaal

Het darmkanaal, ook wel verteringskanaal genoemd, is de plek waar vertering plaatsvindt. De voedselbrij wordt met behulp van enzymen afgebroken tot verteringsproducten. Deze kleine moleculen, zoals aminozuren en glucose, worden via de cellen in de darmwand opgenomen in het bloed. De vertering gebeurt in verschillende stappen:

  • Mechanische vertering: Het kauwen van voedsel en het kneden en mengen van de voedselbrij door darmperistaltiek. Dit vergroot het oppervlak van het voedsel en maakt het toegankelijk voor enzymen.
  • Chemische vertering: Enzymen in verteringssappen breken de voedingsstoffen af tot opneembare moleculen.

In de wand van het darmkanaal bevinden zich kringspieren en lengtespieren. Door het afwisselend samentrekken van deze spieren ontstaat darmperistaltiek. Dit proces zorgt ervoor dat de voedselbrij:

  • Voortgeduwd wordt door het darmkanaal.
  • Gekneed en gemengd wordt met de verteringssappen.

De darmperistaltiek wordt geregeld door het autonome zenuwstelsel. Dit betekent dat je deze bewegingen niet bewust kunt beïnvloeden. Voedingsvezels in je voeding en lichaamsbeweging stimuleren de darmperistaltiek, vooral in de dikke darm, wat een goede stoelgang bevordert.

De verteringsorganen

De verschillende organen van het verteringsstelsel hebben specifieke functies:

  • Mondholte: Hier begint de vertering. Snijtanden en hoektanden worden gebruikt om voedsel af te bijten, en kiezen malen het fijn. Door te kauwen wordt het oppervlak van het voedsel vergroot en gemengd met speeksel.
  • Speekselklieren: Produceren speeksel dat enzymen bevat die starten met de afbraak van koolhydraten. Het slijmerige speeksel maakt het inslikken van voedsel gemakkelijker.
  • Slokdarm: Voedsel wordt door peristaltische bewegingen naar de maag getransporteerd.
  • Maag: Hier wordt het voedsel tijdelijk opgeslagen. De maagwand produceert maagsap, dat bestaat uit enzymen, zoutzuur (HCl) en slijm. Het zoutzuur zorgt voor een zuur milieu dat bacteriën doodt. Het slijm beschermt de maagwand tegen het agressieve maagsap.
  • Maagportier: Een kringspier die de doorgang van voedsel naar de dunne darm reguleert.
  • Dunne darm: Hier vindt de meeste vertering en opname van voedingsstoffen plaats. Darmsap en enzymen uit de alvleesklier en galblaas helpen bij de vertering.
  • Dikke darm: Hier worden water en zouten uit de voedselbrij opgenomen, en de overgebleven resten worden ingedikt tot ontlasting.
  • Endeldarm en anus: De eindpunten van het verteringsstelsel waar onverteerde resten het lichaam verlaten.

Gal en darmsap

  • Gal wordt geproduceerd in de lever en opgeslagen in de galblaas. Het bevat galzouten die vetten emulgeren (verdelen in kleine druppels) om de werking van enzymen te verbeteren.
  • Darmsap en alvleessap bevatten enzymen die bijdragen aan de afbraak van koolhydraten, eiwitten en vetten in opneembare moleculen.

Paragraaf 3: Chemische vertering

  • Je kunt beschrijven waar en op welke wijze voedingsstoffen worden verteerd in het darmkanaal en verklaren op welke wijze factoren dit kunnen beïnvloeden.

Chemische vertering is het proces waarbij voedsel met behulp van enzymen wordt afgebroken tot kleine moleculen die het lichaam kan opnemen. Niet alle voedingsstoffen hoeven te worden afgebroken; sommige, zoals monosachariden, water, mineralen en vitaminen, kunnen direct door de cellen van de darmwand in het bloed worden opgenomen. Andere voedingsstoffen, zoals eiwitten, disachariden, polysachariden en vetten, moeten eerst worden afgebroken tot hun bouwstenen voordat ze opgenomen kunnen worden.

Het verteringsproces

  • Eiwitten worden afgebroken tot aminozuren.
  • Koolhydraten, zoals polysachariden en disachariden, worden gesplitst tot monosachariden zoals glucose.
  • Vetten (of triglyceriden) worden verteerd tot glycerol, vetzuren en soms monoglyceriden.

De afbraak van deze voedingsstoffen gebeurt door specifieke verteringsenzymen, waarvan de werking afhankelijk is van de pH en de temperatuur. Voor alle enzymen is de lichaamstemperatuur (37 °C) ideaal, maar het pH-optimum verschilt per enzym.

Speeksel en maagsap

De vertering begint in de mond:

  • Speeksel, geproduceerd door drie paar speekselklieren, bevat het enzym amylase. Dit breekt een deel van het zetmeel in voedsel af tot maltose (een disacharide). Amylase werkt het beste bij een pH van 6 tot 7,5.

In de maag:

  • Maagsap, geproduceerd door klieren in de maagwand, bevat:
    • Pepsinogeen, dat door zoutzuur (HCl) wordt geactiveerd tot pepsine. Pepsine breekt eiwitten af tot lange polypeptiden.
    • Slijm, dat de maagwand beschermt tegen het agressieve zuur.
  • Gastrine, een hormoon uit de maagwand, stimuleert de productie van maagsap. Pepsine is alleen werkzaam in een sterk zuur milieu (pH 2,5).

Alvleessap en gal

De twaalfvingerige darm, het eerste deel van de dunne darm, speelt een belangrijke rol bij de vertering:

  • De zure voedselbrij uit de maag wordt geneutraliseerd door natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO₃), geproduceerd door de alvleesklier.
  • Alvleessap bevat verschillende enzymen:
    • Trypsine, dat lange polypeptiden afbreekt tot korte polypeptiden.
    • Peptidasen, die polypeptiden verder afbreken tot aminozuren.
    • Amylase, dat zetmeel verder afbreekt tot maltose.
    • Lipase, dat vetten splitst in glycerol, vetzuren en monoglyceriden.
  • Gal, geproduceerd door de lever en opgeslagen in de galblaas, bevat galzouten die vetten emulgeren. Hierdoor worden vetten verdeeld in kleine druppels, wat de werking van lipase vergemakkelijkt.

Darmsap

In de dunne darm wordt de vertering voltooid met behulp van darmsap. Dit bevat enzymen zoals:

  • Maltase, dat maltose splitst in twee glucosemoleculen.
  • Sacharase, dat sacharose (riet- of bietsuiker) afbreekt.
  • Lactase, dat lactose (melksuiker) splitst.
  • Peptidasen, die de laatste restjes dipeptiden en tripeptiden afbreken tot aminozuren.

De pH van de voedselbrij in de dunne darm is ongeveer 7, wat ideaal is voor de meeste enzymen.

Paragraaf 4: Resorptie

  • Je kunt beschrijven waar en op welke wijze voedingsstoffen worden opgenomen in het darmkanaal en welke factoren daarop van invloed zijn.

Na de vertering van voedsel worden de kleine moleculen die zijn ontstaan – zoals aminozuren, monosachariden, vetzuren, glycerol, water, vitaminen en mineralen – opgenomen in het bloed of de lymfe. Deze opname vindt voornamelijk plaats in de dunne darm, waar het binnenoppervlak enorm vergroot is door de aanwezigheid van darmplooien, darmvlokken (villi) en microvilli.

De structuur van de dunne darm

De dunne darm is gespecialiseerd in het opnemen van verteringsproducten door zijn grote oppervlakte. Dit wordt bereikt door:

  • Darmplooien: Grote plooien in de darmwand die het oppervlak vergroten.
  • Darmvlokken (villi): Kleine vingervormige uitstulpingen op de darmplooien.
  • Microvilli: Microscopische uitstulpingen op de epitheelcellen van de darmvlokken.

Deze structuur vergroot het opnameoppervlak aanzienlijk, waardoor meer voedingsstoffen efficiënt kunnen worden opgenomen. De bloedvaten en lymfevaten in de darmvlokken spelen hierbij een cruciale rol.

Opname via transportmechanismen

De opname van voedingsstoffen gebeurt via verschillende mechanismen:

  • Diffusie: Moleculen zoals water en kleine vetzuren passeren de darmwand zonder hulp. Dit gebeurt van een plek met hoge concentratie naar een plek met lage concentratie.
  • Gefaciliteerde diffusie: Stoffen zoals glucose en aminozuren worden opgenomen met hulp van transporteiwitten in de celmembranen van de darmcellen.
  • Actief transport: Dit is een energieafhankelijk proces waarbij voedingsstoffen tegen de concentratiegradiënt in worden opgenomen. Natriumionen (Na⁺) spelen hierbij een belangrijke rol, vooral bij de opname van glucose en aminozuren.
  • Endocytose: Kleine vetdruppeltjes worden door darmcellen opgenomen via blaasjesvorming.

Transport in het lichaam

Na de opname worden de verteringsproducten getransporteerd:

  • Aminozuren en monosachariden worden opgenomen in de bloedvaten van de darmvlokken en via de poortader (vena portae) naar de lever vervoerd. In de lever worden deze stoffen verder verwerkt, opgeslagen of gebruikt.
  • Vetzuren en glycerol worden opgenomen door de lymfevaten in de darmvlokken, waarbij ze eerst worden omgezet in chylomicronen (kleine vetbolletjes). De lymfe transporteert deze vetten via de lymfevaten naar het bloed, waar ze uiteindelijk beschikbaar komen voor gebruik in het lichaam.

De rol van de dikke darm

In de dikke darm vindt nauwelijks verdere vertering plaats, maar water en zouten worden hier opnieuw opgenomen om uitdroging van het lichaam te voorkomen. Hierbij spelen de darmbacteriën een belangrijke rol. Zij helpen niet alleen bij de productie van sommige vitaminen (zoals vitamine K), maar ze breken ook de resterende vezels af en produceren hierbij gassen.

De dikke darm eindigt in de endeldarm, waar de onverteerde resten worden opgeslagen als ontlasting. Via de anus wordt dit vervolgens uit het lichaam verwijderd.

Paragraaf 5: Gezonde voeding

  • Je kunt beargumenteren wat gezonde voeding is en wat de gezondheidsrisico’s zijn van ongezonde of van te veel voeding.

Een gezonde voeding voorziet het lichaam van alle benodigde voedingsstoffen in de juiste hoeveelheden. Dit is essentieel om energie te leveren, weefsels op te bouwen en lichaamsprocessen goed te laten verlopen. Een gezond eetpatroon bevat voldoende eiwitten, koolhydraten, vetten, water, mineralen, vitaminen en voedingsvezels, en voorkomt tekorten of overschotten die schadelijk kunnen zijn voor het lichaam.

De basis van gezonde voeding

Gezonde voeding is gevarieerd, evenwichtig en afgestemd op de behoeften van het individu. Hierbij wordt rekening gehouden met:

  • Energiebehoefte: Deze verschilt per persoon en is afhankelijk van factoren zoals leeftijd, geslacht, lichaamsgewicht en lichamelijke activiteit. Een volwassen vrouw heeft gemiddeld 8.400 kJ (2.000 kcal) per dag nodig, terwijl een volwassen man gemiddeld 10.500 kJ (2.500 kcal) nodig heeft.
  • Voedingsstoffen: Een gezond dieet bevat alle zes groepen voedingsstoffen en biedt voldoende bouwstoffen, brandstoffen en regulerende stoffen.
  • Voedingsvezels: Deze zijn essentieel voor een goede darmwerking en dragen bij aan een verzadigd gevoel, waardoor je minder snel te veel eet.

Gezonde en ongezonde vetten

  • Onverzadigde vetten: Deze zijn goed voor het lichaam en zitten in producten zoals vis, plantaardige oliën, noten en zaden. Ze verlagen het risico op hart- en vaatziekten.
  • Verzadigde vetten: Deze komen voornamelijk voor in dierlijke producten zoals boter en vlees. Een overmaat aan verzadigde vetten kan leiden tot een verhoogd cholesterolgehalte en een hoger risico op hart- en vaatziekten.
  • Transvetten: Dit zijn kunstmatig geharde vetten die schadelijk zijn voor de gezondheid. Ze verhogen het slechte LDL-cholesterol en verlagen het goede HDL-cholesterol.

Het beperken van de inname van verzadigde vetten en transvetten en het vervangen door onverzadigde vetten is een belangrijk onderdeel van een gezond eetpatroon.

Voedingsclaims en etiketten

Om gezonde keuzes te maken, is het belangrijk om voedingsmiddelen zorgvuldig te beoordelen:

  • Etiketten geven informatie over de samenstelling van producten, zoals het gehalte aan koolhydraten, vetten, suikers, zout en vezels.
  • Voedingsclaims moeten betrouwbaar zijn. Claims zoals “weinig vet” of “rijk aan vezels” kunnen misleidend zijn als de rest van het product bijvoorbeeld veel suiker bevat.

Het beoordelen van de voedingswaarde en het controleren van de ingrediëntenlijst helpt bij het kiezen van gezonde producten.

Balans en schijf van vijf

De Schijf van Vijf is een hulpmiddel om een gebalanceerd eetpatroon samen te stellen. Het benadrukt:

  1. Variatie: Eet dagelijks producten uit alle vijf vakken (groente/fruit, graanproducten, zuivel, vlees/vis/noten, en vetten).
  2. Niet te veel eten: Let op portiegrootte en vermijd overmatige calorie-inname.
  3. Minder suiker en zout: Beperk producten met veel toegevoegde suikers en zout, zoals frisdrank, snoep en chips.
  4. Gezonde vetten: Kies plantaardige oliën en vette vis als bron van onverzadigde vetten.
  5. Vochtinname: Drink dagelijks voldoende water (1,5 tot 2 liter).

Risico’s van ongezonde voeding

Een dieet met een tekort of overschot aan voedingsstoffen kan schadelijk zijn:

  • Tekorten: Een gebrek aan bepaalde voedingsstoffen, zoals vitaminen, ijzer of calcium, kan leiden tot ziektes zoals bloedarmoede, osteoporose of gebreksziekten.
  • Overschotten: Overmatige inname van calorieën kan leiden tot overgewicht en obesitas, wat het risico op aandoeningen zoals diabetes type 2 en hart- en vaatziekten vergroot.