Issuu

BIOLOGIE 4 VWO DEEL A

Beste leerling, Je gaat aan de slag met Vivo. In de leerboeken van Vivo vind je alles wat je nodig hebt voor je eindexamen. Ook leer je wat het belang van biologie is voor jou, jouw familie, de maatschappij en onze planeet. We wensen je veel succes en plezier met biologie!

Team Vivo

COLOFON Auteurs Martine Kalisvaart, Greetje Kranenburg, Marcel Huttinga, Marinke van der Velde, Bram Winkelman Eindredactie Christine Dirkse, Agnes van Straaten-Huygen Taalredactie Maurice Breugelmans Illustraties Gemma Stekelenburg, Rogier Trompert, Marjolein Luiken Ontwerp Omslag: Carlo Polman - OudZuid Ontwerp Binnenwerk: Tom Lamers - Reclamers Opmaak Crius Group, Hulshout

Omslagbeeld Shutterstock / Oleksandr Filatov

Over ThiemeMeulenhoff ThiemeMeulenhoff ontwikkelt slimme flexibele leeroplossingen met een persoonlijke aanpak. Voor elk niveau en elke manier van leren. Want niemand is hetzelfde. We combineren onze kennis van content, leerontwerp en technologie, met onze energie voor vernieuwing. Om met en voor onderwijsprofessionals grenzen te verleggen. Zo zijn we samen de motor voor verandering in het primair, voortgezet en beroepsonderwijs. Samen leren vernieuwen. www.thiememeulenhoff.nl

� ThiemeMeulenhoff, Amersfoort, 2025 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 j° het Besluit van 23 augustus 1985, Stbl. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie (PRO), Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp (www.stichting-pro.nl). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet) dient men zich tot de uitgever te wenden. Voor meer informatie over het gebruik van muziek, film en het maken van kopieën in het onderwijs zie www.auteursrechtenonderwijs.nl. De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen. Degenen die desondanks menen zekere rechten te kunnen doen gelden, kunnen zich alsnog tot de uitgever wenden. Deze uitgave is volledig CO2-neutraal geproduceerd. Het voor deze uitgave gebruikte papier is voorzien van het FSC®-keurmerk. Dit betekent dat de bosbouw op een verantwoorde wijze heeft plaatsgevonden.

INHOUD ZO WERK JE MET VIVO

Leerjaar 4 vwo deel A

Leerjaar 4 vwo deel B

Hoofdstuk 1 Biologie en leven 1.1 Biologie en leven in samenhang 1.2 Biologie is leven 1.3 Biotische en abiotische omgeving 1.4 De cel 1.5 Chromosomen en DNA 1.6 Celvermeerdering 1.7 Van cel naar organisme 1.8 Natuurwetenschappelijk onderzoek 1.9 Alles in samenhang 1.10 Examenopgaven

Hoofdstuk 4 Ademhaling 4.1 Ademhaling in samenhang 4.2 Gaswisselingsorganen 4.3 Longventilatie en longcapaciteit 4.4 Regeling van de ademhaling 4.5 Gaswisseling 4.6 Gezonde longen 4.7 Alles in samenhang 4.8 Examenopgaven

Hoofdstuk 2 Seksualiteit en voortplanting 2.1 Seksualiteit en voortplanting in samenhang 2.2 Alle organismen planten zich voort 2.3 Voortplantingsorganen van de mens 2.4 Zwangerschap, geboorte en ontwikkeling 2.5 Bescherming tegen zwangerschap en soa 2.6 Voortplanting bij dieren 2.7 Alles in samenhang 2.8 Examenopgaven Hoofdstuk 3 Voeding en vertering 3.1 Voeding en vertering in samenhang 3.2 Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.3 Verteringsorganen en hun werking 3.4 Opname in het inwendig milieu 3.5 Omzetting en uitscheiding door de lever 3.6 Bewust kiezen wat je eet 3.7 Bronnen over voeding beoordelen 3.8 Alles in samenhang 3.9 Examenopgaven

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag 5.1 Waarnemen en gedrag in samenhang 5.2 Van prikkel tot reactie 5.3 Het oog 5.4 Gedrag 5.5 Aangeboren of aangeleerd 5.6 Gedragsonderzoek 5.7 Alles in samenhang 5.8 Examenopgaven Hoofdstuk 6 Zenuwstelsel en bewegen 6.1 Zenuwstelsel en bewegen in samenhang 6.2 Zenuwstelsel 6.3 Signaaloverdracht 6.4 Hersenen 6.5 Bewegen 6.6 Alles in samenhang 6.7 Examenopgaven

Leerjaar 5 en 6 vwo Hoofdstuk 7 Moleculaire biologie Hoofdstuk 8 Erfelijkheid Hoofdstuk 9 Evolutie en biodiversiteit Hoofdstuk 10 Stofwisseling Hoofdstuk 11 Hormonale regeling Hoofdstuk 12 Ecosystemen Hoofdstuk 13 M ens, milieu en duurzaamheid Hoofdstuk 14 Hart en bloedvaten Hoofdstuk 15 Uitscheiding

ZO WERK JE MET VIVO – De biologie van je leven In Vivo vind je alles wat je nodig hebt voor de voorbereiding op je examen. Hieronder zie je alle onderdelen van een hoofdstuk uitgelegd.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Voeding en vertering in samenhang 3.1

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

3.1 Voeding en vertering in samenhang

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

3.2 Cellen hebben voedingsstoﬀen nodig

Per land, cultuur en seizoen verschilt het welke voedingsmiddelen mensen eten, maar hoe ieder

Aan het eind van deze paragraaf kun je:

mens voeding verteert, is hetzelfde. Het verteringsstelsel voegt sappen aan voeding toe en neemt

• • •

bruikbare stoffen op in het bloed. In dit hoofdstuk leer je over voeding en vertering. In het grote plaatje zie je welke hoofdstukvraag en essenties daarbij centraal staan, welke verbanden er zijn

de rol van homeostase voor een gezond lichaam beschrijven. de zes typen voedingsstoffen noemen. beschrijven of voedingsstoffen brandstof, bouwstof, reservestof of beschermende stof zijn.

met andere hoofdstukken en hoe dit terugkomt in het eindexamen.

•

toelichten hoe cellen in een organisme brandstoffen, bouwstoffen, reservestoffen en beschermende stoffen gebruiken.

Elk organisme heeft energie nodig

Ademhaling H4

Hoe zorgt gezonde voeding voor balans in je lichaam?

Mens, milieu en duurzaamheid H9

Door verteren neem je voedingsstoffen op

molecuul

•

orgaan

orgaanstelsel

organisme

populatie

ecosysteem

systeem aarde

De invloed van voedsel koken op het vitamine C-gehalte

Eten voor energie Je verteringsstelsel verwerkt alles wat je eet of drinkt, zodat je cellen er gebruik van kunnen

Je lever is een regelcentrum

Waar komt dit terug in het examen?

maken. TIP Brainstorm eerst met een klasgenoot over de weg die je eten aflegt vanaf je mond naar je

Door bewuste keuzes krijg je de juiste voeding

Uitscheiding H11

weefsel

STARTOPDRACHT 1

Hart, bloedvaten en afweer H10

cel

Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

organel

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht:

cellen en maak daarna pas de opdracht.

Subdomein M2, O1, O2, P3 1

Het grote plaatje

STARTEN MET HET HOOFDSTUK

• Het hoofdstuk start met de grote vraag. Deze vraag ga je aan de hand van het hoofdstuk beantwoorden. • De hoofdstukvraag staat in een overzichtstekening: het grote plaatje. Daarin zie je de samenhang met andere hoofdstukken en de belangrijkste zaken van dit hoofdstuk om te onthouden. • In de eerste paragraaf vind je themaopdrachten. Overleg met je docent of je deze gaat maken en zo ja, of je dan andere opgaven mag overslaan.

WERKEN MET DE PARAGRAFEN

• Bij de paragraaftitel zie je aan de iconen welke hoofdpunten uit het grote plaatje in de paragraaf terugkomen. • Aan de leerdoelen zie je wat je in deze paragraaf gaat leren. • De balk met organisatieniveaus geeft aan welke niveaus in de paragraaf aan bod komen. • Bij de practica en verslagen ga je zelf iets onderzoeken: je docent bepaalt welke je gaat doen. Je vindt deze online. • In de practica en opdrachten oefen je ook met verschillende vaardigheden die nodig zijn voor je examen. Bijvoorbeeld met een microscoop werken of tabellen gebruiken. Meer theoretische vaardigheden komen aan bod in een eigen paragraaf aan het eind van sommige hoofdstukken. • De paragraaf begint met een startopdracht. In deze opdracht ga je meteen actief aan de slag om je voorkennis op te halen.

WERKEN IN HET BOEK OF ONLINE Je kunt aan de slag in je leeropdrachtenboek met schrift of online. In je boek vind je alles wat je nodig hebt: theorie en opdrachten. Deze staan natuurlijk ook online, plus handige extra’s. Boek • Theorie • Opdrachten • Examenvoorbereiding

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Online • Theorie • Opdrachten • Examenvoorbereiding

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

• Verder oefenen op maat • Practica en verslagen • Proeftoets

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Alles in samenhang 3.8

3.8 Alles in samenhang

Twee liter per dag? Het lichaam reguleert de hoeveelheid water in je lichaam. Dit gebeurt door meer of minder water af te voeren via de urine of door een dorstsignaal te creëren. In de afbeelding zie je een schema dat de regulatie van vocht in je lichaam weergeeft. In het midden zie je wanneer de osmotische waarde stijgt () of daalt ().

TERUG NAAR HET GROTE PLAATJE

dorst drinken hypothalamus

1 hypofyse

Leven Je ziet hier nog een keer ‘het grote plaatje’ uit de eerste paragraaf. Links zie je de verbanden met andere hoofdstukken, rechts de essenties van dit hoofdstuk.

osmotische waarde ↑

ADH

osmotische waarde ↓

ADH

terugresorptie H 2O ↓

Elk organisme heeft energie nodig

Ademhaling H4

Hoe zorgt gezonde voeding voor balans in je lichaam?

Mens, milieu en duurzaamheid H9

Door verteren neem je voedingsstoffen op

terugresorptie H 2O ↑

Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

a Wat is het verband tussen de hoeveelheid water in je bloed en de osmotische waarde van bloed? b Bij een tekort aan water in het lichaam maakt de hypofyse in de hersenen het hormoon ADH aan. ADH reguleert in de nieren de urineproductie. Leg uit of het hormoon ADH zorgt voor meer of minder urineproductie.

c Een volwassene heeft dagelijks gemiddeld anderhalf tot twee liter vocht nodig. Als je heel veel meer drinkt, loop je het risico op watervergiftiging. Symptomen van watervergiftiging

Hart, bloedvaten en afweer H10

zijn: opgezwollen handen en voeten, hoofdpijn en sufheid. In ernstige gevallen kan iemand een epilepsieaanval krijgen, bewusteloos raken en zelfs overlijden. extreem veel water.

Door bewuste keuzes krijg je de juiste voeding

Uitscheiding H11

d Een kameel of dromedaris kan veel langer overleven zonder water dan een mens. Deze

Je lever is een regelcentrum

Waar komt dit terug in het examen?

Beschrijf hoe de symptomen van watervergiftiging in je lichaam ontstaan na het drinken van

Subdomein M2, O1, O2, P3

dieren slaan vet op in hun bult(en); dat zorgt niet alleen voor een energievoorraad, maar ook voor de productie van vocht. Leg uit hoe vet in de bult van een kameel vocht kan produceren voor het lichaam.

a Wat heb je geleerd over de samenhang tussen Voeding en vertering en andere hoofdstukken? b Wat heb je geleerd over elke essentie van Voeding en vertering? c Je hebt in paragraaf 1 antwoord gegeven op de grote vraag van dit hoofdstuk: Hoe zorgt gezonde voeding voor balans in het lichaam? Wat is nu je antwoord op de grote vraag? Kijk terug naar je antwoord in paragraaf 1 en naar je antwoorden bij opdracht a en b voor je je definitieve antwoord opschrijft.

WERKEN MET DE PARAGRAFEN

• In de theorie zie je blauwgedrukte woorden: de belangrijkste begrippen. • In groene kaders staan contexten. Je ziet bijvoorbeeld hoe het onderwerp van de paragraaf terugkomt in het dagelijks leven en mogelijke beroepen. • Iedere paragraaf heeft negen basisopdrachten. Daarna is er een Terugkijkopdracht om te zien of je de leerdoelen al beheerst. Wat gaat goed en waar moet je nog aan werken? • Online kun je daarna verder met Oefenen A en Oefenen B. Oefenen A oefent vooral kennis en begrip, Oefenen B gaat om toepassen en analyseren van de stof. • Bij de opdrachten staat soms een icoon. Staat bij opdrachten waar je samenwerkt met klasgenoten. Staat bij opdrachten waar je kritisch nadenkt.

ALLES IN SAMENHANG

• Je kijkt terug op het grote plaatje. Begrijp je de verbanden en kun je de hoofdstukvraag beantwoorden met wat je hebt geleerd? • Met de afsluitende examenopgave oefen je de stof uit het huidige en andere hoofdstukken uit het grote plaatje. • Met de online proeftoets controleer je of je de theorie goed hebt geleerd.

EXAMENPARAGRAAF

• Hier vind je eindexamenopgaven die horen bij de theorie van het hoofdstuk. Bij elke paragraaf die over eindexamenstof gaat, horen één of meer opgaven. Zo kun je je goed voorbereiden. • Bij elke opgave hoort ook een hint.

Voeding en vertering

INHOUD Basis 3.1 Voeding en vertering in samenhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.2 Cellen hebben voedingsstoffen nodig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.3 Verteringsorganen en hun werking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.4 Opname in het inwendig milieu

...............................

3.5 Omzetting en uitscheiding door de lever

....................

33 43

3.6 Bewust kiezen wat je eet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.7 Bronnen over voeding beoordelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Afsluiting 3.8 Alles in samenhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.9 Examenopgaven

.................................................

VAARDIGHEDEN - Informatie presenteren - Bronnen beoordelen

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Voeding en vertering in samenhang 3.1

3.1 Voeding en vertering in samenhang Het verschilt per land, cultuur en seizoen welke voedingsmiddelen mensen eten, maar hoe ieder mens voeding verteert, is hetzelfde. Het verteringsstelsel voegt sappen aan voeding toe en neemt bruikbare stoffen op in het bloed. In dit hoofdstuk leer je over voeding en vertering. In het grote plaatje zie je welke hoofdstukvraag en essenties daarbij centraal staan, welke verbanden er zijn met andere onderwerpen en hoe dit terugkomt in het eindexamen.

Elk organisme heeft energie nodig

Ademhaling H4

Hoe zorgt gezonde voeding voor balans in je lichaam?

Leefomgeving en duurzaamheid H13

Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

Hart en bloedvaten H14

Door verteren neem je voedingsstoffen op

Je lever is een regelcentrum

Waar komt dit terug in het examen? Door bewuste keuzes krijg je de juiste voeding

Uitscheiding H16 Subdomein M2, O1, O2, O8 Bron 1 Het grote plaatje

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Voeding en vertering in samenhang 3.1

STARTOPDRACHT 1

Eetcultuur Waar je woont, bepaalt voor een groot deel met welke voedingsmiddelen je opgroeit. Op de website van Time Magazine staat een deel van de bijzondere fotoreportage Hungry Planet: What the World Eats, die de eetcultuur in verschillende landen in beeld brengt. TIP Maak deze opdracht met een klasgenoot om nieuwe inzichten van elkaar op te doen. Op de volgende foto’s zie je wat een gezin in Mexico en een gezin in Australië in één week tijd eet en drinkt.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Voeding en vertering in samenhang 3.1

In Mexico bestaat de voeding van het gezin uit veel verse groenten en fruit, zie de bovenste foto. Toch lijdt een groot deel van de bevolking in Mexico aan obesitas (zwaar overgewicht). Bekijk de foto van Mexico aandachtig. Activeer je voorkennis over voeding in verschillende culturen.

a Welk product is de voornaamste oorzaak van overgewicht van inwoners van Mexico? b Welk product zie je in Mexico nauwelijks op tafel liggen en in Australië juist veel? c Het fotoproject is een kunstuiting. Welk wetenschappelijk bezwaar kun je bedenken bij het doen van uitspraken over het voedingspatroon van gezinnen op basis van alleen foto’s?

d Uit welke cultuur herken jij de meeste voedingsmiddelen uit je eigen eetpatroon? e Welke eetcultuur vind jij er gezonder uitzien? Leg je antwoord uit.

HET GROTE PLAATJE 2

Voeding en vertering In het grote plaatje zie je links dat het onderwerp van dit hoofdstuk samenhangt met vier onderwerpen uit andere hoofdstukken.

a Wat zijn deze verbanden? Noteer per onderwerp je antwoord in een of meer volledige zinnen.

b In het grote plaatje zie je rechts de vier essenties van dit hoofdstuk. Wat weet je al hierover uit de onderbouw? Beantwoord de volgende vragen: 1 Welk koolhydraat is de voornaamste brandstof voor de cellen in je lichaam? 2 Wat gebeurt er in het verteringsstelsel met je voedsel? 3 Wat is gal? En waar wordt gal gemaakt? 4 Waarom is het belangrijk om genoeg vezels te eten?

c Dit hoofdstuk draait om de vraag: Hoe zorgt gezonde voeding voor balans in je lichaam? Noteer je voorlopige antwoord op deze vraag in enkele volledige zinnen.

d Hieronder staan de tien organisatieniveaus binnen de biologie. Bekijk nogmaals de hoofdstukvraag en de vier essenties.

molecuul

organel

cel

weefsel

orgaan

Welke organisatieniveaus horen bij dit hoofdstuk?

orgaanstelsel

organisme

populatie

ecosysteem

systeem aarde

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Voeding en vertering in samenhang 3.1

THEMAOPDRACHTEN 3

Kiezen om iets niet te eten Steeds meer mensen in Nederland kiezen voor een vegetarisch of veganistisch dieet. Ze eten dan geen vlees (vega) of geen dierlijke producten (vegan). Er zijn ook mensen die juist volledig dierlijk eten. Zij volgen een carnivorendieet. Maak met een klasgenoot een infographic op A3-formaat over de drie genoemd diëten. Denk bij het maken van de infographic aan onderwerpen als:

• • • •

Welke voedingsmiddelen worden veel gebruikt in de verschillende diëten? Welke beweegredenen hebben mensen voor hun keuze? Hoe gezond zijn de voedselkeuzes als je kijkt naar de verhouding van voedingsstoffen? Wat is de rol van sociale media bij het maken van voedselkeuzes?

Gebruik eventueel de vaardigheidskaart Informatie presenteren.

MEER THEMAOPDRACHTEN Online vind je nog enkele themaopdrachten bij dit hoofdstuk. Deze grote opdrachten gaan over stof uit meerdere paragrafen en vragen om onderzoeksvaardigheden en/of creativiteit.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

3.2 Cellen hebben voedingsstoﬀen nodig Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• •

beschrijven hoe homeostase zorgt voor een gezond lichaam. beschrijven hoe verschillende orgaanstelsels samenwerken om homeostase te realiseren.

•

toelichten hoe cellen voedingsstoffen als brandstof, bouwstof, reservestof en beschermende stof gebruiken.

•

de chemische structuur van koolhydraten, eiwitten en vetten herkennen.

molecuul

organel

cel

weefsel

orgaan

orgaanstelsel

organisme

populatie

ecosysteem

systeem aarde

PRACTICUMOPDRACHT Bij deze paragraaf hoort de practicumopdracht De invloed van voedsel koken op het vitamine C-gehalte. Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

STARTOPDRACHT 1

Eten voor energie Het verteringsstelsel verwerkt alles wat je eet of drinkt, zodat je cellen de juiste voedingsstoffen krijgen. Activeer je voorkennis over voeding en verbranding. TIP Brainstorm eerst met een klasgenoot over hoe de vertering werkt en maak daarna pas de opdracht.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

a Voeding draagt bij aan evenwicht in je lichaam. Hoe noem je dit proces binnen de biologie?

b Voedingsmiddelen bevatten voedingsstoffen, zoals eiwitten. Noteer welke voedingsstoffen je nog meer kent.

c Maak een lijstje met alle voedingsmiddelen van je avondmaaltijd gisteren. Zet ze onder elkaar. Noteer achter elk voedingsmiddel welk voedingsstoffen het bevatte.

d In je lichaam vindt verbranding van voedingsstoffen plaats. Noteer de reactievergelijking van verbranding.

e Activiteiten zijn mogelijk doordat er verbranding in je lichaam plaatsvindt. Benoem drie activiteiten die je vandaag hebt gedaan of gaat doen en die mogelijk zijn door deze verbranding.

THEORIE Gezond lichaam

De omstandigheden in jouw omgeving zijn allesbehalve constant. De temperatuur in een leslokaal kan heel anders zijn dan de buitentemperatuur. Als je met veel leerlingen in een lokaal zit, daalt het zuurstofgehalte en stijgt het koolstofdioxidegehalte in het lokaal. Het menselijk lichaam heeft juist heel constante waarden: de temperatuur is ongeveer 37 °C, de zuurgraad (pH) is 7,4 en de osmotische waarde, de glucoseconcentratie en het zuurstof- en kooldioxidegehalte blijven binnen bepaalde grenzen. Om deze waarden in een fluctuerende omgeving zo constant mogelijk te houden, zijn er verschillende processen in je lichaam actief. Al deze processen samen noem je homeostase. Homeostase zorgt voor constante waarden in het inwendig milieu. Tot het inwendig milieu behoren het bloed en het weefselvocht rondom de cellen. Het uitwendig milieu is de omgeving buiten je lichaam, maar ook delen binnen het lichaam reken je tot het uitwendig milieu. Op veel plaatsen staat je lichaam namelijk in open verbinding met het uitwendig milieu, zoals bij je ademhalingsstelsel, verteringsstelsel en uitscheidingsstelsel (bron 1). huid inwendig milieu huid

cel

CO2

warmte ademhaling

uitwendig milieu

bloedsomloop

voedsel

vertering uitscheiding afvalstoffen ureum, water

ontlasting

Bron 1 In het lichaam is homeostase mogelijk door de samenwerkende orgaanstelsels. 13

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

Orgaanstelsels werken samen om ervoor te zorgen dat verstoringen in het uitwendig milieu zo weinig mogelijk negatieve invloed op het inwendig milieu hebben. De bloedsomloop speelt hierbij een bijzondere rol. Bij elke ronde komt het bloed langs de ademhalingsorganen, het verteringsstelsel en de uitscheidingsorganen. Een van de functies van het ademhalingsstelsel is ervoor zorgen dat de CO2-concentratie van het lichaam niet te veel stijgt. Cellen in actieve

weefsels produceren door verbranding CO2. Deze afvalstof komt in het bloed terecht en stroomt mee naar de longen. Daar is de concentratie CO2 heel laag. Door het concentratieverschil

diffundeert CO2 vanuit het bloed naar de longblaasjes om daarna te worden uitgeademd. Ook de uitscheiding door de nieren berust op concentratieverschillen. In het bloed

zijn stoffen opgelost, waardoor het een bepaalde osmotische waarde heeft. Zodra de osmotische waarde van het bloed te laag is, scheiden de nieren meer water uit naar de urine. Dit watertransport gebeurt door middel van osmose.

Functies van voedingsstoffen

Een gezond en gevarieerd eetpatroon levert voedingsstoffen op die cellen nodig hebben om te functioneren. De hoeveelheid voedingsstoffen wordt nauwkeurig gereguleerd door homeostaseprocessen. Gezonde voeding sluit dus aan bij de behoefte van de cellen. Er zijn vier functies die voedingsstoffen kunnen vervullen: 1 Cellen verbranden brandstoffen volgens de reactie: brandstof + zuurstof → energie + water + koolstofdioxide Van de energie die hierbij vrijkomt werken alle organen, blijft je lichaam warm en kun je bewegen en groeien. 2 Je lichaam gebruikt bouwstoffen om nieuwe cellen te maken of cellen te herstellen. Voor groei en het genezen van schrammen, botbreuken en ander letsel zijn bouwstoffen dus onmisbaar. 3 Als je meer brandstoffen en bouwstoffen binnenkrijgt dan je direct nodig hebt, slaat je lichaam een deel van deze stoffen op als reservestoffen, bijvoorbeeld als vet onder de huid. 4 Beschermende stoffen zijn noodzakelijk om bepaalde lichaamsprocessen goed te laten verlopen, zoals in je afweersysteem en de communicatie tussen cellen. Er zijn zes verschillende typen voedingsstoffen die de vier bovengenoemde functies vervullen. Dat zijn koolhydraten, vetten, eiwitten, mineralen, vitaminen en water. Plantaardige voedingsmiddelen bevatten bovendien voedingsvezels of kortweg vezels. Je rekent deze niet tot de voedingsstoffen, omdat ze niet in het inwendig milieu worden opgenomen, maar ze zijn wel onmisbaar voor een goede darmwerking. Een voedingsstof kan meerdere functies hebben (bron 2). Hij kan bijvoorbeeld de ene keer een brandstof zijn en energie leveren, terwijl hij een volgende keer als bouwstof wordt ingezet. Als je te veel voedingsstoffen binnenkrijgt, gebruikt je lichaam ze weer als reservestof. Welke functie een voedingsstof krijgt, hangt dus af van wat jouw lichaam op dat moment nodig heeft.

Voedingsstof

Functies als voedingsstof

Zie ook Binas

koolhydraten (= suikers)

brandstof, in mindere mate bouwstof, reservestof

zetmeel: tabel 67F3 glucose: tabel 67F1

vetten

brandstof, bouwstof, reservestof

glycerol: tabel 67G1 vetzuren: tabel 67G2

eiwitten

bouwstof, in noodgevallen brandstof

tabel 67H1

mineralen (= zouten)

bouwstof en beschermende stof

vitaminen

beschermende stof

tabel 82A

water

bouwstof

Bron 2 Voedingsstoffen en hun functies

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

Koolhydraten Cellen gebruiken glucose als brandstof. Glucose is een monosacharide. Dat wil zeggen dat deze één molecuul groot is. Andere monosachariden zijn galactose en fructose. Disachariden zijn opgebouwd uit twee (di) monosachariden. Lactose is daar een voorbeeld van. Monosachariden en disachariden noem je ook wel suikers. Veel voedingsmiddelen bevatten naast suikers ook veel grotere koolhydraten. Dit zijn de polysachariden. Een zetmeelmolecuul is een belangrijke polysacharide. Het is opgebouwd uit een lange keten van glucosemoleculen (bron 3). Tijdens de vertering worden polysachariden en disachariden afgebroken tot monosachariden. Alleen monosachariden zijn klein genoeg om in het bloed te worden opgenomen. Van oudsher is de Nederlandse aardappel een bekend voorbeeld van een voedingsmiddel met veel zetmeel. Tegenwoordig eten veel mensen in Nederland ook koolhydraten die zich bevinden in Noord-Afrikaanse couscous, rijst uit Azië en Italiaanse pasta.

vetten eiwitten

koolhydraten

Bron 3 Bronnen van koolhydraten, vetten en eiwitten

Vetten Olie, boter en margarine bevatten voornamelijk vetten. Ook noten en vette vlees- en vissoorten bestaan voor een groot deel uit vet. Vetten zijn opgebouwd uit glycerol en vetzuren. Verzadigde vetten hebben vetzuurketens zonder dubbele bindingen in hun structuurformule. Ze zijn volledig verzadigd met waterstof. Bij onverzadigde vetten zijn er wel dubbele bindingen aanwezig, waardoor de structuurformule anders is. Je lichaam heeft vetten nodig als bouwstof, bijvoorbeeld in celmembranen, bepaalde hormonen en het zenuwstelsel, maar vet is ook bruikbaar als brandstof. Van alle voedingsstoffen is vet bovendien het meest geschikt als reservestof, omdat het per gram de meeste energie bevat en dus minder zwaar is om op te slaan in je lichaam.

Eiwitten Vlees, eieren, melk en andere zuivelproducten bevatten veel eiwitten. Plantaardige producten met veel eiwitten zijn peulvruchten, zoals bruine bonen, sojabonen en kikkererwten. Eiwitten zijn bouwstoffen voor het lichaam. Zelf zijn ze opgebouwd uit aminozuren. Terwijl vetten en koolhydraten alleen uit koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O) bestaan, bevatten aminozuren ook altijd stikstof (N). De aminozuren zijn door middel van een peptidebinding aan elkaar gekoppeld (bron 4). R1 ⁺H3N

C H

O C

+ O�

⁺H3N

C H

O C

⁺H3N

O�

R2 N

O C O�

peptidebinding

Bron 4 In een eiwit zijn aminozuren aan elkaar gekoppeld door middel van een peptidebinding.

Er zijn twintig verschillende aminozuren (Binas tabel 67H1). Negen hiervan moet je via je voedsel binnenkrijgen, dat zijn de essentiële aminozuren. De overige elf niet-essentiële aminozuren kunnen de cellen in je lever uit andere aminozuren maken. 15

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

Mineralen Mineralen zijn zouten. Van de volgende zes mineralen heeft je lichaam behoorlijk veel nodig: calcium, chloride, fosfor, kalium, magnesium en natrium. Van andere mineralen, zoals ijzer, jodium, koper, fluor en zink, heeft je lichaam maar heel kleine hoeveelheden nodig. Deze mineralen noem je spoorelementen. Sommige mineralen gebruikt je lichaam als bouwstoffen, zoals ijzer in hemoglobine, calcium in botten, fluor in tanden en kiezen en jodium in het schildklierhormoon. Andere mineralen hebben een rol als beschermende stof. Zo spelen natrium en kalium een belangrijke rol bij de handhaving van de osmotische waarden van je bloed.

Vitaminen Vitaminen zijn beschermende stoffen. Je hebt ze maar in kleine hoeveelheden nodig, maar ze zijn noodzakelijk als onderdeel van allerlei processen in je lichaam. Zo is vitamine A bijvoorbeeld onmisbaar om goed te kunnen zien bij weinig licht. Vitamine A, ook wel retinol genoemd, is nodig om retinal te kunnen maken. Retinal verandert van vorm, van cis-retinal naar trans-retinal, op het moment dat er licht op de staafjes in je netvlies valt (bron 5). Het trans-retinal laat los van de stof opsine en dat zorgt ervoor dat opsine actief wordt. De geactiveerde opsine zet een aantal reacties in gang, die uiteindelijk leiden tot een signaal naar de hersenen. Na het afgeven van het signaal wordt het trans-retinal weer omgezet in cis-retinal en kan de reactie nogmaals plaatsvinden. Deze hele cyclus duurt slechts duizenden van een seconde. licht trans-retinal cis-retinal signaal inactief opsine

actief opsine

Bron 5 Door licht verandert de vorm van cis-retinal in trans-retinal. Dit zorgt voor een signaal naar de hersenen om in de schemering te kunnen zien.

Je lichaam kan de meeste vitaminen niet zelf maken; ze moeten dus in je voedsel aanwezig zijn. Een lijst met functies, voedselbronnen en informatie over een tekort of overdosis van verschillende vitaminen vind je in Binas tabel 82A.

Water Water is een belangrijke bouwstof voor het menselijk lichaam. Het weefselvocht en het bloed bestaan hoofdzakelijk uit water en de cellen in je lichaam bestaan gemiddeld voor 70% uit water. Dagelijks heb je ongeveer twee liter water nodig om het verlies van vocht door zweet, uitademing, urine en ontlasting te compenseren. Bij heftige diarree of overmatige inspanning in heel heet weer kun je uitgedroogd raken. De osmotische waarde van je bloed wordt dan te hoog en dit verstoort homeostaseprocessen. Vooral de cellen van je hart, hersenen en nieren doen hun werk niet meer goed in geval van uitdroging.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

CONTEXT Een lekker stukje plastic De Leidse promovenda Jo-Anne Verschoor ontdekte in 2024 dat er bacteriële stammen bestaan die plastic kunnen afbreken als de omstandigheden hen daartoe dwingen. In een omgeving met veel suiker deden de bacteriën niets met plastic, maar dat veranderde als ze in afwezigheid van suiker ‘honger’ kregen. De biologe deed twee ontdekkingen. Ze vond opmerkelijk veel bacteriën die in het geval van hongersnood plastics konden afbreken: 18% van de onderzochte stammen. Daarnaast ontdekte Verschoor dat de aanwezigheid van een gen voor het enzym ‘lipase A’ een belangrijke rol speelt in de afbraak van plastic. Hoe meer enzymactiviteit bacteriën hiervan hadden, hoe sneller ze plastic afbraken. Met dit soort onderzoek naar de capaciteiten van bacteriën vinden onderzoekers in de toekomst wellicht een nieuwe manier om plastic af te breken.

OPDRACHTEN 2

Kijken in het inwendig milieu Controleer je theoriekennis.

a Welke van deze vijf veranderingen in het uitwendig milieu vragen om directe actie om verstoring van het inwendig milieu te voorkomen? A Binnen is het 20 °C. Je stapt in je T-shirt naar buiten, daar is het 10 °C. B Je loopt in een stil bos en hoort opeens het geluid van een kloppende specht. C Je loopt langs een foodtruck en ruikt een heerlijke etensgeur. D Door een ongeluk rijden er geen bussen meer en ga je lopend naar huis. E

Je kijkt naar een horrorfilm en schrikt heel erg van een enge scène.

b Noem een afvalstof die je longen uitscheiden. c Waarom is het voor de homeostase belangrijk dat je sneller gaat ademhalen als je gaat rennen in plaats van wandelen?

d Door welk transportproces scheiden nieren water uit? e Beschrijf in eigen woorden het verband tussen polysachariden, disachariden en monosachariden.

Waar in je lichaam gebruik je brandstoffen en bouwstoffen?

g Bij vertering van een zetmeelmolecuul (amylose) worden de verbindingen tussen glucosemoleculen verbroken. Is voor het verbreken van deze verbindingen water nodig? Leg je antwoord uit met behulp van Binas tabel 67F.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

De functies van voedingsstoffen Welke verschillende functies hebben voedingsstoffen in je lichaam? Kruis per functie aan welke voedingsstof je lichaam daarvoor kan gebruiken. Koolhydraat

Vet

Eiwit

Mineraal

Vitamine

Water

Brandstof

■

Bouwstof

■

Reservestof

■

Beschermende stof

■

Twee liter per dag? Je lichaam reguleert de hoeveelheid water door meer of minder water af te voeren via de urine of door een dorstsignaal te creëren. In de afbeelding zie je een schema dat de regulatie van vocht in je lichaam weergeeft. In het midden zie je wanneer de osmotische

↑

↓

waarde stijgt ( ) of daalt ( ). dorst drinken hypothalamus

hypofyse

osmotische waarde ↑

ADH

osmotische waarde ↓

ADH

terugresorptie H 2O ↓

terugresorptie H 2O ↑

a Zoek in je Binas het hormoon ADH op. Waar is ADH een afkorting van?

b Maakt de hypofyse in de hersenen meer of minder van het hormoon ADH aan als de osmotische waarde van het bloed hoog is?

c Zorgt het hormoon ADH voor meer of minder urineproductie? Leg uit hoe je dit ook aan de naam van het hormoon kunt afleiden.

d Een volwassene heeft dagelijks gemiddeld anderhalf tot twee liter vocht nodig. Als je veel meer drinkt, loop je het risico op een watervergiftiging. Symptomen van een watervergiftiging zijn: opgezwollen handen en voeten, hoofdpijn en suf worden. In ernstige gevallen kan iemand een epilepsieaanval krijgen, bewusteloos raken en zelfs overlijden. Leg uit hoe de symptomen van een watervergiftiging kunnen ontstaan. 18

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

Homeostase op allerlei manieren Benoem op welke manier(en) er sprake is van verstoring van homeostase en hoe dat wordt hersteld. TIP Maak eerst de helft van de opgave. Wissel daarna je antwoorden uit met een klasgenoot en geef/vraag elkaar uitleg. Maak daarna de rest van de opgave. 1 Else maakt een examen biologie. Ze zit drie uur achter elkaar met dertig leerlingen in de gymzaal. Na twee uur merkt Else dat het warm en benauwd is geworden. 2 Luuk heeft gymles. Hij rent over het veld om met zijn team de estafette te winnen. Het lukt, ze winnen. Luuk heeft een rood hoofd, hij zweet en hij heeft dorst. 3 Dylan doet aan wielrennen en hij heeft talent. Om beter te worden doet hij een hoogtestage in de bergen. Op grote hoogte traint hij in een lagere zuurstofconcentratie, vergeleken met de concentratie op zeeniveau. 4 Zahra staat op het schoolplein te kletsen met een vriendin. Het is winter en erg koud buiten. Na een tijdje ziet Zahra dat haar vingers helemaal wit zijn geworden.

Lange en korte koolhydraten Glucose is een monosacharide.

a Noteer drie andere monosachariden. Gebruik Binas tabel 67F.

b Wat is de verzamelnaam voor monosachariden en disachariden? c Koeienmelk bevat het koolhydraat lactose. Door melk te fermenteren, kun je yoghurt maken. Bij fermentatie zetten bacteriën lactose om in melkzuur. Het diagram geeft de

6.5

8.0

6.0

7.0 6.0

5.5

5.0

4.0

4.5

3.0

4.0

2.0

3.5 3.0

lactose (g/100 g)

metingen van de pH-waarden en de lactoseconcentraties tijdens dit fermentatieproces weer.

1.0 0

60 72 84 uren fermentatie

0.0

Welke lijn hoort er bij de pH-waarden en welke lijn bij de lactoseconcentraties? Leg je antwoord uit.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

Brandstof, bouwstof en reservestof Ids heeft zijn vwo-diploma gehaald, maar hij weet nog niet of hij verder wil studeren. Hij gaat daarom eerst een jaar werken bij een hoveniersbedrijf in zijn dorp. Tijdens de maanden die volgen, merkt Ids dat hij nu per dag meer lunch mee moet nemen dan toen hij nog elke dag naar school ging. Daarnaast gaan zijn T-shirts steeds krapper zitten, omdat zijn armen van al het werk gespierder worden, maar zijn buik en wangen worden juist smaller. Geef een verklaring voor de lichamelijke veranderingen van Ids.

PKU PKU is een stofwisselingziekte waarbij het essentiële aminozuur fenylalanine niet of niet goed wordt afgebroken. Bij gezonde personen wordt fenylalanine in het lichaam omgezet in een ander aminozuur (zie het schema). Bij PKU gebeurt dit niet (goed), daardoor komen er te hoge, giftige concentraties fenylalanine in het bloed die de ontwikkeling van de hersenen kunnen verstoren. spijsverteringsenzymen

enzym A

fenylalanine

eiwit in voeding

tyrosine

enzym B

enzym C

thyroxine

melanine

genmutatie in gen voor: enzym A enzym B enzym C

fenylketonurie (PKU) cretinisme albinisme

a Wat is het verschil tussen essentiële en niet-essentiële aminozuren? b Leg uit hoe je uit het schema kunt afleiden dat tyrosine behoort tot de groep van nietessentiële aminozuren.

Vitamine D Vitamine D is een bijzondere vitamine, omdat er meer speelt dan alleen je voeding.

a Beschrijf met een klasgenoot de opname en aanmaak van vitamine D in je lichaam en de mogelijke gevolgen van een tekort. Gebruik als bronnen de sites thuisarts.nl en voedingscentrum.nl.

b In Nederland lopen mensen tegenwoordig meer risico om een tekort aan vitamine D te krijgen dan honderd jaar geleden. Bedenk drie oorzaken voor dit verschil.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

Plastic afbreken Lees eerst de context Een lekker stukje plastic. Ook andere onderzoeksgroepen in Nederland houden zich bezig met plastic verterende bacteriën. Een ervan is het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ). Promovenda Maaike Goudriaan publiceerde in januari 2023 een artikel over de methode waarmee de afbraak van plastic door bacteriën werd onderzocht. In de afbeelding zie je een samenvatting van deze methode.

Links in de afbeelding staat dat de afbraak van plastic wordt beïnvloed door de hoeveelheid biofilm. TIP Maak deze opdracht samen met een klasgenoot om nieuwe inzichten van elkaar op te doen.

a Zoek op wat een biofilm is en leg daarna in eigen woorden uit waarom een biofilm de afbraaksnelheid van plastic kan beïnvloeden.

b In de tweede stap is te lezen om welke soort bacterie het in dit onderzoek gaat. Welke bacterie is dat?

c In de afbeelding wordt gesproken over 13C. Dit betekent dat er is gewerkt met een gelabeld koolstofmolecuul. De onderzoekers hebben dit koolstofmolecuul veranderd en in het plastic gestopt. Daarna werd het plastic aan de bacteriën aangeboden. In welke twee stoffen hebben de onderzoekers het gelabelde koolstofmolecuul weer teruggevonden?

d Wat is de betekenis van de locatie van de teruggevonden 13C? e Om te ontdekken of bacteriën ook ‘in het wild’ plastic eten en niet alleen in het lab, moet nog veel vervolgonderzoek worden gedaan. Wat is een mogelijk vervolgonderzoek?

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Cellen hebben voedingsstoffen nodig 3.2

Terugkijken In de tabel zie je welke opdrachten bij welke leerdoelen horen. De basisopdrachten heb je net gemaakt. Oefenen A en B vind je online. Leerdoelen

Basisopdrachten

Oefenen A

Oefenen B

1. Je kunt beschrijven hoe homeostase zorgt voor een gezond lichaam.

4, 5, 7

12, 13

2. Je kunt beschrijven hoe verschillende orgaanstelsels samenwerken om homeostase te realiseren.

2, 4, 7

3. Je kunt toelichten hoe cellen voedingsstoffen als brandstof, bouwstof, reservestof en beschermende stof gebruiken.

2, 3, 7, 9

16, 17

4. Je kunt de chemische structuur van koolhydraten, eiwitten en vetten herkennen.

2, 6, 8

a Noteer per leerdoel enkele hoofdzaken die je hebt geleerd. Deze heb je later nodig bij de paragraaf Alles in Samenhang.

b Hoe heb je de basisopdrachten per leerdoel gemaakt? Noteer per leerdoel je score. Kies uit 0, – –, –, + of + +. 0 betekent: niets gemaakt. + + betekent: alles goed.

c Welke opdracht of opdrachten ga je (opnieuw) maken om jezelf te verbeteren of om te herhalen voor de toets? De opdrachten van Oefenen A zijn vergelijkbaar met opdrachten 2 en 3; die van Oefenen B zijn vergelijkbaar met opdrachten 4 tot en met 9.

EXAMENOPGAVE Bij deze paragraaf kun je oefenen met een eindexamenopgave. Overleg met je docent of je de eindexamenopgave Voedsel en eiwitten gaat maken.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

3.3 Verteringsorganen en hun werking Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• • • •

de functies en mogelijke verstoringen van het verteringsstelsel beschrijven. per voedingsstof benoemen waar de vertering plaatsvindt en wat het eindproduct is. uitleggen hoe verteringsenzymen en pro-enzymen werken. uitleggen welke rol hormonen in de vertering spelen.

molecuul

organel

cel

weefsel

orgaan

orgaanstelsel

organisme

populatie

ecosysteem

systeem aarde

PRACTICUMOPDRACHT Bij deze paragraaf hoort de practicumopdracht De invloed van temperatuur op de amylase. Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

STARTOPDRACHT 1

Vertering in je lichaam Bij de verwerking van voedingsmiddelen zijn meerdere organen betrokken. Activeer je voorkennis over je verteringsstelsel.

a Neem een groot vel papier en laat een klasgenoot dat onder zijn of haar kin houden. Het vel moet groot genoeg zijn, zodat het tot de bovenkant van de benen komt.

b Teken nu schematisch het verteringsstelsel van je klasgenoot op het vel papier. Probeer alle betrokken organen te tekenen. Je klasgenoot mag meedenken.

c Leg het vel papier op tafel en bespreek samen de functie van de verschillende organen in het verteringsstelsel.

d Noteer per orgaan welke enzymen werkzaam zijn. 23

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

THEORIE Het verteringsstelsel

Of je nu gedachteloos een zak chips leegeet tijdens het kijken van een serie of heel bewust geniet van een speciaal gerecht in een restaurant: alles wat je eet, komt via je mond je lichaam binnen. Daarna is het een kwestie van kauwen en slikken en een of twee dagen later vind je de voedselresten van je maaltijd in de wc. Dat klinkt als een simpel proces, maar ondertussen hebben de organen van je verteringsstelsel (bron 1) veel verschillende processen uitgevoerd om het voedsel klein genoeg te maken en voedingsstoffen in je bloed op te nemen.

mondholte

tong

slokdarm

middenrif

lever

maag

galblaas twaalfvingerige darm

alvleesklier

dikke darm

dikke darm dunne darm

blinde darm wormvormig aanhangsel endeldarm

Bron 1 Het verteringsstelsel

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

In je mond kauw je het voedsel. Hierbij verdeel je het voedsel in kleinere stukken, waardoor je ze gemakkelijker doorslikt. Dit noem je mechanische vertering. Kauwen maakt het totale oppervlak van de voedseldeeltjes groter, zodat je ze met speeksel kunt vermengen. Speeksel is het eerste verteringssap. Een verteringssap is een waterige vloeistof met enzymen. Door een chemische reactie verkleinen enzymen voedingsstoffen nog verder. Vertering door enzymen noem je daarom chemische vertering. Speeksel bevat het enzym amylase dat zetmeel verteert. Alle andere voedingsstoffen slik je onverteerd in. Nadat je voedsel hebt doorgeslikt, komt het via de slokdarm in je maag terecht. De maag produceert ook een verteringssap: maagsap. Dat bevat peptase, een enzym dat de eiwitten uit het voedsel verteert. Daarnaast bevat maagsap ook zoutzuur en slijm. Het zoutzuur maakt de inhoud van de maag heel zuur, rond een zuurgraad van 1,5. Dat is nodig voor de werking van peptase. De extreem zure omstandigheden zorgen er ook voor dat de meeste bacteriën en andere parasieten worden gedood, zodat ze niet in het inwendig milieu terechtkomen. Ook de mechanische vertering gaat door nadat je voedsel hebt doorgeslikt. Spieren in je maag- en darmwand kneden de voedselbrij, deze bewegingen heten peristaltiek. Zo’n beweging kun je vergelijken met de knijpbewegingen die je maakt als je een balletje door een slang duwt (bron 2). Peristaltiek vindt overal in je darmkanaal plaats, dus vanaf je slokdarm tot en met je endeldarm, ook in je maag. kringspier lengtespier

Bron 2 Kring- en lengtespieren in de darmen duwen de voedselbrij voort.

Door de peristaltiek worden de voedseldeeltjes verder verkleind en mengen ze goed met verteringssappen. Door deze verkleining ontstaat oppervlaktevergroting, waardoor meer enzymen tegelijkertijd het voedsel kunnen bewerken.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

Aan het eind van de maag bevindt zich de maagportier, een kringspier die de maag afsluit. Nadat de voedselbrij lang genoeg in de maag is bewerkt, opent de maagportier zich af en toe om de voedselbrij in kleine porties door te laten naar de twaalfvingerige darm. Daar komt het verteringssap alvleessap uit de alvleesklier bij de voedselbrij. Alvleessap bevat verschillende enzymen die koolhydraten, eiwitten en vetten verteren en het bevat natriumbicarbonaat dat ervoor zorgt dat de zure brij uit de maag een licht basische pH krijgt. Dat is belangrijk voor een goede werking van de enzymen uit het alvleessap en ter bescherming van de darmwand die door sterk zuur kan beschadigen. Ook door de lever geproduceerd gal komt via de twaalfvingerige darm in het darmkanaal. Gal bevat geen enzymen, maar helpt wel bij de vertering van vet door vetdruppels te verkleinen. Dit proces noem je emulgeren. Ook het darmsap in de dunne darm bevat drie typen enzymen voor de vertering van koolhydraten, eiwitten en vetten. In de dikke darm bevinden zich veel soorten bacteriën die helpen met verteren. De endeldarm is een opslagplaats voor alle onverteerde delen van het voedsel die niet zijn opgenomen in het inwendig milieu. Tijdens het hele traject van de spijsvertering vormen alle verteringssappen samen een toevoeging van ongeveer negen liter vocht (bron 3). Het merendeel van dit vocht wordt door de dikke darm weer opgenomen in je lichaam. Tijdens een buikgriep of andere darmaandoening kan de functie van de dikke darm verstoord raken. Als de dikke darm hierdoor minder vocht opneemt, leidt dit tot diarree. Ernstige diarree kan uitdroging tot gevolg hebben. Verteringssap

Hoeveelheid (L)

speeksel

1,5

maagsap

3,0

alvleessap

2,0

darmsap

2,5

Bron 3 Hoeveelheden verteringssap in het spijsverteringskanaal

Eindproducten van de vertering

In Binas tabel 82E en in de infographic (bron 4) zie je een schematisch overzicht van de complete vertering per orgaan, waar elk enzym zich bevindt en wat de eindproducten zijn. Aan het eind van de vertering zijn alle polysachariden en disachariden afgebroken tot kleinste koolhydraten: de monosachariden. Van eiwitten zijn alleen nog losse aminozuren over en vetzuren en glycerol zijn de eindproducten van de vertering van vet. Vitaminen, mineralen en water kunnen de cellen van de dunne darm zonder verdere bewerking opnemen.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

Vertering en opname in het verteringsstelsel toevoeging en bewerking in het verteringsstelsel

koolhydraten glucose

disacharide zetmeel

eiwitten

vetten

vitaminen en voedingsmineralen vezels

H2 O

voedsel

slokdarm lever

maag

maagsap

speeksel

mondholte

alvleessap

alvleesklier

gal

twaalfvingerige darm

darmsap

dunne darm

● amylase voor koolhydraatsplitsing ● water voor verdunning ● slijm voor glad maken ● pepsine voor eiwitsplitsing ● slijm voor bescherming ● water voor verdunning ● enzymen voor koolhydraatsplitsing ● enzymen voor vetsplitsing ● enzymen voor eiwitsplitsing ● water voor verdunning

● gal voor emulgeren ● enzymen voor koolhydraatsplitsing ● enzymen voor vetsplitsing ● enzymen voor eiwitsplitsing ● water voor verdunning en oplossen ● slijm voor bescherming

opname in het bloed van glucose, aminozuren, glycerol, vetzuren, vitaminen en mineralen

afbraak van restanten van voedingsstoffen en vezels door darmmicrobioom dikke darm

endeldarm

verklaring van de symbolen

opname in het bloed van water en afbraakproducten van bacteriën ● onverteerbare voedseldelen blijven over

glucose (of andere monosacharide)

verschillende aminozuren

disacharide

glycerol vetzuur

Bron 4 Een overzicht van alle verteringsorganen, verteringsenzymen en eindproducten

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

De werking van enzymen

Enzymen zijn eiwitten en hebben een functie als katalysator, dat wil zeggen dat ze reacties in het lichaam versnellen. Bij verteringsenzymen gaat het om de reactie waarbij voedingsstoffen in kleine delen uit elkaar vallen. Een enzym past maar op één substraat, net zoals een sleutel maar in één slot past. Voor elk substraat is er dus een specifiek enzym. Het verteringsstelsel heeft daarom veel verschillende soorten enzymen nodig om je voedsel optimaal te kunnen verteren. In bron 5 is de reactie met een verteringsenzym weergegeven.

•

Het substraat (de voedingsstof) past precies in een enzym en vormt een enzymsubstraatcomplex.

• •

De chemische reactie vindt plaats, het substraat splitst zich en verandert in het eindproduct. Het enzym zelf verandert niet door de reactie en kan meteen een nieuwe binding met een substraat aangaan. eindproducten enzym

substraat

verbinding tussen substraten verbreekt

enzym-substraatcomplex

Bron 5 Het substraat past precies in het enzym en wordt door het enzym in twee delen geplitst.

Naast enzymen zijn in het spijsverteringsstelsel ook pro-enzymen actief. Een pro-enzym is een inactief enzym. Voordat het een chemische reactie met het substraat kan aangaan, moet het eerst worden geactiveerd. Bij het pro-enzym pepsinogeen is zoutzuur de activator. Zodra voedsel in de maag komt, gaan kliercellen in de maagwand zoutzuur (HCl) afgeven. Andere cellen in de maagwand geven dan het pro-enzym pepsinogeen af. Onder invloed van HCl wordt pepsinogeen omgezet in pepsine, een actief enzym dat eiwitten splitst.

Optimale vertering

Voor een goede werking van de verteringsenzymen is homeostase van groot belang. De enzymen werken allemaal goed bij een lichaamstemperatuur van 37 °C, maar er zijn verschillen tussen de verteringsenzymen wat betreft de voorkeur voor zuurgraad. De enzymen in de maag werken bijvoorbeeld het best bij een pH van ongeveer 1,5, terwijl de enzymen van de twaalfvingerige darm een pH rond de 8 nodig hebben. De omgevingswaarde waarbij enzymen de meeste productiviteit vertonen, noem je het optimum (bron 6). Buiten deze waarden werken enzymen minder goed en als de waarde te veel afwijkt, werken ze helemaal niet meer. reactiesnelheid

optimum-pH voor pepsine

optimum-pH voor trypsine

10 pH

Bron 6 Het eiwitsplitsende enzym pepsine in de maag heeft een optimum-pH van 1,8. Trypsine, een ander eiwitsplitsend enzym in de twaalfvingerige darm, heeft een optimum-pH van 8. 28

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

Naast het handhaven van een optimale pH dragen ook andere homeostaseprocessen bij aan een goede vertering. Zo worden de hoeveelheid en afgifte van verteringssappen, de spieractiviteit in de darmwand en de verwerking van glucose onder andere gestuurd door een uitgebalanceerde concentratie hormonen. Het hormoon gastrine zorgt ervoor dat er voldoende maagzuur en maagsap wordt geproduceerd. Secretine in de twaalfvingerige darm maakt de pH weer neutraal door de afgifte van natriumbicarbonaat te stimuleren. Cholecystokinine (CCK) zet de alvleesklier aan tot de vorming van alvleessap en stimuleert de lever om gal te produceren. Daarnaast vertraagt CCK de doorvoer van voedsel uit de maag, waardoor je een gevoel van verzadiging krijgt. Dit gevoel wordt versterkt door het hormoon leptine, dat door vetcellen wordt aangemaakt als je voldoende hebt gegeten. Naast de interne regulatie kunnen ook allerlei externe factoren de spijsvertering beïnvloeden. Ziekte, stress, zwangerschap, topsport of gebruik van drugs verhogen de kans op een verstoorde spijsvertering. Dit kan leiden tot buikpijn, gewichtsverlies of -toename, obstipatie, diarree of verminderde eetlust.

OPDRACHTEN 2

Toevoeging van enzymen Controleer je theoriekennis.

a Hoe noem je de bewerking van voedsel door kauwen en spiersamentrekkingen van de darmwand? b Welk verteringssap bevat eiwitsplitsende enzymen en doodt bacteriën? c Wat is het eerste verteringssap dat met voedingsstoffen in aanraking komt? d Hoe noem je de reactie waarbij een voedingsstof door een enzym wordt gesplitst? e Welk verteringssap wordt in de twaalfvingerige darm toegevoegd en bevat meerdere typen enzymen?

Wat is de naam van een molecuul dat precies in een enzym past?

g Hoe noem je een inactief enzym? h Welk hormoon zorgt voor de juiste pH in de twaalfvingerige darm?

Verteringsfeiten Voedingsstoffen worden in het verteringsstelsel verteerd door enzymen. Elk enzym breekt daarbij één soort voedingsstof af tot kleinere eindproducten. Neem de tabel over. Voedingsstof(fen)

Verteringsplaats(sen)

Eindproduct(en)

Noteer de juiste gegevens. 1 Noteer de zes voedingsstoffen onder elkaar in de eerste kolom. 2 Noteer het orgaan of de organen waar vertering plaatsvindt in de tweede kolom. 3 Noteer in de derde kolom de eindproducten van elke voedingsstof. 29

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

Verteringsstelsels vergelijken Het verteringsstelsel van een schaap en een varken zijn verschillend (zie de afbeelding). Een schaap is een planteneter, een varken is een alleseter. Het verteringsstelsel van een mens lijkt het meest op dat van een varken.

Leg uit hoe je aan de hand van het dieet van de mens de verschillen tussen het schaap en het varken kunt verklaren.

Pro-enzymen Trypsinogeen en pepsinogeen zijn twee pro-enzymen die pas worden geactiveerd zodra er nieuwe voedingsstoffen in het spijsverteringskanaal arriveren. Ze worden dan omgezet in trypsine respectievelijk pepsine, twee enzymen die eiwitten splitsen. Leg uit dat de functie van trypsine en pepsine verklaart waarom je lichaam de pro-enzymen trypsinogeen en pepsinogeen produceert en niet direct de enzymen trypsine en pepsine.

Substraatcomplex In de afbeelding stelt E een enzym voor en zijn M en N twee moleculen. E

M +

+ H₂O M

Welke van de volgende uitspraken over de afbeelding is waar? A Als M en N zetmeel zijn, dan stelt MN een glucosemolecuul voor. B Als M en N monosachariden zijn, dan stelt MN een disacharide voor. C Als M en N monosachariden zijn, dan stelt MN een glucosemolecuul voor. D Als M glycerol is en N een vetzuur, dan stelt MN een vetmolecuul voor.

E +

+ H₂O

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

Omzetting van disachariden Aan een reageerbuis gevuld met een oplossing die disachariden bevat van 0 °C wordt een enzym afkomstig van een zoogdier toegevoegd om deze disacharide om te zetten in glucose. De inhoud van de buis wordt al roerend langzaam tot 80 °C verwarmd. In het diagram zie je vier mogelijke grafieken.

glucosegehalte

1 2 3

4 0

60 80 temperatuur (°C)

Welke grafiek geeft aan hoe de glucoseconcentratie in de buis verandert? A grafiek 1 B grafiek 2 C grafiek 3 D grafiek 4

Plaatselijke werking van speekselenzymen De enzymen uit speeksel verteren koolhydraten. Enzymen uit alvleessap en darmsap doen dat ook. Dit is noodzakelijk, omdat enzymen uit het speeksel niet meer werken op het moment dat het voedsel in de twaalfvingerige darm is aangekomen. Wat is de reden dat speekselenzymen niet meer werken in de twaalfvingerige darm?

Hormonale trek Leptine is een hormoon dat wordt geproduceerd door vetcellen. Als je voldoende hebt gegeten, geven de vetcellen een signaal via het hormoon leptine aan de hersenen dat je moet stoppen met eten. Bij overgewicht bevat het lichaam veel vet. Een persoon die veel vet in zijn lichaam heeft, zou dus weinig hongergevoel moeten hebben. Toch is dat niet het geval. Dit wordt een leptineresistentie genoemd. De hersenen worden dan ongevoelig voor het signaal van leptine. honger

vetcellen zijn leeg

geen leptine naar je hersenen

verzadiging

je gaat eten

vetcellen zijn vol

leptine naar je hersenen

je stopt met eten

Jasper heeft overgewicht en wil graag afvallen, maar dat is moeilijk. Hij heeft vaak een hongergevoel en heeft dan veel zin in voedsel. Hij leest een artikel over leptine. De volgende dag vraagt hij aan zijn diëtist of het voor hem verstandig is om extra leptine te slikken. De diëtist zegt dat dit voor hem niet zal helpen. Leg uit waarom het slikken van extra leptinepillen Jasper niet zal helpen. 31

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Verteringsorganen en hun werking 3.3

Terugkijken In de tabel zie je welke opdrachten bij welke leerdoelen horen. De basisopdrachten heb je net gemaakt. Oefenen A en B vind je online. Leerdoelen

Basisopdrachten

Oefenen A

Oefenen B

1. Je kunt de functies en mogelijke verstoringen van het verteringsstelsel beschrijven.

2, 3, 4

11, 12

2. Je kunt per voedingsstof benoemen waar de vertering plaatsvindt en wat het eindproduct is.

2, 3, 4, 6, 7, 8

16, 17

3. Je kunt uitleggen hoe verterings enzymen en pro-enzymen werken.

2, 5, 6, 7, 8

15, 16, 17

4. Je kunt uitleggen welke rol hormonen in de vertering spelen.

2, 9

a Noteer per leerdoel enkele hoofdzaken die je hebt geleerd. Deze heb je later nodig bij de paragraaf Alles in samenhang.

b Hoe heb je de basisopdrachten gemaakt? Noteer per leerdoel je score. Kies uit 0, – –, –, + of + +. 0 betekent: niets gemaakt. + + betekent: alles goed.

EXAMENOPGAVE Bij deze paragraaf kun je oefenen met een eindexamenopgave. Overleg met je docent of je de eindexamenopgave Onderzoek naar de vertering van melkvet gaat maken.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

3.4 Opname in het inwendig milieu Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• • • •

beschrijven hoe de functie van de darm wordt ondersteund door de vorm. uitleggen hoe voedingsstoffen over het lichaam worden verspreid. de relatie tussen het verteringsstelsel en het lymfestelsel beschrijven. uitleggen waarom het microbioom onmisbaar is.

molecuul

organel

cel

weefsel

orgaan

orgaanstelsel

organisme

populatie

ecosysteem

systeem aarde

PRACTICUMOPDRACHT Bij deze paragraaf hoort de practicumopdracht Spijsvertering uitbeelden. Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

STARTOPDRACHT 1

Van buiten naar binnen Om de voedingsstoffen uit je eten te gebruiken, moeten ze vanuit het uitwendig milieu in het inwendig milieu terechtkomen. Voor het transport van alle voedingsstoffen vanuit je darmen naar je bloed is veel ruimte nodig. Volwassen mensen zijn gemiddeld tussen de 1,60 en 1,80 meter lang, maar hoelang zijn je darmen in totaal? En je bloedvaten? Activeer je voorkennis over de opname van voedingsstoffen in het bloed.

a Hoe lang denk je dat het spijsverteringskanaal van een volwassen mens is?

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

b Werk in een tweetal. Bepaal samen de lengte van het spijsverteringskanaal. Voer de volgende stappen uit. 1 Ga naast elkaar staan in de gang, in de aula of op het schoolplein. 2 Eén persoon blijft staan. De ander zet één voet voor de ander. Je hebt nu de afstand afgelegd van de mond tot de maag. 3 Dezelfde persoon zet nu vijf flinke passen naar voren. Dat is ongeveer de lengte van de dunne darm. 4 Zet nu nog een laatste heel grote stap. Je hebt zojuist de dikke darm aan de lengte toegevoegd. 5 Draai je nu om. Hoever sta je van elkaar af? Dit is ongeveer de lengte van je spijsverteringskanaal. Is je antwoord bij opdracht a korter of langer dan de afstand die je van elkaar afstond? Hoeveel zaten jullie ervan af?

c Het bewerkingsoppervlak van de dunne darm is veel groter dan wordt bereikt met alleen de lengte. Op welke manieren wordt het darmoppervlak van binnen vergroot?

d Als je dezelfde opdracht zou uitvoeren voor alle bloedvaten in je lichaam, zou je dan meer of minder stappen moeten zetten?

THEORIE Voedingsstoffen van de darmen naar het bloed

Als je je over deze tekst buigt en deze regels leest, hebben je hersencellen en spiercellen energie nodig. Daarvoor is transport van glucose uit je voedsel vanuit het uitwendig naar het inwendig milieu nodig. Glucose gaat vanuit je darmen naar je bloedsomloop. Om je lichaam te beschermen tegen invloeden van buitenaf, bevindt zich tussen het inen uitwendig milieu een barrière in de vorm van de darmwand. Glucose en alle andere voedingsstoffen moeten deze darmwand passeren om in het bloed te worden opgenomen. De opname van voedingsstoffen in het bloed heet resorptie en vindt vooral plaats via de darmwandcellen van de dunne darm. Hoe groter het darmoppervlak, des te meer stoffen het bloed per tijdseenheid kan opnemen. De dunne darm is daarom erg lang. Bij een volwassen mens is de totale lengte ongeveer vijf meter. De dunne darm ligt met veel kronkels opgevouwen in de buikholte. Naast deze aanzienlijke lengte, heeft de opbouw van de dunne darm nog drie eigenschappen die het oppervlak, en daarmee de resorptiesnelheid, zo groot mogelijk te maken (bron 1). 1 De binnenkant van de darm is sterk geplooid. Hierdoor ontstaan darmplooien. 2 Op de darmplooien bevinden zich darmvlokken. Dat zijn uitstulpingen van de darmwand. Er zitten er ongeveer 3500 per cm2. 3 De cellen van de darmvlokken hebben microvilli. Dat zijn microscopisch kleine uitstulpingen van het celmembraan van de darmwandcellen zelf.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

microvilli celkern

dunne darm bloedvat

haarvaten lymfevat

spierlaagje kringspieren lengtespieren darmvlokken

darmplooi

Bron 1 De dunne darm heeft darmplooien, darmvlokken en microvilli waardoor er meer oppervlak ontstaat voor resorptie.

TIP Scan de QR-code en bekijk de animatie over het spijsverteringskanaal en de darmvlokken in de dunne darm In de darmplooien en darmvlokken achter de darmwandcellen ligt een netwerk van haarvaten. Haarvaten zijn de kleinste bloedvaten van het lichaam met een zeer dunne wand. Om in een haarvat te komen, gaan de voedingsstoffen door de darmwandcellen en de wand van het haarvat heen. Ze passeren tijdens de resorptie dus meerdere celmembranen. Bij sommige voedingsstoffen kost dit geen energie, er is dan sprake van passief transport, bijvoorbeeld bij water en vetoplosbare vitaminen. Bij andere voedingsstoffen, zoals glucose, aminozuren en veel mineralen, vindt er actief transport plaats. Hierbij verbruiken de cellen energie om voedingsstoffen op te nemen. Bijna alle voedingsstoffen worden eerst in de kleine darmhaarvaten van de darmvlokken opgenomen en komen dan direct via de poortader bij de lever terecht. Grote vetzuren en glycerol leggen een langere weg af om bij de lever te komen. Ze worden in eerste instantie opgenomen in een lymfevat, dat zich ook in een darmvlok bevindt (bron 1). Het lymfevatenstelsel is net als het bloedvatenstelsel een netwerk van kleine vaten door je hele lichaam, zie Binas tabel 84N. Het lymfevatenstelsel bevat lymfe, een vetachtige vloeistof die lange vetzuren gemakkelijker opneemt dan het waterige bloed doet. Ter hoogte van het sleutelbeen is het lymfevatenstelsel aangesloten op de bovenste holle ader van het bloedvatenstelsel. Via deze weg komen de vetten uit de voeding alsnog in het bloed en vervolgens bij de lever terecht.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

Blindedarm

Bij de overgang van de dunne naar de dikke darm bevindt zich een klein stukje darm dat doodloopt. Dat is de blindedarm (bron 2). Deze eindigt in het wormvormig aanhangsel ofwel de appendix. De blindedarm en de appendix hebben geen verteringsfunctie. Maar de appendix heeft wel andere functies. Dit orgaan bevat veel lymfatisch weefsel en speelt vermoedelijk een rol bij de afweer. Bovendien lijkt de appendix een opslagplaats voor het darmmicrobioom te zijn.

dikke darm

dunne darm blindedarm wormvormig aanhangsel (appendix) Bron 2 De blindedarm en de appendix bevinden zich op de overgang van dunne darm naar dikke darm.

Het darmmicrobioom

Na de resorptie van verteerde voedingsstoffen in de dunne darm neemt de dikke darm vooral nog veel water op uit de voedselbrij. Onverteerde en onverteerbare resten blijven over, maar deze resten eindigen niet allemaal als ontlasting, want ze vormen een geschikte voedingsbodem voor microben: bacteriën, schimmels en virussen. Er leven miljarden microben in je darmen, samen vormen ze het darmmicrobioom. Een gezond darmmicrobioom bestaat uit meer dan honderd verschillende soorten microben. De samenwerking tussen het menselijk lichaam en het darmmicrobioom is een voorbeeld van mutualisme, een vorm van samenwerking waarvan beide partijen voordeel hebben. Het voordeel voor de microben in je darmen is dat er altijd voldoende aanvoer van voedingsstoffen voor ze is. In ruil daarvoor zetten ze stoffen om die je eigen cellen niet kunnen verteren. Daarbij komen nieuwe, onmisbare eindproducten vrij. Zo maakt de E. colibacterie in je darmen vitamine K2, die van belang is voor de bloedstolling. Naast hulp bij de vertering van bepaalde voedingsstoffen, heeft het darmmicrobioom nog meer vitale functies. Onderzoek naar deze functies is nog altijd gaande, maar de microben spelen in ieder geval een rol bij het verbeteren van je immuunsysteem. Je lichaam leert via het darmmicrobioom namelijk welke bacteriën goed voor je zijn en en welke niet. Ook lijken mensen met darmziekten vaak afwijkingen te hebben in de soorten microben die in hun darmen leven. De resten die overblijven aan het eind van de dikke darm vormen je ontlasting. Deze blijft een tijdje opgeslagen in de endeldarm, het laatste stukje van je darm. De endeldarm wordt aan het eind afgesloten door de anus; dat is een kringspier. Wanneer je deze kringspier ontspant, kan de ontlasting je lichaam verlaten.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

CONTEXT De geur van ziekte Darmkanker is een veelvoorkomende ziekte. Hoe eerder darmkanker wordt geconstateerd, hoe groter de kans op genezing. Vroegtijdig opsporen van afwijkingen in de darmen is dus een groot voordeel, maar inwendige onderzoeken naar mogelijke afwijkingen in de darmen zijn onplezierig en tijdrovend. Geïnspireerd door speciaal getrainde honden die ziekten bij mensen kunnen ruiken, ontwikkelden verschillende ziekenhuizen samen een elektronisch apparaat dat afwijkingen in de darm

bron 3 De e-nose kan afwijkingen aan de darmen ‘ruiken’.

kan ruiken. Deze digitale neus heeft de naam e-nose gekregen (bron 3). De e-nose is in staat om darmkanker en voorstadia daarvan, zoals poliepen in de dikke darm, op te sporen door te ‘ruiken’ aan ontlasting.

OPDRACHTEN 2

Resorptie in de darmen Controleer je theoriekennis. Kies in de volgende zinnen de juiste optie. 1 Het meeste water wordt geresorbeerd in de dikke | dunne darm. 2 De meeste bacteriën die in je darmen leven, maken nuttige | schadelijke stoffen voor het lichaam. 3 Resorptie van glucose kost wel | geen energie. 4 Darmvlokken zorgen wel | niet voor peristaltische bewegingen. 5 De meeste darmplooien per oppervlakte-eenheid vind in de dikke | dunne darm. 6 De haarvaten van de darmen komen uiteindelijke samen in de darmader | poortader. 7 De blindedarm heeft wel | geen functie bij vertering van vetten.

De route van glucose a Beschrijf wat er gebeurt vanaf het moment dat je een aardappel vol zetmeel eet tot een spiercel in je been een glucosemolecuul uit die aardappel als brandstof gebruikt.

b Beschrijf welke afvalstoffen in de spiercel ontstaan en hoe je lichaam die afvoert.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

Verteringstijd Pim eet ’s morgens om 7:00 uur een ontbijt van yoghurt, granen, noten en fruit.

mond: 1 minuut slokdarm: 4-8 seconden

maag: 2-4 uur

dunne darm: 3,5 uur dikke darm: 10-48 uur

a Gebruiken Pims hersencellen de voedingsstoffen uit dit ontbijt als hij het eerste uur (vanaf 8:30 uur) een toets voor biologie moet maken? Gebruik voor je antwoord de gegevens uit de afbeelding.

b Voedsel blijft korter in de dunne darm dan in de dikke darm. Heeft dit te maken met de lengte of met de functie van de darmen? Leg je antwoord uit.

Transport in de darmen In de afbeelding zie je een dwarsdoorsnede van een darmvlok. Drie delen zijn met de letters P, Q en R aangeduid.

a Wat stellen de letters P, Q en R voor? Q

bloedvat

lymfevat

spiercel

bloedvat

zenuwceluitloper

lymfevat

bloedvat

slijmproducerende cel

lymfevat

zenuwceluitloper

spiercel

bloedvat

lymfevat

spiercel

lymfevat

slijmproducerende cel

b Over het transport van verteringsproducten in de darmvlokken worden de volgende beweringen gedaan. 1 De verteringsproducten die in het bloed worden opgenomen, zijn in het algemeen beter oplosbaar in water dan verteringsproducten die in de lymfe worden opgenomen. 2 Een deel van de verteringsproducten wordt via diffusie en een deel via actief transport in het bloed opgenomen.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

Kies het juiste antwoord. A Alleen bewering 1 is waar. B Alleen bewering 2 is waar. C Bewering 1 en 2 zijn beide waar. D Geen van beide beweringen is waar.

Vitamine K Bij een baby in de baarmoeder kunnen geen bacteriën komen. Tijdens en na de geboorte komt de baby in aanraking met allerlei soorten micro-organismen. Eerst met die van de moeder, daarna geleidelijk met steeds meer andere. In Nederland geldt voor ouders van baby’s van 0 tot 3 maanden die alleen borstvoeding krijgen het advies om de baby elke dag extra vitamine K te geven.

a Welke conclusie over de ontwikkeling van het microbioom kun je trekken uit bovenstaande informatie?

b Waarvoor heb je vitamine K nodig? Gebruik Binas.

Wereldtoiletdag Er bestaat in Nederland een medisch toiletpas. Met zo’n pas kunnen mensen aantonen dat ze een medisch probleem hebben, waardoor ze snel naar een toilet moeten kunnen als dat nodig is. Met deze pas kunnen ze dan gebruikmaken van toiletten die normaal gesproken niet openbaar beschikbaar zijn. Sommige mensen die recht hebben op een toiletpas hebben minder controle over het aanspannen van hun anus.

a Waarom is het belangrijk dat je je anuskringspier bewust kunt aanspannen? b Leg uit dat de anus zich in de meeste gevallen onbewust aanspant. c Veel mensen met een toiletpas hebben last van ontstoken darmen en hebben daardoor diarree en gewichtsverlies. Leg met behulp van de functie van de darmen uit hoe je deze symptomen kunt verklaren.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

Darmmicrobioom In je dikke darm bevindt zich het darmmicrobioom.

a Wat is het darmmicrobioom? b Een gezond darmmicrobioom beschermt je tegen darmontstekingen. Zoek op en leg uit hoe deze bescherming werkt.

c Stel dat je voor een ernstige ontsteking een antibioticakuur moet slikken. Wat doen antibiotica?

d In de bijsluiter lees je dat een mogelijke bijwerking van de antibioticakuur diarree kan zijn. Hoe kun je de bijwerking van diarree verklaren? Gebruik in je antwoord het begrip microbioom.

e Sommige, zeer ernstige, darmontstekingen zijn niet met medicijnen op te lossen. Sinds 2016 wordt daarom in Nederlandse ziekenhuizen onderzoek gedaan naar poeptransplantatie. Hierbij wordt het microbioom van een gezond persoon overgebracht naar een patiënt met de ontsteking. Zoek op en leg uit hoe poeptransplantie is ontstaan en hoe het werkt. Noteer de ontbrekende woorden. 1 Al in de vierde eeuw gaf de Chinese onderzoeker Ge Hong patiënten met ernstige ‘gele soep’, om uitdroging te voorkomen. Gele soep was een drankje van verse of gefermenteerde menselijke .

2 In Nederland is het pas sinds 2016 mogelijk om een poeptransplantatie te ondergaan.

Voorafgaand aan de transplantatie krijgt de patiënt toegediend om zoveel

mogelijk van de aanwezige bacteriën te doden. Daarna wordt de verdunde, gefilterde

donorpoep via een slangetje door de neus, slokdarm en maag, rechtstreeks in de gespoten. 3 De donorpoep bevat meer dan duizend soorten . Zij koloniseren het darmstelsel van de patiënt en brengen de natuurlijke balans terug. 4 Zo is er geen ruimte voor de en herstelt de patiënt.

Vezelige kool Veel koolsoorten bevatten vezels. Koolhydraten in die vezels worden door menselijke enzymen in het verteringskanaal niet verteerd. Bacteriën in het verteringskanaal breken deze onverteerbare koolhydraten wel af.

a In welk deel van de darm worden de door bacteriën verteerde koolhydraten opgenomen in het inwendig milieu?

b Bacteriën breken ook niet alle vezels uit de kool af. Geef twee redenen waarom het goed is voor de darmwerking dat niet alle vezels worden afgebroken.

c In het verteringskanaal maken bacteriën bij de afbraak van koolhydraten gassen zoals methaan, waterstof en zwavelwaterstof. Als je een wind laat, komen deze gassen naar buiten. De samenstelling van het gasmengsel hangt af van wat je hebt gegeten. In de tabel staat hoe die samenstelling kan zijn. Gemiddeld bevindt zich 200 mL van dit gasmengsel in het verteringskanaal.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

Gas

Percentage

stikstof

20 - 90%

koolstofdioxide

20 - 30%

waterstof

0 - 50%

zuurstof

0 - 10%

methaan

0 - 10%

zwavelwaterstof

0 - 1%

Hoeveel milliliter stikstof bevat deze hoeveelheid gas minimaal?

d Sam eet 250 gram gekookte spitskool. Analyse per 100 gram eetbaar gedeelte van het voedingsmiddel Voedingsmiddel

Energie Eiwit Vet Koolhydraten Vezel Water (gram) (gram) (kJ) (gram) (gram) (gram)

boerenkool, gekookt chinese kool, gekookt chinese kool, rauw groene kool, gekookt groene kool, rauw rodekool, gekookt rodekool, rauw savooikool, gekookt savooikool, rauw spitskool, gekookt spitskool, rauw spruitjes, gekookt witte kool, gekookt witte kool, rauw zuurkool, gekookt zuurkool, rauw

172 67 50 155 117 84 84 121 121 188 155 117 84 100 50 50

4 1 1 3 3 2 2 2 2 4 3 4 2 2 2 2

1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0

4 3 2 4 4 3 3 3 3 5 4 3 3 4 1 1

3 3 3 3 4 3 4 2 3 3 3 3 3 3 4 4

86 95 95 90 90 89 91 91 91 90 90 86 91 91 92 92

Hoeveel gram vezels bevat de spitskool die Sam eet? Gebruik de voedingsmiddelentabel.

Microbioom in de strijd tegen darmkanker Lees de context De geur van ziekte.

a De e-nose ‘ruikt’ vooral de samenstelling van de eindproducten van de vertering. Wat is de oorzaak van de verandering van deze samenstelling bij ontstekingen, poliepen of andere darmbeschadigingen?

b Naast het gebruik van medische apparatuur zoals de e-nose, vinden er ook andere onderzoeken plaats om mensen met darmziekten beter te helpen. In veel ziekenhuizen wordt onderzoek gedaan naar het microbioom om dit in te zetten voor behandeling van ziekten. Zo ook in het UMC Utrecht. Scan de QR-code en lees de tekst over de boeiende wereld van het microbioom. Wat maakt onderzoek naar het microbioom volgens onderzoeker Marcel de Zoete een leuke, maar ingewikkelde klus?

c Waarom is het lastig medicijnen te ontwikkelen vanuit het onderzoek naar het microbioom?

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Opname in het inwendig milieu 3.4

Terugkijken In de tabel zie je welke opdrachten bij welke leerdoelen horen. De basisopdrachten heb je net gemaakt. Oefenen A en B vind je online. Leerdoelen

Basisopdrachten

Oefenen A

Oefenen B

1. Je kunt beschrijven hoe de functie van de darm wordt ondersteund door de vorm.

2, 3, 4, 5, 7

16, 17

2. Je kunt uitleggen hoe voedingsstoffen over het lichaam worden verspreid.

2, 3, 5

3. Je kunt de relatie tussen het verteringsstelsel en het lymfestelsel beschrijven.

2, 6, 7, 9

13, 14, 15

4. Je kunt uitleggen waarom het microbioom onmisbaar is.

a Noteer per leerdoel enkele hoofdzaken die je hebt geleerd. Deze heb je later nodig bij de paragraaf Alles in Samenhang.

b Hoe heb je de basisopdrachten gemaakt? Noteer per leerdoel je score. Kies uit 0, – –, –, + of + +. 0 betekent: niets gemaakt; + + betekent: helemaal goed.

EXAMENOPGAVE Bij deze paragraaf kun je oefenen met een eindexamenopgave. Overleg met je docent of je de eindexamenopgave Gemodificeerde zweepwormen tegen de ziekte van Crohn gaat maken.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

3.5 Omzetting en uitscheiding door de lever Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• • • •

beschrijven hoe de lever opgenomen voedingsstoffen verwerkt. uitleggen hoe hormonen de glucoseconcentratie van het bloed in evenwicht houden. de werking van gal uitleggen. de rol van de lever bij de afbraak van stoffen beschrijven.

molecuul

organel

cel

weefsel

orgaan

orgaanstelsel

organisme

populatie

ecosysteem

systeem aarde

STARTOPDRACHT 1

Wat heb je op je lever? De lever is een orgaan dat veel verschillende functies uitvoert. Activeer je voorkennis over de functies van de lever in je lichaam. TIP Brainstorm eerst samen met een klasgenoot over de verschillende functies van de lever en maak daarna pas de opdrachten.

a Welke eindproducten van de vertering komen bij de lever terecht? b Via welk bloedvat komen de eindproducten bij de lever? c Welke beweringen over de lever zijn waar? • De lever maakt insuline | reageert op insuline. • De lever | galblaas maakt gal. • De lever breekt alcohol af | slaat alcohol op. • Van een leverziekte kun je een gele huid | groene huid krijgen. • De lever zit links | rechts in je buikholte. d Bespreek je antwoorden met een klasgenoot. Over welke uitspraken zijn jullie het eens? 43

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

THEORIE Functies van de lever

Als je een sinaasappel, ei, broodje ham of een aardappel eet, krijg je niet precies de juiste verhouding aan monosacchariden, aminozuren en vetzuren binnen die je cellen nodig hebben. Dat is ook niet nodig, want bij een gezond en gevarieerd eetpatroon zorgt vooral de lever ervoor dat voedingsstoffen in de juiste concentraties in elkaar worden omgezet. De functies van de lever zijn (bron 1):

• • • • •

glucose opslaan of omzetten in glycogeen of vetten aminozuren afbreken of ombouwen tot andere aminozuren en eiwitten vetzuren en glycerol opslaan of ombouwen tot glucose gal produceren oude rode bloedcellen, overtollige stoffen en gifstoffen afbreken vetzuren ombouwen aminozuren ombouwen gifstoffen afbreken ureum afvoeren (afval van aminozuren)

glucose vrijmaken

lever

nieren

glucagon (hormoon) glycogeen opslaan

gal maken

galblaas

insuline (hormoon)

glucose, vetzuren, glycerol en aminozuren

medicijnen en gifstoffen (zoals alcohol)

alvleesklier

dunne en dikke darm Bron 1 De lever werkt samen met andere organen en orgaanstelsels om de juiste concentratie voedingsstoffen in het bloed te behouden.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

Aan- en afvoer van stoffen

Net als elk ander orgaan krijgt de lever vers bloed aangeleverd via een slagader, de leverslagader. Daarnaast krijgt de lever bloed aangevoerd via de poortader. De poortader is een verzamelader voor vrijwel alle aders vanuit de maag en de darmen. Het bloed in de poortader is zuurstofarm en bevat de geresorbeerde voedingsstoffen. De levercellen gaan aan het werk om deze voedingsstoffen te verwerken. Bloed met daarin de producten van de levercellen verlaat de lever via de leverader. Ook worden er vanuit de lever stoffen afgegeven aan de galbuis. In de lever liggen de levercellen in groepjes bij elkaar in leverlobjes (bron 2). Elk lobje bevat in het midden een aftakking van de leverader. De aftakkingen van de leverslagader, de poortader en de galbuis bevinden zich aan de buitenkant van het leverlobje (zie Binas tabel 82D).

galblaas

leverslagader poortader

leverlobjes leverader

slagadertje (aftakking van de leverslagader)

galgang (voert gal naar de galblaas) adertje (aftakking van de poortader)

Bron 2 Levercellen liggen gegroepeerd in leverlobjes. De aan- en afvoerende vaten liggen daaromheen.

Glucose

Alle cellen in je lichaam werken op glucose. Je hersencellen zijn een grootverbruiker van deze brandstof. Elke dag gebruiken ze ongeveer 120 gram glucose. Er moet altijd voldoende glucose in je bloed aanwezig zijn om goed te functioneren, maar niet te veel. Als je bloed lange tijd te veel glucose bevat, kan dit schade aan je bloedvaten veroorzaken. De lever speelt een belangrijke rol in de homeostaseprocessen die de glucoseconcentratie op peil houden. In bron 3 zijn deze processen schematisch weergegeven.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

insuline

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

• opname van glucose door de cellen • omzetting van glucose in glycogeen in de lever en de skeletspieren

voedsel

glucosegehalte daalt

eilandjes van Langerhans produceren glucagon.

eilandjes van Langerhans produceren insuline.

glucosegehalte stijgt

verbranding

• omzetting van glycogeen in glucose in de lever en de skeletspieren • afgifte van glucose aan het bloed

glucagon

Bron 3 Homeostaseprocessen houden de glucoseconcentratie op het gewenste niveau.

Na het eten van koolhydraten stijgt de glucoseconcentratie in je bloed. Meestal komt er meer glucose in je bloed dan je direct gebruikt. Hormoonproducerende cellen in de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier produceren dan insuline. Het hormoon insuline zet het teveel aan glucose om in glycogeen. Dat gebeurt in de lever en in de skeletspieren. Als de glycogeenvoorraad in de lever en de spieren maximaal is, slaat het lichaam de rest van de glucose op als vet. Dit laatste proces heet lipogenese, van de Griekse woorden lipo (vet) en genesis (ontstaan). Als de hoeveelheid glucose in het bloed weer onder de gewenste waarde daalt, remt dit de aanmaak van insuline , maar stimuleert het juist de aanmaak van het hormoon glucagon. Dit hormoon, ook gemaakt door de eilandjes van Langerhans, zet glycogeen in de lever en spieren weer om in glucose. Als je bloed te weinig glucose bevat en de voorraad glycogeen op is, dan kan de lever ook glucose produceren uit vetten, vetreserves of in noodgevallen zelfs uit eiwitten. Als je lichaam niet goed in staat is om glucose om te zetten in glycogeen, spreek je van suikerziekte of diabetes. Er zijn twee soorten diabetes. Bij diabetes type I zijn de cellen van de eilandjes van Langerhans, die insuline maken, kapot. Bij diabetes type II functioneren de cellen van de eilandjes van Langerhans wel, maar reageert je lichaam niet goed meer op insuline. Gezond eten en genoeg bewegen zijn belangrijk om diabetes type II te voorkomen.

Bron 4 Iemand met diabetes meet de glucoseconcentratie door middel van een bloedglucosesensor.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

Aminozuren

Voor de productie van de juiste eiwitten hebben alle cellen in je lichaam aminozuren uit je voedsel nodig. Spiercellen moeten bijvoorbeeld de eiwitten actine en myosine produceren om te kunnen samentrekken, bindweefselcellen bevatten veel van het eiwit collageen en speekselkliercellen maken enzymen aan om zetmeel te kunnen splitsen. Voor de opbouw van alle eiwitten bestaan er twintig verschillende aminozuren, maar die zijn niet allemaal in elk voedingsmiddel aanwezig. Als je te veel van het ene aminozuur binnenkrijgt en te weinig van een ander, kan de lever elf van de aminozuren in elkaar omzetten. Dit noem je transaminering. Alleen de niet-essentiële aminozuren kan de lever zelf produceren. De overige negen aminozuren noem je essentiële-aminozuren. Deze kan de lever niet produceren en die moet je dus voldoende via je voedsel binnenkrijgen. De levercellen produceren zelf ook eiwitten, zoals plasma-eiwitten en stollingsfactoren. Als er daarna nog een overschot aan aminozuren is, worden ze niet opgeslagen. De lever breekt ze af, dit heet deaminering. Hierbij komt de afvalstof ureum vrij. Ureum verlaat het lichaam via je nieren.

Vetzuren

Vetzuren en glycerol die de lever bereiken, hebben verschillende functies:

•

Bij een tekort aan glucose in het bloed kan de lever vet omzetten in glucose. Dit heet gluconeogenese, van de Griekse woorden neo (nieuw) en genesis (ontstaan).

• • •

Vet kan als reservestof worden opgeslagen onder de huid of rond organen. Vet kan als brandstof dienen. Dit gebeurt vooral bij langdurige vraag naar energie. Vet kan worden omgezet in de stof cholesterol. Cholesterol dient daarna als bouwstof voor celmembranen, oestrogeen, testosteron en gal.

Gal uit de lever wordt aan de voedselbrij toegevoegd om vetten beter te verteren. De voedselbrij is namelijk een waterig geheel. Vetten lossen hierin niet op (bron 5). Vetsplitsende enzymen kunnen daardoor hun werk niet goed doen. Om vetten op te lossen in de waterige omgeving van de voedselbrij werkt gal als emulgator. Als je een emulgator toevoegt aan de voedselbrij, zal het vetminnend deel van de emulgator zich binden aan het vet, terwijl het waterminnend deel aan de omgeving verbonden blijft.

olie emulgator water

vetminnend waterminnend

Bron 5 Gal werkt als emulgator en helpt de vetdruppels om in een waterige omgeving uit elkaar te vallen.

Stoffen afbreken

Om het inwendig milieu van je lichaam in evenwicht te houden, produceer je niet alleen stoffen, maar breek je ook voortdurend stoffen af. Dat kunnen lichaamseigen stoffen zijn, zoals melkzuur, hormonen, dode rode bloedcellen en overtollige aminozuren, maar ook lichaamsvreemde stoffen, zoals medicijnen, drugs en alcohol.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

Bij de afbraak van hemoglobine uit rode bloedcellen ontstaat de giftige afvalstof ongeconjugeerde bilirubine. Levercellen bevatten een enzym dat hier geconjugeerde bilirubine van maakt, een stof die niet giftig is. De meeste geconjugeerde bilirubine verlaat de lever via de galgang naar de darmen. Bilirubine heeft een intense gele kleur en verkleurt ook de ontlasting. Als het enzym dat bilirubine omzet niet goed werkt door een ziekte zoals hepatitis, leverontsteking of de ziekte van Pfeiffer, komt er meer (ongeconjugeerde) bilirubine in je bloed terecht. De kleurstof wordt dan ook elders zichtbaar, dat heet geelzucht. Dit is als eerste zichtbaar door een gele gloed in je oogwit (bron 6). Bij hogere waarden van bilirubine in je bloed kan ook je huid een gele verkleuring krijgen.

Bron 6 Geelzucht is een teken dat de lever niet meer goed werkt. Dit zie je bijvoorbeeld aan gelig oogwit.

In Nederland wordt leverschade meestal veroorzaakt door overmatig alcoholgebruik of een te hoge dosering medicijnen of drugs. Ook relatief onschuldige medicijnen zoals de pijnstiller paracetamol kunnen leverschade veroorzaken. Bij normaal gebruik (vier keer daags twee tabletten van 500 mg) is paracetamol niet gevaarlijk. Bij inname van dertig tabletten ineens of bij dagelijks gebruik van zo’n vijftien tabletten over een lange periode, kan paracetamol daarentegen leverschade veroorzaken. Doorgaans maakt de lever de giftige stof die vrijkomt uit paracetamol onschadelijk door hem te binden aan glutathion. Als je veel of heel lang paracetamol slikt, raakt de voorraad glutathion op, waardoor de giftige stof de levercellen kan beschadigen. Vergelijkbare mechanismen zorgen voor leverschade bij het gebruik van andere medicijnen of verdovende middelen.

CONTEXT Leverproblemen door de afbraak van alcohol Alcohol is een lichaamsvreemde stof die

levercellen

de lever uit je bloed filtert en afbreekt. Gemiddeld duurt het afbreken van één glas alcohol anderhalf uur. Tijdens het afbreken van alcohol liggen andere functies van de lever stil. Zolang

gezonde lever

de lever bezig is om alcohol af te breken, kan hij bijvoorbeeld geen vet verbranden.

vetcellen

Het vet wordt dan tijdelijk in de levercellen opgeslagen. Als je regelmatig veel alcohol drinkt, kan dit zorgen voor leververvetting (bron 7). Als de lever geen tijd krijgt om hiervan te herstellen, kan levercirrose

leververvetting

ontstaan. Gezonde levercellen worden dan vervangen door bindweefsel. Het aantal

Bron 7 Bij leververvetting ontstaan er ophopingen van vet tussen de levercellen.

gezonde levercellen neemt daarbij af en daardoor werkt de lever minder goed. 48

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

OPDRACHTEN 2

De veelzijdige lever Controleer je theoriekennis.

a Wat is een leverlobje? b Wat doet het hormoon glucagon? c Welke drie acties kunnen de levercellen met aminozuren uitvoeren? d Leg in eigen woorden uit hoe gal bijdraagt aan de vertering. e Welke groep aminozuren moet je met je voeding binnenkrijgen? Leg je antwoord uit.

Welke rol speelt de lever bij de afbraak van rode bloedcellen?

De lever als productie- en opslagorgaan Het schema geeft veel functies van de lever weer. Witte vakken geven een stof aan. Gele vakken een proces. leverader lipoproteïnes

ATP

lever

galblaas

bloedvoorraad

dissimilatie

plasma eiwitten

gal

4 lipogenese

glycogenese gal

leverslagader glycogeen

glucose

deaminering

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

Bloedvaten rond de lever In de afbeelding zie je schematisch de lever met aansluitende bloedvaten getekend. De glucoseconcentratie in bloedvat 1 is gemiddeld hoger dan dat in 2 en 3. De ureumconcentratie in bloedvat 2 is gemiddeld hoger dan dat in 1 en 3. 1

lever

Hoe heten de bloedvaten?

Diabetes mellitus De volledige term voor diabetes is diabetes mellitus, dat letterlijk ‘honingzoete doorstroming’ betekent. De naam is te danken aan een van de belangrijkste verschijnselen bij onbehandelde diabetes, namelijk zoete urine. Die ontstaat doordat er bij diabetespatiënten glucose in de urine komt. Leg uit waardoor ‘zoete’ urine een gevolg is van diabetes. TIP Maak eerst de opgave en kijk na. Bespreek dan met een klasgenoot hoe je tot dit goede antwoord bent gekomen/had kunnen komen. Welke kennis moet je hebben en welke denkstappen moet je maken?

Glucoseschommelingen Ruth is een van de ruim 10.000 Nederlandse diabetes type 1-patiënten jonger dan 25 jaar. Gelukkig voor Ruth is deze vorm van suikerziekte sinds de ontdekking van insuline niet meer levensbedreigend, maar het kan wel gezondheidsproblemen met zich meebrengen. Een hoge glucosewaarde in het bloed (hyperglycemie) is bijvoorbeeld ongezond doordat kleine bloedvaatjes beschadigd worden. Ruth leerde daarom al op jonge leeftijd om vlak voor elke maaltijd een hoeveelheid snelwerkende insuline te injecteren. Daarnaast diende zij zichzelf tweemaal per dag een langzamer werkende insuline toe, zie het schema.

afbeelding 1 insuline activiteit

08:00

12:00

ontbijt

lunch

16:00

20:00

24:00

04:00

avondeten

Legenda: injectie met snelwerkende insuline injectie met langzaamwerkende insuline

08:00 tijdstip

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

Ook bij patiënten zoals Ruth die zich goed aan dit schema houden, komt het voor dat de bloedglucosewaarden ernstig schommelen. Zoals een lage bloedglucosewaarde (hypoglycemie) in de nacht en het ‘dageraadfenomeen’: een stijging van de bloedglucosewaarde in de vroege ochtend, vóór het ontbijt. (Uit: Examen vwo 2018-II)

a Hoe is het ‘dageraadfenomeen’ bij diabetespatiënten het best te verklaren? A Doordat er minder insuline in het bloed is, neemt de verbranding in de weefsels af. B Doordat er minder insuline in het bloed is, slaat de lever minder glucose op. C Doordat het glucosegehalte is gedaald, maakt de alvleesklier glucagon aan. D Tijdens de slaap wordt minder glucose verbruikt dan overdag. Sinds haar veertiende gebruikt Ruth een insulinepompje, zie de foto. Het pompje is geprogrammeerd om via een klein naaldje in de buik voortdurend insuline af te geven. Wanneer Ruth eet, berekent het pompje op basis van de koolhydraathoeveelheid die zij invoert, hoeveel insuline er dan extra nodig is (de maaltijdbolus). De insulinetoediening door het pompje en het effect daarvan op bloedglucosewaarden gedurende een etmaal zijn vereenvoudigd weergegeven in de diagrammen.

insuline afgifte

afbeelding 2

bloedglucosewaarde (mmol L-1)

ontbijt

lunch

avondeten

20 15 10 5 0 08:00

12:00

16:00

20:00

24:00

04:00

08:00 tijdstip

b Op basis van de gegevens over het gebruik van een insulinepompje worden de volgende beweringen gedaan: 1 De bloedglucosewaarden kunnen bij gebruik van een insulinepompje nooit hoger worden dan 10 mmol per liter. 2 De hoeveelheid insuline die het pompje bij het avondeten afgeeft, is ongeveer de helft van de hoeveelheid bij de lunch. 3 Gebruik van het insulinepompje voorkomt het dageraadfenomeen. Noteer bij de nummers 1, 2 en 3 of de betreffende bewering waar of niet waar is.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

Alvleessap en gal Bart heeft drie bekerglazen met dezelfde melk. Om te beginnen bepaalt hij het vetgehalte van elk bekerglas. Daarna voegt hij aan elk bekerglas een eigen oplossing toe, zie de tabel. Hij zet de bekerglazen drie uur in een kast bij 37 °C. Daarna meet hij nogmaals het vetgehalte van de melk. Bekerglas

Oplossing

Vetgehalte begin

Vetgehalte na 3 uur

alvleessap en gal

0,5%

alvleessap en water

1,5%

gekookt alvleessap en gal

Welke twee conclusies kan Bart op grond van de resultaten trekken?

Urinetest Drugs zoals xtc zijn verboden. Het kan daarom zijn dat de politie wil weten of je drugs in je lichaam hebt. Een urinetest kan hierbij informatie geven. Bij een urinetest wordt niet alleen gezocht naar de drugs zelf, maar ook naar andere stoffen. Leg uit waarom bij een urinetest niet alleen naar de originele drugs wordt gezocht.

Galstenen Bij mensen met galstenen kan de galgang geblokkeerd raken. Een aanwijzing voor de aanwezigheid van galstenen is geelzucht en witte of zeer lichtgekleurde ontlasting.

a Leg uit hoe een verstopte galgang kan leiden tot de genoemde symptomen. b Bij ernstige problemen met de galblaas kan worden besloten de galblaas operatief te verwijderen. De website van de Maag Lever Darm Stichting bevat de volgende tekst.

Voeding na de operatie Soms kun je na de operatie tijdelijk bepaalde voedingsmiddelen niet verdragen. Je zult zelf snel genoeg merken welke voedingsmiddelen dit zijn. Vermijd deze zolang je er last van hebt. Schrap echter niet te veel voedingsmiddelen, want dan kun je een tekort aan belangrijke voedingsstoffen krijgen. In principe is een dieet niet noodzakelijk. Wel kan het helpen om in de eerste weken na de operatie voorzichtig te zijn met vet eten. Leg uit waarom een patiënt die herstelt van een galblaasoperatie beter voorzichtig kan zijn met vet eten.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Omzetting en uitscheiding door de lever 3.5

Gifstoffen in de lever Lees eerst de context Leverproblemen door de afbraak van alcohol. Vergelijk de afbraakprocessen van alcohol, hemoglobine en paracetamol door de lever. Scan de QR-codes om de bronnen te bekijken. Neem het schema over. Noteer in het schema de juiste gegevens. Welke gifstof(fen)?

Wat doet de lever met de gifstof?

Wat is het gevaar bij te veel gifstof?

Wat zijn de gevolgen?

Alcohol Hemoglobine Paracetamol

Terugkijken In de tabel zie je welke opdrachten bij welke leerdoelen horen. De basisopdrachten heb je net gemaakt. Oefenen A en B vind je online. Leerdoelen

Basisopdrachten

Oefenen A

Oefenen B

1. Je kunt beschrijven hoe de lever opgenomen voedingsstoffen verwerkt.

2, 3, 4

2. Je kunt uitleggen hoe hormonen de glucoseconcentratie van het bloed in evenwicht houden.

2, 5, 6

3. Je kunt de werking van gal uitleggen.

2, 7, 9

4. Je kunt de rol van de lever bij de afbraak van stoffen beschrijven.

2, 8, 9, 10

a Noteer per leerdoel enkele hoofdzaken die je hebt geleerd. Deze heb je later nodig bij de paragraaf Alles in Samenhang.

b Hoe heb je de basisopdrachten gemaakt? Noteer per leerdoel je score. Kies uit 0, – –, –, + of + +. 0 betekent: niets gemaakt; + + betekent: helemaal goed.

EXAMENOPGAVEN Bij deze paragraaf kun je oefenen met twee eindexamenopgaven. Overleg met je docent of je de eindexamenopgaven Zwangerschapsdiabetes en Lever gaat maken.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

3.6 Bewust kiezen wat je eet Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• • • •

informatie over een voedingsmiddel opzoeken en verwerken. toelichten dat het eten van veel verzadigde vetten en veel suiker ongezond is. functies van additieven benoemen. uitleggen hoe je door je voedselkeuze invloed hebt op klimaat en milieu.

molecuul

organel

cel

weefsel

orgaan

orgaanstelsel

organisme

populatie

ecosysteem

systeem aarde

PRACTICUMOPDRACHT Bij deze paragraaf hoort de practicumopdracht Houdbaarheidsfactoren bij groente. Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

STARTOPDRACHT 1

Let op het etiket Verpakkingen van voedingsmiddelen staan vol met informatie. Weet jij wat al deze informatie betekent? Activeer je voorkennis over voedingsmiddelen en verpakkingen. Gebruik daarbij (een foto van) een verpakt voedingsmiddel.

a Welke informatie over het product vind je op de verpakking? b Welke voedingsstoffen bevat het product? c Vind jij dit product gezond? Motiveer je antwoord met inhoudelijke argumenten.

d Vergelijk je antwoorden met een klasgenoot die een andere verpakking heeft bekeken. Waarin verschillen jullie antwoorden? En welke overeenkomsten zijn er? 54

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

THEORIE Informatie op een verpakking

Lees jij weleens de informatie op de verpakkingen van voedingsmiddelen die je eet? En zo ja, waarom doe je dat? Controleer je de ingrediënten, omdat je een allergie hebt, zoek je naar keurmerken voor dierenwelzijn of kies je een product met zo min mogelijk vet of calorieën? Wat voor jou de reden ook is, op een verpakking van een voedingsmiddel kun je informatie vinden over onder andere voedingswaarden, ingrediënten, keurmerken en houdbaarheid.

Voedingswaarden

De voedingswaardetabel op een verpakking geeft altijd aan hoeveel energie, vet, koolhydraten en eiwitten een product per 100 gram of 100 mL bevat. Meestal is ook vermeld hoeveel vezels, zout en vitaminen het product bevat (bron 1).

Krokante muesli 350 g

Koel, donker en droog bewaren Na openen in gesloten trommel bewaren Voedingswaarde per 100 g

energie 1860 kJ / 445 kcal ca. 9 porties (40 g) vetten 16 g waarvan Ingrediënten: 71% volkoren verzadigde vetzuren 2,0 g havervlok, 15% honing, 6,5% enkelvoudig zonnebloemolie, 4% zonneonverzadigde vetzuren 5,0 g bloempit, 3% pompoenpit, meervoudig natuurlijk vanillearoma, zout, karamelstroop, antioxidant (E306) onverzadigde vetzuren 9,0 g koolhydraten 58 g Allergie-informatie: bevat waarvan suikers 15 g havergluten. Gemaakt in vezels 8,5 g een bedrijf waar ook noten eiwitten 13 g worden verwerkt. zout 0,2 g Tenminste houdbaar tot: zie bovenzijde.

Voedingswaarde per energie energie vetten waarvan verzadigd koolhydraten waarvan suikers vezels eiwitten zout

0,8 g 2,0 g 3,5 g 23 g 6,0 g 3,5 g 5,0 g 0,1 g

Referentie-inname van een gemiddelde volwassene is 8400 kJ / 2000 kcal per dag.

100g portie (10g) 1315 kJ 320 kcal 35 g 8g 0,5 g 0,5 g 1g 0,1 g 0,24 g

schaaltje (40 g) 745 kJ / 175 kcal 6,5 g

132 kJ 32 kcal 3,5 g 0,8 g 00,5 g 00,5 g 0,1 g 0,01 g 0,02 g

RI* 2% 2% 5% 4% <1% <1% <1% <1%

Percentage van de dagelijkse referentie-inname/100g: vitamine A 800 µg 100% vitamine D2 7,5 µg 150% *Referentie-inname van een gemiddelde volwassene (8400 kJ / 2000 kcal per dag.)

Bron 1 Voedingswaardetabel van krokante muesli (links) en van plantaardige boter voor op brood (rechts).

Soms geeft de verpakking met percentages aan hoeveel energie en voedingsstoffen het eten van een voedingsmiddel oplevert ten opzichte van de totale hoeveelheid die je op een dag nodig hebt. Deze totale hoeveelheid noem je de referentie-inname (RI) of de aanbevolen dagelijkse hoeveelheid (ADH). Hoeveel energie en welke voedingsstoffen iemand precies nodig heeft, verschilt per persoon. Dit ligt aan je lengte, je leeftijd, je sekse, je dagelijkse bezigheden en of je gezond of ziek bent. 55

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

Vetten De voedingswaardetabel geeft bij vetten extra informatie over de verhouding verzadigde en onverzadigde vetzuren. Verzadigde vetten hebben vetzuurketens zonder dubbele bindingen in hun structuurformule. Ze zijn volledig verzadigd met waterstof (zie Binas tabel 67G2). Bij onverzadigde vetten zijn er wel dubbele bindingen aanwezig, dat verandert de structuurformule en daarmee het effect op je lichaam. Verzadigde vetten zijn ongezonder dan onverzadigde vetten. Ze verhogen het LDLcholesterol in je bloed. Het LDL-cholesterol blijft plakken aan de binnenkant van bloedvaten (bron 2). Deze ophoping van cholesterol heet slagaderverkalking en verhoogt het risico op een hart- of herseninfarct, omdat een bloedprop de slagader kan afsluiten. Onverzadigde vetzuren hebben het tegengestelde effect. Zij vormen HDL-cholesterol dat de ophoping juist kan verminderen.

vetafzetting

gezond bloedvat

redelijk gezond bloedvat

aderverkalking

vernauwd bloedvat

bloedprop

volledige afsluiting bloedvat

Bron 2 LDL-cholesterol is een oorzaak van slagaderverkalking.

Suikers Ook bij de koolhydraten is in een voedingswaardetabel altijd extra informatie opgenomen. Er wordt vermeld hoeveel van de koolhydraten uit suikers bestaan. Suikers vallen onder de koolhydraten en zijn mono- en disachariden, (zie Binas tabel 67F1 en F2). Monosachariden hoef je niet te verteren. Ze komen daardoor sneller in het bloed terecht dan lange koolhydraatketens, zoals zetmeel. Als je veel suikers eet, stijgt je bloedsuikerspiegel dus snel. Als je regelmatig een (zeer) hoge bloedsuikerspiegel hebt, is dat niet gezond. Bloedvaten kunnen erdoor beschadigen, levercellen slaan meer vet op en je lichaam kan ongevoelig(er) worden voor het hormoon insuline. Hierdoor loopt je een groter risico om diabetes type II te ontwikkelen.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

Hulp bij gezond kiezen

Pizza, taart, snoep en friet bevatten veel vet en/of suiker en passen daarom niet in een dagelijks gezond dieet. Het is wel gezond om elke dag volkorenproducten te eten en veel groente en fruit binnen te krijgen. Er bestaan verschillende hulpmiddelen bij het kiezen van gezond voedsel. Een daarvan is de Schijf van Vijf (bron 3). Deze schijf adviseert om elke dag voedingsmiddelen uit ieder vak te eten en daarbij de producten die je kiest te variëren. Door onderzoek en nieuwe inzichten wordt de Schijf van Vijf regelmatig aangepast. TIP De laatste versie van de Schijf van Vijf vind je op de site van het Voedingscentrum. Scan de QR-code voor meer uitleg over voedingsmiddelen die in de Schijf van Vijf passen.

Bron 3 De Schijf van Vijf bestaat uit vijf vakken met gezonde voedingskeuzes en een bijbehorend advies.

Een ander hulpmiddel bij het kiezen van eten is de nutri-score (bron 4). De nutri-score is vooral bruikbaar voor producten die niet in de Schijf van Vijf voorkomen, zoals koekjes, frisdrank en ijs. De nutri-score is gebaseerd op een lettercode, waarvan het voordeel is dat je in één oogopslag kunt zien in welke groep een voedingsmiddel valt. De letter A geeft de gezondste keuze aan en de letter E de minst gezonde. Het systeem werkt met punten. Vet, suiker en zout geven minpunten en eiwitten en vezels juist pluspunten. De totale score die uit de puntentelling ontstaat, bepaalt de letter. Een nadeel van de nutri-score is dat je alleen dezelfde soort voedingsmiddelen met elkaar kunt vergelijken, dus alleen chips met chips en crackers met crackers. Geen chips met crackers.

Bron 4 Een voorbeeld van nutri-score A

TIP Scan de QR-code en bekijk het filmpje voor meer uitleg over het kiezen van gezonde producten in de supermarkt en de voor- en nadelen van de nutri-score.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

Additieven bij ingrediënten

Naast informatie over voedingswaarden, staan ook alle ingrediënten van een voedingsmiddel op een verpakking vermeld. Hierbij horen ook stoffen die later aan een product zijn toegevoegd om het voedingsmiddel langer houdbaar te maken, de juiste structuur te geven of klonteren tegen te gaan. Deze stoffen noem je additieven. Voorbeelden van additieven zijn conserveringsmiddelen, emulgatoren, kleurstoffen en toegevoegde vitaminen en mineralen. In Binas tabel 82B vind je een lijst met veelgebruikte additieven die een E-nummer hebben. Een E-nummer betekent dat de Europese Unie de stof heeft goedgekeurd. TIP Scan de QR-code en bekijk het filmpje over de betekenis van de verschillende E-nummers.

Invloed van voedsel op het mileu, dierenwelzijn en klimaat

Voedsel dat in Nederland te koop is, komt van verschillende plekken op de wereld. Ook daarover kun je informatie op verpakkingen vinden. Vaak staat het land van oorsprong vermeld. Koop je producten waarvan de teelt of productie in of dichtbij Nederland heeft plaatsgevonden, dan is er minder ver transport nodig en daardoor is er minder milieubelasting ten opzichte van producten die van ver komen. Behalve de locatie speelt ook de manier van produceren een rol. Veehouders, akkerbouwers en vissers kunnen op verschillende manieren bijdragen aan een beter milieu en dierenwelzijn. Als ze kiezen voor biologische productie, dan betekent dit dat ze geen kunstmest en chemische bestrijdingsmiddelen gebruiken bij de teelt van gewassen voor mens en dier. In de biologische veehouderij is er meer ruimte per dier en zijn er strengere eisen aan het gebruik van medicijnen. De regels waar deze boeren zich aan moeten houden, dragen bij aan het behoud van biodiversiteit, doordat er minder giftige stoffen in de natuur komen en er minder overbemesting plaatsvindt. Het creëren van meer ruimte per dier heeft een positieve invloed op het dierenwelzijn en verkleint de kans op uitbraken van ziekten. Ook voor biologische viskwekerijen gelden strenge regels. In Nederland controleert de organisatie SKAL jaarlijks bij boeren of hun werkwijze nog in overeenstemming is met de gestelde eisen om het certificaat voor biologische productie te mogen behouden. In winkels kun je biologische producten herkennen aan het Europese keurmerk voor biologische landbouw (bron 5).

Bron 5 Het Europese logo op biologische producten

Naast biologische landbouw zijn er ook andere vormen van landbouw waarbij veehouders, akkerbouwers en vissers een bijdrage kunnen leveren aan het klimaat of een beter milieu. Er zijn vormen van kringlooplandbouw, lokale initiatieven en innovatieve technieken die ook bijdragen aan minder CO2-uitstoot of meer biodiversiteit. Niet alle vormen van deze duurzame landbouw hebben al een controlesysteem of een herkenbaar keurmerk.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

Energieverlies

Elk organisme groeit met behulp van energierijke stoffen. Als een organisme wordt opgegeten, gaan de energierijke stoffen naar de volgende schakel in de voedselketen, maar niet alle energie wordt overgedragen (zie Binas tabel 93A2). Bij elke schakel in de voedselketen gaat energie verloren. Dit heeft de volgende oorzaken:

• • •

Een deel van de levende organismen wordt nooit opgegeten. Een deel van de energierijke stoffen verlaat een organisme via uitwerpselen. Een deel van de energierijke stoffen wordt ingezet voor verbranding om een organisme te laten bewegen, warm te houden en de organen te laten werken.

Hoe meer stappen een voedselketen bevat, hoe meer energie er dus verdwijnt door verbranding, ontlasting en niet opgegeten delen (bron 6). De hoeveelheid energie die per stap verloren gaat, verschilt per soort. Insecten zijn bijvoorbeeld koudbloedig en verbruiken veel minder energie in hun leven dan zoogdieren en vogels (zie Binas tabel 93A2). energie

verbranding

producenten

verbranding

consumenten (vleeseters)

consumenten (planteneters)

dode producenten

dode consumenten (planteneters)

dode consumenten (vleeseters)

energie

reducenten Bron 6 Bij elke stap in de voedselketen gaat energie verloren.

Het eten van plantaardig voedsel kost minder energie en is daardoor minder belastend voor het milieu dan het eten van dierlijke producten. Veel mensen kiezen er tegenwoordig voor om geen vlees meer te eten en daarmee bij te dragen aan een duurzamere wereld. In bron 7 is dit schematisch weergegeven: van twaalf hoeveelheden graan kun je één koe voeden, waar één persoon dan van kan eten. Van diezelfde hoeveelheid graan kun je ook brood, pap en pasta voor drie personen maken.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

Bron 7 Door een schakel in de voedselketen over te slaan, gaat minder energie verloren en hebben meer mensen te eten.

OPDRACHTEN 2

Feiten over voeding Controleer je theoriekennis.

a Welke factoren beïnvloeden de hoeveelheid energie die je dagelijks nodig hebt? b Welk effect heeft het eten van verzadigde vetten op het cholesterolgehalte van je bloed? c Waarom neem je monosachariden sneller dan polysachariden op in je bloed? d Uit welke groepen bestaat de Schijf van Vijf? e Noteer een voor- en nadeel van de nutri-score. f

Noteer drie soorten additieven.

g Leg in eigen woorden uit waarom het eten van plantaardige producten minder belastend is voor het milieu dan het eten van dierlijke producten.

Voedingsinformatie Josephien vindt het belangrijk om gezond te eten, omdat ze weet dat dit voor haar lichaam het best is. Elke maand zet ze één stapje om haar voedselpatroon iets gezonder te maken. Deze maand wil ze zo min mogelijk verzadigd vet eten. Van huis uit heeft Josephien meegekregen dat het ook belangrijk is om duurzame producten te kiezen. Ze eet daarom het liefst plantaardig, maar soms eet ze ook vlees. Ze let er dan goed op waar het vlees vandaan komt en hoe het is geproduceerd. Josephien heeft de laatste tijd veel last van buikpijn, bij de huisarts blijkt uit een onderzoek dat ze een lactose-allergie heeft. Om een gezond leven met de genoemde uitdagingen te kunnen leiden, zoekt Josephien naar informatie op voedselverpakkingen. Hieronder staan vier informatiebronnen. 1 voedingswaardetabel 2 ingrediëntenlijst 3 keurmerk van biologische landbouw 4 Schijf van Vijf Noteer bij elke informatiebron op welke manier Josephien er gebruik van zal maken. 60

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

Energieverbruik Het aantal calorieën dat je verbrandt met fietsen hangt af van hoelang je fietst, hoeveel je weegt en hoe snel je fietst.

aantal kcal per uur fietsen Gewicht

60 kg

70 kg

80 kg

90 kg

<16 km/u

252 kcal

294 kcal

336 kcal

378 kcal

16 - 19 km/u

428 kcal

500 kcal

571 kcal

643 kcal

20 - 22 km/u

504 kcal

588 kcal

672 kcal

756 kcal

23 - 26 km/u

630 kcal

735 kcal

840 kcal

945 kcal

27 - 31 km/u

756 kcal

882 kcal

1008 kcal

1134 kcal

>31 km/u

995 kcal

1161 kcal

1327 kcal

1493 kcal

Snelheid

a Stel dat je 60 kg weegt en met een snelheid van 17 km/u naar school fietst. De tocht duurt 30 minuten. Hoeveel kcal verbruik je volgens de tabel tijdens de fietstochtt?

b In voedingswaardetabellen kom je naast de eenheid kilocalorie (kcal) ook de eenheid kJ (kilojoule) tegen. 1 kcal = 4,2 kJ Reken het berekenend aantal kcal van opdracht a om in kJ.

c Op school trakteert iemand uit je vriendengroep op een zak chips. Je eet met zijn vieren een hele zak op, waarbij je eerlijk deelt. De inhoud van de zak weegt 200 gram. De voedingswaarden van de chips zijn weergegeven in de afbeelding.

100 g

30 g (%)

2194 kJ 526 kcal

658 kJ 158 kcal (8%)

Vetten / Matières grasses / Fat waarvan / dont / of which verzadigde vetzuren / acides gras saturés / saturates

33 g

9,8 g (14%)

40 g

1,2 g (6%)

Koolhydraten / Glucides / Carbohydrate waarvan / dont / of which suikers / sucres / sugars

49 g

15 g

<0,5 g

<0,5 g (<1%)

Vezels / Fibres alimentaires / Fibre

4,8 g

1,4 g

Eiwitten / Protéines / Protein

6,8 g

2,0 g

Zout / Sel / Salt

1,1 g

0,3 g (6%)

Energie / Energy

Je fietst weer met een snelheid van 17 km/u in 30 minuten van school naar huis. Joep uit je vriendengroep beweert dat je alle chips gemakkelijk verbrandt tijdens de fietstocht naar huis. Heeft Joep gelijk? Leg je antwoord uit met een berekening.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

Cholesterol Een hoog cholesterolgehalte van het bloed (hypercholesterolemie) is een risico voor het ontstaan van hart- en vaatziekten, doordat cholesterol zich kan afzetten op de wand van bloedvaten. Bij het meten van het cholesterolgehalte wordt altijd op twee waarden gelet:

• •

de totale hoeveelheid cholesterol in mmol/L de verhouding LDL : HDL-cholesterol

Bij drie proefpersonen levert het bloedonderzoek de volgende metingen op. Totaal cholesterol mmol/L

LDL : HDL

Proefpersoon 1

1,5

Proefpersoon 2

1,4

Proefpersoon 3

3,2

a Wie van de proefpersonen heeft de hoogste kans op hart- en vaatziekten? Leg je antwoord uit met behulp van gegevens uit de tabel.

b Welke voedingsadviezen gelden er om hart- en vaatziektes te voorkomen? Je kunt hierbij extra informatie op internet opzoeken. Bijvoorbeeld op de website van de hartstichting.

Zoetstof Aspartaam is een zoetstof die wordt gebruikt als vervanger van suiker in verschillende voedingsmiddelen, zoals light-frisdranken. Aspartaam is tweehonderd keer zoeter dan suiker, waardoor je maar een kleine hoeveelheid nodig hebt om dezelfde zoetheid te bereiken. Dat maakt de aspartaam bij uitstek geschikt als vervanger van suiker.

a Leg uit of aspartaam een additief is. b Zoek in Binas tabel 82B nog drie stoffen op die je als zoetstof kunt inzetten. c Naast light-frisdrank bestaan er ook light-chips. Veel diëtisten zijn hierover kritisch, omdat ze bijna net zoveel kilocalorieën bevatten als gewone chips, zoals je in de voedingswaardetabel kunt zien. Product

Gewone chips (100 gram)

Light-chips (100 gram)

Kilocalorieën

542

490

Vet (g)

Eiwit (g)

Koolhydraten (g)

Wat is wel een verschil tussen light-chips en gewone chips?

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

Guacamole Op de verpakking van guacamole staan de ingrediënten vermeld. Je vindt er ook de additieven.

Guacamole 200 gram ℮

Ingrediënten: 84% avocado, 10% tomaat, ui, 2% jalapeñopeper, zout, koriander, antioxidant (Ascorbinezuur), verdikkingsmiddels (xanthaangom), knoflookpoeder, zwarte peper, limoensap. Te gebruiken tot en met: zie bovenzijde, mits gekoeld bewaard (max. 4°C). Na openen beperkt houdbaar. Verpakt onder beschermende atmosfeer. Voedingswaarde per 100 g energie__________________ 795 kJ / 190 kcal vetten______________________________18 g waarvan verzadigde vetzuren_______________ 3,0 g waarvan enkelvoudig onverzadigde vetzuren______12 g waarvan meervoudig onverzadigde vetzuren_____ 2,0 g

koolhydraten_____ 1,7 waarvan suikers_____1,3 vezels__________ 3,1 eiwitten_________ 2,5 zout____________0,8

Een bakje bevat ca. 13 porties. Een eetlepel guacamole (15 g) bevat 29 kcal.

a Welke stoffen zijn de additieven? Zoek de additieven op in de lijst met E-nummers in Binas tabel 82B.

b Welk E-nummer hoort bij elk additief? c Welke functies zouden de additieven volgens Binas ook kunnen vervullen? d Hoeveel vezels krijg je binnen als je een eetlepel gucacamole eet? Rond af op één cijfer achter de komma.

e Deze guacamole krijgt nutri-score B. Welke voedingswaarden zorgen ervoor dat de nutri-score behoorlijk hoog is? En welke voedingswaarden halen de score juist naar beneden?

Biologische bestrijding In de biologische landbouw is het gebruik van schadelijke bestrijdingsmiddelen niet toegestaan. Plantenkwekers zetten daarom vaak natuurlijke vijanden in om plaaginsecten te bestrijden, zoals lieveheersbeestjes tegen bladluizen en sluipwespen tegen de witte vlieg.

a Leg uit waarom natuurlijke vijanden vooral succesvol worden ingezet in glastuinbouw en nog minder in open teelt.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

b Bij open teelt is het gebruik van wisselstroken een nieuwe techniek. Hierbij kweek je niet één gewas op een hele akker, maar maak je stroken met verschillende gewassen naast elkaar (zie de afbeelding).

Strokenteelt draagt bij aan het bestrijden van plaaginsecten en ziekten. Leg uit hoe strokenteelt kan helpen tegen het verspreiden van plaaginsecten en ziekten.

Energie Karin eet al een aantal jaren vegetarisch. In die jaren heeft ze steeds meer argumenten gevonden die haar keuze ondersteunen om geen vlees meer te eten:

• • •

Bij veeteelt komt het broeikasgas methaan vrij. De import van veevoer uit andere continenten verstoort de stikstofkringloop. Voor een kilogram vlees is veel meer landbouwgrond nodig dan voor een kilogram plantaardig voedsel met een gelijkwaardige voedingswaarde.

Gebruik van geïmporteerd veevoer kan leiden tot overbemesting in de gebieden waar de veeteelt plaatsvindt. In het schema zijn de voornaamste stikstofstromen die worden beïnvloed door deze veeteelt weergegeven.

eiwitten vlees

eiwitten

plant

veevoer

vee

bodem

Legenda: verplaatsing omzetting

atmosfeer

NH3 urine

bodem NO3NH4+ oppervlaktewater

NH3

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bewust kiezen wat je eet 3.6

a Beredeneer aan de hand van het schema hoe import van veevoer overbemesting van natuurgebieden in Nederland kan veroorzaken.

b Leg uit dat voor het produceren van 1 kg rundvlees meer landbouwgrond nodig is dan voor het produceren van 1 kg plantaardig voedsel.

Terugkijken In de tabel zie je welke opdrachten bij welke leerdoelen horen. De basisopdrachten heb je net gemaakt. Oefenen A en B vind je online. Leerdoelen

Basisopdrachten

Oefenen A

Oefenen B

1. Je kunt Informatie over een voedingsmiddel opzoeken en verwerken.

2, 3, 4

15, 16, 17

2. Je kunt toelichten dat het eten van veel verzadigde vetten veel en suiker ongezond is.

2, 5, 6

3. Je kunt functies van additieven benoemen.

2, 3, 6, 7

4. Je kunt uitleggen hoe je door je voedselkeuze invloed hebt op klimaat en milieu.

2, 3, 8, 9

a Noteer per leerdoel enkele hoofdzaken die je hebt geleerd. Deze heb je later nodig bij de paragraaf Alles in Samenhang.

b Hoe heb je de basisopdrachten gemaakt? Noteer per leerdoel je score. Kies uit 0, – –, –, + of + +. 0 betekent: niets gemaakt; + + betekent: helemaal goed.

EXAMENOPGAVEN Bij deze paragraaf kun je oefenen met twee eindexamenopgaven. Overleg met je docent of je de eindexamenopgaven Aardappels veredelen en Kwieker ouder door genmutatie gaat maken.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bronnen over voeding beoordelen 3.7

3.7 Bronnen over voeding beoordelen Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• •

factoren benoemen die een bron betrouwbaar maken. bronnen beoordelen op betrouwbaarheid.

STARTOPDRACHT 1

Bronnen bij een profielwerkstuk In 2020 maakten Jocelyn da Cruz Freitas en Kassandra Rood een profielwerkstuk met de titel: Superfood: voedselbeleving, gezondmaker of toppunt van misleiding? Activeer je voorkennis over betrouwbaar onderzoek.

a Zoek drie websites die informatie over superfoods geven. Noteer in enkele zinnen wat elke website over superfoods zegt.

b Welke van de websites die je hebt gebruikt, vind je het meest betrouwbaar? Leg je antwoord uit.

c Wanneer zou jij het profielwerkstuk van Jocelyn en Kassandra als betrouwbaar beschouwen? Noem drie factoren waaraan het profielwerkstuk volgens jou dan moet voldoen.

THEORIE Voedingssupplementen

Bietensap, kwark met noten voor het slapengaan en chocolademelk na de inspanning: in de wereld van (top)sporters gaan er allerlei verhalen rond over voeding die prestaties of herstel zouden verbeteren. Een trend in de sportschool zijn pre-workout supplementen. Ze worden aangeprezen als het middel om concentratie, uithoudingsvermogen en energie te verhogen, maar zijn ze wel goed voor je? Klopt het wel wat erover wordt beloofd? Als je daar informatie over opzoekt, is het fijn om te weten welke bronnen hierover het meest betrouwbaar zijn.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bronnen over voeding beoordelen 3.7

Factoren voor betrouwbaarheid

De volgende twee artikelen over voedingssupplementen waarschuwen allebei voor lichamelijke klachten en geven vergelijkbare informatie. Om de betrouwbaarheid van deze artikelen te beoordelen gebruik je je eigen kennis en ervaring. Let daarbij vooral op de gemarkeerde tekstdelen. De nummers 1 tot en met 5 die erbij staan, verwijzen naar de uitleg onder de artikelen over factoren voor betrouwbaarheid.

Pre-workout: gezond of ongezond? Artikel van verkoper Top Health Supplements (1), 6 maart 2024 (2) Veel jonge en fanatieke sporters gebruiken pre-workout supplementen, met als doel energie en focus te verhogen voor een training. Deze supplementen bevatten meestal een mix van cafeïne, beta-alanine, citrulline en soms creatine, aangevuld met suikers, zoetstoffen en kleurstoffen. De laatste jaren is er veel aandacht voor pre-workout, met tegenstrijdige berichten over hun veiligheid en gezondheidseffecten. De voordelen zijn overduidelijk (5): een beter uithoudingsvermogen, meer kracht, minder spierafbraak en een hogere vetverbranding. Maar hoe zit het met de mogelijke nadelen en bijwerkingen?

Veelvoorkomende bijwerkingen van pre-workout Veel (4) sporters gebruiken pre-workout zonder problemen, maar sommige kunnen de volgende bijwerkingen ervaren. Deze bijwerkingen hangen af van de specifieke samenstelling van het supplement en persoonlijke gevoeligheid voor bepaalde ingrediënten.

• • • • • • •

jeuk en tintelingen hartkloppingen slaapproblemen vermoeidheid maag- en darmklachten hoofdpijn hoge bloeddruk

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bronnen over voeding beoordelen 3.7

Conclusies na onderzoek: is pre-workout gezond of ongezond? We hebben (3) deze vraag diepgaand onderzocht (5) en komen tot de volgende conclusie. Preworkout supplementen zijn vanzelfsprekend (5) niet slecht of gevaarlijk bij ‘normaal gebruik’. Ze hebben veel positieve effecten tijdens het trainen, zoals verhoogde energie, betere focus en verbeterde prestaties. Belangrijk is wel om de aanbevelingen en instructies op de verpakking te volgen, want overmatig gebruik of verkeerde doseringen kunnen leiden tot bijwerkingen en gezondheidsrisico’s.

Pre-workout geeft bij meerderheid vervelende bijwerkingen Artikel van consumentenprogramma Radar (1), 09-05-2023 (2) 55 procent van de ruim 3.000 ondervraagde pre-workoutgebruikers ervaart vervelende bijwerkingen, zo blijkt uit een enquête van Radar (1) uit oktober 2022. In mei 2023 komt het onderwerp opnieuw in het nieuws, omdat de Dopingautoriteit (3) in het AD waarschuwt voor pre-workouts. Radar ondervroeg ruim 3.000 mensen (4) die zelf weleens een pre-workout met cafeïne hebben genomen, of dit regelmatig doen. Een meerderheid van de deelnemers aan de vragenlijst is tussen de 18 en 35 jaar.

Bijwerkingen en klachten door pre-workouts 62 procent (4) geeft aan dat de supplementen die zij gebruik(t)en het gewenste effect hebben. 34 procent (4) laat echter weten dat dit niet of maar deels het geval is. We vroegen ook naar de effecten die mensen ondervinden. Die variëren, waarbij tintelingen (43%) en een verhoogde hartslag (32%) het meest worden genoemd. Veel mensen lichten toe dat tintelingen of een verhoogde hartslag géén bijwerking of klacht zijn, maar juist de gewenste werking van het middel. De tintelingen worden veroorzaakt door de stof beta-alanine, de verhoogde hartslag door de cafeïne. In totaal ervaart 55 procent (4) van de ondervraagden minimaal een van de onderstaande bijwerkingen. 1 hoge bloeddruk (6%) 2 slaapproblemen (28%) 3 rusteloosheid (25%) 4 maag- en darmklachten (14%) 5 vermoeidheid (12%) 6 hoofdpijn (10%)

Tips om de betrouwbaarheid te beoordelen Factor 1: Achtergrond van de auteur of het publicatiemedium De informatie van bron 1 komt van een website die pre-workout supplementen verkoopt. Het bedrijf achter de site heeft er dus belang bij dat bij mensen geen onrust ontstaat over mogelijke bijwerkingen. De tweede bron komt van Radar, een televisieprogramma en online platform dat producten of beweringen van onder andere bedrijven en instellingen onderzoekt om mogelijke negatieve gevolgen voor consumenten te voorkomen. Dit medium is betrouwbaar, want het doel van Radar is om consumenten onafhankelijk te informeren. Kranten en wetenschappelijke tijdschriften zijn betrouwbare media, omdat hun informatie wordt gecontroleerd en er regels gelden voor het publiceren. Op sociale media is er geen enkele regel of controle, dus is die informatie vaak onbetrouwbaar.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bronnen over voeding beoordelen 3.7

Factor 2: Publicatiedatum De eerste bron is recenter dan de tweede, maar beide zijn relatief recent. Je kunt er dus van uitgaan dat de gegeven informatie nog actueel is. Artikelen die erg oud zijn, kunnen inmiddels door voortschrijdend inzicht achterhaald zijn. Dit betekent dat recenter onderzoek tot andere inzichten heeft geleid. Factor 3: Verwijzingen naar andere bronnen en onderzoeken Een aanwijzing voor betrouwbaarheid is dat er wordt verwezen naar andere betrouwbare bronnen. In wetenschappelijke tijdschriften is een peer-review verplicht voordat een artikel wordt geplaatst. Dit betekent dat een andere auteur uit hetzelfde vakgebied de kwaliteit van de kennis of het onderzoek in de bron als goed en betrouwbaar beschrijft. In kranten en op internet geldt deze verplichting niet, maar als er verwijzingen worden gedaan naar andere onderzoeken of auteurs en bronnen die dezelfde informatie delen, is dat een indicatie voor betrouwbaarheid. In het artikel van Radar wordt bijvoorbeeld verwezen naar de dopingautoriteit. Dit is een betrouwbare bron van informatie over doping en supplementen in sport. Factor 4: Geldigheid van de beweringen In het artikel van Top Health wordt niet gesproken over concrete aantallen, het artikel van Radar noemt een groep van 3000 mensen waarbij onderzoek is gedaan en geeft de bijbehorende percentages weer. Betrouwbaar onderzoek test de informatie altijd bij een grote groep of herhaalt metingen. Factor 5: Taalgebruik Populair taalgebruik, het gebruik van veel superlatieven en het trekken van zeer stellige conclusies waarbij geen ruimte is voor twijfel, duidt over het algemeen op minder betrouwbare informatie. In het artikel van Top Health kom je dit taalgebruik op meerdere plaatsen tegen.

OPDRACHTEN 2

Bronnen over kwark Marianne Meijerink schreef een artikel met de titel: Sportvoeding: junkfood of noodzaak? Het fragment hieronder is een deel van dit artikel.

Een bakje kwark (Door Marianne Meijerink) Eiwitten zijn belangrijk voor spierherstel na het sporten, dus een bakje kwark na een pittige training kan geen kwaad. Sportzorg.nl, een door sportartsen verzorgde portal, geeft als richtlijn dat duursporters genoeg hebben aan ca. 1,2 gram eiwit per kilo lichaamsgewicht per dag en krachtsporters aan maximaal 1,8 gram. Deze hoeveelheden kun je gemakkelijk uit gewone voeding halen. Ook is het zaak niet te overdrijven. Bij een teveel aan eiwitten, waarschuwt het Voedingscentrum, ligt overgewicht op de loer. Dat geldt ook voor sportrepen, die vooral calorieën bevatten. Normaal gezond eten en drinken is dus het devies. En drink tijdens het sporten water of uw zelfgebrouwen sportdrank (…) Dikke spierbundels en betere prestaties haalt u niet uit een flesje of reep. Dat is een kwestie van trainen, trainen, trainen.

a Welke twee bronnen worden er in het artikel genoemd? b Zoek de twee bronnen online op en beoordeel of ze betrouwbaar zijn. Leg je antwoord uit. 69

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Bronnen over voeding beoordelen 3.7

c Naar aanleiding van het artikel, ga je zelf op zoek naar meer informatie. Je vindt de volgende bronnen:

•

Een instagram-foto van vorige week, waarop een goede vriendin trots een bakje kwark in haar hand houdt en de opmerking plaatst dat zo’n bakje kwark per dag haar hardloopprestaties de afgelopen drie maanden super heeft verbeterd.

•

Een LinkedIn-bericht van een ex-topsporter geboren in 1974 die beweert dat hij en zijn trainingsmaatjes door dagelijks een bakje kwark naar de Olympische Spelen konden.

De twee bronnen komen van sociale media. Dat maakt deze bronnen onbetrouwbaar. Benoem per bron nog een andere factor die de bron onbetrouwbaar maakt.

Kiezen voor kort Albert Heijn is een grote, bekende supermarktketen. Het bedrijf wil uiteraard veel voedingsproducten verkopen en geeft op zijn website ook adviezen over voeding. Scan de QR-code voor een overzicht met artikelen op de website van Albert Heijn. Kies twee artikelen.

a Welke factoren van betrouwbaarheid kom je tegen? b Welke factoren van betrouwbaarheid mis je juist? c Leg uit waarom veel websites die mensen willen helpen, informatie zo kort mogelijk geven zonder bronnen te benoemen of onderzoeken te herhalen.

Drie bronnen vergelijken Onderstaande drie internetbronnen gaan over voedingsadvies voor professionele wielrenners.

bron 1

bron 2

bron 3

Werk in een drietal en verdeel de drie bronnen.

a Noteer voor je eigen bron welke factoren van betrouwbaarheid je kunt vinden. b Wissel jullie bevindingen uit. Welke bron vinden jullie op basis van jullie analyses het meest betrouwbaar?

Terugkijken Je heb in deze paragraaf geoefend met: 1 Factoren benoemen die een bron betrouwbaar maken. 2 Bronnen met informatie beoordelen op betrouwbaarheid. Noteer per leerdoel enkele hoofdzaken die je hebt geleerd. Deze heb je later nodig bij de paragraaf Alles in samenhang.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Alles in samenhang 3.8

3.8 Alles in samenhang TERUG NAAR HET GROTE PLAATJE 1

Voeding en vertering Je ziet hier nog een keer ‘het grote plaatje’ uit de eerste paragraaf. Links zie je de verbanden met andere hoofdstukken, rechts de essenties van dit hoofdstuk.

Elk organisme heeft energie nodig

Ademhaling H4

Hoe zorgt gezonde voeding voor balans in je lichaam?

Leefomgeving en duurzaamheid H13

Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

Hart en bloedvaten H14

Door verteren neem je voedingsstoffen op

Je lever is een regelcentrum

Waar komt dit terug in het examen? Door bewuste keuzes krijg je de juiste voeding

Uitscheiding H16 Subdomein M2, O1, O2, O8

a Wat heb je geleerd over de samenhang tussen Voeding en vertering en andere hoofdstukken? b Wat heb je geleerd over Voeding en vertering? Gebruik bij deze opdracht je notities van de Terugkijken-opgaven.

• • •

Noteer per essentie wat je hebt geleerd. Noteer per essentie een of meer bijbehorende organisatieniveaus. Noteer de bijbehorende tabel(len) uit Binas.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Essentie

Alles in samenhang 3.8

Dit heb ik geleerd

Organisatieniveaus

Tabel(len)

Elk organisme heeft energie nodig. Door verteren neem je voedingsstoffen op. Je lever is een regelcentrum. Door bewuste keuzes krijg je de juiste voeding.

TIP Je kunt online bij deze vraag de tabel hierboven downloaden als invultabel.

c Je hebt in paragraaf 1 antwoord gegeven op de grote vraag van dit hoofdstuk: Hoe zorgt gezonde voeding voor balans in het lichaam? Wat is nu je antwoord op de grote vraag? Kijk terug naar je antwoord in paragraaf 1 en naar je antwoorden bij opdracht a en b voor je je definitieve antwoord opschrijft. Hieronder vind je de verwijzingen naar Binas in dit hoofdstuk. Tabel (Binas)

Onderwerp

67F1

Koolhydraten

67F3

Zetmeel

67G1

Glycerol

67G2

Vetzuren

67H1

Eiwitten

82A

Vitaminen

82B

Additieven

82D

Homeostaseprocessen rond de lever

82E

Verteringsproces in het menselijk lichaam

VERDER OEFENEN Examenopgaven Bij deze paragraaf kun je oefenen met een eindexamenopgave. Overleg met je docent of je de eindexamenopgave Levertransplantatie gaat maken.

Proeftoets Maak online de proeftoets bij dit hoofdstuk.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Examenopgaven 3.9

3.9 Examenopgaven Maak de eindexamenopgaven bij de verschillende paragrafen. Met examenopgaven oefen je de stof op examenniveau en wen je aan de vraagstelling van het eindexamen. Gebruik hierbij de vaardigheidskaart Examenopgaven maken. Staat er een Examenbundel-icoon bij de opgave? Kijk dan achter aan de paragraaf voor exclusieve hints van Examenbundel. Deze hints helpen je op weg.

CELLEN HEBBEN VOEDINGSSTOFFEN NODIG 1

Voedsel en eiwitten Uit: Examen havo 2010-I Eiwitten zijn onmisbare bestanddelen van ons voedsel. Eiwitten komen in zowel plantaardige als dierlijke voedingsmiddelen voor. In tabel 1 is de biologische waarde van eiwitten in verschillende voedingsmiddelen weergegeven. De biologische waarde geeft aan in welke mate deze eiwitten voor de mens als bouwstoffen bruikbaar zijn. De biologische waarde is gerelateerd aan het eiwit uit kippeneieren. De samenstelling van kippeneieren is zodanig, dat het alle essentiële aminozuren bevat in de voor de mens juiste verhouding. De biologische waarde van het eiwit van kippeneieren wordt daarom op 100 gesteld.

Voedingsmiddel

Biologische waarde van de eiwitten

Voedingsmiddel

Biologische waarde van de eiwitten

vis

sojabonen

rundvlees

tarwe

kippenvlees

maïs

koemelk

cassave

rijst

bonen

kokos

aardappelen

Tabel 1 1p

a Koemelk bevat slechts 3 gram eiwit per 100 gram. Gedroogde sojabonen bevatten 40 gram eiwit per 100 gram. Toch is de biologische waarde van koemelk hoger dan van gedroogde sojabonen. Leg uit waardoor de biologische waarde van de eiwitten van koemelk toch hoger is dan die van sojabonen.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Examenopgaven 3.9

In tabel 2 zijn de gewichtspercentages van eiwitten, vetten en koolhydraten in gedroogde zaden van een aantal peulvruchten opgenomen. Deze voedingsmiddelen zijn alle afkomstig van vlinderbloemige planten.

Samenstelling van gedroogde peulvruchten in procenten eiwitten (%)

vetten (%)

koolhydraten (%)

pinda

26,5

bruine boon

1,5

57,5

erwt

1,5

linze

0,5

sojaboon

tuinboon

Tabel 2 1p

b De gewichtspercentages in tabel 2 zijn per voedingsmiddel opgeteld minder dan honderd procent. Noem nog twee andere groepen van voedingsstoffen die naast water in de gedroogde peulvruchten kunnen voorkomen.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Examenopgaven 3.9

VERTERINGSORGANEN EN HUN WERKING 2

Onderzoek naar de vertering van melkvet Uit: Examen vwo 1999-I In melk komt onder andere vet voor. Dit melkvet wordt in de darm van de mens verteerd. Je wilt onderzoeken welke invloed gal heeft op de snelheid waarmee melkvet in het verteringskanaal wordt verteerd. Gal wordt in de twaalfvingerige darm aan de verteringssappen toegevoegd en emulgeert vetten. In je onderzoek gebruik je de volgende materialen:

• • • • • •

volle melk

• • • • •

een bepaalde indicator een bepaald verteringssap gal (pH = 6,2) NaOH-oplossing

een oplossing met pH = 6,2 reageerbuizen maatpipetten van 10 cm3 druppelpipet stopwatch

een waterbad met temperatuurregulatie

De pH van volle melk is ongeveer 6,5. Een NaOH-oplossing gebruik je om de pH van een oplossing te verhogen. De mate van de vetvertering wordt gemeten door de kleuromslag van een zuur-baseindicator. Bij deze vetvertering treden pH-veranderingen op. Het experiment wordt niet in duplo uitgevoerd.

informatie

zuur-base-indicatoren

indicator

kleur bij lage pH

omslagtraject in pH

kleur bij hoge pH

kresolrood

rood

0,2 – 1,8

geel

methylrood

rood

4,4 – 6,2

geel

neutraalrood

rood

6,8 – 8,0

oranje-geel

fenolftaleïne

kleurloos

8,2 – 10,0

paars-rood

a Welk of welke verteringssap(pen) kun je voor je onderzoek gebruiken? Verklaar je antwoord.

b Welke van de indicatoren uit de informatie kies je voor je onderzoek? Geef met behulp van de informatie een toelichting op je keuze.

c Beschrijf de opzet en de uitvoering van een experiment waarmee je de invloed van gal meet op de snelheid waarmee vet, aanwezig in volle melk, wordt verteerd door verteringssap.

• •

Beschrijf je handelingen in de juiste volgorde. Gebruik alle genoemde materialen en geef van elk aan waarvoor je het gebruikt.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Examenopgaven 3.9

OPNAME IN HET INWENDIG MILIEU 3

Gemodificeerde zweepwormen tegen de ziekte van Crohn Naar: Examen vwo 2021-III In Nederland zijn er waarschijnlijk meer dan vijftigduizend patiënten met de ziekte van Crohn. De behandeling bestaat voornamelijk uit symptoombestrijding en heeft wisselend resultaat. De Nederlandse hoogleraar Maikel Peppelenbosch onderzoekt het gebruik van zweepwormen voor het toedienen van medicatie. De ziekte van Crohn is een chronische ontstekingsziekte van de darm. Erfelijkheid en omgevingsfactoren beïnvloeden de kans dat iemand de ziekte krijgt. Ook het darmbioom – het totaal aan micro-organismen in de darm – lijkt een rol te spelen. De ontstekingen ontstaan door sterke afweerreacties in het spijsverteringskanaal. Door de ontstekingen beschadigt het darmepitheel. Een van de symptomen van de ziekte is vermoeidheid. De oorzaak is mogelijk een vermindering van het aantal darmvlokken in de dunne darm door de ontstekingen. In de afbeelding is de werking van verschillende typen membraaneiwitten van darmepitheelcellen in een darmvlok vereenvoudigd weergegeven. DARMLUMEN

CYTOPLASMA

lactase lactose

maltotriose en maltose

glucoamylase

a Beschrijf aan de hand van de afbeelding twee verschillende gevolgen van een kleinere hoeveelheid darmvlokken Verklaar hoe dit uiteindelijk leidt tot vermoeidheid.

b Het microbioom bij patiënten met de ziekte van Crohn heeft een andere samenstelling dan bij gezonde mensen. De biodiversiteit is lager: er zijn relatief minder goedaardige bacteriesoorten in de darmen aanwezig. Deze lage biodiversiteit zou een gevolg kunnen zijn van de ziekte van Crohn, maar ook juist de oorzaak ervan kunnen zijn. Geef voor beide veronderstellingen een argument.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Examenopgaven 3.9

OMZETTING, OPSLAG EN UITSCHEIDING DOOR DE LEVER 4

Zwangerschapsdiabetes Uit: Pilotexamen vwo 2015-II Zwangerschapsdiabetes is een vorm van suikerziekte die tijdens de zwangerschap ontstaat, meestal tussen de 24e en 28e week van de zwangerschap. Deze vorm van diabetes wordt veroorzaakt door insulineresistentie en lijkt op diabetes type 2. Bij zwangerschapsdiabetes is het de veranderde hormoonhuishouding die de cellen in het lichaam ongevoeliger maakt voor insuline. Doordat stoffen uit vetcellen de insulinegevoeligheid eveneens verminderen, komt zwangerschapsdiabetes vaker voor bij vrouwen met overgewicht. De grootste boosdoener is een antagonist van insuline, het placentahormoon HPL. De productie van HPL is in de tweede helft van de zwangerschap veel hoger dan in de eerste helft.

Welke verstoring op celniveau treedt op bij vrouwen met zwangerschapsdiabetes? A Cellen van de eilandjes van Langerhans produceren geen insuline. B Door de vele vetcellen wordt te veel glucose opgeslagen. C Levercellen en spiercellen nemen te weinig glucose op. D Niercellen scheiden glucose pas bij een hoge bloedsuikerspiegel uit.

Lever Uit: Examen vwo 1993-I Op een bepaald moment bevindt zich bij iemand in de leverslagader meer glucose per mL bloed dan in de leverader. Drie processen zijn:

vorming van glycogeen in de lever

een geringe aanvoer van glucose via de poortader

deaminering van aminozuren

Welk van deze processen kan of welke kunnen het genoemde verschil in glucosegehalte veroorzaken? A alleen proces 1 B alleen proces 2 C alleen proces 3 D alleen de processen 1 en 2 E

alleen de processen 2 en 3

de processen 1, 2 en 3

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Examenopgaven 3.9

BEWUST KIEZEN WAT JE EET 6

Aardappels veredelen Uit: Examen vwo 2021-I Dankzij een innovatieve techniek, ontwikkeld door een Nederlands plantenveredelingsbedrijf, kunnen boeren verbeterde aardappels telen uit zaad in plaats van uit pootaardappels. Inmiddels zijn door kruisingen aardappels verkregen met een hoger eiwitgehalte dan gewone aardappels. Deze eiwitten kunnen worden toegepast ter vervanging van melk en eieren in bijvoorbeeld ijs en slagroom. De productie van plantaardige eiwitten is ecologisch duurzamer dan de productie van dierlijke eiwitten.

Leg dit uit aan de hand van de energiestroom in de voedselketen.

Kwieker ouder door genmutatie Uit: Examen havo 2021-III De meest voorkomende oorzaak van dementie is de ziekte van Alzheimer. Er zijn verschillende genen die het risico op alzheimer beïnvloeden. Een van deze genen beïnvloedt de verhouding tussen ‘slecht cholesterol’ (LDL) en ‘goed cholesterol’ (HDL) in het bloed. Dit gen staat bekend als het ‘lang-leven-gen’. Onderzoekers ontdekten een allel van het langleven-gen dat een lagere concentratie LDL, en een hogere concentratie HDL veroorzaakt. Ze vroegen zich af of mensen die dankzij dit gunstige allel langer leven, ook langer geestelijk gezond blijven. Om dat te onderzoeken werd vier jaar lang het geheugen getest van proefpersonen die ouder waren dan 70 jaar en bij de start van het onderzoek geen geheugenproblemen hadden. Ook werd bij hen bepaald of ze het normale allel (allel 1) of het afwijkende, gunstige allel (allel 2) van het lang-levengen hadden. Alleen bij mensen die twee kopieën van allel 2 hebben, ging het geheugen minder snel achteruit. Van deze groep kregen ook veel minder mensen alzheimer. Een medicijnfabrikant heeft het medicijn torcetrapib ontwikkeld dat hetzelfde effect zou moeten hebben op de verhouding tussen LDL en HDL als het gunstige allel (allel 2). Gebruik van dit medicijn is mogelijk een manier om slagaderverkalking tegen te gaan. Tijdens een onderzoek naar dit medicijn werd de werking getest op 850 patiënten met slagaderverkalking. Een aantal van de proefpersonen kreeg het torcetrapib toegediend gedurende twee jaar, een andere groep kreeg twee jaar een placebo. Gedurende de periode van het onderzoek werd de LDL- en HDL-concentratie en de bloeddruk gemeten. In de afbeelding zijn de resultaten van dit experiment weergegeven.

Hoofdstuk 3 Voeding en vertering

Examenopgaven 3.9

Veranderingen in LDL, HDL en bloeddruk na twee jaar toename 4,5 bloeddruk (mmHg) 4,0 3,5

toename 60 HDL of LDL (mg/dL) 50

3,0 2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

-10 -20

LDL

HDL Legenda: controle

torcetrapib

De medicijnfabrikant stopte na dit experiment met het onderzoek. Redenen om te stoppen kunnen zijn: 1 Het medicijn heeft een ongunstige bijwerking. 2 Het medicijn heeft geen gunstige invloed op de verhouding tussen LDL en HDL. 2p

Wat is de reden of wat zijn de redenen geweest dat de ontwikkeling van torcetrapib werd gestopt? A geen van beide redenen B alleen reden 1 C alleen reden 2 D beide redenen

HINTS UIT EXAMENBUNDEL VWO BIOLOGIE 2024 2 Onderzoek naar de vertering van melkvet a. Let op de pH waarbij de verteringssappen werken. b. Kijk wat de pH van alvleessap is en kies daarbij de indicatoren die een passend omslagtraject hebben. c. Let op dat alle factoren, behalve gal, gelijk zijn in de controlebuis. Zorg dat de indicator bruikbaar is.

4 Zwangerschapsdiabetes Bij zwangerschapsdiabetes blijft glucose in het bloed zitten.

5 Lever Glucose wordt onder invloed van insuline omgezet in glycogeen.

Vi·vo - ik leef; levend Bij biologie leer je over alles wat leeft. Over hoe planten, dieren en mensen in elkaar zitten én hoe zij met elkaar samenleven. Ook jij leeft. Dus biologie gaat ook over jou. Met Vivo kom je alles te weten over het leven in jou en om jou heen.

De biologie van je leven

Wil je meer zien van Vivo voor bovenbouw havo en vwo? En als eerste het complete boek ontvangen? Maak een afspraak met de contactpersoon voor jouw school en ontvang gratis een Vivo-beoordelingspakket, inclusief Examenbundel.