Metabolisme; vetstofwisseling, vetopbouw en vetverbranding

[ad]

Vetten zijn een belangrijke brandstof. Vetten leveren 38kJ (9kCal) per gram. Vetten worden tijdens de lipolyse gesplitst in glycerol en vetzuren. In de beta-oxidatie worden de vetzuren afgebroken tot acetylCoA. AcetylCoA wordt in de citroenzuurcyclus en electronentransportsysteem met zuurstof afgebroken en levert ATP en wordt er koolstofdioxide en water gevormd. Vetten kunnen worden opgeslagen in het vetweefsel en in een kleine hoeveelheid in vele cellen.

Lipolyse: afbraak van triglyceriden tot glycerol en vetzuren
Vetten (triglyceriden) bestaan uit een molecuul glycerol en 3 moleculen vetzuren. Bij de vetten zijn glycerol en de vetzuren aan elkaar gebonden. Voordat vetten verbrand kunnen worden, moeten eerst de vetten (triglyceriden) worden gesplitst in glycerol en vetzuren. Het proces waarbij triglyceriden worden gesplitst in glycerol en vetzuren wordt de lipolyse (lipo staat voor vet; lyse staat voor splitsing) genoemd. In de lipolyse worden triglyceriden gesplitst in glycerol en vetzuren. Lipolyse wordt gestimuleerd door het enzym lipase. Het enzym lipase in de vetvoorraden wordt gestimuleerd door de hormonen adrenaline (epinefrine), noradrenaline (norepinefrine), groeihormoon, testosteron, cortisol en ghreline. Wanneer er dus energie nodig is, worden de vetten gesplitst en afgegeven aan het bloed. Vanuit het bloed kunnen de vetzuren worden opgenomen door de cellen. De cellen halen energie uit de vetten door deze te verbranden. Verbranding bestaat uit de processen citroenzuurcyclus en electronentransportsysteem. Het glycerol wat gevormd wordt, kan verder in de glycolyse worden afgebroken tot pyruvaat. Het pyruvaat wordt in de mitochondriën verwerkt tot acetylCoA.

Beta-oxidatie: afbraak van vetzuren tot acetylCoA
De beta-oxidatie vindt plaats in de mitochondriën. In de beta-oxidatie worden de vetzuren die zijn vrijgekomen bij de lipolyse afgebroken tot acetylCoA. Vetzuren bestaan uit C-atomen die aan elkaar zijn gekoppeld. Zo zijn er vetzuren die bijvoorbeeld uit 18 aan elkaar gekoppelde C-atomen bestaan en vetzuren die bijvoorbeeld maar uit 6 aan elkaar gekoppelde C-atomen bestaan. AcetylCoA bestaat uit 2 aan elkaar gekoppelde C-atomen. Uit een vetzuur met een ketenlengte van 18 C-atomen kunnen 9 acetylCoA-moleculen gevormd worden.

In de beta-oxidatie wordt telkens 2 C-atomen van het vetzuur afgeknipt om 1 acetylCoA-molecuul te vormen. Elke keer wanneer er 2 C-atomen van het vetzuur worden afgeknipt om acetylCoA te vormen, worden er ook 1 FADH en 1 NADH gevormd. Een vetzuur met een ketenlengte van 18 C-atomen levert dus 9 acetylCoA-moleculen op, 8 NADH en 8 FADH.

Citroenzuurcylcus (Krebscyclus) en electronentransportsysteem (ETS; oxidatieve fosforylering): aerobe afbraak van acetylCoA tot water en koolstofdioxide
In de citroenzuurcyclus en electronentransportsysteem wordt het gevormde acetylCoA met zuurstof afgebroken tot koolstofdioxide en water. Bij deze aerobe afbraak ontstaat ATP. Lees meer over de citroenzuurcyclus en electronentransportsysteem in Metabolisme; koolhydraatopbouw en koolhydraatafbraak

Lipogenese: vorming van vetten uit glycerol en acetylCoA
Zoals eerder beschreven bestaan vetten uit glycerol en vetzuren. Om vetten te vormen, moeten dus eerst glycerol en vetzuren gevormd worden. Lipogenese vindt plaats in het cytoplasma van de cel. Glycerol wordt gevormd in een van de reacties van de glycolyse. Vetzuren worden gevormd door acetylCoA-moleculen aan elkaar te koppelen. De vorming van vetzuren uit acetylCoA wordt gestimuleerd door een complex van enzymen. Dit complex van enzymen wordt het vetzuursynthetase genoemd. Wanneer glycerol en vetzuren zijn gevormd, moeten deze moleculen aan elkaar worden gekoppeld.

Vorming van VLDL (Very Low Density Lipoproteins)
Vrije vetzuren die niet door de weefsels worden vanuit het bloed worden opgenomen, worden uiteindelijk door de lever opgenomen. De lever kan uit de vrije vetzuren en glycerol, triglyceriden maken. Deze triglyceriden worden door de lever verpakt in een bolvormige structuur met een mantel van fosfolipiden en een eiwit. Deze bolvormige structuur met veel vetten in de kern en fosfolipiden en eiwitten in de mantel wordt VLDL genoemd. Het VLDL wordt door de lever weer afgegeven aan het bloed. De weefsels kunnen de vetten uit het VLDL opnemen en gebruiken voor de verbranding.  Weefselgebonden lipase splitst de vetten uit het VLDL in glycerol en vetzuren, die vervolgens door de weefsels opgenomen kunnen worden.

[ad]

Lees ook:

Schrijf ook voor de grootste online bibliotheek en verdien een extra inkomen

Metabolisme (stofwisseling); overzicht van het metabolisme

Metabolisme; koolhydraatopbouw en koolhydraatafbraak

Afbraak en opbouw van koolhydraten; koolhydraatverbranding

Afvallen, vetverbranding en bewegen

Transport en afbraak van vetten

Eiwitten; eiwitmetabolisme

Bronnen:

JE. Hall, 2013, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2012, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2012, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummings