Metabolisme; eiwitstofwisseling, eiwitopbouw en eiwitafbraak

[ad]

Eiwitten zijn een belangrijke bouwstof voor het lichaam. Bijna alle weefsels bestaan voor een groot gedeelte uit eiwitten. Daarnaast zijn eiwitten onder andere belangrijk voor de opbouw van afweercellen en dus belangrijk voor een goede afweerreactie (immuniteit). Eiwitten kunnen ook als brandstof dienen; eiwitten leveren 4kCal (17kJ) per gram. Eiwitten bestaan uit aminozuren. Het opbouwen van eiwitten uit aminozuren is een anabool proces en er is dus energie (ATP) voor nodig. Het afbreken van eiwitten is een katabool proces en er komt dus energie bij vrij.

Eiwitten bestaan uit aminozuren
Aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten. Er zijn in totaal twintig aminozuren. De algemene structuurformule voor aminozuren is R-CH(NH2)-COOH. De NH2 is de aminegroep. De COOH is de carboxygroep en de R is de restgroep. De restgroep is voor ieder van de 20 aminozuren anders. De restgroep bepaalt de structuur en eigenschappen van dat aminozuur. Van de twintig aminozuren zijn er acht essentiële aminozuren.

Essentiële aminozuren
Essentiële aminozuren kan het lichaam niet zelf maken en moet het lichaam dus vanuit de voeding krijgen. De acht essentiële aminozuren zijn:

  1. Fenylalanine
  2. Isoleucine
  3. Leucine
  4. Lysine
  5. Methionine
  6. Threonine
  7. Tryptofaan
  8. Valine

Semi-essentiële aminozuren
Er zijn vier semi-essentiële aminozuren. Deze aminozuren kan het lichaam onder bepaalde omstandigheden (groei en ziekte) niet maken. De vier semi-essentiële aminozuren zijn:

  1. Arginine
  2. Cysteïne
  3. Histidine
  4. Tyrosine

Niet-essentiële aminozuren
De overige acht aminozuren zijn niet-essentiële aminozuren. Deze aminozuren kan het lichaam maken uit de andere aminozuren. De acht niet-essentiële aminozuren zijn:

  1. Alanine
  2. Aspargine
  3. Asparginezuur
  4. Glutamine
  5. Glutaminezuur
  6. Glycine
  7. Proline
  8. Serine

Eiwitopbouw (eiwitsynthese) is een anabool proces
Eiwitsynthese is het maken van een eiwit uit aminozuren. Het DNA in de celkern geeft opdracht om een bepaald eiwit te maken. In de celkern wordt namelijk op basis van het DNA een soort boodschapperstof gemaakt. Deze boodschapperstof wordt mRNA genoemd. Het mRNA wordt afgegeven aan het cytoplasma. In het cytoplasma zitten zogenaamde ribosomen. Ribosomen koppelen op basis van het mRNA aminozuren aan elkaar. Bij het aan elkaar koppelen van aminozuren wordt er een peptidebinding gevormd. Bij de vorming van een peptidebinding koppelt de COOH-groep aan de NH2-groep. Bij deze koppeling komt water vrij.

De koppeling tussen twee aminozuren wordt een dipeptide genoemd. De koppeling tussen de drie aminozuren wordt een tripeptide genoemd. Bij de koppeling van meer dan drie aminozuren aan elkaar spreekt men van een polypeptide.
Zoals eerder geschreven kan het lichaam de niet-essentiële aminozuren zelf maken. Dit doet het lichaam door het proces van transaminering. Bij transaminering wordt de aminegroep verplaatst van een essentieel aminozuur naar het koolstofskelet van een ander molecuul (vaak een molecuul uit de citroenzuurcyclus). Om transaminering mogelijk te maken is vitamine B6 (pyridoxine) nodig.

Eiwitafbraak is een katabool proces
Eiwitafbraak is een proces wat tegengesteld is aan eiwitopbouw. Bij eiwitafbraak worden de peptidebindingen tussen de verschillende aminozuren van het eiwit verbroken. Er ontstaan vervolgens losse aminozuren. Om de peptideverbindingen te verbreken moet water worden toegevoegd, dit wordt hydrolyse genoemd.

De losse aminozuren kunnen nog verder worden afgebroken. De aminozuren kunnen namelijk nodig zijn om energie te leveren. Van de aminozuren moet eerst de stikstofgroep afgesplitst worden. Dit proces wordt deaminering genoemd. Na de deaminering ontstaan er glucogene (uit glucogene aminozuren) en ketogene koolstofskeletten (uit ketogene aminozuren). De glucogene koolstofskeletten gaan richting de glycolyse en de ketogene koolstofskeletten gaan richting de citroenzuurcyclus om energie te leveren. Echter bij een overschot aan energie-inname en eiwitten vindt er ook deaminatie plaats. De ontstane koolstofskeletten kunnen worden omgevormd tot acetylCoA. Uit het acetylCoA kunnen vervolgens vetzuren ontstaan. Zo ontstaan er vetten uit een overschot aan eiwitinname.

[ad]

Lees ook:

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

Metabolisme; vetstofwisseling, vetopbouw en vetverbranding

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