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La digestione

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Quale funzione svolge il digerente?

• Gli animali, in quanto eterotrofi, assumono sostanza organica dall’ambiente, mediante la predazione di organismi vegetali ed animali.

• L’assorbimento rappresenta la fase di passaggio delle sostanze dall’ambiente all’organismo, avviene quando le sostanze alimentari entrano nel sangue.

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L’assorbimento è selettivo

• L’assorbimento avviene in modo specifico e selettivo: ogni specie chimica viene riconosciuta prima di essere introdotta attraverso le membrane degli epiteli di assorbimento (mucosa intestinale).

• Le molecole riconosciute sono esclusivamente i monomeri: monosaccaridi, amminoacidi, acidi grassi, ecc..

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La scomposizione del cibo

• La digestione ha lo scopo di trasformare il cibo in sostanze riconoscibili dalle cellule deputate all’assorbimento:

• - amido e glicogeno devono essere suddivisi nelle singole unità di glucosio

• - le proteine devono essere suddivise nei singoli amminoacidi

• - i lipidi vengono scomposti nelle singole parti (es: glicerina + 3 acidi grassi)

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La digestione comprende varie fasi

• La digestione meccanica :• - masticazione• - peristalsi (azione dei muscoli involontari presenti nelle pareti del digerente)

• La digestione chimica:• - idrolisi enzimatica

• L’assorbimento: l’intestino riconosce ed assorbe i nutrienti i quali passano nel sangue. Questo rappresenta il passaggio dall’ambiente esterno all’interno dell’organismo.

• L’assimilazione: il fegato riceve i nutrienti, li trasforma e li distribuisce al resto del corpo.

• Riassorbimento: molti litri di acqua sono stati utilizzati per formare i vari succhi digestivi, l’acqua viene recuperata nell’ultima parte del percorso intestinale.

• L’escrezione: tutto il cibo non digerito (es: cellulosa) viene eliminato, assieme a sostanze di scarto espulse nell’intestino.

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Digestione meccanica

• La fase meccanica: la masticazione serve a suddividere il cibo in piccole parti, soltanto così gli enzimi idrolitici possono demolire rapidamente le molecole complesse.

• Oltre alla masticazione la digestione meccanica comprende il meccanismo della peristalsi. I muscoli lisci dell’apparato digerente hanno il compito di:

• - far avanzare il contenuto del tubo digerente• - rimescolare il contenuto del tubo digerente, in

modo da consentire un’azione omogenea degli enzimi digestivi.

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Digestione chimica

• Gli enzimi digestivi sono principalmente:

• - amilasi salivare (ptialina), inizia la scomposizione dell’amido in bocca

• - proteasi (e lipasi) prodotte dalla mucosa gastrica

• - amilasi, proteasi, lipasi, nucleasi pancreatiche: attraverso il dotto pancreatico vengono secrete nel duodeno

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Il digerente è un “tubo”

• Tutto l’apparato digerente si può vedere come un lungo tubo, i cui tratti sono a volte molto specializzati, collegato con varie ghiandole accessorie.

• I segmenti di questo tubo sono delimitati da valvole formate da fibre muscolari circolari (ad anello), chiamate sfinteri: la contrazione di uno sfintere determina la chiusura del passaggio.

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La saliva

• Il primo “succo digestivo” è la saliva.• Essa contiene soprattutto muco, adatto a

liquefare il bolo, consentendo la sua deglutizione.

• Contiene anche l’amilasi salivare: la digestione chimica, limitatamente all’amido, incomincia in bocca.

• Contiene sostanze antibatteriche, come il lisozima (enzima proteolitico).

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L’esofago

• La secrezione dell’esofago è esclusivamente mucosa, con funzione lubrificante.

• Nella parte terminale, in corrispondenza del cardias (una valvola a sfintere), il muco ha la funzione di impedire i danni che possono derivare dal riflusso del contenuto acido dallo stomaco.

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Il succo gastrico

• La mucosa dello stomaco contiene molte ghiandole esocrine, le quali producono:

• - acido cloridrico (HCl), che ha la funzione principale di denaturare le proteine (eliminare le strutture di ordine superiore), oltre a quella di eliminare per quanto possibile i batteri introdotti con il cibo

• - precursori degli enzimi idrolitici, soprattutto pepsinogeno.

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Gli enzimi dello stomaco

• Quando il pepsinogeno arriva nell’ambiente acido (pH 2-3) del lume gastrico, viene convertito in pepsina, un potente enzima proteolitico.

• Oltre alla pepsina, nello stomaco lavorano anche piccole quantità di lipasi ed amilasi.

• Il contenuto dello stomaco si chiama chimo.

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Il fegato

• È la ghiandola più grande del corpo, ma la funzione del fegato è molto più complessa, perché va molto al di là della funzione secretiva.

• Il fegato è la nostra centrale metabolica, è qui che arrivano, attraverso la vena porta, tutte le sostanze assorbite dall’intestino. Il fegato è in grado di regolare la concentrazione dei vari metaboliti nel sangue, mettendoli a disposizione di tutti gli altri organi. Le cellule del fegato possiedono vie metaboliche particolari, che consentono la sintesi dei metaboliti presenti in scarsa quantità, a partire da precursori presenti in eccesso (anabolismo).

• Il fegato è l’organo deputato al riconoscimento ed eliminazione di varie sostanze, come ad esempio molecole tossiche (alcol!), ormoni circolanti.

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La bile emulsiona i grassi

• La funzione esocrina del fegato consiste nella produzione della bile.

• Essendo i grassi insolubili nell’acqua, e quindi anche nei succhi digestivi, essi vengono “saponificati” dai sali biliari: la bile, prodotta dal fegato, passa dalla cistifellea al duodeno attraverso il coledoco.

• La saponificazione dei grassi consente una rapida azione delle lipasi pancreatiche.

• La bile, oltre a svolgere la funzione descritta, è un mezzo di escrezione di cataboliti.

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Il pancreas

• È una ghiandola sia esocrina, sia endocrina.• Il succo pancreatico passa attraverso il dotto

pancreatico e si riversa nel duodeno, la prima parte dell’intestino tenue.

• Esso contiene i precursori di enzimi idrolitici per tutte le categorie di molecole alimentari, inoltre contiene una sostanza che neutralizza l’acidità del chimo: il bicarbonato di sodio.

• NaHCO3 → Na+ + HCO3-

• HCO3- + H+ → H2CO3

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L’intestino

• L’intestino si compone di:

• - intestino tenue: duodeno, digiuno, ileo.

• - intestino crasso: cieco, colon (ascendente, trasverso, discendente), sigma, retto.

• “enterico” è l’attributo che si usa per riferirsi all’intestino.

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Il duodeno

• La prima parte dell’intestino riceve il chimo gastrico, la cui acidità deve essere neutralizzata.

• Nel duodeno si versano i secreti del pancreas (succo pancreatico) e del fegato (bile). In questo tratto si completa la digestione di tutte le molecole complesse:

• - i carboidrati vengono ridotti tutti a mono o disaccaridi (maltosio)

• - le proteine a singoli amminoacidi• - i lipidi ad acidi grassi ed altri componenti

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Digiuno ed ileo

• Il rimanente tratto dell’intestino tenue ha una debole funzione enzimatica ma soprattutto è deputato all’assorbimento delle molecole nutrienti.

• A questo scopo la mucosa è fortemente strutturata su tre livelli, al fine di aumentare la superficie di assorbimento:

• - pliche: pieghe della mucosa• - villi: estroflessioni digitiformi• - microvilli: estroflessioni della membrana

cellulare

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L’intestino crasso

• A questo punto tutti i succhi digestivi ed il muco secreti dalle ghiandole del digerente hanno impiegato parecchi litri di acqua, la quale deve essere recuperata con il riassorbimento.

• Il riassorbimento dell’acqua e di molti elementi minerali avviene progressivamente nel colon, il segmento più lungo dell’intestino crasso.

• Questa parte dell’intestino è molto ricca di batteri (Escherichia coli), i quali vivono in simbiosi. Essi producono alcune vitamine, poi assorbite dalla mucosa intestinale. In particolare è importante l’apporto batterico di vitamina K.

• La massa che procede lungo il colon si compatta diventando via via più solida fino a formare le feci, eliminate attraverso lo sfintere anale.