GTP_T2.Salud y fisiologia humanas I (Digestivo).Curso 2013-15

Salud y Fisiología Humana I
1ª Parte: Digestión
Tema 2 de Biología NS
Diploma BI
Curso 2013-2015
Antes de comenzar
¿Sobre qué crees que trata esta unidad?
Pregunta guía
¿Cómo el hidrógeno, presente en la harina de trigo del pan, pasa a
formar parte de nuestro cuerpo?
Conocimientos previos
Actividad1 de la wiki, ¿conoces la anatomía del sistema digestivo?
La digestión es esencial
La digestión transforma las moléculas complejas e insolubles
(biomoléculas) de los alimentos en componentes sencillos solubles
(nutrientes) que pueden ser asimilados por las células.
PRODUCTOS
SUSTRATO
Las moléculas grandes son:
Los productos de la digestión :
- Generalmente insolubles.
- Generalmente solubles.
- Demasiado grandes para difundir
a través de membrana.
- Suficiente pequeños para pasar
a la sangre (absorción) y después
a los tejidos (asimilación).
* Hidrólisis (rotura por agua) es la reacción utilizada
para romper, mediante enzimas, grandes moléculas
orgánicas (glúcidos, lípidos y proteínas).
La digestión es esencial
La digestión de las grandes moléculas de nutrientes es esencial, pues
permite:
- Las moléculas más simples o sencillas puedan ser absorbidas por el
intestino y que pasen a la sangre.
- Las moléculas más simples o sencillas puedan ser transportadas por
la sangre hasta todas las células del cuerpo donde pueden ser
asimiladas.
Molécula compleja
1. Polisacáridos
2. Proteínas
3. Lípidos
Monómeros simples
monosacáridos
péptidos y aminoácidos
ácidos grasos y glicerol
Necesidad de las enzimas en la digestión
El proceso digestivo es una reacción bioquímica, donde a partir de unos
sustratos (moléculas complejas) se obtienen unos productos (nutrientes
sencillos).
Para que una reacción química tenga lugar, se necesita alcanzar la
energía de activación de la reacción.
La energía de activación de una
reacción depende de varios
factores, como la temperatura.
A mayor
temperatura, la
energía de activación se alcanza
antes, por lo que la velocidad
de la reacción es mayor.
Video 1
Sin embargo, la temperatura
corporal es constante a 37 ºC.
Las enzimas son catalizadores
biológicos
(proteínas)
que
incrementan la tasa de una
reacción
al
disminuir
esta
energía de activación.
Necesidad de las enzimas en la digestión
Las enzimas son necesarios en la
digestión porque al disminuir la energía
de activación, la reacción no requiere
altas temperaturas.
Esto es ideal para los seres vivos, ya que
las altas temperaturas dañan las células
y las proteínas.
En definitiva, las enzimas hacen que las
reacciones ocurran más rápidamente por
disminución de la energía de activación a
la temperatura corporal.
Necesidad de las enzimas en la digestión
El gráfico muestra la reducción de la energía de activación por el uso de
un enzima.
La reacción normal requiere de una
mayor energía de activación, solo posible
con una mayor temperatura corporal, lo
cual, es inusual en los seres vivos.
La reacción catalizada por las enzimas
tiene una menor energía de activación,
que se correspondería con la temperatura
corporal, pero que sólo es posible en
presencia de un enzima.
Digestión de los Glúcidos
Polisacáridos
Almidón
Celulosa
Celulosa: (C6H10O5)n
Glucógeno
Fibra
Digestión de los Glúcidos
Disacáridos
Lactosa
Sacarosa
Maltosa
Sacarosa: C12H22O12
Digestión de los Glúcidos
Monosacáridos
Glucosa
Galactosa
Fructosa
Glucosa: C6H12O6
Digestión de los Glúcidos
La digestión de los glúcidos comienza en la boca y se completa en el
intestino delgado.
almidón
Boca
y
Luz intestinal
α-amilasa (salival y pancreática)
pH 7
maltosa
Características de la enzima amilasa:
Fuente: Glándulas salivales y páncreas
pH óptimo: neutro (7)
Sustrato: Almidón
Producto: Disacáridos de glucosa (maltosa)
Acción: Hidrólisis de los enlaces glucosídicos alfa1-4
Digestión Lípidos
Los triglicéridos son los lípidos más abundantes de nuestra dieta.
Triglicéridos
Fosfolípidos
Colesterol
Glicerol + 3 ác. grasos
P
Nuestro organismo puede sintetizar casi todos los lípidos que necesita,
excepto los ácidos grasos esenciales: linoleico y araquidónico.
Digestión Lípidos
Glóbulo de grasa
Los lípidos se digieren en el
intestino delgado por la lipasa
pancreática.
Glóbulo de grasa
Efecto mecánico
Sales biliares
EmulsiónSales
Lipasa
pancreática
pH alcalino (>7)
Monoglicerol
+
Ácidos grasos
Digestión Lípidos
Los lípidos se digieren en el intestino
delgado por la lipasa pancreática, que se
fabrica en el páncreas pero que actúa en
el intestino delgado.
Características de la enzima lipasa:
Fuente: Páncreas
pH óptimo: Ligeramente alcalino (>7)
Sustrato: Lípidos triglicéridos
Producto: Ácidos grasos y glicerol
Acción: Hidrólisis de los enlaces éster entre la molécula de glicerol y las
cadenas de ácidos grasos.
Digestión Proteínas
La digestión de proteínas se realiza en:
1. El estómago (pepsina) pH=2
2. La luz del intestino delgado (proteasas
pancreáticas = tripsina) pH alcalino (8)
Los productos de la pepsina son pequeños
polipéptidos y de la tripsina, los aminoácidos.
Características de la enzima pepsina:
Fuente: Estómago
pH óptimo: Ácido (2)
Sustrato: Proteínas o polipéptidos
Producto: Pequeños polipéptidos
Acción: Hidrólisis de los enlaces peptídicos entre aminoácidos.
Algunas enzimas digestivas humanas
Enzima
Fuente
(Glándulas exocrinas)
Sustrato
Producto
pH óptimo
Amilasa
Glándulas salivales
Almidón
Maltosa
Neutro
7
Lipasa
Páncreas
Lípidos
Ácidos grasos
y glicerol
Alcalino
>7
Pepsina
Glándulas gástricas
Proteínas
Polipéptidos
Ácido
2
Tripsina
Páncreas
Proteínas
Péptidos y
aminoácidos
Alcalino
8
Las enzimas digestivas humanas
Anatomía del Sistema digestivo
Boca
glándulas
salivares
Tubo o tracto (boca – ano)
digestivo
Esófago
Sistema
digestivo
Glándulas salivares
Glándulas
anejas
Hígado
Estómago
Vesícula
biliar
Páncreas
Intestino
delgado
Ileon
Recto
Páncreas
Duodeno
Intestino
grueso
Ano
Hígado
Función del estómago
Es un órgano con forma de gaita y 2 litros de volumen.
Participa en la digestión del alimento mediante la
producción de jugo gástrico (ácido + enzimas).
Comienza la digestión de las proteínas.
Esófago
Cardias
Esfínter
pilórico
Video 2
Las paredes musculares se contraen para la
digestión mecánica y para mezclar las enzimas
con el bolo alimenticio.
Las glándulas gátricas liberan ácido
clorhídrico, mucus protector y enzimas.
Los esfínteres musculares controlan la entrada
del bolo alimenticio y la salida de quimo.
Lumen: espacio interno donde se almacena
el alimento mientras se encuenra en el
interior del estómago.
Histología de la pared del estómago
(a) Lumen del estómago donde se
almacena el bolo alimenticio durante 4 h.
(b) Cavidades gástricas desde donde se
secretan enzimas y ácido (jugo gástrico) y
mucus.
(c) Células cervicales. Producen el
mucus que protege la superficie del
estómago de la autodigestión.
(d) Células parietales. Producen HCl
para eliminar microorganismos que entren
en el sistema digestivo y para convertir el
pepsinógeno inactivo en pepsina activa.
(e) Células principales. Producen
pepsinógeno (enzima proteasa).
el
Función del estómago
Función del intestino delgado
Es un tubo de unos 6-7 m de longitud, que se comunica con el estómago
mediante el píloro, y con el intestino grueso mediante la válvula ileocecal.
Duodeno
Íleon
Yeyuno
En él ocurren los
procesos de digestión
y absorción.
Se
distinguen
tres
regiones:
Duodeno,
yeyuno e íleon.
Función del intestino delgado: Duodeno (digestión)
Es la primera parte del intestino delgado, y en él se completa la
digestión.
El quimo ácido formado
en el estómago entra en
el
intestino
delgado
atravezando el esfíter
pilórico.
Recibe las secrecciones
del
páncreas
(jugo
pancreático) y de la
vesícula biliar (bilis).
Hígado
Vesícula
biliar
Estómago
Jugo
intestinal
Páncreas
Duodeno
El jugo pancreático contiene enzimas digestivas y bicarbonato de sodio
para neutralizar la acidez del quimo.
La bilis contiene sales biliares (no enzimas) para la emulsión (reducción
en tamaño) de los lípidos.
Función del intestino delgado: Duodeno (digestión)
Además del jugo pancreático y la bilis, el quimo es sometido a la
acción del jugo intestinal, producido por la células de la mucosa del
intestino delgado.
El jugo intestinal, al igual que el pancreático, contiene enzimas
digestivas capaces de digerir cualquier tipo de molécula presente en
los alimentos.
El resultado final de la acción de estas tres sustancias es la formación
del quilo.
BOLO
ALIMENTICIO
ALIMENTO
Saliva
QUIMO
Jugo
gástrico
QUILO
Jugo pancreático
e intestinal y bilis
Función del intestino delgado: Íleon (absorción)
La superficie luminal del intestino está adaptada para la absorción de los
nutrientes.
La pared interna del intestino está cubierta de unos replieges (3000/cm2),
formados de vellosidades intestinales.
Las
vellosidades
son
proyecciones en forma de
dedo que absorben los
productos de la digestión.
El gran número de estas
vellosidades crea una gran
área superficial para la
absorción de los nutrientes
obtenidos en la digestión.
Las células epiteliales de las
vellosidades tienen a su vez
microvellosidades.
Función del intestino delgado: Íleon (absorción)
Histología del intestino delgado: Íleon (absorción)
(a)
Las
vellosidades
intestinales
incrementan la superficie de absorción
en la pared del intestino delgado.
(b) Las microvellosidades de las
células epiteliales, incrementan más la
superficie de absorción (hasta 400 m2).
(c) Vasos linfáticos (lactea) conectados
al sistema linfático para el transporte de
los lípidos.
(d) En la pared del intestino delgado
están los capilares que transportarán los
productos absorbidos a través de la
sangre. También se encuentra la capa
muscular que mantiene los movimientos
peristálticos.
Función del intestino delgado: Íleon (absorción)
Los plieges en el intestino aumentan el área superficial x3.
Las vellosidades intestinales aumentan el área superficial x10.
Los microvellosidades aumentan el área superficial x10.
Estructura vellosidad intestinal
La estructura de las vellosidades intestinales está relacionada con su
función de absorción y transporte de los productos de la digestión.
Un aporte continuo de sangre mantiene el gradiente de concentración
por el que los nutrientes pueden difundir a través de las membranas.
Videos 3 y 4
Función del intestino delgado: Íleon (absorción)
La absorción de nutrientes en el intestino delgado implica procesos de
difusión, transporte activo y co-transportadores.
Animación2
Función del intestino grueso
Una vez que la absorción de la
mayoría de los nutrientes ha
tenido lugar en el íleon, el
alimento
no
digerido
es
empujado al intestino grueso.
Su función es devolver a la
sangre tanta agua como sea
posible, antes de permitir la
egestión de las heces sólidas.
Sin embargo, en él también se
produce
la
absorción
de
nutrientes.
Función del intestino grueso
El intestino grueso es un tubo de 1.5 m de longitud (carente de
vellosidades), donde llega la mayor parte del alimento no digerido.
Colon
ascendente
Colon
transverso
Colon
descendente
Ciego
Recto
La
estructura
plegada
y
alargada del colon maximiza el
área
superficial
para
la
absorción de agua.
Secreta mucus para lubricar el
paso de las heces y se realiza
contracciones musculares para
mantener
las
heces
en
movimiento.
Función del intestino grueso
El agua del alimento no digerido
es reabsorbida en el intestino
grueso, dando lugar a su
compactación,
formando
las
heces fecales.
En el colon se encuentran
bacterias simbióticas (Escherichia
coli) que constituyen la flora
intestinal y que produce la
vitamina
K
necesaria
para
nuestro organismo al participar
en la coagulación de la sangre.
La eliminación del alimento no
digerido (heces) se denomina
egestión, NO excreción (aparato
excretor).
Histología del intestino grueso (colon)
(a) Lumen o luz del colon.
(b) Mucus producido por las
células de la pared del intestino
grueso.
(c)
Capa
muscular
que
mantiene
los
movimientos
peristálticos.
Absorción vs Asimilación
Absorción: Paso de los nutrientes
solubles desde el interior del tubo
digestivo al torrente sanguíneo o linfático.
Asimilación: Paso de los nutrientes
solubles desde el torrente sanguíneo al
interior de las células para la obtención de
energía o
construcción
de nuevas
estructuras (pasa a formar parte de la
célula).
Ejercicios
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