dei
denti;
della
lingua;
delle
contrazioni, peristalsi, del tubo digerente.
L’apparto
digerente è suddiviso nei seguenti tratti specializzati:
cavità
orale
faringe
ed esofago
stomaco
intestino
tenue
intestino
crasso
1.
La digestione delle biomolecole
avviene grazie all’azione consecutiva di tratti specializzati nel tubo
digerente.
La
digestione svolge una duplice funzione: meccanica e chimica.
La
prima riduce il materiale alimentare a particelle che, rispetto alle dimensioni
molecolari, sono ancora molto grandi e non posso essere utilizzate come sono, in
quanto il cibo deve essere trasformato in
molecole organiche semplici.
DIGESTIONE CHIMICA
A questo punto
interviene dunque la digestione chimica allo scopo di ottenere piccole molecole solubili attraverso reazioni chimiche, tutto ciò
è effettuato dagli enzimi
digestivi.
Gli
enzimi sono sostanze prodotte da ghiandole, come ad esempio le ghiandole
salivari, il fegato e il pancreas poste esternamente al tubo digerente e vi
restano mediante canicoli o liquidi elaborati
chiamati dotti. Questi dotti sfociano in diverse zone del tubo digerente, là
dove è richiesta l’azione specifica di un enzima invece di un altro.
Le
ghiandole salivari producono la saliva, il fegato il succo biliare, il pancreas
i succhi pancreatici.
DIGESTIONE MECCANICA
La
digestione meccanica è dovuta all’azione:
|
dei
denti; |
|
della
lingua; |
|
delle
contrazioni, peristalsi, del tubo digerente. |
Il dente è
costituito da tre parti: la corona, la parte, visibile; la radice, con la quale
il dente si impianta negli alveoli ossei; il colletto, che funge da raccordo tra
le due parti. I denti sono costituiti esternamente da un tessuto
osseo detto cemento, che ricopre lo strato più interno chiamato dentina. La
dentina circonda a sua volta un tessuto
connettivale detto polpa. Nella corona la dentina è rivestita da uno strato
epiteliale molto duro chiamato smalto che conferisce al dente la colorazione
bianca.
La forma dei
denti è funzionale al loro lavoro. Gli incisivi, posti anteriormente, hanno
forma di scalpello e sono atti ad incidere e a strappare i lembi di cibo. I
premolari e i molari hanno forma quadrangolare e sono adatti per la triturazione
del cibo.
2.
La digestione chimica è operata da enzimi idrolitici presenti nella
bocca, nello stomaco e nell’intestino tenue.
Alcune
sostanze assunte con il cibo non sono soggette al processo digestivo perché
sono direttamente assorbibili: è il caso dell’acqua, dei sali minerali delle
vitamine e del glucosio. Tutte le altre sostanze necessitano dell’intervento
degli enzimi digestivi.
Essi sono
enzimi idrolitici, cioè enzimi che
promuovono la rottura delle macromolecole in piccoli monomeri mediante
l’addizione di acqua. Ogni enzima ha un suo pH ottimale di funzionamento. Per
questo motivo il pH varia lungo il tubo digerente:
nella
bocca e nell’esofago il pH è prossimo alla neutralità;
nello
stomaco è molto acido;
nell’intestino
è debolmente basico.
La
digestione chimica comincia nella cavità orale, continua nello stomaco e si
completa nell’intestino tenue con modalità differenti per polisaccaridi,
proteine e lipidi.
LA
DIGESTIONE DEI
Questa
digestione inizia nella cavità orale per opera della PTIALINA.
La
ptialina è un enzima contenuto nella saliva che agisce sugli amidi cotti che idrolizza
a polisaccaridi di lunghezza minore.
In quanto
necessita di un pH neutro per la sua azione perdura finché il cibo rimane nella
bocca e nell’esofago. Quando il cibo arriva nello stomaco l’attività della
ptialina si blocca grazie all’acidità dei succhi gastrici, anche se questi
non attaccano i polisaccaridi e quindi la loro digestione riprende
nell’intestino tenue dove intervengono i succhi enterici e pancreatici. Questi
contengono enzimi chiamati AMILASI che idrolizzano definitivamente i polisaccaridi e
oligosaccaridi. I prodotti finali sono per la maggior parte monosaccaridi e
disaccaridi.
LA
DIGESTIONE DELLE
La
digestione delle proteine avviene in due parti: stomaco e intestino tenue.
Nello stomaco viene mantenuto un ambiente molto acido per la secrezione
di HCl (pH 1¸2),
agisce un enzima chiamato PEPSINA che
idrolizza alcuni legami peptidici. Così facendo alcune catene proteiche sono
scisse in catene costituite da pochi aminoacidi.
Nell’intestino tenue intervengono gli enzimi
proteolitici (che agiscono in ambiente basico) contenuti nel succo
pancreatico e in quello enterico, che idrolizzano definitivamente le catene peptidiche
a singoli aminoacidi. Il cibo proveniente dallo stomaco viene reso basico grazie
all’azione del succo pancreatico e della bile, che contengono sostanze capaci
di innalzare il valore del pH.
LA
DIGESTIONE DEI
La
digestione a carico dei grassi si verifica solamente nell’intestino tenue. Al
contrario di glicidi e proteine i lipidi sono insolubili in acqua e tendono a
formare aggregati sotto forma di grosse gocce.
L’azione
degli enzimi lipolitici anche se contenuta nei succhi pancreatici è
fortemente rallentata a causa delle loro grosse dimensioni. A questo punto
interviene la bile, un liquido prodotto dal fegato e accumulato nella
cistifellea. Dalla cistifellea la bile è riversata nell’intestino tenue. La
bile non è un enzima, ma provoca la suddivisione delle grandi gocce di grasso
in molte goccioline di piccole dimensioni, favorendo l’azione degli enzimi
lipolitici.
L’idrolisi
dei lipidi porta alla formazione
3.
L’apparato digerente richiede dispositivi di protezione per non
digerire anche se stesso
Durante
l’intero processo di digestione il cibo rimane esterno all’organismo dal
quale viene assimilato solo dopo essere stato ridotto in molecole semplici. Le
pareti del tubo digerente sono a contatto con le sostanze alimentari e con gli
enzimi che le idrolizzano tuttavia, anche se le sue cellule sono costituite di
biomolecole della stessa natura del cibo l’organismo evita di digerire se
stesso. Infatti intervengono alcuni sistemi
autoprotettivi dell’apparato digerente, soprattutto dove l’azione
chimica è molto intensa.
LA STRUTTURA
DELLA
Un primo
meccanismo è legato alla stessa composizione del tubo digerente.
La
parete è costituita da tre strati sovrapposti; quello rivolto verso la cavità
del tubo digerente è chiamato mucosa.
Le cellule della mucosa producono una sostanza viscosa chiamata muco,
una miscela di acqua e polisaccaridi, esso forma un velo che ricopre la
mucosa e la protesse dall’azione aggressiva dei succhi digestivi. Il muco
è continuamente consumato e prodotto, come le cellule della mucosa. Questo tipo
di protezione è particolarmente importante nello stomaco, caratterizzato da un
ambiente acido.
GLI ENZIMI IDROLITICI
Gli
enzimi idrolitici sono pericolosi anche per la cellula che li produce, la quale
rischia di vedere idrolizzati i suoi stessi componenti.
Ciò
non accade perché gli enzimi sono inizialmente sintetizzati in forma inattiva, solamente
nell’ambiente chimico del tubo digerente la forma diventa attiva,
generalmente per la perdita di una sorta di “cappuccio protettivo”
costituito da un certo numero di aminoacidi. Quando l’enzima inattivo
raggiunge l’ambiente adatto perde la protezione ed è pronto ad esercitare la
propria azione.
La pepsina
viene sintetizzata in forma inattiva chiamata pepsinogeno.
La forte acidità dello stomaco provoca la rimozione di una catena polipeptidica
di 42 aminoacidi, con conseguente trasformazione in pepsina.
COORDINARE
LA
Il terzo
meccanismo consiste nel coordinare la secrezione dei succhi digerenti con
l’effettiva presenza nel tubo digerente del cibo.
L’arrivo del cibo nello stomaco porta l’immissione nel sangue di un
ormone, la gastrina. Quando il cibo
passa nella prima parte del tubo digerente (duodeno) nel sangue si libera un
altro ormone, la secretina. Quando con
la circolazione i due ormoni arrivano alle cellule dell’apparato digerente le
stimolano a produrre i diversi enzimi. Succhi
gastrici ed enterici prodotti entrano in azione solo quando i materiali da
digerire cono effettivamente presenti.
Nei casi in
cui questi meccanismi di autoprotezione non
funzionino correttamente, l’apparato digerente digerisce se stesso. Questo
può comportare infiammazioni, ulcerazioni delle pareti del canale alimentare e, in casi estremi,
la loro perforazione.
4.
Al termine dei processi digestivi le molecole semplici che sono state
ottenute vengono trasferite nell’organismo mediante il processo di
assorbimento.
LE
SOSTANZE
Le
sostanze che derivano dall’idrolisi sono assorbite dall’intestino tenue, mediante una superficie specializzata costituita da
piccole estroflessioni chiamate villi
intestinali. All’interno di questi scorrono capillari sanguigni e un
piccolo vaso del sistema linfatico: in questo passano gli acidi grassi e i
monogliceridi, che verranno riversati solo in seguito nel sistema circolatorio.
Tutte le altre molecole passano direttamente nel flusso sanguigno attraverso i
capillari del villo.
LE SOSTANZE
NON
Non tutto il
cibo ingerito è completamente assorbito o demolito durante il passaggio
attraverso lo stomaco, il duodeno e l’intestino tenue.
Le fibre derivanti da un pasto sono costituite da cellulosa e lignina, due composti non idrolizzabili dall’apparato
digerente umano. Pur non fornendo nessun apporto energetico, esse sono molto
importanti poiché nell’intestino tenue assorbono molta acqua, aumentano di
volume e stimolano la peristalsi intestinale.
I materiali non digeriti si accumulano nell’intestino crasso, dove
avviene gran parte del riassorbimento dell’acqua ancora presente.
Tutta la digestione richiede molta acqua che non solo rende più fluido e
omogeneo il prodotto della digestione, ma partecipa alle reazioni chimiche
d’idrolisi che intervengono nei processi digestivi di tutte le biomolecole.
L’uomo ha necessità di
risparmiare acqua, che deve perciò essere riassorbita in gran quantità. Le
sostanze di rifiuto, da cui è prelevata quasi tutta l’acqua, costituiscono le
feci.
Le feci
sono espulse all’esterno in seguito al rilasciamento dello sfintere
anale.
L'apparato
digerente è uno dei canali di entrata del flusso di materia e di energia
chimica nell'organismo. In esso le sostanze vengono trasformate per poter essere
assimilate ed entrare a far parte dell'ambiente interno.
Le
sostanze con cui l'organismo elabora le sue strutture biologiche, sostituendone
le parti usurate, e quelle da cui ricava l'energia chimica necessaria al suo
funzionamento, vengono chiamate alimenti. In essi non tutte le molecole di cui
il corpo umano ha bisogno si trovano in forma assimilabile, ossia già adatte ad
entrare nell'ambiente interno; gran parte di esse, presentandosi come polimeri,
devono venire idrolizzate (cioè, con l'aggiunta di acqua vengono scisse nei
monomeri che le costituiscono) prima dell'assimilazione.
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