IL GRUPPO DI BIOCHIMICA
Prof.ssa Laura Mazzanti
Prof. Gianna Ferretti
Dott. Luca Tiano
Dott. Alessia Giulietti
Dott. Giacomo Tirabassi
Dipartimento Scienze Cliniche,
Specialistiche ed Odontostomatologiche
Corso integrato di Biochimica
Coordinatore Prof.ssa L. Mazzanti
Crediti:12
Compiti didattici
Docenti
Crediti
Biochimica metabolica Prof.ssa L. Mazzanti
7
Biochimica generale Prof.ssa Gianna Ferretti
5
Odontoiatria
Crediti 8, mutuato con Medicina
1. OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO
Al termine del corso lo studente deve essere in grado di
conoscere la logica biochimica (logica organizzativa al fine
funzionale) dell'organismo
umano. Dovrà essere inoltre in grado di interpretare le
necessità alimentari nell'uomo, organismo essenzialmente
eterotrofo. Lo studente dovrà anche conoscere il metabolismo
di tutti gli organi umani.
2. PRE-REQUISITI E PROPEDEUTICITÀ
Pre-requisiti: Conoscenze di biologia e di chimica cellulare.
Propedeuticità: Si può sostenere Biochimica solo dopo aver
superato Fisica, Chimica e Propedeutica Biochimica.
3. TESTI CONSIGLIATI
- T.M. Devlin, Manuale di Biochimica con aspetti clinici, Liviana Università Ed
G. Arienti
- JW. Baynes e M. H. Dominiczak Biochimica per le discipline biomediche Ed
Ambrosiana, Milano
4. MODALITÀ D'ESAME
Prova finale orale
5. Ricevimento Studenti
Prof.ssa L. Mazzanti: dal martedì al venerdì dalle 13 alle 14 Torrette previa
prenotazione [email protected]
Prof. Gianna Ferretti
L'origine "Egizia" della parola chimica
Può essere interessante risalire all'etimologia della parola "chimica" ed ai suoi
significati intrinseci. Dobbiamo partire da molto tempo fa: dagli antichi Egizi. Questi
chiamavano il loro paese "Khemi", parola che, nella loro lingua, significava "terra
nera" per indicare il benefico limo trasportato dalle piene del Nilo, che dava loro la
possibilità di coltivare, sostentarsi ed ottenere vita dal deserto.
Per gli egiziani del tempo però, il nome della loro terra rimaneva "Khemi" e gli arabi
musulmani che presero possesso del paese dopo il disfacimento dell'Impero Romano,
assunsero questo nome come simbolo di cultura e conoscenza, che, preceduto
dall'articolo arabo "al", divenne "Al-Khemi".
Con la successiva invasione della Spagna dei Mori comandati da El-Tarik (Gibilterra
= Gebel-el-Tarik, montagna di Tarik), questo nome giunse in Europa a
caratterizzare la ricerca, diventando Alchimia.
Biochimica = Chimica della vita = Studio dell’evoluzione dall’atomo all’uomo lungo la
scala evolutiva
La massima espressione dell’evoluzione nell’uomo è il
cervello. Tra i diversi fattori che hanno influito sullo
sviluppo della corteccia cerebrale dell’uomo e quindi sulla
sua capacità di arrivare al linguaggio l’alimentazione è uno
dei più importanti. Circa uno-due milioni di anni fa il genere
Homo si espandeva cominciando a camminare eretto, ad
andare a caccia ed ad utilizzare un rudimentale linguaggio.
La differenza tra l’Australopiteco e l’Homo era proprio nella
espansione della corteccia cerebrale: da 500 a 1250 ml nella
espressione massima dell’Homo. La possibilità d’introdurre
nella dieta una buona percentuale di acidi grassi a catena
lunga sostenne questa rapida crescita. Il cervello contiene
600 g di lipidi ed è il più ricco di grassi dopo il tessuto
adiposo, soprattuto di polinsaturi, che l’uomo, secondo
evidenze paleo-antropologiche, dovrebbe aver trovato nei
Grandi Laghi dell’Africa Orientale, ricca fonte di pesci
crostacei e molluschi, che potrebbero aver fornito quegli
acidi grassi polinsaturi, necessari per lo sviluppo del
cervello dei primi ominidi.
Feuerbach afferma “Noi siamo ciò che mangiamo”, il
cibo che introduciamo, le sostanze di cui è fatto e il
modo in cui è cucinato, andranno a formare nuove
cellule nel nostro organismo che rigenereranno i
tessuti, gli organi e gli apparati.
Pitagora (Samo 570 – Metaponto 495) “Smettetela, uomini, di profanare i
vostri corpi con cibi empi! Ci sono le messi, ci sono alberi stracarichi di frutti, ci
sono turgidi grappoli d'uva sulle viti!
Socrate: (Atene 470/469 – 399)“I cattivi vivono per mangiare e bere, mentre i
buoni mangiano e bevono per vivere.”
Platone: (Atene 428/427 – 347) “Il primo dovere di chi dà consigli a un uomo
infermo che segue una dieta nociva alla salute è quello di cambiar sistema di
vita ”
Epicuro (Samo 341- 270 a.C) " l’uomo è quel che mangia"
Lucrezio (Campania, 98 /96 a.C. – Roma 55 /53 a.C.) Quod ali cibus est aliis fuat
acre venenum. Quello che è cibo per un uomo è veleno per un altro.
La storia del cibo e dell’alimentazione, è una storia ricca di
sorprese e di significati:
Significati sociali (soprattutto in passato, la qualità e la quantità
del cibo erano in stretto rapporto con l’appartenenza a un certo
gradino della scala gerarchica)
Identità economiche (offrire cibi preziosi significa denotare la
propria ricchezza)
Identità religiosa: il pane e il vino dei Cristiani ha un significato
ben profondo, la dieta dei monaci ha le sue regole, la quaresima si
segnala con l’astinenza da certi cibi; in altri contesti religiosi, certe
esclusioni o tabù alimentari ( il maiale e l’alcol dell’Islam, la
complessa casistica di cibi leciti e illeciti dell’ebraismo) hanno il
ruolo prevalente di segnalare un’appartenenza.
Geni “paleolitici” e nuovi stili alimentari
Paleolithic era
Modern Times
1.200.000 Generations
between feast en famine
% Energy
100
50
0
2-3 Generations
in energy abundance
Low-fat meat
Chicken
Eggs
Fish
% Energy
100
Fruit
Vegetables (carrots)
Nuts
Honey
50
0
Grain
Milk/-products
Isolated Carbohydrates
Isolated Fat/Oil
Alcohol
Meat
Chicken
Fish
Fruit
Vegetables
Beans
BERZELIUS (1779-1848)
DEFINIZIONE DI BIOCHIMICA;
DISTINZIONE CHIMICA ORGANICAINORGANICA; SCOPERTA CATALASI,
CATALIZZATORI, FERMENTAZIONE,
DIGESTIONE
IBN AL-NAFIS
1794) ASSOCIAZIONE
RESPIRAZIONEALIMENTAZIONE
WÖHLER (18001882) TEORIA DEL
VITALISMO, NASCITA
DELLA BIOCHIMICA
(1213-1288)
BASI del
METABOLISMO
LAVOISIER (1743-
PASTEUR e BUCHNER
MULDER (1838)
ISOLAMENTO
PROTEINE
PAYNE (1833)
SCOPERTA DEL
PRIMO ENZIMA: LA
DIASTASI
(1862-1897) SCOPRONO
CHE ESTRATTI NON
VIVENTI DI CELLULE
CATALIZZANO
REAZIONI
BIOCHIMICHE;
SCOPERTA
ZIMASI
SHARPEY-SCHAFFER
E OLIVER (1894)
SCOPERTA
DELL’ADRENALINA
MINKOWSKI E VON
MERING (1889)
RELAZIONE
MALFUNZIONAMENTO
PANCREAS-DIABETE
SCHRODINGHER
(1944) INTRODUCE IL
SIGNIFICATO FISICO
DEL METABOLISMO
WATSON E CRICK
(1953)
DEFINISCONO LA
STRUTTURA
TRIDIMENSIONALE
DEL DNA
HOPKINS E FUNK (1912)
CONCETTO DI “VITAMINA”
STARTLING
(1905)
DEFINISCE IL
CONCETTO DI
ORMONE
BANTING E BEST (1921)
E SANGER (1955)
SCOPERTA E
DETERMINAZIONE
SEQUENZA DELL’INSULINA
KREBS (1953)
CICLO DI
KREBS
BIOLOGIA
MOLECOLARE
(1958)
La Biochimica ha interesse non solo a disegnare un’ "anatomia” molecolare del
vivente, ma anche una fisiologia, ovvero una mappa delle relazioni funzionali e
dinamiche che legano tra loro le strutture molecolari.
Essa s’impegna a decifrare le centinaia di reazioni chimiche che avvengono a tappe in
ogni cellula, prima distruggendo l’unità di quest’ultima e poi ricostruendola a ritroso,
anche grazie al confronto fra le reazioni in vitro e il comportamento degli organismi
integri.
Questa mappa costituirà la trama del METABOLISMO.
Autotrofi
Organismi che sintetizzano sostanze organiche da
elementi semplici (es. piante e alcuni protozoi fotosintetici).
Usano l’energia ricavata da una fonte esterna (es. sole).
Eterotrofi
Organismi che si alimentano a spese di altri per ricavare
sostanze organiche (es. altri protozoi e animali).
L’alimentazione è una funzione caratteristica degli organismi eterotrofi (l’uomo ).
E’ importante ricordare che:
Nessun alimento, preso singolarmente, è in grado di
soddisfare tutte le esigenze del nostro corpo.
Ci sono delle molecole che l’uomo è incapace di
sintetizzare e che devono essere introdotte con la dieta:
le vitamine, i sali minerali o aminoacidi e acidi grassi
essenziali.
APPARATO DIGERENTE – RESPIRAZIONE
CELLULARE
Il corpo umano ricava le sostanze
nutritive dal cibo che deve essere
scomposto in molecole semplici;
questo processo di suddivisione
avviene nell’APPARATO DIGERENTE
ed è detto DIGESTIONE. L’acqua e i
sali minerali non subiscono
trasformazioni. Il corpo ricava
energia soprattutto dal GLUCOSIO
che rappresenta una specie di
“combustibile” per le cellule. Il
glucosio reagisce con l’ossigeno e
le molecole vengono gradualmente
demolite. Questo processo è detto
RESPIRAZIONE
CELLULARE ed
avviene in particolari strutture
chiamate MITOCONDRI che si
trovano nel citoplasma di tutte le
cellule.
Per procurarsi energia bisogna
spendere energia!
Bilancio energetico
Sequenza generale
dell’alimentazione.
Spesa energetica in ogni tappa
della sequenza.
Il costo energetico
dell’alimentazione fa parte del
costo di mantenimento
dell’animale.
Per sopravvivere e riprodursi
l’animale deve procurarsi
nell’alimento più energia di quanta
ne spende nel mantenimento.
L’energia accumulata permette
un’alimentazione discontinua.
Sistemi coinvolti nel controllo
dell’assunzione di cibo
Neurotrasmettitori periferici e centrali che regolano
l’assunzione di cibo ed il dispendio energetico
Sistema nervoso
periferico
Noradrenalina
(effetto alfaadren)
Noradrenalina
(effetto betaadren)
Sistema nervoso
centrale
2
1
2
Intake di cibo
Consumo di energia
1
2
•Inibiscono l’intake di cibo e aumentano il consumo energetico
•Stimolano l’intake di cibo e diminuiscono il consumo energetico
1
Galanina,
oppioidi, NA e A
(alfa),GABA
Dopamina,
Serotonina, CCK,
NA e A (beta)
IL GUSTO
Il gusto è una qualità sensoriale piuttosto complessa ed è il
risultato, fra l'altro, della percezione dei sapori fondamentali e degli
aromi percepiti per via retro nasale.
Il senso del gusto coinvolge pertanto anche l'olfatto e senza il suo
ausilio è praticamente impossibile riconoscere, per esempio,
un'aranciata da una limonata. Non a caso quando si è raffreddati si
ritiene spesso di non essere capaci di percepire il gusto.
Le qualità gustative vere e proprie
del
cibo
sono
generalmente
riconducibili, secondo una teoria di
oltre un secolo fa, a quattro sapori
fondamentali
Elaborazione dei segnali gustativi a livello
cerebrale
Alla base della sensibilità gustativa vi sono
2000-6000 calici gustativi che sono localizzati
nell'epitelio delle papille. Si tratta di raccolte
di cellule sottili, ma estremamente allungate
che attraversano tutto l'epitelio, dalla
membrana basale fino alla superficie linguale.
Lo sbocco di un calice gustativo si trova in un
piccolo poro gustativo, la cui superfice
accoglie numerosi microvilli. Le sensazioni
gustative raggiungono l'encefalo tramite il 7°,
9°e 10°nervo cranico
Rispetto alla teoria classica in cui la percezione dei sapori
fondamentali è riservata esclusivamente a determinate zone della
lingua, studi moderni hanno appurato che la percezione è invece
estesa all'intera superficie seppure con sensibilità diverse.
L’essere umano è nato e si è sviluppato
carnivoro, e la lingua ama ciò di cui il corpo ha
bisogno.
Questo è il motivo per cui quando
spolveriamo una pasta al pomodoro
con del parmigiano grattugiato la
pasta acquista maggior bontà: il
parmigiano, infatti, trabocca di quella
misteriosa molecola ed esalta il sapore
della salsa di pomodoro rendendolo
assolutamente unico, squisito.
La lingua non è una brava
solista nel concerto del piacere
Non potrebbe cogliere da sola tutte le sfumature
aromatiche di un pizzico di maggiorana in una
vellutata di fagioli, l’accenno di vaniglia in una
crema inglese, le foglioline di timo immerse nel
sugo di un’arista arrosto.
Ha bisogno della collaborazione del naso.
L’ODORATO
Il naso è un organo estremamente sensibile. Esso può classificare migliaia di
odori diversi e individuare le particelle anche minuscole che vi si
introducono.
Quando respiriamo, l'aria passa direttamente in gola e solo una minima parte
arriva alle cellule olfattive, ecco perchè se vogliamo sentire meglio un odore
dobbiamo inspirare con forza.
L'olfatto, come il gusto, è un senso chimico; noi
avvertiamo l'odore di una sostanza solo quando le sue
molecole raggiungono e stimolano le cellule olfattive, le
quali trasmettono l'eccitamento ai centri cerebrali, che
hanno il compito di decodificare i vari odori e di
interpretarli, cioè dar loro un significato. Bisogna
quindi che la sostanza sia volatile, cioè che disperda
molecole.
In genere basta una parte infinitesimale di materia perchè una cellula
olfattiva venga stimolata. Si pensi che il nostro naso è capace di avvertire
l'odore di muschio emanato da un milionesimo di milligrammo di sostanza.
Elaborazione dei segnali
olfattivi a livello cerebrale
Sensibilità olfattiva
Sulla volta della cavità nasale, i 10 milioni di neuroni dell'epitelio si
distribuiscono su un'area di circa 5 cm2 e, tramite un prolungamento cellulare
dotato di una decina di ciglia, raggiungono direttamente la superficie della
mucosa. Si tratta dunque di veri e propri neuroni che ricevono stimoli e
possono produrre potenziali d'azione (cellule sensoriali primarie).
La prima fase del processo olfattivo avviene alla superficie del ciglio
olfattivo, ma come le sostanze chimiche interagiscano con la superficie
recettoriale rimane un mistero. In passato si era pensato che ogni odore
potesse essere descritto con appena sette caratteristiche distintive;
attualmente si sa che esistono almeno 50 differenti "odori primari", ma il
nostro linguaggio non ci permette di descrivere correttamente le sensazioni
provate.
E' certo che la capacità olfattiva dell'uomo è assolutamente insignificante
in rapporto a quella degli animali, i quali sono in grado di distinguere migliaia
di odori.
L’essere umano è nato e si è sviluppato
carnivoro, e la lingua ama ciò di cui il corpo
ha bisogno.
Pomodoro e parmigiano
La lingua non è una brava
solista nel concerto del piacere
Ha bisogno della collaborazione del naso.
L’ODORATO
Il naso è un organo estremamente sensibile. Esso può classificare migliaia di
odori diversi e individuare le particelle anche minuscole che vi si introducono.
Quando respiriamo, l'aria passa direttamente in gola e solo una minima parte
arriva alle cellule olfattive, ecco perchè se vogliamo sentire meglio un odore
dobbiamo inspirare con forza.
L'olfatto, come il gusto, è un senso chimico; noi
avvertiamo l'odore di una sostanza solo quando le sue
molecole raggiungono e stimolano le cellule olfattive, le
quali trasmettono l'eccitamento ai centri cerebrali, che
hanno il compito di decodificare i vari odori e di
interpretarli, cioè dar loro un significato. Bisogna quindi
che la sostanza sia volatile, cioè che disperda molecole.
In genere basta una parte infinitesimale di materia perchè una cellula olfattiva
venga stimolata. Si pensi che il nostro naso è capace di avvertire l'odore di
muschio emanato da un milionesimo di milligrammo di sostanza.
SETE:
la sensazione di sete serve a regolare i livelli di liquidi
tissutali
Senza acqua non si sopravvive
FAME
SAZIETA’
IMPORTANZA DEL CIBO PER IL NOSTRO CORPO
•
•
•
Se ci si alimenta correttamente il corpo ne trae un grande beneficio e così aumentano
notevolmente le possibilità che si mantenga a lungo sano ed efficiente.
Una dieta adeguata è detta EQUILIBRATA. Possiamo realizzarla con un'alimentazione varia,
ma è importante non solo la QUALITA’dei cibi, ma anche la loro QUANTITA’.
Se la dieta non è ben bilanciata si espone più facilmente alle malattie. Un eccesso
nell’alimentazione può portare a gravi conseguenze per la salute. E’ molto importante
quindi alimentarsi in modo opportuno e rispettando l’esigenza del proprio corpo, così da
consentirgli di svolgere le sue attività nel migliore dei modi.
"E' preferibile un cibo anche un po‘ nocivo
ma gradevole,
a un cibo indiscutibilmente sano ma
sgradevole."
(Ippocrate, ca 460-377 a.C, medico greco)
La piramide alimentare
Zuccheri
Grassi da condimento
Uova, carne,
pesce, legumi
Latte e derivati
(formaggi, yogurt)
Frutta e ortaggi
Cereali e tuberi
Ciascun gruppo deve essere presente nella nostra dieta in modo proporzionale
alla grandezza della sua sezione.
Gli alimenti sono sostanze che, immesse nel nostro corpo ne
permettono la crescita e il mantenimento, fornendogli i materiali per i
processi di costruzione e di riparazione.
L’alimentazione della specie umana è basata sull’assunzione di
organismi o porzioni di organismi, animali o vegetali o provenienti da
altri animali che a loro volta si nutrono di vegetali. Gli animali
compreso l’uomo sono organismi ETEROTROFI (esseri viventi che si
nutrono di sostanze organiche già elaborate) che al contrario delle
piante verdi, AUTOTROFI (organismi che si nutrono di sostanze
inorganiche trasformandole in organiche), possono vivere introducendo
tutti i costituenti organici essenziali per fornire loro l’energia
necessaria alle attività, alla crescita ed al rinnovo dei tessuti
attraverso il processo di digestione ed il conseguente assorbimento a
livello cellulare.
E’ importante ricordare che:
Nessun alimento, preso singolarmente, è in grado di
soddisfare tutte le esigenze del nostro corpo.
Ci sono delle molecole che l’uomo è incapace di
sintetizzare e che devono essere introdotte con la dieta:
le vitamine, i sali minerali o aminoacidi e acidi grassi
essenziali.
FUNZIONE PLASTICA
E’ svolta da quegli alimenti che procurano al corpo
la materia
necessaria alla formazione e
alla conservazione dei tessuti.
Le sostanze
proteine.
con
funzione
plastica
sono
dette
Le proteine sono nelle uova, nella carne, nel pesce e
nei suoi derivati, nei legumi.
Sono indispensabili durante la crescita. Oltre a
formare tessuti li riparano dalla naturale usura che
si verifica nel corso della vita.
FUNZIONE ENERGETICA:
E’ svolta da quegli alimenti che forniscono al corpo l’
energia necessaria per tenersi in vita.
I carboidrati (glucidi) e i grassi sono le sostanze che
svolgono la funzione energetica. I carboidrati, contenuti
nello zucchero, nel miele, nei cereali e nei loro derivati
(pane, pasta, riso) servono per ottenere energia
immediatamente disponibile.
I grassi (lipidi), contenuti negli oli, nel latte e nei suoi
derivati, nella carne e nel pesce, vengono immagazzinati
sotto la pelle con funzione di restare e utilizzati solo in caso
di necessità.
I grassi permettono l'utilizzo delle vitamine disponibili come
la A e la D, che proteggono l'organismo dalle infezioni e
facilitano lo sviluppo delle ossa. Sono da consumare
preferibilmente, ma non esclusivamente, quelli vegetali
crudi.
FUNZIONE PROTETTIVA E REGOLATRICE
E’ svolta da quegli alimenti che favoriscono le funzioni vitali come ad esempio la
crescita del corpo e la difesa dalle malattie.
La funzione protettiva è svolta dalle vitamine e dai sali minerali (ferro, calcio, sodio
ecc..........) che sono contenuti praticamente in tutti gli alimenti, nella frutta e
verdura fresca.
Fra i sali minerali, quelli di calcio e di fosforo, sono i principali componenti delle
ossa, il ferro invece lo è dei globuli rossi, lo iodio svolge un ruolo importante nella
crescita.
La loro mancanza può essere causa di gravi disturbi. Una dieta variata è sufficiente
per dare al corpo tutti i sali minerali di cui ha bisogno.
Le vitamine sono sostanze necessarie per il buon funzionamento dell'organismo. Si
trovano nella frutta e nella verdura fresca e vengono definite con il nome delle
lettere dell'alfabeto: A; B; C; D ecc.............
La loro insufficienza nell'alimentazione, mette a rischio il funzionamento di organi o
di strutture.
UTILIZZAZIONE DELL'AMIDO NELLA
ALIMENTAZIONE
L' amido, che è un polimero del glucosio (C6H10O5) si
estrae macinando i semi dei cereali (farine) o raspando
le patate (fecola). Per l'uomo rappresenta la più
cospicua parte dei carboidrati alimentari, infatti la
introduciamo sotto forma di: pane, pasta, pizza, dolci,
patate
Rappresenta un polisaccaride di riserva
ed è formato da amilosio (catena non
ramificata) ed amilopectina (catena
ramificata)
La Digestione
La prima digestione avviene in bocca e
grazie alla masticazione e all’azione degli
enzimi contenuti nelle ghiandole salivari,
come la ptialina e la saliva, trasformano il
cibo in bolo alimentare. Il bolo passa poi
nell’esofago dove viene riscaldato se freddo e
viceversa. Dopodiché attraverso il cardias
giunge nello stomaco dove si mantiene due
ore e grazie ai succhi gastrici viene digerito e
diventa una massa fluida ed acida il chimo.
Dopo passa nell’intestino tenue tramite il
piloro che grazie alla bile vengono digeriti i
grassi, poi passa attraverso l’intestino crasso
e si trasforma in chilo e vengono assorbite le
sostanze come acqua e proteine e le altre
vengono trasformate in feci ed espulse
tramite l’ano.
I lipidi alimentari sono costituiti più che altro da trigliceridi, in
minima parte da fosfolipidi e colesterolo libero o esterificato. I
trigliceridi vengono digeriti grazie alla lipasi pancreatica che
idrolizza i legami estere tra glicerolo e acidi grassi nelle posizioni 1 e
3, formando 2-monogliceridi e acidi grass liberi. La lipasi viene resa
attiva tramite il legame con un peptide pancreatico detto colipasi.
Azione analoga viene svolta dalla fosfolipasi pancreatica sui
glicerofosfolipidi. Anche il colesterolo esterificato viene idrolizzato, da
un apposito enzima, in colesterolo libero e acidi grassi liberi.
Prima che intervengano gli enzimi digestivi, le grosse gocce di grasso
provenienti dagli alimenti, devono venir emulsionate, ridotte cioè a
minutissime goccioline. Ciò avviene ad opera dei sali biliari, secreti
dal fegato e raccolti nella cistifellea.
Per quanto riguarda i glucidi, le destrine, provenienti dalla parziale
idrolisi dell'amido nella bocca, subiscono l'azione idrolitica della
amilasi
pancreatica
e
vengono
trasformate
in
maltosi.
Il maltosio e gli altri disaccaridi presenti nei cibi sono idrolizzati a
monosaccaridi da specifiche disaccaridasi situate sull'orletto a
spazzola degli enterociti.
I peptidi provenienti dalla parziale digestione delle proteine nello
stomaco vengono idrolizzati da una serie di enzimi di origine
pancreatica che li trasformano in oligopeptidi, tripeptidi e dipeptidi:
- tripsina (endopeptidasi),
- chimotripsina (endopeptidasi),
- carbossipeptidasi (esopeptidasi),
- elastasi (endopeptidasi)
anch'essi secreti in forma inattiva e attivati successivamente.
L'idrolisi completa delle proteine nei singoli amminoacidi si ha grazie
anche ad enzimi enterici: amminopeptidasi (esopeptidasi), situata
sull'orletto a spazzola e dipeptidasi e tripetidasi presenti nel
citoplasma degli enterociti.
Il pancreas è un organo a doppia funzione: esocrina ed endocrina.
La sua funzione è importantissima, secerne infatti due ormoni ad
azione antagonista che controllano l' omeostasi del glucosio,
agendo sul fegato, sui muscoli e sul tessuto adiposo: questi ormoni
sono l' insulina ed il glucagone , prodotti entrambi da gruppi di
cellule del pancreas denominate isole di Langerhans.
L'assorbimento dei nutrienti digeriti avviene con modalità diverse:
- i prodotti della digestione dei lipidi (monogliceridi, acidi grassi,
lisofosfolipidi, colesterolo libero e le vitamine liposolubili) formano micelle
che
entrano
negli
entrociti
per
semplice
diffusione,
- gli amminocidi, il glucosio e il galattosio, per varcare la membrana degli
enterociti, richiedono un trasporto attivo (carrier proteico sodio dipendente),
con consumo di energia,
- gli altri monosaccaridi utilizzano carrier proteici, senza consumo di
energia (diffusione facilitata).
Con queste ultime due modalità vengono assorbite anche le vitamine
idrosolubili
Lungo il tenue si assorbe anche la maggior parte dell'acqua e dei minerali.
I lipidi, con poche eccezioni, prendono la via linfatica, in forma di
chilomicroni (lipoproteine), gli altri nutrienti la via ematica (sangue
portale).
I processi digestivi hanno termine nell'intestino tenue, ma
l'assorbimento di alcuni principi nutritivi, in particolare dell'acqua e
dei minerali continua anche nel crasso.
Ogni giorno nel canale digerente si riversano da 6 a 10 litri di acqua
proveniente dalle bevande, dagli alimenti e dalle secrezioni. L'acqua
viene assorbita nel tenue e in minor misura nel crasso con un
meccanismo passivo seguendo per osmosi i monosaccaridi, gli
ammioacidi e i Sali
L'assorbimento intestinale dei minerali avviene con diverse modalità
ed è condizionato dal tipo di alimenti che compongono il pasto: sodio,
potassio e cloruro vengono assorbiti insieme all'acqua. Per
l'assorbimento del calcio è necessaria la vitamina D.
Nell'intestino crasso la flora batterica si riproduce attaccando la fibra,
con formazione di molecole volatili, gas e aumento della massa fecale.
I batteri intestinali producono inoltre vitamine (gruppo B e K), che
contribuiscono ad arricchire l'apporto alimentare.
Idrolisi ed assorbimento delle sostanze nutritizie
TRASPORTO DEL GLUCOSIO ALL'INTERNO
DELL'ORGANISMO
Il
glucosio
(prodotto
dalla
digestione dell'amido) immesso
nel circolo sanguigno, viene
trasportato dalla vena porta al
fegato, che è in grado di
accumularlo sotto forma di
glicogeno
(polisaccaride
di
riserva) quindi a tutte le cellule
dell'organismo, per poter essere
ossidato
Il glicogeno
Il glicogeno rappresenta
una riserva di carboidrati
dalla quale possono essere
liberati
glucosio-6-P
e
glucosio.
L’organismo
può
immagazzinare fino a 450 g
di glicogeno di cui circa due
terzi nel fegato e il restante
nella muscolatura.
Il glicogeno del fegato serve
soprattutto a mantenere
costante il livello ematico di
glucosio.
Il glicogeno dei muscoli è
invece
una
riserva
energetica
Combustione cellulare del glucosio
Il glucosio viene ceduto dal sangue alle
cellule. All'interno di esse, nei mitocondri,
avviene la combustione del glucosio in
presenza di ossigeno secondo la seguente
reazione
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
sviluppo di energia
L'energia liberata sottoforma di ATP sarà
utilizzata per svolgere le funzioni vitali
Il ciclo di Krebs
63
2 Meals a day, work as long as possible
& embrace challenge
Walter Breuning (1896 - 2011)
"E' preferibile un cibo anche un po‘ nocivo
ma gradevole,
a un cibo indiscutibilmente sano ma
sgradevole."
(Ippocrate, ca 460-377 a.C, medico greco)