La nutrizione e il metabolismo
1. Le sostanze nutritive, o nutrienti
2. Definizione di metabolismo
3. Il metabolismo dei carboidrati
4. Il metabolismo dei lipidi
5. Il metabolismo delle proteine
6. Metabolismo e calore corporeo
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
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1. Le sostanze nutritive, o nutrienti
Le sostanze nutritive, o nutrienti, sono sostanze
chimiche presenti negli alimenti che le cellule utilizzano per
la propria crescita, conservazione e riparazione.
I nutrienti essenziali sono molecole di sostanze specifiche
che l’organismo non riesce a produrre in quantità sufficienti
per soddisfare le proprie esigenze e che quindi devono
essere ricavate dal cibo.
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1. Le sostanze nutritive, o nutrienti
Alcune linee guida per un’alimentazione sana:
•
consumare cibi quanto più possibile vari;
•
privilegiare il consumo di cibi poveri di grassi saturi
e di colesterolo;
•
consumare grandi quantità di vegetali, frutta e
cereali distribuiti in più porzioni;
•
limitare il consumo di zuccheri;
•
svolgere almeno 30 minuti al giorno di attività fisica;
•
mantenere stabile il proprio peso corporeo.
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1. Le sostanze nutritive, o nutrienti
La piramide alimentare è un approccio personalizzato per
compiere delle scelte alimentari sane e svolgere una
regolare attività fisica.
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1. Le sostanze nutritive, o nutrienti
I minerali sono elementi inorganici che costituiscono circa
il 4% del peso corporeo totale e sono concentrati
prevalentemente nello scheletro.
Tra i principali vi sono calcio, fosforo, potassio, zolfo,
sodio, cloro, fluoro, magnesio e ferro.
Generalmente vengono introdotti con l’alimentazione in
quantità necessarie e sufficienti a soddisfare il fabbisogno
dell’organismo mentre eventuali eccessi vengono smaltiti
tramite feci e urine.
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1. Le sostanze nutritive, o nutrienti
Le vitamine sono nutrienti organici, richiesti in piccole
quantità per consentire il normale accrescimento
dell’organismo e un normale metabolismo.
Non forniscono energia né sono utilizzabili come
materiali da costruzione ma fungono da coenzimi.
In genere, non vengono sintetizzate dall’organismo e
quindi devono essere assunte tramite l’alimentazione
oppure sintetizzate da alcuni batteri presenti nel tratto
gastrointestinale (vit. K).
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1. Le sostanze nutritive, o nutrienti
Le vitamine si distinguono in
•vitamine liposolubili: (A, D, E, K) assorbite
nell’intestino tenue insieme ai lipidi alimentari;
•vitamine idrosolubili (gruppo B, C) disciolte nei fluidi
corporei.
Gli alimenti ricchi di vitamine sono essenzialmente:
frutta e verdure fresche.
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2. Definizione di metabolismo
Il termine metabolismo si riferisce all’insieme delle
reazioni chimiche che avvengono nell’organismo, facilitate
da sostanze chimiche chiamate enzimi e coenzimi ( le
vitamine).
L’ anabolismo è l’insieme delle reazioni chimiche di
sintesi che assemblano sostanze semplici in molecole più
complesse, utilizza molta energia. Il catabolismo è
l’insieme delle reazioni chimiche di demolizione di
composti organici complessi in molecole più semplici,
libera molta energia.
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3. Il metabolismo dei carboidrati
Durante la digestione i polisaccaridi e i disaccaridi
provenienti da alimenti come pasta, pane sono scissi in
monosaccaridi che vengono assorbiti nell’intestino tenue.
Il destino del glucosio assorbito con gli alimenti dipende
dalle necessità cellulari. Il catabolismo del glucosio,
conosciuto anche come respirazione cellulare può
essere riassunto nella reazione:
C6H12O6 + 6O2 → 38ATP + 6CO2 + 6H2O
La maggior parte del glucosio introdotto nell’organismo
viene utilizzato per la sintesi di ATP.
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4. Il metabolismo dei lipidi
I lipidi, come i carboidrati, possono essere utilizzati per
produrre ATP a partire dai trigliceridi.
I lipidi vengono utilizzati come molecole strutturali e di
riserva. Il catabolismo dei lipidi è il processo che si
svolge in muscoli, fegato e cellule adipose durante il
quale i trigliceridi vengono scissi in glicerolo e acidi
grassi. Durante l’anabolismo dei lipidi l’ormone insulina
stimola le cellule epatiche e adipose a sintetizzare
trigliceridi a partire non solo dai grassi, ma anche da
carboidrati e proteine.
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4. Il metabolismo dei lipidi
La maggior parte dei lipidi proveniente da alimenti come
oli e grassi non è idrosolubile. Per poter essere
trasportati nel sangue devono essere legati a proteine.
Le lipoproteine sono particelle sferiche dotate di un
rivestimento
esterno
di
proteine,
fosfolipidi
e
colesterolo.
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5. Il metabolismo delle proteine
Nel corso della digestione le proteine contenute negli
alimenti come carne, latte, legumi vengono degradate in
amminoacidi che vengono ossidati per produrre ATP
oppure utilizzati per la sintesi di nuove proteine che
necessitano all’organismo umano.
Gli amminoacidi in eccesso vengono convertiti in
trigliceridi o in glucosio
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5. Il metabolismo delle proteine
La biosintesi della proteine si svolge nei ribosomi sotto la
direzione di DNA e RNA.
Dei 20 amminoacidi presenti nel corpo umano, 10 sono
amminoacidi essenziali perché non prodotti dall’ organismo in quantità adeguata e quindi devono essere introdotti
con l’alimentazione.
Gli altri 10 sono definiti amminoacidi non essenziali e
sono sintetizzati dall’organismo.
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6. Metabolismo e calore umano
Il calore è una forma di energia misurabile come
temperatura ed espressa come unità chiamate calorie.
Una caloria (cal) è definita come la quantità di calore
richiesta per aumentare di 1 °C la temperatura di 1 g di
acqua. L’organismo produce più o meno calorie a
seconda della velocità con cui avvengono le reazioni
metaboliche. Tale velocità è influenzata da vari fattori e
quindi viene misurata a riposo, in tranquillità e a digiuno.
Il risultato ottenuto esprime il metabolismo basale.
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6. Metabolismo e calore umano
I fattori che influenzano la velocità metabolica sono :
l’attività fisica,gli ormoni tiroidei (il testosterone,
l’insulina, l’ormone della crescita),il sistema nervoso,
l’ingestione di cibo,l’età, (se aumenta, la velocità
metabolica diminuisce),
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6. Metabolismo e calore umano
Poiché il calore corporeo viene prodotto continuamente,
è necessario anche disperderlo per evitare che la
temperatura corporea continui ad aumentare.Per
ottenere tale scopo vengono messi in atto i principali
meccanismi di dispersione; irraggiamento: trasferimento
di calore sotto forma di raggi infrarossi da un corpo più
caldo a uno più freddo; conduzione: scambio di calore
diretto mediante contatto fisico; convezione: rilascio di
calore mediante conduzione dalla superficie corporea
all’aria circostante; evaporazione: conversione di un
liquido in vapore con produzione di sudore.
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6. Metabolismo e calore umano
Se la quantità di calore prodotto bilancia la quantità di
calore disperso, la temperatura corporea si mantiene
costante sui 37° C.
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