1) El documento trata sobre la biología de la digestión en monogástricos y rumiantes. 2) Explica los conceptos básicos de la digestión como la diferencia entre monogástricos y rumiantes, y describe los procesos de digestión de proteínas, carbohidratos y lípidos. 3) También cubre los detalles de las secreciones gástricas como la secreción de ácido clorhídrico y sus funciones, así como la secreción de enzimas digestivas como la pepsina.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTALUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”“FRANCISCO DE MIRANDA”
AREA CIENCIAS DEL AGRO Y MARAREA CIENCIAS DEL AGRO Y MAR
PROGRAMA CIENCIAS VETERINARIASPROGRAMA CIENCIAS VETERINARIAS
CATEDRA: BIOQUÍMICA IICATEDRA: BIOQUÍMICA II
BIOQUÍMICA DE LA DIGESTIÓN
EDICIÓN Y DISEÑO:
PROF. JAVIER GONZÁLEZ

2. TEMARIOTEMARIO
Diferenciación entre alimentos y nutrientes
Generalidades del sistema digestivo
Digestión de proteínas en monogástrico y
rumiantes
Digestión de carbohidratos en monogástrico y
rumiantes
Digestión de lípidos en monogástrico y
rumiantes

3. ALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓNALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓN
Se ha considerado a la alimentación y a la nutrición
como dos conceptos centrales e indisolubles, aunque
no son los mismos.
Nutrición es el conjunto de funciones armónicas y
solidarias entre si, las cuales tienen por objeto
mantener la integridad normal de la materia y
asegurar la vida.
Consta de tres tiempos: alimentación, metabolismo
y excresión.

4. La alimentación, es entonces, el primer tiempo de la
nutrición y consiste en la elección e ingestión de los
alimento, y en la digestión y absorción de los
nutrientes o nutrimentos.
Nutrimentos sustancias contenidas en los alimentos
útiles para el funcionamiento orgánico de la materia
viviente.
Pueden ser:
• Nutrimentos dietéticamente esenciales.
• Nutrimentos dietéticamente no esenciales.

5. Un nutrimento dietéticamente esencial, es toda
sustancia indispensable para llevar a cabo funciones
vitales, la cual el organismo es incapáz de sintetizar
por si mismo, y que se adquiere, en condiciones
normales, en compañía de los diferentes alimentos.
Un nutrimento dietéticamente no esencial, puede en
cambio, ser sintetizado por el organismo a partir de
sus propias sustancias, por lo que, además de su
adquisición exógena a través de los alimentos, es
posible obtenerlos por vía endógena.

6. CONCEPTOS BÁSICOSCONCEPTOS BÁSICOS
Monogástricos: grupo de mamíferos que poseen un
aparato digestivo cuyo estómago está conformado
por una sola cámara o funda (estómago simple).
Rumiantes: grupo de mamíferos que poseen un
aparato digestivo cuyo estómago está conformado
por varias cámaras o compartimentos (estómago
compuesto).
Rumiación: es un proceso en que los alimentos ya
digeridos por el estómago regresan a la boca para
ser remolidos.

7. Digestión: proceso de transformación y absorción
de los alimentos que son ingeridos por vía bucal.
Hidrólisis enzimática: tipo de reacción química en
la que se adiciona una molécula de agua a grupos
funcionales unidos por enlaces covalentes, dando
lugar a la ruptura de los mismos.
Absorción: fenómeno de interpenetración de
sustancias a través de superficies, de un
compartimento a otro.

8. DIGESTIÓN: GENERALIDADES.DIGESTIÓN: GENERALIDADES.
Proceso de transformación y absorción de los
alimentos que son ingeridos por vía bucal Y que tiene
lugar en el tubo digestivo de los animales.
Anatómicamente, el sistema digestivo presenta
cavidades o porciones:
cavidad oral
esófago
estómago
intestino delgado
intestino grueso
.

9. Estas cavidades cumplen funciones diferentes, y
están separadas por esfínteres.
La digestión consta de dos tipos de mecanismos o
procesos:
Mecánicos.
Químicos
Ambos procesos se suceden a lo largo de los órganos
digestivos, a excepción del esófago, donde sólo ocurre
procesos mecánicos. De alli que el proceso de
digestión se divida en digestión bucal, gástrica e
intestinal.

10. .
Procesos mecánicos: consiste fundamentalmente en
fenómenos de “motricidad”.
Esta motricidad tiene dos grandes objetivos:
El transporte de alimentos ⇒desde el exterior
hacia en interior.
La mezcla con secresiones digestivas ⇒
transformación en bolo alimenticio, y
posteriormente en quimo.
La primera parte de la motricidad es la ingesta, que se
ve continuada con la masticación.

11. Procesos químicos: permiten la transformación de los
diferentes alimentos (moléculas más complejas) en
elementos asimilables (moléculas más simples) para el
intestino, es decir, que puedan ser absorbidos por las
vellosidades intestinales.
Los procesos químicos se realizan gracias a la acción de
distintas enzimas presentes en los jugos secretados
por el sistema digestivo, las cuales catalizan las
reacciones de hidrólisis sobre las principales clases de
alimentos: carbohidratos, grasas y proteínas.
Procesos químicos ⇒ Digestión química ⇒ Hidrolasas

12. Estas hidrolasas rompen los enlaces hemiacetálicos
de los glucósidos, los enlaces éster de los
triglicéridos o los enlaces amida de los polipéptidos.
Enlaces hemiacetálicos ⇒ Glucosidasas.
Enlaces éster ⇒ Esterasas.
Enlaces amida ⇒ Amidasas.
(Figura 1)

14. Secreción salival: La saliva es un líquido claro, algo
viscoso, alcalino (pH entre 6 y 7), producida por las
glándulas parótida, linguales, sublinguales y otras
glándulas más pequeñas.
La saliva contiene :
95% de agua
3% de sustancias orgánicas (enzimas, anticuerpos y
mucopolisacáridos)
2% de sales minerales (grandes cantidades de iones
de potasio y bicarbonato, y menos de iones cloro y
sodio).

15. En su composición orgánica contiene dos tipos de
secreción proteica:
una secreción serosa rica en ptialina (una alfa-
amilasa), que contribuye a la digestión del almidón.
una secreción mucosa, que contiene mucina
(condroitín sulfato), elemento lubricante que facilita
la masticación y el paso del bolo alimenticio hacia el
esófago tras la deglución.
La saliva posee las siguientes funciones:
Lubricación de la cavidad oral, que influye en la
masticación, en la deglución y en la fonación.

16. Protege el aparato masticatorio, mediante limpieza
mecánica, acción buffer sobre los alimentos,
amortiguador de temperatura y función antibacteriana.
Función digestiva, puesto que contiene la enzima
ptialina o amilasa salival
Mecanismos inmunológicos de defensa.
Excreción de hormonas, de drogas y virus.

17. DegluciónDeglución
Posterior a la masticación viene la deglución, que es el
transporte del bolo semilíquido desde la boca al
estómago. Es un mecanismo complicado, finamente
regulado, ya que la faringe, por la cual pasa el bolo
propulsado, desempeña otras funciones además de la
deglución.

18. SECRESIONES GÁSTRICASSECRESIONES GÁSTRICAS
La secreción gástrica constituye lo que se denomina el
jugo gástrico producidas por las células de las glándulas
gástricas.
Composición:
Agua.
Iones: Na+
, K+
, Mg2+
, H+
, Cl-
, Fosfato, Sulfato.
Pepsina.
Moco.
Factor Intrínseco.

19. SECRECION GASTRICASECRECION GASTRICA
Tipos de gls. Gástricas:
Gls. mucosas
Gls. oxínticas (o gástricas)
Gls. pilóricas
Secreción de las glándulas oxínticas
Poseen tres tipos de células:
Cls. mucosas del cuello que secretan moco y
pepsinógeno.
Cls. principales que secretan pepsinógeno
Cls. parietales que secretan ácido clorhídrico y
factor intrínseco.

20. Secreción de otras enzimas (Poca importancia
Fisiológica por su estado de inactivación).
o Lipasa gástrica
o Amilasa gástrica
o Gelatinasa
Secreción de factor instrínseco
Secretado por las células parietales e importante en la
absorción de vitamina B12 en el íleon.
Secreción de glándulas pilóricas
Secretan: moco, papsinógeno y gastrina

21. BIOQUÍMICA DE LA SECRESIÓNBIOQUÍMICA DE LA SECRESIÓN
DE HCL PARIETALDE HCL PARIETAL
Hay tres mecanismos estimuladores mayores de la
secreción ácida, que son:
La GASTRINA, producida por las células G del
antro.
La HISTAMINA por las células de la lamina.
propia de la glándula oxínticas
La ACETIL-COLINA que es secretada por las
fibras post-sinápticas vagales que inervan la mucosa
gástrica.
( cuadro 1: Regulación de la Secresión Gástrica)

22. REGULACION DE LA SECRECION GASTRICAREGULACION DE LA SECRECION GASTRICA
Neurotransmisor o
enterohormona Efecto
Acetilcolina Estimula la secreción de todas las
glándulas gástricas
Histamina Estimulan la secreción de ácido
clorhídrico
Gastrina

23. La célula PARIETAL cuenta con tres receptores:
Un receptor para la HISTAMINA que es el
receptor H2 que actúa a través de la ADENIL
CICLASA.
Un receptor para la ACETIL COLINA que es el
receptor M3 que es mediado por el PIP2.
El receptor G para la GASTRINA. (fig. 2)
Cuando la célula parietal es estimulada, hay cambios
morfológicos para alistar el aparato secretor. (fig. 3)

24. MECANISMO BIOQUÍMICO:MECANISMO BIOQUÍMICO:
La síntesis parietal de ácido clorhídrico se inicia con la
unión del neurotransmisor con su receptor respectivo.
En caso de la histamina, se une a los receptores H2
de
la membrana parietal,
desencadenando la cascada de la
Adenil Ciclasa, la cual tiene por objetivo final
fosforilar la enzima Anhidrasa Carbónica responsable
de la formación de H2
CO3.
a partir de los productos
finales de la respiración celular: CO2
y H2
O.

25. Este H2
CO3
por disociación forma HCO-3
y H+. El H+
así liberado es expulsado hacia la luz estomacal por
intercambio con los iones k+ presentes en la luz, a
través de la bomba catiónica H+/k+ ATPasa.
Esta bomba requiere de abundante ATP para su
funcionamiento y su acción es secretar protones
en contra de un gradiente.
Al salir el H+, queda en el interior celular un exceso de
iones HCO-3
, los cuales pasan al espacio intersticial
(torrente sanguíneo) por intercambio con los iones Cl-
presentes en el mismo, a través de una bomba aniónica
HCO-3
/ Cl- ATPasa.

26. Finalmente, los iones Cl- presentes en el interior de la
célula parietal salen a la luz estomacal mediante canales
aniónicos electrogénicos. De esta manera los iones H+ y
Cl- prevalecen en la luz estomacal fuertemente
disociados a un valor de pH de 0.8. (fig. 4)

29. Célula parietal
Histamina
H2
Espacio intersticial
HCO-3
Sanguíneo
HCO-3
Cl-
Adenil Ciclasa
Anhidrasa Carbónica
CO2 + H2O
H+
K+
H2CO3
HCO3 + H+
HCO-3
Cl- Cl-
Luz estomacal
H+
+ Cl-
H+
K+
H+
+ Cl-
Cl-

30. El ácido clorhídrico desempeña varias funciones:
La activación del pepsinógeno para transformarlo
a pepsina.
También provee el pH ácido para que actúe la
pepsina.
Tiene una acción bactericida, ayuda a disgregar el
bolo.
Estimula la secreción biliar y pancreática.
Activa el hierro pasndolo de su estado ferroso a
su estado férrico.

31. Secresión de mSecresión de mucusucus::
Se denomina mucus a la secreción rica en mucinas
glicoproteicas que tienen características viscosas y
adhesivas.
En el estómago éstas mucinas son secretadas en las
glándulas pilóricas y en las células epiteliales
superficiales.

32. La secreción de mucus aumenta con la alimentación y
otros estímulos que produzcan mayor secreción de HCl.
Esta secreción de mucus se acompaña de líquido acuoso
rico en potasio y en bicarbonato, lo que determina que el
mucus sea alcalino.
El mucus se encuentra verdaderamente adherido a la
pared gástrica, recubre la mucosa gástrica con una capa
de gel, que protege a la mucosa misma de su
destrucción, especialmente protegiéndola del propio
HCl.

33. Esta barrera es especialmente eficaz por su
adhesividad, por su grosor, por su pH alcalino y además
ayuda a lubricar y desplazar el bolo alimenticio.

34. Secreción de pepsinógenoSecreción de pepsinógeno::
El pepsinógeno es secretado por las células principales
de las glándulas oxínticas de la mucosa del fondo y
cuerpo del estómago.
Se encuentra como gránulos de zimógeno presentes en
la membrana de las células principales y su contenido
se vierte por exocitosis.
En presencia de HCl el pepsinógeno pasa a ser pepsina,
constituyéndose un feedback positivo.
La pepsina es una enzima proteolítica (endoproteasa)
cuyo pH óptimo está entre 1,8 y 3,5.

35. ACTIVACIÓN DEL PEPSINÓGENO
Todas la proteasas fabricadas por las células , se
sintetizan comc proenzimas o cimógenos y como
tales son secretadas por las células para convertirse
luego en la forma activa de la enzima.
El pepsinógeno presenta una cadena polipeptídica de
41 residuos de aminoácidos más que la pepsina, que
representa una molécula inhibidora de la activdad
catalítica.
Este cimógeno es activado a un pH por debajo de 5,
en cual el segmento adicional de la molécula se rompe
en varios fragmentos.

36. Las moléculas de pepsina expuestas, no pueden actuar
hasta que el pH baje a alrededor de 2, cuando un
péptido inhibidor localizado en el sitio activo de la
enzima es completamente liberado.
Unas pocas moléculas de pepsina pueden activar
rápidamente muchas moléculas de pepsinógeno a través
de su acción proteolítica.
La activación es AUTOCATALÍTICA. Cada molécula de
pepsinógeno que se convierte en pepsina ataca más
moléculas de pepsinógeno.

37. DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS EN
MONOGÁSTRICOS
El objetivo de la digestión de las proteínas es
convertir la cadenas polipeptídicas de origen exógeno
en los aminoácidos que las constituyen, los cuales
pueden utilizarse para construir los componentes de
los tejidos propios de los animales.
Este objetivo se logra con la hidrólisis enzimática del
enlace amida entre los aminoácidos de la cadena
polipeptídica. (fig.1)

38. Los jugos digestivos proporcionan:
1 endoproteasa ⇒ pepsina (estómago).
3 tipos diferentes de endopeptidasas ⇒ tripsina,
quimotripsina y elastasa (luz del intestino delgado).
2 exopeptidasas:
* Carboxipeptidasa pancreática (luz del
intestino delgado).
* Aminopeptidasa intestinal (interior del
enterocito).

39. Proteínas presentes en el bolo alimenticio
⇓
estómago
⇓
HCL (pH 0.8 – 2)
⇓
desnaturalización
⇓
Pepsina ⇒ proteínas desnaturalizadas
⇓
polipeptidos
⇓
Quimo ácido
⇓
Intestino delgado

40. Quimo ácido
⇓
Intestino delgado
⇓
Enterocinasa
⇓
Activación de peptidasas pancreáticas tripsina,
quimotripsina y elastasa
⇓
Polipéptidos
⇓
Oligopéptidos y algunos AA libres

41. SECRESIÓN DEL JUGO PANCREÁTICO
La secreción exocrina del páncreas se denomina jugo
pancreático.
La secresión del jugo pancreático posee una
regulación hormonal, específicamente por la hormona
Secretina.
La secretina se produce en la porción superior del
intestino delgado. Su liberación es estimulada por la
presencia de los productos de la digestión proteica y
por la acidez del quimo proveniente del estómago.

42. Estimula la secreción pancreática produciendo un jugo
pancreático rico en bicarbonato.
COMPOSICIÓN:
El jugo pancreático posee agua (todo jugo la tiene),
enzimas, bicarbonato, otros aniones, cationes y
proteínas no enzimáticas como albúminas y globulinas.
Posee un pH cercano a 8.
Las enzimas proteolíticas más importantes son
tripsinógeno,quimotripsinógeno, procarboxipeptidasa
y proelastasa. También posee una nucleasa.

43. ACTIVACIÓN DE LAS PEPTIDASAS
PANCREÁTICAS
Las peptidasas pancreáticas se secretan también como
proenzimas. El contacto con las secresiones de la
mucosa intestinal desencadena su activación después
de su paso por el conducto pancreático.
Estas secresiones incluyen una proteasa altamente
específica conocida como enterocinasa, cuya función es
retirar una secuencia determinda de residuos de a.a.
en el tripsinógeno.

44. Una vez que la enterocinasa hidroliza el enlace de los
residuos de a.a., el resto de la cadena puede
reacomodarse en una nueva posición, creando la
conformación activa de la tripsina.
Cuando aparece la tripsina activa, ésta ataca los otros
cimógenos, proelastasa, quimotripsinógeno y
procarboxipeptidasa, así como el propio tripsinógeno,
convirtiéndolo en sus formas activas.
Estas endopeptidasas catalizan la hidrólisis de los
polipéptidos provenientes de la digestión proteica en
el estómago, con una especificidad catalítica elevada.
(fig 5)

46. ABSORCIÓN DE OLIGOPÉPTIDOS Y AAABSORCIÓN DE OLIGOPÉPTIDOS Y AA
LIBRESLIBRES
Paso a través de una capa no agitada:
La hidrólisis final de los alimentos se sucede sobre o
dentro del reborde en cepillo de la mucosa intestinal. El
agua que se halla en contacto con esta estructura está
relativamente quieta durante las ondas peristálticas
que mezclan y hacen avanzar el contenido intestinal.
Los productos de la hidrólisis (oligopéptidos, a.a.,
monosacáridos y monoacilglicéridos) presentes dentro
de la luz intestinal pueden alcanzar el reborde en
cepillo,

47. para se absorbidos únicamente por difusión a través de
esta capa no agitada de agua.
Mecanismo de absorción de oligopéptidos y
a.a.:
Los oligopéptidos y a.a. productos del ataque de las
endopeptidasas pancreáticas son absorbidos en las
vellosidades intestinales, a través de un transporte
activo por proteínas translocadoras de membrana
acoplado al sodio (fig. 6), (fig. 7).

48. Hidrólisis de los oligopéptidos por
exopeptidasas de la mucosa intestinal:
Las exopeptidasas intracelulares de la mucosa intestinal
(fig 6), específicamente las aminopeptidasas, atacan a los
oligopéptidos después de la absorción (hidrolizan el
residuo amino terminal) y los convierten en a.a. Libres
para ser transportados luego a la circulación portal.
En la sangre portal no hay péptidos.

50. TIPOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANAS

51. DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS EN
RUMIANTES
Digestión microbiana en el rumen:
Las bacterias son los organismos simbióticos más
importantes que desdoblan los carbohidratos
complejos y desempeñan un papel relevante en la
nutrición proteínica en los rumiantes.
Esta relación simbiótica se ha desarrollado a su más
alto nivel en los rumiantes ya que el rumen provee
tanto la capacidad como los factores (CO2, 37°C, alta
humedad relativa) que hacen favorable esta actividad.

52. Además de digerir los carbohidratos complejos, estos
organismos sintetizan los nutrientes esenciales, en
forma especial Aminoácidos y las vitaminas del
complejo B.
¿Cómo sintetizan las bacterias las proteínas esenciales
para el ruminante?
Es necesario en primer lugar, que obtengan a partir de
la dieta, la materia prima necesaria pra la sintesis de las
mismas. Para este própósito, ellas pueden utilizar
amidas, sales de amonio, urea y aun nitratos, así como la
proteína misma

53. Estos componentes permiten que las bacterias se
multipliquen y comienzen a sintetizar proteínas
metabólica denominada proteína microbial.
Esta proteína microbial o bacteriana que se forma en
el rumen se digiere posteriormente en el estómago e
intestino por los mismos mecanismos y secresiones
que ocurren en los monogástricos.

54. Amidas, sales de amonio, urea, nitratos
⇓
Bacterias ruminales
⇓
Crecimiento y multiplicación
⇓
Síntesis proteína microbial
⇓
Digestión gástrica e intestinal de P.M.
⇓
Oligopéptidos y algunos AA libres

55. DIGESTIÓN DE LÍPIDOS EN
MONOGÁSTRICOS
El propósito primario de la digestión y absorción de
los lípidos es el de prepararlos en tal forma que sean
miscibles en agua, pues se considera que las
vellosidades de la mucosa del intestino delgado están
cubiertas con una capa no agitada acuosa.
De los lípidos ingeridos, la grasa y el colesterol son
esencialmente no polares y por ello tampoco miscibles
con agua. Los fosfolípidos, por otro lado, tienen un
compuesto polar en el átomo 3 del carbono y son
mucho más miscibles.

56. De hecho, los fosfolípidos ayudan a emulsionar los
glóbulos de grasa.
El primer paso de la digestión de las grasas de los
alimentos es su dispersión en pequeñas partículas con
superficie suficientemente grande para facilitar el
rápido ataque por una lipasa.
La presencia de detergentes y la acción mecánica
cumplen con la tarea de dispersar las gotas de grasa.
La acción detergente se debe a la presencia de grasas
parcialmente digeridas (monoglicéridos y jabones de
ácidos grasos) y las sales biliares.

57. SALES BILIARES:
Los ácidos biliares son derivados esteroides que
poseen una cadena lateral con un grupo carboxilo.
Estos ácidos se convierten en poderosos detergentes
⇒ las sales biliares, formando un enlace amida con la
glicina y la taurina (fig. 8).
Los principales ácidos biliares son los ácidos cólico y
quenodesoxicólico, cada uno de los cuales puede
combinarse con glicina o taurina, mediante un proceso
conocido como conjugación de sales biliares.

58. Por ejemplo, el ácido cólico puede formar los ácidos
glicocólico o taurocólico, que se encuentran en la bilis
como los correspondientes aniones.
Las propiedades detergentes de las sales biliares
derivan de la presencia de grupos hidroxilos o éster
sulfato en un lado de la molécula.
Los grupos polares se encuentran sobre un lado de la
molécula, representados por la glicina o taurina,
produciendo una cara hidrofílica.

59. La otra cara es hidrofóbica, representada por los
anillos de los esteroides. La cadena lateral de
hidrocarburos, que termina en el grupo carboxilo C-24,
contribuye al carácter mixto de la molécula hidrofóbica
e hidrofílica (fig. 8).
Acción de la Lipasa:
La lipasa pancreática no puede actuar por sí sola sobre
las gotas de triglicéridos, ya que estos son cubiertos
por una capa de sales biliares que impide su contacto
con la lipasa pancreática (fig 9).

61. No obstante, el páncreas secreta una pequeña
proteína adicional, la colipasa, que penetra a través
de la superficie de las gotas de grasa con más
facilidad y fija la lipasa haciendo que los triglicéridos
sean accesibles a su sitio activo.
Una vez que la lipasa entra en contacto con los
triglicéridos produce la hidrólisis de los enlaces
éster en los carbonos 1 o 3 pero no la del enlace en la
posición central 2 (fig. 10).
La digestión completa por esta enzima produce por
tanto la conversión del triglicérido en dos ácidos
grasos y un monoacil glicerol (monoglicérido).

62. Las sales biliares, los ácidos grasos libres y
monoacilglicéridos forman una micela mixta que
contiene un núcleo lipídico y un exterior polar.
Las pequeñas partículas micelares se difunden con
relativa rapidez hacia la capa no agitada en la
superficie de la mucosa intestinal. Luego los
compuestos contenidos en las micelas se liberan
formando solución en la capa no agitada acuosa y de ahí
pasa a la mucosa intestinal a través del reborde en
cepillo.
Todo es absorbido en la mucosa, excepto la bilis que
permanece en el lumen intestinal y posteriormente
desciende por el intestino para ser absorbida y
recirculada a través del hígado.

63. Dentro de la mucosa, los ácidos grasos y
monoacilglicéridos son resintetizados en triglicéridos,
combinados con colesterol y fosfolípidos, “encapsulados”
enn una delgada capa de proteínas y secretados al
conducto central de los vellos intestinales, ya sea como
quilomicrones o como lipoproteínas de muy baja densidad
(VLDL).
Los conductos centrales de las vellosidades drenan en
los vasos linfáticos y entran en circulación general de la
sangre por el conducto torácico que desemboca en la
aurícula derecha.