Sistema Digestivo

     Fisiología
Procesos
•   Ingestión
•   Secreción
•   Mezcla y propulsión
•   Digestión
•   Bsorción
•   Defecación
Capas tubo digestivo
La digestión humana incluye dos
            procesos
1.-Digestión Mecánica

• Consiste en triturar los alimentos, mezclar las
  partículas resultantes con los jugos digestivos
  y conducirlos por los órganos de la digestión.
• Se realiza mediante la masticación y los
  movimientos peristálticos de los diferentes
  órganos.
• La masticación se define como el conjunto de
  movimientos de la cavidad bucal que tienen como
  fin ablandar, triturar, moler, rasgar y cortar los
  alimentos y mezclarlos con la saliva.
La mezcla de la saliva con el
     alimento o insalivación, se
        produce con el fin de:

1. Disolver los alimentos. Esto permite apreciar el
   sabor y reconocer la existencia de cualquier
   sustancia extraña, tóxicos, irritantes , etc...
2. Lubricar los alimentos. Facilitando la deglución.
3. Iniciar la digestión de algunos hidratos de
   carbono.
4. Acción bactericida por efecto de la lisozima.
5. Mantener la humedad en la cavidad bucal.
• El volumen diario de saliva es de 1 a 1,5 litro.
  Existe una secreción de saliva basal, que se
  llega a multiplicar por 4 al ingerir alimentos.
• El mayor volumen secretor procede de las
  glándulas parótidas, seguidas por las
  submaxilares.
El control de la secreción salival,
  se realiza mediante estímulos:
1.-Extra orales: visión u olor de la comida
2.-Estímulos orales: la ingestión
3.-Estímulos nerviosos.
• La deglución es el proceso por el cual, el
  alimento se mezcla con la saliva (bolo
  alimenticio) y consta de una fase bucal, una
  fase faríngea, y una fase esofágica.
Contracciones activas del
          músculo esofágico
• —Peristaltismo primario: Se produce tras la deglución,
  como consecuencia de la relajación del esfínter
  esofágico superior. Esta contracción es más rápida con
  alimentos líquidos y calientes, que en el caso de sólidos
  y fríos.
• —Peristaltismo secundario: Originado por la distensión
  local del esófago.
• —Peristaltismo terciario: Muy débiles.

• El esfínter esofágico inferior, tiene como principal
  función evitar que el contenido del estomago vuelva al
  esófago. Este esfínter suele estar cerrado y se abre para
  dar paso al bolo alimenticio.
2.-Digestión Química
• Incluye los cambios en la composición
  química de los alimentos durante su viaje por
  el tracto GI.

• Hidrólisis: proceso químico en el que un
  compuesto luego de unirse al agua se
  fragmenta en compuestos más sencillos.
Enzimas
• Enzima = catalizador orgánico.
• Compuesto que acelera o disminuye la
  velocidad de una reacción y no aparece
  entre los productos finales.
• Las enzimas digestivas actúan en el medio
  extracelular.

• Las enzimas digestivas son todas
  extracelulares.
Propiedades de las Enzimas Digestivas

1.    Son específicas
2.    Funcionan óptimamente a un pH específico.
      Si cambia el pH cambia la configuración de la
      molécula.
3.    La mayoría de ellas catalizan una reacción en ambos
      sentidos.
      La acumulación de un producto hace más lenta la
      reacción y tiende a revertirla
4.    Son destruidas o eliminadas continuamente en el
      organismo aunque no se consuman durante la
      reacción que catalizan.
5.    La mayoría de ellas son sintetizadas como proenzimas
      inactivas
Digestión de los Carbohidratos


• La mayoría de los carbohidratos en los
  mamíferos se obtienen de la dieta, entre
  estos se encuentran polisacáridos como
  el almidón, la celulosa y dextrinas y
  disácaridos como la sacarosa o azúcar
  de mesa que está formada por una
  molécula de glucosa y otra de fructosa.
• La función más importante de la saliva es
  humedecer y lubricar el bolo alimenticio.
• Desde el punto de vista digestivo es importante
  por contener la amilasa salival o ptialina, enzima
  que hidroliza diversos tipos de polisacáridos.
• El pH de la saliva es cercano a la neutralidad, por
  lo que en el estómago esta enzima se inactiva
  totalmente, de manera que los carbohidratos no
  sufren modificaciones de importancia en este
  órgano.
Composición de la saliva
• Agua 96%

• Moco, de efecto lubricante.

• Iones (sodio/potasio/cloro/fosfato/bicarbonato/calcio)
• Enzimas: amilasa salival o ptialina (inicia la
  digestión de los carbohidratos), Lisozima
  (destructora de bacterias).
       Todo ello le otorga un pH de 6.3-6.8.
• Los polisacáridos son hidrolizados a
  disacáridos por amilasas de la saliva (ptialina)
  y del jugo pancreático.

• Las que catalizan el paso final de disacáridos
  a mono son: sacarasa, lactasa y maltasa. Estas
  enzimas se localizan en la membrana de las
  células de las vellosidades que tapizan la luz
  intestinal.
• Es en el intestino donde los disacáridos y los
  polisacáridos deben ser hidrolizados en sus
  unidades monoméricas para poder atravesar la
  pared intestinal y pasar así al torrente sanguíneo
  para llegar a las células e ingresar al interior para
  ser utilizados en cualquiera de las funciones en
  que participan (energética, de reconocimiento,
  estructural o como precursor de otras
  moléculas).
• En el duodeno se vierte el jugo pancreático
  que contiene entre otros muchos elementos,
  amilasa pancreática (Su pH óptimo es de 7.1
  y rompe al azar los enlaces alfa,1-4 del
  almidón)
El resultado de esta
                                                  El hidrógeno del
                                                                           reacción, es la
                                                   agua se une al
   La reacción de         La hidrólisis de un                            liberación de un
                                                oxígeno del extremo
hidrólisis, consiste en   enlace glucosídico                           monosacárido, dos
                                                    de una de las
 el rompimiento de          se lleva a cabo                                si la molécula
                                                moléculas de azúcar;
uniones covalentes            mediante la                              hidrolizada fue un
                                                   el OH se une al
 por medio de una         disociación de una                           disacárido o bien el
                                                 carbono libre del
 molécula de agua.        molécula de agua.                                polisacárido-1,
                                                   otro residuo de
                                                                       dependiendo de la
                                                       azúcar.
                                                                        molécula original.
Existe una gama de enzimas hidrolasas que específicamente
        rompen a los disacáridos en sus monosacáridos
                      correspondientes.
Disacárido        Hidrolasa    Monosacáridos            Tipo de enlace
                               resultantes                  que hidroliza
                  maltasa
Maltosa + H2O                   2 D-Glucosa             (α1-4)


                  lactasa
Lactosa + H2O                   D-glucosa + D-galactosa (β1-4)

                   sacarasa
Sacarosa + H2O                 D-glucosa + D-fructosa             (α1-2)

                   trehalasa
Trehalosa + H2O                 2 D-Glucosa             (α1-α1)
• Una vez que los polisacáridos han sido
  hidrolizados y se encuentran en
  solución en la sangre, deben ser
  transportados al interior de las células
  para su utilización.
• La degradación de la celulosa en los mamíferos
  es imposible, no existen los sistemas enzimáticos
  para tal proceso.

• En los rumiantes (presentan un rumen o ciego
  muy desarrollado), la flora intestinal compuesta
  principalmente de bacterias y protozoarios,
  degrada por medio de celulasas que liberan
  celobiosa (unidad disacárida de la celulosa).
• En los humanos la celulosa da cuerpo al bolo
  fecal y estimula la motilidad intestinal por lo
  tanto, actúa como laxante.
• La cascarilla molida de Psyllium plantago es la
  mas utilizada como escobilla intestinal. Un
  bajo consumo de fibra cruda, proveniente de
  frutas y vegetales, se ha correlacionado con
  la aparición de cáncer de colon.
Absorción de los Hidratos de Carbono


• La velocidad de absorción de los diferentes
  monosacáridos por el intestino delgado es variable.
• Un valor aproximado es de 1 gramo / Kg de peso
  corporal / hora
• Los sistemas por los cuales estos nutrientes atraviesan el
  interior celular, van desde la simple difusión en donde la
  absorción depende de la concentración de
  carbohidratos en la luz intestinal, el proceso no
  consume energía; hasta el transporte activo que ocurre
  en contra de los gradientes de concentración, por tanto
  es dependientes de energía.
• En el primer caso se absorbe fructosa y en el
  segundo galactosa y glucosa . El transporte de
  la glucosa es simultáneo con iones Na+, cada
  molécula tiene un sitio de reconocimiento en el
  transportador.

• El ión viaja a favor del gradiente de
  concentración por lo que obliga la entrada de
  la glucosa. El Na+ es expulsado mientras que la
  glucosa parte va al torrente sanguíneo y parte es
  fosforilada.
Digestión de la glucosa
• La glucosa, es transportada al interior celular por medio
  de proteínas específicas que facilitan el transporte
  localizadas en la membrana celular.
• Estas proteínas, reconocen a la glucosa y a otras
  aldohexosas, e incrementan la velocidad del paso de
  glucosa hacia adentro o afuera de la célula, según sean
  las necesidades energéticas del organismo.
• Cuando el organismo se encuentra en reposo, los
  carbohidratos no utilizados inmediatamente, son
  introducidos al interior celular para almacenarse en
  forma de glucógeno en los animales o almidón en los
  vegetales.
• En condiciones de alta demanda energética -
  ejercicio- primeramente se utilizan las reservas
  internas de las células y posteriormente, en el
  caso de los animales, el hígado que es el
  órgano de almacenamiento de
  carbohidratos, secreta glucosa al torrente
  sanguíneo para mantener la glucemia en
  niveles normales.
• La glucosa es el combustible más común en los
  sistemas vivientes.
• Puede ser considerada como de origen
  exógeno i.e. los alimentos que al ser digeridos
  producen glucosa, ej. hidrólisis de la sacarosa,
  azúcar de mesa
• o bien de origen endógeno, cuando proviene
  del glucógeno o cualquier otro precursor
  previamente almacenado en hígado y músculo.
De acuerdo al tejido al que pertenezca, la
   glucosa sigue diferentes caminos:
• En el MÚSCULO, la glucosa se fosforila para dar
  glucosa-6-fosfato. Cuando la célula tiene altas
  concentraciones de ATP, i.e. estado de reposo,
  el exceso de glucosa forma glucógeno; en la
  situación contraria, la glucosa se degrada en la
  glucólisis produciendo ácido pirúvico.
• En condiciones de baja concentración de O2, se
  transforma en ácido láctico que sale al medio
  extracelular por difusión.
• En condiciones aerobias, la glucosa se oxida
  hasta CO2 y agua.
El destino de la glucosa en
     hígado, esta regulada por:
A.- la concentración de glucosa en sangre:
• Si es elevada y los niveles de ATP son suficientes,
  forma glucógeno, principal medio de
  almacenamiento de glucosa.
• Si es baja, el glucógeno es degradado por la
  glucógeno fosforilasa produciendo glucosa-1-
  fosfato, que se isomeriza a glucosa-6-fosfato, en
  músculo generalmente sigue el camino de la
  glucólisis y en hígado se hidroliza a glucosa y
  fosforo inorgánico. La glucosa sale del
  hepatocito a la circulación para mantener la
  glucemia en niveles normales.
B.- los requerimientos energéticos de la célula.
• cuando los niveles de energía son elevados, en el
   reposo, se transforma a UDP-glucosa y se almacena
   como glucógeno.
• cuando la concentración de ATP disminuye, en
   condiciones de alta demanda energética, el
   glucógeno es degradado por la glucógeno
   fosforilasa, produciendo glucosa-1-fosfato, ésta es
   isomerizada a glucosa-6-fosfato y entra a la glucólisis
   produciendo ácido pirúvico, que se descarboxila para
   originar acetil-CoA, que en el ciclo de Krebs se
   degrada hasta CO2.
En TEJIDO ADIPOSO:
• Cuando la concentración de glucosa en sangre
  es elevada, ésta ingresa al adipocito, en donde
  se transforman en acetil-CoA, que se utiliza en la
  síntesis de ácidos grasos los cuales se almacenan
  en forma de triacilglicéridos en las vacuolas
  como combustible de reserva.
•     Cuando se requiere de energía, el adipocito
  moviliza sus acúmulos de triacilglicéridos por
  medio de lipasas. Los ácidos grasos son liberados
  a la circulación para que puedan ser utilizados
  por otros tejidos. Esta respuesta es acelerada por
  la epinefrina que modula positivamente a la
  triacilglicerol lipasa.
• La ingestión de carbohidratos aumenta la
  concentración de glucosa en sangre, lo cual estimula
  a las células β de los islotes del páncreas y produce la
  liberación de insulina.

• Esta hormona favorece el transporte de glucosa al
  interior celular disminuyendo su concentración en
  sangre.

• El receptor de insulina, es una enzima que se localiza
  en todas las membranas celulares de los mamíferos.
• Los procesos que se llevan a cabo en la
  digestión y el transporte de carbohidratos,
  evento fundamental para la subsistencia de
  cualquier animal, están altamente regulados,
  por lo cual cualquier anomalía en ellos se
  verá reflejada en la mayoría de los casos en
  una enfermedad como la diabetes mellitus.
Digestión Proteica
• Las proteínas son moléculas muy grandes
  formadas por cadenas (en algunos casos) de
  cientos de aminoácidos. Plegadas o rotadas.
• Las proteasas las degradan a compuestos
  intermedios (proteosas y péptidos) y por
  último a aminoácidos.
• Las principales son: pepsina del jugo gástrico,
  tripsina del jugo pancreático y las peptidasas
  del borde en cepillo intestinal.
Digestión proteíca
        La mayoría de los aminoácidos
   ingeridos en la dieta de los vertebrados,
     se hallan principalmente en forma de
                   proteínas.



         Los aminoácidos sólo pueden
    incorporarse a las rutas metabólicas en
      forma libre por ello, las proteínas y
      péptidos ingeridos en la dieta, son
        hidrolizados primeramente por
       enzimas proteolíticas en el tracto
                 gastrointestinal.




     Estas enzimas son secretadas por el
       estómago, páncreas e intestino
                  delgado.
Digestión proteíca

    La digestión de proteínas comienza en
                 el estómago.




     La entrada de proteínas al estómago
   estimula la secreción de gastrina, la cual
    a su vez estimula la formación de ClH;
    esta acidez actúa como un antiséptico
       y mata a la mayoría de los entes
       patógenos que ingresan al tracto
                   intestinal.



         Las proteínas globulares se
     desnaturalizan a pHs ácidos, lo cual
    ocasiona que la hidrólisis de proteína
             sea más accesible.
En el estómago, la pepsina es secretada
en forma de pepsinógeno por las células
          de la mucosa gástrica.




El pepsinógeno se convierte en pepsina,
  proceso que es favorecido por el pH
         ácido del jugo gástrico.



La pepsina no es muy específica, hidroliza
    los enlaces en los que intervienen
    aminoácidos aromáticos, aunque
 también lo hace donde hay Met y Leu.



El producto de la catálisis de esta enzima
    son péptidos de tamaño variable y
       algunos aminoácidos libres.



A este tipo de proteasa, se le denomina
 endopeptidasa para diferenciarla de las
enzimas que cortan desde cualquiera de
   los extremos de la cadena que se
       denominan exopeptidasas.
A medida que los contenidos
  ácidos del estómago pasan al
 intestino delgado, se dispara la
síntesis de la hormona secretina
           a la sangre.




Esta enzima estimula al páncreas
 para secretar bicarbonato en el
     intestino delgado para
  neutralizar el pH alrededor de
                 7.0.



A la entrada de los aminoácidos
en la parte superior del intestino
(duodeno) se libera la hormona
 colecistocinina, que estimula la
 liberación de muchas enzimas
   pancreáticas cuya actividad
  catalítica se realiza entre 7 y 8
          unidades de pH.
El jugo pancreático
secretado al intestino
 delgado aporta los
     zimógenos de
          tripsina,
     quimotripsina,
      tripsinógeno,
carboxipeptidasas A y
       B y elastasa.


    La pancreatitis,
condición dolorosa y
 a menudo fatal, se
  caracteriza por la
activación prematura
     de proteasas
  secretadas por el
      páncreas.
Como resultado de la acción
 de la pepsina en el estómago
  seguida de la acción de las
  proteasas pancreáticas, las
  proteínas se convierten en
  péptidos cortos de diversos
tamaños y aminoácidos libres.




Los péptidos se degradan para
  dar aminoácidos libres por
 acción de las peptidasas de la
      mucosa intestinal.




     Los aminoácidos libres
resultantes, son excretados al
  torrente sanguíneo, de ahí
alcanzan el hígado en donde
   tiene lugar la mayoría del
metabolismo ulterior, incluida
        su degradación.
La velocidad de
 degradación de proteínas
 en una célula varía con su
    estado nutricional y
         hormonal.




    En estado de ayuno
   prolongado, las células
 aumentan la velocidad de
    degradación de sus
 proteínas para obtener los
esqueletos carbonados para
   mantener los procesos
metabólicos indispensables.

Fisiologia del Sistema digestivo

  • 1.
    Sistema Digestivo Fisiología
  • 2.
    Procesos • Ingestión • Secreción • Mezcla y propulsión • Digestión • Bsorción • Defecación
  • 4.
  • 5.
    La digestión humanaincluye dos procesos 1.-Digestión Mecánica • Consiste en triturar los alimentos, mezclar las partículas resultantes con los jugos digestivos y conducirlos por los órganos de la digestión. • Se realiza mediante la masticación y los movimientos peristálticos de los diferentes órganos.
  • 6.
    • La masticaciónse define como el conjunto de movimientos de la cavidad bucal que tienen como fin ablandar, triturar, moler, rasgar y cortar los alimentos y mezclarlos con la saliva.
  • 7.
    La mezcla dela saliva con el alimento o insalivación, se produce con el fin de: 1. Disolver los alimentos. Esto permite apreciar el sabor y reconocer la existencia de cualquier sustancia extraña, tóxicos, irritantes , etc... 2. Lubricar los alimentos. Facilitando la deglución. 3. Iniciar la digestión de algunos hidratos de carbono. 4. Acción bactericida por efecto de la lisozima. 5. Mantener la humedad en la cavidad bucal.
  • 8.
    • El volumendiario de saliva es de 1 a 1,5 litro. Existe una secreción de saliva basal, que se llega a multiplicar por 4 al ingerir alimentos. • El mayor volumen secretor procede de las glándulas parótidas, seguidas por las submaxilares.
  • 10.
    El control dela secreción salival, se realiza mediante estímulos: 1.-Extra orales: visión u olor de la comida 2.-Estímulos orales: la ingestión 3.-Estímulos nerviosos. • La deglución es el proceso por el cual, el alimento se mezcla con la saliva (bolo alimenticio) y consta de una fase bucal, una fase faríngea, y una fase esofágica.
  • 12.
    Contracciones activas del músculo esofágico • —Peristaltismo primario: Se produce tras la deglución, como consecuencia de la relajación del esfínter esofágico superior. Esta contracción es más rápida con alimentos líquidos y calientes, que en el caso de sólidos y fríos. • —Peristaltismo secundario: Originado por la distensión local del esófago. • —Peristaltismo terciario: Muy débiles. • El esfínter esofágico inferior, tiene como principal función evitar que el contenido del estomago vuelva al esófago. Este esfínter suele estar cerrado y se abre para dar paso al bolo alimenticio.
  • 15.
    2.-Digestión Química • Incluyelos cambios en la composición química de los alimentos durante su viaje por el tracto GI. • Hidrólisis: proceso químico en el que un compuesto luego de unirse al agua se fragmenta en compuestos más sencillos.
  • 16.
    Enzimas • Enzima =catalizador orgánico. • Compuesto que acelera o disminuye la velocidad de una reacción y no aparece entre los productos finales. • Las enzimas digestivas actúan en el medio extracelular. • Las enzimas digestivas son todas extracelulares.
  • 17.
    Propiedades de lasEnzimas Digestivas 1. Son específicas 2. Funcionan óptimamente a un pH específico. Si cambia el pH cambia la configuración de la molécula. 3. La mayoría de ellas catalizan una reacción en ambos sentidos. La acumulación de un producto hace más lenta la reacción y tiende a revertirla 4. Son destruidas o eliminadas continuamente en el organismo aunque no se consuman durante la reacción que catalizan. 5. La mayoría de ellas son sintetizadas como proenzimas inactivas
  • 19.
    Digestión de losCarbohidratos • La mayoría de los carbohidratos en los mamíferos se obtienen de la dieta, entre estos se encuentran polisacáridos como el almidón, la celulosa y dextrinas y disácaridos como la sacarosa o azúcar de mesa que está formada por una molécula de glucosa y otra de fructosa.
  • 20.
    • La funciónmás importante de la saliva es humedecer y lubricar el bolo alimenticio. • Desde el punto de vista digestivo es importante por contener la amilasa salival o ptialina, enzima que hidroliza diversos tipos de polisacáridos. • El pH de la saliva es cercano a la neutralidad, por lo que en el estómago esta enzima se inactiva totalmente, de manera que los carbohidratos no sufren modificaciones de importancia en este órgano.
  • 21.
    Composición de lasaliva • Agua 96% • Moco, de efecto lubricante. • Iones (sodio/potasio/cloro/fosfato/bicarbonato/calcio) • Enzimas: amilasa salival o ptialina (inicia la digestión de los carbohidratos), Lisozima (destructora de bacterias). Todo ello le otorga un pH de 6.3-6.8.
  • 22.
    • Los polisacáridosson hidrolizados a disacáridos por amilasas de la saliva (ptialina) y del jugo pancreático. • Las que catalizan el paso final de disacáridos a mono son: sacarasa, lactasa y maltasa. Estas enzimas se localizan en la membrana de las células de las vellosidades que tapizan la luz intestinal.
  • 23.
    • Es enel intestino donde los disacáridos y los polisacáridos deben ser hidrolizados en sus unidades monoméricas para poder atravesar la pared intestinal y pasar así al torrente sanguíneo para llegar a las células e ingresar al interior para ser utilizados en cualquiera de las funciones en que participan (energética, de reconocimiento, estructural o como precursor de otras moléculas).
  • 24.
    • En elduodeno se vierte el jugo pancreático que contiene entre otros muchos elementos, amilasa pancreática (Su pH óptimo es de 7.1 y rompe al azar los enlaces alfa,1-4 del almidón)
  • 25.
    El resultado deesta El hidrógeno del reacción, es la agua se une al La reacción de La hidrólisis de un liberación de un oxígeno del extremo hidrólisis, consiste en enlace glucosídico monosacárido, dos de una de las el rompimiento de se lleva a cabo si la molécula moléculas de azúcar; uniones covalentes mediante la hidrolizada fue un el OH se une al por medio de una disociación de una disacárido o bien el carbono libre del molécula de agua. molécula de agua. polisacárido-1, otro residuo de dependiendo de la azúcar. molécula original.
  • 26.
    Existe una gamade enzimas hidrolasas que específicamente rompen a los disacáridos en sus monosacáridos correspondientes. Disacárido Hidrolasa Monosacáridos Tipo de enlace resultantes que hidroliza maltasa Maltosa + H2O 2 D-Glucosa (α1-4) lactasa Lactosa + H2O D-glucosa + D-galactosa (β1-4) sacarasa Sacarosa + H2O D-glucosa + D-fructosa (α1-2) trehalasa Trehalosa + H2O 2 D-Glucosa (α1-α1)
  • 27.
    • Una vezque los polisacáridos han sido hidrolizados y se encuentran en solución en la sangre, deben ser transportados al interior de las células para su utilización.
  • 28.
    • La degradaciónde la celulosa en los mamíferos es imposible, no existen los sistemas enzimáticos para tal proceso. • En los rumiantes (presentan un rumen o ciego muy desarrollado), la flora intestinal compuesta principalmente de bacterias y protozoarios, degrada por medio de celulasas que liberan celobiosa (unidad disacárida de la celulosa).
  • 29.
    • En loshumanos la celulosa da cuerpo al bolo fecal y estimula la motilidad intestinal por lo tanto, actúa como laxante. • La cascarilla molida de Psyllium plantago es la mas utilizada como escobilla intestinal. Un bajo consumo de fibra cruda, proveniente de frutas y vegetales, se ha correlacionado con la aparición de cáncer de colon.
  • 30.
    Absorción de losHidratos de Carbono • La velocidad de absorción de los diferentes monosacáridos por el intestino delgado es variable. • Un valor aproximado es de 1 gramo / Kg de peso corporal / hora • Los sistemas por los cuales estos nutrientes atraviesan el interior celular, van desde la simple difusión en donde la absorción depende de la concentración de carbohidratos en la luz intestinal, el proceso no consume energía; hasta el transporte activo que ocurre en contra de los gradientes de concentración, por tanto es dependientes de energía.
  • 31.
    • En elprimer caso se absorbe fructosa y en el segundo galactosa y glucosa . El transporte de la glucosa es simultáneo con iones Na+, cada molécula tiene un sitio de reconocimiento en el transportador. • El ión viaja a favor del gradiente de concentración por lo que obliga la entrada de la glucosa. El Na+ es expulsado mientras que la glucosa parte va al torrente sanguíneo y parte es fosforilada.
  • 32.
    Digestión de laglucosa • La glucosa, es transportada al interior celular por medio de proteínas específicas que facilitan el transporte localizadas en la membrana celular. • Estas proteínas, reconocen a la glucosa y a otras aldohexosas, e incrementan la velocidad del paso de glucosa hacia adentro o afuera de la célula, según sean las necesidades energéticas del organismo. • Cuando el organismo se encuentra en reposo, los carbohidratos no utilizados inmediatamente, son introducidos al interior celular para almacenarse en forma de glucógeno en los animales o almidón en los vegetales.
  • 33.
    • En condicionesde alta demanda energética - ejercicio- primeramente se utilizan las reservas internas de las células y posteriormente, en el caso de los animales, el hígado que es el órgano de almacenamiento de carbohidratos, secreta glucosa al torrente sanguíneo para mantener la glucemia en niveles normales.
  • 34.
    • La glucosaes el combustible más común en los sistemas vivientes. • Puede ser considerada como de origen exógeno i.e. los alimentos que al ser digeridos producen glucosa, ej. hidrólisis de la sacarosa, azúcar de mesa • o bien de origen endógeno, cuando proviene del glucógeno o cualquier otro precursor previamente almacenado en hígado y músculo.
  • 35.
    De acuerdo altejido al que pertenezca, la glucosa sigue diferentes caminos: • En el MÚSCULO, la glucosa se fosforila para dar glucosa-6-fosfato. Cuando la célula tiene altas concentraciones de ATP, i.e. estado de reposo, el exceso de glucosa forma glucógeno; en la situación contraria, la glucosa se degrada en la glucólisis produciendo ácido pirúvico. • En condiciones de baja concentración de O2, se transforma en ácido láctico que sale al medio extracelular por difusión. • En condiciones aerobias, la glucosa se oxida hasta CO2 y agua.
  • 36.
    El destino dela glucosa en hígado, esta regulada por: A.- la concentración de glucosa en sangre: • Si es elevada y los niveles de ATP son suficientes, forma glucógeno, principal medio de almacenamiento de glucosa. • Si es baja, el glucógeno es degradado por la glucógeno fosforilasa produciendo glucosa-1- fosfato, que se isomeriza a glucosa-6-fosfato, en músculo generalmente sigue el camino de la glucólisis y en hígado se hidroliza a glucosa y fosforo inorgánico. La glucosa sale del hepatocito a la circulación para mantener la glucemia en niveles normales.
  • 37.
    B.- los requerimientosenergéticos de la célula. • cuando los niveles de energía son elevados, en el reposo, se transforma a UDP-glucosa y se almacena como glucógeno. • cuando la concentración de ATP disminuye, en condiciones de alta demanda energética, el glucógeno es degradado por la glucógeno fosforilasa, produciendo glucosa-1-fosfato, ésta es isomerizada a glucosa-6-fosfato y entra a la glucólisis produciendo ácido pirúvico, que se descarboxila para originar acetil-CoA, que en el ciclo de Krebs se degrada hasta CO2.
  • 38.
    En TEJIDO ADIPOSO: •Cuando la concentración de glucosa en sangre es elevada, ésta ingresa al adipocito, en donde se transforman en acetil-CoA, que se utiliza en la síntesis de ácidos grasos los cuales se almacenan en forma de triacilglicéridos en las vacuolas como combustible de reserva. • Cuando se requiere de energía, el adipocito moviliza sus acúmulos de triacilglicéridos por medio de lipasas. Los ácidos grasos son liberados a la circulación para que puedan ser utilizados por otros tejidos. Esta respuesta es acelerada por la epinefrina que modula positivamente a la triacilglicerol lipasa.
  • 39.
    • La ingestiónde carbohidratos aumenta la concentración de glucosa en sangre, lo cual estimula a las células β de los islotes del páncreas y produce la liberación de insulina. • Esta hormona favorece el transporte de glucosa al interior celular disminuyendo su concentración en sangre. • El receptor de insulina, es una enzima que se localiza en todas las membranas celulares de los mamíferos.
  • 40.
    • Los procesosque se llevan a cabo en la digestión y el transporte de carbohidratos, evento fundamental para la subsistencia de cualquier animal, están altamente regulados, por lo cual cualquier anomalía en ellos se verá reflejada en la mayoría de los casos en una enfermedad como la diabetes mellitus.
  • 41.
    Digestión Proteica • Lasproteínas son moléculas muy grandes formadas por cadenas (en algunos casos) de cientos de aminoácidos. Plegadas o rotadas. • Las proteasas las degradan a compuestos intermedios (proteosas y péptidos) y por último a aminoácidos. • Las principales son: pepsina del jugo gástrico, tripsina del jugo pancreático y las peptidasas del borde en cepillo intestinal.
  • 42.
    Digestión proteíca La mayoría de los aminoácidos ingeridos en la dieta de los vertebrados, se hallan principalmente en forma de proteínas. Los aminoácidos sólo pueden incorporarse a las rutas metabólicas en forma libre por ello, las proteínas y péptidos ingeridos en la dieta, son hidrolizados primeramente por enzimas proteolíticas en el tracto gastrointestinal. Estas enzimas son secretadas por el estómago, páncreas e intestino delgado.
  • 43.
    Digestión proteíca La digestión de proteínas comienza en el estómago. La entrada de proteínas al estómago estimula la secreción de gastrina, la cual a su vez estimula la formación de ClH; esta acidez actúa como un antiséptico y mata a la mayoría de los entes patógenos que ingresan al tracto intestinal. Las proteínas globulares se desnaturalizan a pHs ácidos, lo cual ocasiona que la hidrólisis de proteína sea más accesible.
  • 44.
    En el estómago,la pepsina es secretada en forma de pepsinógeno por las células de la mucosa gástrica. El pepsinógeno se convierte en pepsina, proceso que es favorecido por el pH ácido del jugo gástrico. La pepsina no es muy específica, hidroliza los enlaces en los que intervienen aminoácidos aromáticos, aunque también lo hace donde hay Met y Leu. El producto de la catálisis de esta enzima son péptidos de tamaño variable y algunos aminoácidos libres. A este tipo de proteasa, se le denomina endopeptidasa para diferenciarla de las enzimas que cortan desde cualquiera de los extremos de la cadena que se denominan exopeptidasas.
  • 45.
    A medida quelos contenidos ácidos del estómago pasan al intestino delgado, se dispara la síntesis de la hormona secretina a la sangre. Esta enzima estimula al páncreas para secretar bicarbonato en el intestino delgado para neutralizar el pH alrededor de 7.0. A la entrada de los aminoácidos en la parte superior del intestino (duodeno) se libera la hormona colecistocinina, que estimula la liberación de muchas enzimas pancreáticas cuya actividad catalítica se realiza entre 7 y 8 unidades de pH.
  • 46.
    El jugo pancreático secretadoal intestino delgado aporta los zimógenos de tripsina, quimotripsina, tripsinógeno, carboxipeptidasas A y B y elastasa. La pancreatitis, condición dolorosa y a menudo fatal, se caracteriza por la activación prematura de proteasas secretadas por el páncreas.
  • 47.
    Como resultado dela acción de la pepsina en el estómago seguida de la acción de las proteasas pancreáticas, las proteínas se convierten en péptidos cortos de diversos tamaños y aminoácidos libres. Los péptidos se degradan para dar aminoácidos libres por acción de las peptidasas de la mucosa intestinal. Los aminoácidos libres resultantes, son excretados al torrente sanguíneo, de ahí alcanzan el hígado en donde tiene lugar la mayoría del metabolismo ulterior, incluida su degradación.
  • 48.
    La velocidad de degradación de proteínas en una célula varía con su estado nutricional y hormonal. En estado de ayuno prolongado, las células aumentan la velocidad de degradación de sus proteínas para obtener los esqueletos carbonados para mantener los procesos metabólicos indispensables.