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Il nuovo Invito alla biologia.blu 13/11/11 H. Curtis, N. S. Barnes, A. Schnek, A. Massarini Il nuovo Invito alla biologia.blu 2 2 2

La digestione Capitolo C5 3 13/11/11 3 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 3 3

Introduzione all’apparato digerente 13/11/11 Lezione 1 Introduzione all’apparato digerente 4 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 4 4

Le funzioni dell’apparato digerente 13/11/11 Le funzioni dell’apparato digerente L’apparato digerente rifornisce di energia le cellule e permette l’assorbimento dei materiali di base necessari per la sostituzione di cellule morte o di tessuti usurati. Tre tappe: demolizione (masticazione + enzimi); assorbimento; eliminazione. 5 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 5 5

13/11/11 Il canale alimentare /1 Il canale alimentare inizia a livello della bocca e continua con la faringe, l’esofago, lo stomaco, l’intestino e l’ano. Gli organi annessi: lingua, denti, ghiandole salivari, fegato, pancreas. 6 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 6 6

13/11/11 Il canale alimentare /2 Il canale digerente è costituito da una cavità circondata da quattro strati: mucosa, più interna, tessuto epiteliale e connettivo; sottomucosa, tessuto connettivo, fibre nervose, vasi sanguigni e linfatici; tonaca muscolare, muscolatura liscia; sierosa, o peritoneo, tessuto connettivo. 7 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 7 7

13/11/11 La peristalsi La peristalsi è l’insieme di movimenti dovuti alle contrazioni coordinate dei due strati di muscolatura liscia. Questi movimenti mescolano il cibo e lo fanno progredire fino all’ano. Gli sfinteri sono inspessimenti della muscolatura circolare, che agiscono come valvole contraendosi e rilassandosi (es. cardias e piloro). 8 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 8 8

L’inizio della digestione 13/11/11 Lezione 2 L’inizio della digestione 9 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 9 9

13/11/11 La bocca Nella bocca inizia la digestione meccanica ed enzimatica. Il cibo è trasformato in bolo, pronto per essere deglutito. I denti, insieme alla lingua, garantiscono un’azione meccanica che facilita l’intervento degli enzimi. Gli esseri umani hanno 32 denti: 8 incisivi; 4 canini; 8 premolari; 12 molari. 10 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 10 10

La struttura dei denti Un dente è costituito da: corona; radice; 13/11/11 La struttura dei denti Un dente è costituito da: corona; radice; colletto. I denti sono formati da dentina, tessuto connettivo calcificato molto resistente, ricoperta da smalto nella parte visibile. La radice è circondata dal cemento. 11 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 11 11

13/11/11 La lingua e la saliva La lingua muove e mescola il cibo nella bocca, e favorisce la meccanica della deglutizione. È dotata di papille, su cui troviamo i bottoni gustativi che contengono i chemiorecettori. Le ghiandole salivari producono saliva, che lubrifica il cibo e contiene amilasi o ptialina (enzima per la demolizione degli amidi), lisozima e anticorpi (azione disinfettante). 12 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 12 12

13/11/11 La deglutizione La deglutizione è il passaggio del cibo prima nell’esofago e poi nello stomaco. Inizia come un’azione volontaria, poi continua involontariamente. L’epiglottide, chiudendosi, fa transitare il bolo nell’esofago, un tubo muscolare. 13 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 13 13

Le funzioni dello stomaco Lezione 3 14 13/11/11 14 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 14 14

13/11/11 Lo stomaco /1 Lo stomaco è un organo muscolare a forma di sacco, con una capacità media di circa 1,2 L negli adulti (ma può arrivare fino a 4 L). La parete dello stomaco contiene fossette gastriche. Epitelio ghiandolare formato da diversi tipi di cellule: cellule parietali (producono acido cloridrico); cellule principali (producono pepsinogeno); cellule che secernono muco. 15 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 15 15

13/11/11 Lo stomaco /2 16 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 16 16

La digestione nello stomaco 13/11/11 La digestione nello stomaco Succhi gastrici: acqua + acido cloridrico + pepsinogeno. L’acido cloridrico rende il pH gastrico compreso tra 1,5 e 2,5, uccide i batteri e scioglie le parti coriacee e fibrose degli alimenti. Trasforma il pepsinogeno in pepsina, un enzima che idrolizza le proteine in peptidi. La gastrina è un ormone che stimola la produzione di succo gastrico e aumenta le contrazioni delle pareti muscolari dello stomaco. Nello stomaco il bolo è trasformato in chimo. 17 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 17 17

L’intestino, il pancreas e il fegato Lezione 4 18 13/11/11 18 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 18 18

L’intestino L’intestino è suddiviso in: 13/11/11 L’intestino L’intestino è suddiviso in: intestino tenue (duodeno, digiuno, ileo); intestino crasso (cieco, colon, retto). Nell’intestino continua la digestione e avviene l’assorbimento. 19 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 19 19

13/11/11 L’intestino tenue /1 L’intestino tenue è caratterizzato da strutture che ne aumentano l’area: pieghe circolari della sottomucosa; villi, che contengono vasi sanguigni e un dotto linfatico; microvilli, estroflessioni citoplasmatiche sulla superficie delle cellule epiteliali. Le cellule epiteliali producono muco ed enzimi. Le proteine sono scisse prima in dipeptidi e poi in amminoacidi, che passano attraverso l’intestino e i vasi sanguigni. 20 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 20 20

13/11/11 L’intestino tenue /2 21 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 21 21

13/11/11 L’intestino crasso L’intestino crasso è suddiviso in cieco, colon e retto. Nel colon si completa l’assorbimento dell’acqua e dei sali minerali. Questa zona ospita popolazioni di batteri simbionti (flora microbica intestinale), che scindono le sostanze alimentari sfuggite alla digestione e all’assorbimento nell’intestino tenue. Sintetizzano amminoacidi e vitamine. I materiali che non sono assorbiti vanno a costituire le feci, eliminate attraverso l’ano. 22 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 22 22

13/11/11 Il pancreas Il pancreas è una ghiandola che immette nel duodeno succhi digestivi e un liquido alcalino contenente ioni bicarbonato, che neutralizza l’acidità del chimo. 23 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 23 23

Gli enzimi pancreatici 13/11/11 Gli enzimi pancreatici Amilasi pancreatica: produce disaccaridi proseguendo la scissione dell’amido. Lipasi: idrolizza i grassi in glicerolo e acidi grassi. Tripsina e chimotripsina: scindono le proteine, sono attivate nel duodeno. Nucleasi: spezza gli acidi nucleici in nucleotidi. Il pancreas produce anche insulina e glucagone per la regolazione di glucosio nel sangue. 24 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 24 24

Il fegato /1 Il fegato è un organo disposto dietro al diaframma. 13/11/11 Il fegato /1 Il fegato è un organo disposto dietro al diaframma. È suddiviso in lobuli, composti da epatociti disposti attorno a una vena centrale. Gli epatociti producono la bile, che emulsiona i grassi. La bile è immagazzinata in una sacca, la cistifellea. 25 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 25 25

13/11/11 Il fegato /2 26 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 26 26

Il metabolismo e la dieta Lezione 5 27 13/11/11 27 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 27 27

13/11/11 L’assorbimento L’acqua e le molecole alimentari sono assorbite attraverso le cellule epiteliali della mucosa intestinale mediante trasporto attivo, diffusione semplice e facilitata. Zuccheri: monosaccaridi assorbiti per diffusione facilitata. Proteine: amminoacidi assorbiti per trasporto attivo. Lipidi: acidi grassi di piccole dimensioni entrano direttamente nei capillari sanguigni, quelli più grandi entrano nelle cellule epiteliali per diffusione. Vitamine: liposolubili assorbite insieme ai grassi, idrosolubili attraversano le membrane cellulari per diffusione facilitata. 28 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 28 28

Il metabolismo del glucosio e dei lipidi 13/11/11 Il metabolismo del glucosio e dei lipidi La glicemia è la concentrazione di glucosio nel sangue. È mantenuta costante (circa 1 g/L), soprattutto grazie all’azione del fegato. I lipidi sono l’alternativa al glucosio per fornire energia (mediante lipolisi) e servono per la sintesi delle membrane cellulari. Acidi grassi essenziali: acido linoleico e linolenico (omega 3 e omega 6). Nella fase di costruzione dei lipidi, i nutrienti in eccesso diventano trigliceridi di riserva. 29 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 29 29

13/11/11 Una dieta bilanciata Il fabbisogno energetico dell’organismo richiede una combinazione di carboidrati, proteine e lipidi. Per assemblare le proteine, è necessario introdurre con la dieta gli amminoacidi essenziali. Le vitamine sono composti organici, privi di funzione strutturale o energetica, che svolgono un ruolo indispensabile come cofattori nelle vie metaboliche. L’organismo ha bisogno anche di sostanze minerali (calcio, cloro, magnesio, fosforo, potassio, ferro, fluoro, iodio, zinco…). 30 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 30 30

13/11/11 La dieta mediterranea La dieta mediterranea è caratterizzata da un consumo elevato di verdure, frutta e pesce, dall’uso di grassi polinsaturi e pochi grassi saturi, dal consumo di pasta e da una scarsa presenza di piatti a base di carne. 31 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 31 31

Le intolleranze alimentari 13/11/11 Le intolleranze alimentari Le intolleranze alimentari sono reazioni anomale che si possono manifestare nei confronti di alcuni cibi. L’intolleranza al lattosio dipende dalla carenza dell’enzima lattasi intestinale, che scinde il lattosio in galattosio e glucosio. La celiachia è un’intolleranza permanente al glutine (in particolare alla gliadina). I villi intestinali diventano piatti e l’assorbimento delle sostanze nutritive è compromesso. 32 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 32 32

I disordini alimentari 13/11/11 I disordini alimentari I disordini del comportamento alimentare sono patologie caratterizzate da un’alterazione delle abitudini alimentari, dovute a cause di natura soprattutto psicologica. Anoressia nervosa: incapacità ad assumere cibo, può portare a forme gravissime di deperimento. Bulimia: porta a sensazione di fame incontrollabile e assunzione smodata di cibo, talvolta seguita da induzione volontaria del vomito. 33 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 33 33