DIGESTIÓN Y METABOLISMO Lucila Sánchez Boado BIOQUÍMICO MAGÍSTER EN TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS JEFE TRABAJOS PRÁCTICOS NUTRICIÓN BASICA 2014 DIGESTIÓN Aparato digestivo Tubo digestiivo: 1. Cavidad bucal 2. Esófago 3. Estómago 4. Intestino delgado 5. Intestino grueso Glándulas anexas: 1. Glándulas salivales 2. Glándulas gástricas 3. Glándulas tubulares 4. Hígado 5. Páncreas 1 Cavidad bucal Funciones de la saliva 1. Mantiene la humedad de la boca. 2. Actúa como disolvente. 3. Función protectora (Salud dental). 4. Función absortiva (Fármacos sublinguales). 5. Digestión de Carbohidratos: α-amilasa (poco) Composición de la saliva 1. Bajo Na+ y Cl2. Alto K+ y HCO33. Ptialina (α-amilasa) 4. Lipasa lingual (no significativo) 5. Glicoproteína 6. Inmunoglobulina A 8. Moco Peristaltismo Esófago Es una membrana muscular en forma de tubo. En él ocurre el proceso llamado peristaltismo. Peristaltismo: Proceso involuntario de contracción, que fuerza al bolo alimenticio hacia el estómago. Alimentos Esófago Músculos circulares Contraídos Alimentos Músculos circulares relajadas Esfínteres Estómago 2 Funciones del estómago 1. Depósito. 2. Digestión de proteínas: (HCl – Pepsina) 3. Mezclar alimentos, reducir tamaño y vaciar quimo adecuadamente al duodeno 4. Control de apetito y hambre 5. Protectora: Disminuye flora bacteriana 6. Hematopoyesis: sintetiza Factor intrínseco de absorción de B12 7. Barrera mucosal: Moco Glándulas gástricas 1. ClH 3. Pepsinógeno 4. Factor intrínseco (vit B12) 5. Moco, bicarbonato, gastrina Intestino delgado (Quimo) Duodeno Yeyuno Absorción de la mayoría de los nutrientes. Secreción de moco alcalino. Íleon Glándulas tubulares: Secreción de agua, electrolitos, moco. Enzimas del borde en cepillo Enteroquinasa (Tripsinógeno) Glucoamilasa Lactasa Sacarasa Maltasa Dipeptidasas Tripeptidasas 3 La superficie luminal está adaptada para la absorción de nutrientes Microvellosidad x600 Vellosidad x30 Pliegues circulares x3 4 Ácidos biliares Se sintetizan en hígado a partir del colesterol. Componentes mas importantes: Ácido Cólico (más abundante) Ácido Queno-desoxicólico. Se encuentran conjugados con glicina y taurina, tienen acción tensioactiva tensioactiva. Principales funciones de las sales biliares Ayudar en la absorción de lípidos y vitaminas liposolubles formando micelas. Excreción de colesterol libre y como ácidos biliares. Excreción de bilirrubina. Excreción de fármacos: ampicilina, tetraciclina, penicilina, estreptomicina. 5 Páncreas Páncreas endócrino Islote de langerhans Células beta: Insulina Células alfa: Glucagón Células delta: Somatostatina Células PP: Polipéptido pancreático Páncreas exócrino Acino pancreático 1) Células acinares: Enzimas quimotripsina, tripsina, carboxipeptidasas, ribonucleasas, amilasa, desoxiribonucleasas 2) Células ductales: electrolitos (Bicarbonato) Funciones principales Intestino grueso Absorción de: Agua Vitaminas Minerales Metabolitos Síntesis de vitaminas B1, K Ácido pantoténico Biotina 6 Esófago Estómago Intest. Delgado Intest. Grueso 7 Principales reguladores gastrointestinales Mecanismos Neurales Localizados en la pared del intestino (nervios entéricos) y nervios externos del sistema vagal. Responden a la distensión y presencia de péptidos. Inducen secreción de enzimas y el peristaltismo. Principales reguladores gastrointestinales Mecanismos hormonales Gastrina: (Gl. pilóricas) estimula secreción gástrica. Secretina: secretada por duodeno se opone al efecto de la gastrina. Induce al páncreas a que secrete bicarbonato y agua hacia el duodeno. Colecistoquinina: estimula la producción de enzimas del páncreas y contracción de vesícula biliar. Péptido inhibidor gástrico: inhibe secreciones gástricas, estimula secreción de la Insulina y aumenta síntesis TG en tejido adiposo. 8 METABOLISMO GENERAL METABOLISMO “metabole” CAMBIO O TRANSFORMACIÓN LOS NUTRIENTES Carbohidratos Lípidos Proteínas Vitaminas Minerales Agua REACCIONES QUÍMICAS Masa y energía Crecimiento Reparación Reproducción REACCIONES METABÓLICAS 9 Definición de Metabolismo Se conoce como metabolismo al conjunto de reacciones altamente organizadas que ocurren en el interior de las células, mediante las cuales : Se obtiene energía a partir de los materiales captados del medio. e fabrica moléculas de recambio para sustituir las gastadas. Se sintetizan otras moléculas necesarias para el crecimiento o para realizar cualquier otra función celular. Rutas catabólicas Rutas anabólicas Rutas anfibólicas 10 Categorías principales de las vías del Metabolismo Intermedio Alimento Digestión Moléculas sencillas Absorción Vías anfibólicas vías anabólicas vías catabólicas 2H+, ATP O2 Carbohidratos Lípidos, proteínas ácidos nucleicos CO2 – ATP – H2O REACCIONES METABOLICAS intracelulares CATABOLISMO Degradación De moléculas complejas hasta moléculas simples Se desgastan Materiales, Energía y materia prima ANABOLISMO Producen moléculas complejas a partir de moléculas simples CRECER, REPARARSE REPRODUCIRSE CARBOHIDRATOS Se producen nuevos materiales y se almacena energía CO2 + H2O + ENERGÍA 11 METABOLISMO Hidratos de carbono Lípidos Proteínas Metabolismo de hidratos de carbono Glucólisis Ciclo de Krebs Cadena Respiratoria Transporte de electrones Fosforilación oxidativa Glucólisis La glucólisis (del griego “glycos” azúcar y “lysis” ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar o fermentar la glucosa y así obtener energía para la célula. Porqué es importante la glucólisis? El cerebro y los glóbulos rojos (GR) dependen de ella como fuente fundamental de energía. Se necesitan 180 g de glucosa/día para el metabolismo de GR y cerebro. Glucosa + Oxígeno C6H12O6 + 6O2 Dióxido de Carbono + Agua + Energía 6CO2 + 6H2O *G = - 686 kcal/mol kcal/mol 12 Ciclo de Krebs 13 CADENA RESPIRATORIA Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICO 14 FERMENTACIÓN ANAERÓBICA EN LEVADURAS 15 Metabolismo de los lípidos Absorción de lípidos Las sales biliares forman micelas que ayudan a la absorsión de loslípidos Micela Capa de agua Micela Capa de agua monoglicérido Sal biliar 16 Absorción de lípidos 1. Los lípidos entran en el enterocito gracias a las micelas. 2. En el interior se recubren de proteinas y pasan a los vasos linfáticos en forma de quilomicrones 3. Desde los vasos linfáticos pasan a la circulación general sin pasar por la circulación portal . Enterocito Triglicéridos Micelas (acidos biliares + grasas) Difusión Vaso linfático Cubierta proteica Exocitosis Quilomicrones Metabolismo proteico 17 Digestión y absorción de proteínas Proteínas LUZ INTESTINAL Proteasas y peptidasas gástricas y pancreáticas ENTEROCITO Aminoácidos Péptidos Peptidasas de membrana Aminoácidos Peptidasas citosólicas CIRCULACION PORTAL Aminoácidos (90%) Péptidos Péptidos (10%) Enteropatía sensible al gluten Microvellosidades normales Microvellosidades en un celíaco Redución de superficie de absorción y enzimas Malabsorción de todos los nutrientes 18 Granos con gluten Granos sin gluten Trigo Trigo sarraceno Espelta* Maíz dulce Centeno Mijo Cebada Maíz Avena (sin gliadina) Arroz Kamut* Quinua Triticale* Amaranto *La espelta, el kamut y el triticale son formas o híbridos del trigo Bibliografía: 1- Mataix Verdú, J. Nutrición para educadores (2005). Editorial Fundación Universitaria Iberoamericana. Segunda edición. 2- Thompson, J.L.; Marone, M.M. y Vaugghan, L. (2008). Nutrición. Editorial Pearson Educación S.A. 3- Sanz, Y.; Collado M.C. y Dalmau, J. (2004). Funciones metabólico-nutritivas de la microbiota intestinal y su modulación a través de la dieta: probióticos y prebióticos. Acta Pediátrica Española, Vol. 62, Nro. 11. 19