tema 2 de biología ns diploma bi curso 2012-2014 paredes musculares se contraen para la digestión...
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Tema 2 de Biología NSDiploma BI
Curso 2012-2014
Salud y Fisiología Humana I1ª Parte: Digestión
Antes de comenzar� ¿Sobre qué crees que trata esta unidad?
� ¿Cómo el hidrógeno, presente en la harina de trigo del pan, pasa aformar parte de nuestro cuerpo?
� Actividad1 de la wiki, ¿conoces la anatomía del sistema digestivo?
Pregunta guía
Conocimientos previos
La digestión es esencial� La digestión transforma las moléculas complejas e insolubles
(biomoléculas) de los alimentos en componentes sencillos solubles(nutrientes) que pueden ser asimilados por las células.
� Las moléculas grandes son:
- Generalmente insolubles.
- Demasiado grandes para difundira través de membrana.
� Los productos de la digestión :
- Generalmente solubles.
- Suficiente pequeños para pasara la sangre (absorción) y despuésa los tejidos (asimilación).
* Hidrólisis (rotura por agua) es la reacción utilizadapara romper, mediante enzimas, grandes moléculasorgánicas (glúcidos, lípidos y proteínas).
SUSTRATO PRODUCTOS
� La digestión de las grandes moléculas de nutrientes es esencial, puespermite:
- Las moléculas más simples o sencillas puedan ser absorbidas por elintestino y que pasen a la sangre.
- Las moléculas más simples o sencillas puedan ser transportadas porla sangre hasta todas las células del cuerpo donde pueden serasimiladas.
La digestión es esencial
1. Polisacáridos monosacáridos2. Proteínas péptidos y aminoácidos3. Lípidos ácidos grasos y glicerol
Molécula compleja Monómeros simples
� El proceso digestivo es una reacción bioquímica, donde a partir de unossustratos (moléculas complejas) se obtienen unos productos (nutrientessencillos).
� Para que una reacción química tenga lugar, se necesita alcanzar laenergía de activación de la reacción.
Necesidad de las enzimas en la digestión
� La energía de activación de unareacción depende de variosfactores, como la temperatura.A mayor temperatura, laenergía de activación se alcanzaantes, por lo que la velocidadde la reacción es mayor.
� Sin embargo, la temperaturacorporal es constante a 37 ºC.
� Las enzimas son catalizadoresbiológicos (proteínas) queincrementan la tasa de unareacción al disminuir estaenergía de activación.
Video 1
� Las enzimas son necesarios en ladigestión porque al disminuir la energíade activación, la reacción no requierealtas temperaturas.
Esto es ideal para los seres vivos, ya quelas altas temperaturas dañan las célulasy las proteínas.
� En definitiva, las enzimas hacen que lasreacciones ocurran más rápidamente pordisminución de la energía de activación ala temperatura corporal.
Necesidad de las enzimas en la digestión
� El gráfico muestra la reducción de la energía de activación por el uso deun enzima.
� La reacción normal requiere de unamayor energía de activación, solo posiblecon una mayor temperatura corporal, locual, es inusual en los seres vivos.
� La reacción catalizada por las enzimastiene una menor energía de activación,que se correspondería con la temperaturacorporal, pero que sólo es posible enpresencia de un enzima.
Necesidad de las enzimas en la digestión
Monosacáridos
Glucosa
Galactosa
Fructosa
Digestión de los Glúcidos
Glucosa: C6H12O6
Disacáridos
Lactosa
Sacarosa
MaltosaSacarosa: C12H22O12
Digestión de los Glúcidos
Fibra
Almidón
Celulosa
Glucógeno
Polisacáridos
Celulosa: (C6H10O5)n
Digestión de los Glúcidos
α-amilasa (salival y pancreática)Boca y
Luz intestinal
� La digestión de los glúcidos comienza en la boca y se completa en elintestino delgado.
almidón
maltosa
pH 7
Características de la enzima amilasa:
� Fuente: Glándulas salivales y páncreas
� pH óptimo: neutro (7)
� Sustrato: Almidón
� Producto: Disacáridos de glucosa (maltosa)
� Acción: Hidrólisis de los enlaces glucosídicos alfa1-4
Digestión de los Glúcidos
Triglicéridos Fosfolípidos Colesterol
P
Nuestro organismo puede sintetizar casi todos los lípidos que necesita,excepto los ácidos grasos esenciales: linoleico y araquidónico.
Digestión Lípidos
Glicerol + 3 ác. grasos
� Los triglicéridos son los lípidos más abundantes de nuestra dieta.
Glóbulo de grasa
SalesEmulsión
Glóbulo de grasa
Sales biliaresEfecto mecánico
Monoglicerol Ácidos grasos+
Lipasa pancreática
� Los lípidos se digieren en elintestino delgado por la lipasapancreática.
pH alcalino (>7)
Digestión Lípidos
� Los lípidos se digieren en el intestinodelgado por la lipasa pancreática, que sefabrica en el páncreas pero que actúa enel intestino delgado.
Características de la enzima lipasa:
� Fuente: Páncreas
� pH óptimo: Ligeramente alcalino (>7)
� Sustrato: Lípidos triglicéridos
� Producto: Ácidos grasos y glicerol
� Acción: Hidrólisis de los enlaces éster entre la molécula de glicerol y lascadenas de ácidos grasos.
Digestión Lípidos
Digestión Proteínas
Características de la enzima pepsina:
� Fuente: Estómago
� pH óptimo: Ácido (2)
� Sustrato: Proteínas o polipéptidos
� Producto: Pequeños polipéptidos
� Acción: Hidrólisis de los enlaces peptídicos entre aminoácidos.
� La digestión de proteínas se realiza en:
1. El estómago (pepsina) pH=2
2. La luz del intestino delgado (proteasaspancreáticas = tripsina) pH alcalino (8)
� Los productos de la pepsina son pequeñospolipéptidos y de la tripsina, los aminoácidos.
Algunas enzimas digestivas humanas
Enzima Fuente(Glándulas exocrinas)
Sustrato Producto pH óptimo
Amilasa Glándulas salivales Almidón Maltosa 7
Lipasa Páncreas Lípidos Ácidos grasos y glicerol
Alcalino> 7
Pepsina Glándulas gástricas Proteínas Polipéptidos 2
Tripsina Páncreas Proteínas Péptidos y aminoácidos
Alcalino> 7
Las enzimas digestivas humanas
Anatomía del Sistema digestivo
Sistema digestivo
Tubo o tractodigestivo
Glándulas anejas
Glándulas salivares
Hígado
Páncreas
(boca – ano)Boca
glándulassalivares
Hígado
Vesícula biliar
Intestino grueso
Estómago
Esófago
Recto Ano
Ileon
Páncreas
Duodeno
Intestino delgado
Función del estómago� Es un órgano con forma de gaita y 2 litros de volumen.
� Participa en la digestión del alimento mediante laproducción de jugo gástrico (ácido + enzimas).
� Comienza la digestión de las proteínas.
Esófago
Esfínter pilórico
CardiasLas paredes musculares se contraen para ladigestión mecánica y para mezclar las enzimascon el bolo alimenticio.Las glándulas gátricas liberan ácidoclorhídrico, mucus protector y enzimas.
Los esfínteres musculares controlan la entradadel bolo alimenticio y la salida de quimo.
Lumen: espacio interno donde se almacenael alimento mientras se encuenra en elinterior del estómago.
Video 2
Histología de la pared del estómago(a) Lumen del estómago donde sealmacena el bolo alimenticio durante 4 h.
(b) Cavidades gástricas desde donde sesecretan enzimas y ácido (jugo gástrico) ymucus.
(c) Células cervicales. Producen elmucus que protege la superficie delestómago de la autodigestión.
(d) Células parietales. Producen HClpara eliminar microorganismos que entrenen el sistema digestivo y para convertir elpepsinógeno inactivo en pepsina activa.
(e) Células principales. Producen elpepsinógeno (enzima proteasa).
Función del estómago
Función del intestino delgado
YeyunoDuodeno
Íleon
� Es un tubo de unos 6-7 m de longitud, que se comunica con el estómagomediante el píloro, y con el intestino grueso mediante la válvula ileocecal.
� En él ocurren losprocesos de digestióny absorción.
� Se distinguen tresregiones: Duodeno,yeyuno e íleon.
Función del intestino delgado: Duodeno (digestión)� Es la primera parte del intestino delgado, y en él se completa la
digestión.
� Recibe las secreccionesdel páncreas (jugopancreático) y de lavesícula biliar (bilis).
� El jugo pancreático contiene enzimas digestivas y bicarbonato de sodiopara neutralizar la acidez del quimo.
� La bilis contiene sales biliares (no enzimas) para la emulsión (reducciónen tamaño) de los lípidos.
� El quimo ácido formadoen el estómago entra enel intestino delgadoatravezando el esfíterpilórico.
Hígado
Vesícula biliar
Estómago
Páncreas
Duodeno
Jugo intestinal
� Además del jugo pancreático y la bilis, el quimo es sometido a laacción del jugo intestinal, producido por la células de la mucosa delintestino delgado.
� El jugo intestinal, al igual que el pancreático, contiene enzimasdigestivas capaces de digerir cualquier tipo de molécula presente enlos alimentos.
� El resultado final de la acción de estas tres sustancias es la formacióndel quilo.
ALIMENTO QUILOQUIMOBOLO ALIMENTICIO
Saliva Jugo gástrico
Jugo pancreáticoe intestinal y bilis
Función del intestino delgado: Duodeno (digestión)
Función del intestino delgado: Íleon (absorción)� La superficie luminal del intestino está adaptada para la absorción de los
nutrientes.
� La pared interna del intestino está cubierta de unos replieges (3000/cm2),formados de vellosidades intestinales.
� Las vellosidades sonproyecciones en forma dededo que absorben losproductos de la digestión.
� El gran número de estasvellosidades crea una granárea superficial para laabsorción de los nutrientesobtenidos en la digestión.
� Las células epiteliales de lasvellosidades tienen a su vezmicrovellosidades.
Función del intestino delgado: Íleon (absorción)
Histología del intestino delgado: Íleon (absorción)(a) Las vellosidades intestinalesincrementan la superficie de absorciónen la pared del intestino delgado.
(b) Las microvellosidades de lascélulas epiteliales, incrementan más lasuperficie de absorción (hasta 400 m2).
(c) Vasos linfáticos (lactea) conectadosal sistema linfático para el transporte delos lípidos.
(d) En la pared del intestino delgadoestán los capilares que transportarán losproductos absorbidos a través de lasangre. También se encuentra la capamuscular que mantiene los movimientosperistálticos.
Función del intestino delgado: Íleon (absorción)� Los plieges en el intestino aumentan el área superficial x3.
� Las vellosidades intestinales aumentan el área superficial x10.
� Los microvellosidades aumentan el área superficial x10.
Estructura vellosidad intestinal� La estructura de las vellosidades intestinales está relacionada con su
función de absorción y transporte de los productos de la digestión.
� Un aporte continuo de sangre mantiene el gradiente de concentraciónpor el que los nutrientes pueden difundir a través de las membranas.
Videos 3 y 4
Función del intestino delgado: Íleon (absorción)� La absorción de nutrientes en el intestino delgado implica procesos de
difusión, transporte activo y co-transportadores.
Animación2
Función del intestino grueso� Una vez que la absorción de la
mayoría de los nutrientes hatenido lugar en el íleon, elalimento no digerido esempujado al intestino grueso.
� Su función es devolver a lasangre tanta agua como seaposible, antes de permitir laegestión de las heces sólidas.
� Sin embargo, en él también seproduce la absorción denutrientes.
Función del intestino grueso� El intestino grueso es un tubo de 1.5 m de longitud (carente de
vellosidades), donde llega la mayor parte del alimento no digerido.
Ciego
Colon transverso
Colon descendente
Recto
Colon ascendente � La estructura plegada y
alargada del colon maximiza elárea superficial para laabsorción de agua.
� Secreta mucus para lubricar elpaso de las heces y se realizacontracciones musculares paramantener las heces enmovimiento.
Función del intestino grueso� El agua del alimento no digerido
es reabsorbida en el intestinogrueso, dando lugar a sucompactación, formando lasheces fecales.
� En el colon se encuentranbacterias simbióticas (Escherichiacoli) que constituyen la floraintestinal y que produce lavitamina K necesaria paranuestro organismo al participaren la coagulación de la sangre.
� La eliminación del alimento nodigerido (heces) se denominaegestión, NO excreción (aparatoexcretor).
Histología del intestino grueso (colon)
(a) Lumen o luz del colon.
(b) Mucus producido por lascélulas de la pared del intestinogrueso.
(c) Capa muscular quemantiene los movimientosperistálticos.
Absorción vs Asimilación� Absorción: Paso de los nutrientes
solubles desde el interior del tubodigestivo al torrente sanguíneo o linfático.
� Asimilación: Paso de los nutrientessolubles desde el torrente sanguíneo alinterior de las células para la obtención deenergía o construcción de nuevasestructuras.
Para finalizar� ¿Cómo puedes relacionar lo aprendido con una de tus pasiones?
- Escríbelo es un post-it naranja.
� ¿Cuál sería tu pregunta guía de esta unidad para los alumnos delpróximo año?- Realiza una entrada en el blog.
� Realiza los ejercicios de elección múltiple online.
Pregunta guía
Ejercicios