Resumen de la Digestión y Absorción - PDF

UNIVERSIDAD DE ORIENTE FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD Biología Molecular de la Célula. Elaborado por: Licda. Ingrid Lisbeth Pérez. Contenido 3.2 Diges...

UNIVERSIDAD DE ORIENTE FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD Biología Molecular de la Célula. Elaborado por: Licda. Ingrid Lisbeth Pérez. Contenido 3.2 Digestión y absorción, alimentación, transporte. - La digestión. La digestión es el conjunto de mecanismos por los que se produce la degradación de los alimentos y su transformación en moléculas de tamaño reducido. El proceso supone una rotura enzimática tanto de glúcidos, como de proteínas y lípidos, por medio de enzimas de la saliva, jugo gástrico, jugo pancreático y células de las vellosidades intestinales. Los lípidos requieren además una solubilización micelar por medio de los ácidos biliares de la bilis. Los productos finales de la digestión deben atravesar la pared del tubo digestivo y pasar a la sangre (absorción), para ser posteriormente distribuidos a todas las células del organismo. La digestión se realiza en el aparato digestivo este es un tubo muscular a lo largo del cual se produce la digestión y absorción de los alimentos. Está formado por las siguientes partes: - ¿Por qué es importante la digestión? La digestión es importante porque el cuerpo necesita los nutrientes que provienen de los alimentos y bebidas para funcionar correctamente y mantenerse sano. Algunos nutrientes son: las proteínas, grasas, carbohidratos, vitaminas, minerales y el agua. El aparato digestivo descompone químicamente los nutrientes en partes suficientemente pequeñas como para que el cuerpo pueda absorber los nutrientes y usarlos para la energía, crecimiento y reparación de las células.  Las proteínas se descomponen químicamente en aminoácidos.  Las grasas se descomponen químicamente en ácidos grasos y glicerol.  Los carbohidratos se descomponen químicamente en azúcares simples.  - ¿Cómo funciona el aparato digestivo? Cada parte del aparato digestivo ayuda a transportar los alimentos y líquidos a través del tracto gastrointestinal, a descomponer químicamente los alimentos y líquidos en partes más pequeñas, o ambas cosas. Una vez que los alimentos han sido descompuestos químicamente en partes lo suficientemente pequeñas, el cuerpo puede absorber y transportar los nutrientes adonde se necesitan. El intestino grueso absorbe agua y los productos de desecho de la digestión se convierten en heces. El proceso digestivo. Órgano Movimiento Jugos Partículas de digestivos alimentos que son que son descompuestos añadidos químicamente Boca Masticar Saliva. Almidón. Esófago Peristalsis Ninguno. Ninguno. Estomago El músculo superior en el Acido Proteínas. estómago se relaja para permitir estomacal y la entrada de los alimentos y el enzimas músculo inferior mezcla los digestivas. alimentos con el jugo digestivo Intestino Peristalsis Jugo digestivo Harinas, proteínas delgado del intestino y carbohidratos. delgado. Páncreas Ninguno Jugo Carbohidratos, pancreático. grasas y proteínas. Hígado Ninguno Bilis. Grasas. Intestino Peristalsis Ninguno Las bacterias en el grueso intestino grueso también pueden descomponer químicamente los alimentos. - ¿Cómo se transportan los alimentos a través del tracto gastrointestinal? Los alimentos son transportados a través del tracto gastrointestinal mediante un proceso llamado peristalsis. La peristalsis es una serie de contracciones musculares como oleadas que transportan los alimentos a las diferentes estaciones de procesamiento del tracto digestivo. Pasos: Boca: Los alimentos comienzan a movilizarse a través del tracto gastrointestinal cuando una persona come. Cuando la persona traga, la lengua empuja los alimentos hacia la garganta. Un pequeño colgajo de tejido, llamado epiglotis, se pliega sobre la tráquea para evitar que la persona se ahogue y así los alimentos pasan al esófago. Esófago: Una vez que la persona comienza a tragar, el proceso se vuelve automático. El cerebro envía señales a los músculos del esófago y la peristalsis empieza. Esfínter esofágico inferior: Cuando los alimentos llegan al final del esófago, un anillo muscular llamado el esfínter esofágico inferior se relaja y permite que los alimentos pasen al estómago. Este esfínter usualmente permanece cerrado para evitar que lo que está en el estómago fluya de regreso al esófago. Estómago: Los músculos del estómago mezclan los alimentos y el líquido con jugos digestivos. El estómago vacía lentamente su contenido, llamado quimo, en el intestino delgado. Intestino delgado: Los músculos del intestino delgado mezclan los alimentos con jugos digestivos del páncreas, hígado e intestino y empujan la mezcla hacia adelante para continuar el proceso de digestión. Las paredes del intestino delgado absorben el agua y los nutrientes digeridos incorporándolos al torrente sanguíneo. A medida que continúa la peristalsis, los productos de desecho del proceso digestivo pasan al intestino grueso. Intestino grueso: Los productos de desecho del proceso digestivo incluyen partes no digeridas de alimentos, líquidos y células viejas del revestimiento del tracto gastrointestinal. El intestino grueso absorbe agua y cambia los desechos de líquidos a heces. La peristalsis ayuda a movilizar las heces hacia el recto. Recto: El extremo inferior del intestino grueso, el recto, almacena las heces hasta que las empuja fuera del ano durante la defecación.  - ¿Qué les sucede a los nutrientes absorbidos? El intestino delgado absorbe la mayoría de los nutrientes en los alimentos y el sistema circulatorio los pasa a otras partes del cuerpo para almacenarlos o usarlos. Hay células especiales que ayudan a que los nutrientes absorbidos crucen el revestimiento intestinal para pasar al torrente sanguíneo. La sangre transporta azúcares simples, aminoácidos, glicerol y algunas vitaminas y sales al hígado. El hígado almacena, procesa y distribuye nutrientes al resto del cuerpo cuando es necesario. El sistema linfático es una red de vasos sanguíneos que transportan glóbulos blancos y un líquido llamado linfa a través del cuerpo para combatir las infecciones, absorbe los ácidos grasos y las vitaminas. El cuerpo usa azúcares, aminoácidos, ácidos grasos y glicerol para desarrollar las sustancias necesarias para la energía, crecimiento y reparación de las células. - Enzimas involucradas en el proceso de Digestión. Proceso de Absorción. Absorción: consiste en la incorporación de los nutrientes obtenidos en la digestión, que pasan del tubo digestivo donde se han formado, al líquido circulante (sangre, hemolinfa), para ser distribuidos a las células del organismo. Tras este proceso, las células utilizarán estas moléculas para sus procesos metabólicos. Transporte Para poder vivir y crecer las células necesitan recibir constantemente nutrientes y eliminar las sustancias de desecho antes de que se acumulen en ella y le causen algún daño. También la células secretan sustancias producidas por ellas mismas. Todos los nutrientes, desechos y secreciones deben pasar a través de la membrana. Hay dos formas generales por medio de las cuales las sustancias atraviesan la membrana plasmática: Transporte pasivo y Transporte activo Transporte pasivo Es el movimiento de sustancias a través de la membrana plasmática en el que no se requiere energía para realizar el trabajo de transportar sustancias por parte de la célula. El transporte pasivo depende de la energía cinética de las partículas de la materia (átomos, iones, moléculas) que las mantiene en constante movimiento. En los sólidos, las partículas vibran en un solo sitio; en cambio, en los líquidos y en los gases se mueven de un sitio a otro al azar, es decir, se mueven en línea recta hasta que chocan con otras partículas; rebotan entre ellas y cambian de dirección. Durante el transporte pasivo, las sustancias se mueven de un medio de mayor concentración a uno de menor concentración, es decir, a favor de un gradiente de concentración. Un gradiente de concentración es una medida de la diferencia en la concentración de una sustancia en dos regiones. Son mecanismos de transporte pasivo la difusión simple, la ósmosis y la difusión facilitada La difusión La difusión es el movimiento de las partículas de una región de mayor concentración a otra de menor concentración, producida por el gradiente de concentración. Puede ocurrir dentro de un líquido o de un gas, o a través de una barrera, como una membrana. La figura 1 muestra un ejemplo de difusión en agua. Se agrega una gota de tinta roja en un vaso de agua, lentamente esta se va tornando de color rojo. ¿Qué sucedió? La gota de tinta está constituida por muchas moléculas individuales de pigmento, las cuales se desplazan por su energía cinética de la región de mayor concentración de la tinta (la gota), hacia la de menor concentración (agua). Lo mismo sucede con las moléculas de agua; estas se mueven hacia la gota de tinta donde está en menor concentración. La difusión de ambas moléculas se detiene cuando están uniformemente dispersas. En este momento no existe un gradiente de concentración ni de la tinta ni del agua. Difusión simple Muchas moléculas atraviesan la membrana plasmática por difusión debido a las diferencias de concentraciones entre el citoplasma de la célula y su medio externo. Entre las moléculas que pasan por difusión están las de agua, oxígeno, bióxido de carbono y las solubles en lípidos. Al proceso de difusión de moléculas a través de la membrana plasmática se le llama Difusion Simple El agua, el oxígeno y el bióxido de carbono pasan a través de los espacios que hay entre las moléculas que forman la membrana. Las sustancias solubles en lípidos como el alcohol etílico y la vitamina A, pasan a través de la membrana disolviéndose en ella. Ósmosis La Ósmosis es la difusión del agua a través de una membrana selectivamente permeable, des- de una región donde está más concentrada a una región donde lo está menos. Como habrás observado, Ósmosis es el nombre especial que recibe la difusión simple del agua, debido a las consecuencias tan drásticas que puede tener para las células. Las células no tienen control sobre la ósmosis. La dirección en la cual se difunde el agua depende sólo de la concentración de las moléculas de agua fuera y dentro de la célula. En su mayor parte, las membranas celulares son muy permeables al agua. Todas las células contienen sustancias disueltas en su citoplasma como sales, azúcares, pro- teínas, etc., por lo que el flujo de agua por la membrana va a depender de la concentración de agua en el líquido que baña o rodea a la célula. Veamos cómo afecta este proceso a la célula de una planta. Si la solución que rodea a la célula tiene una concentración más alta de moléculas de agua que el contenido de la célula, las moléculas de agua entrarán a la célula y causarán una presión dentro de ella llamada turgencia. Esto provoca que la célula se ponga rígida, permitiendo que tejidos suaves de la planta como los pétalos, hojas y tallos tiernos se mantengan firmes. Pero en cambio, si la solución que rodea a la célula tiene una concentración de agua menor que dentro de la célula, el agua difundirá hacia fuera de la célula, perdiéndose la turgencia. Esto causa que el contenido celular se encoja y los tejidos suaves de la planta se marchiten. Observa la figura 2. donde se muestra lo que sucede en una célula vegetal y en una célula animal, dependiendo de las concentraciones de agua fuera las células. Figura 2. Como un resultado de la ósmosis, las células responden de diferente manera cuando la concentración de agua dentro de la célula es igual a, mayor que, o menor que la concentración de agua a su alrededor. Difusión facilitada Muchas sustancias necesarias para la célula como los iones (K+, Na+, Ca2+), los monosacáridos y los aminoácidos, a pesar de estar en mayor concentración fuera de la membrana plasmática, no pueden atravesarla ya que son sustancias insolubles en lípidos o demasiado grandes para abrirse paso a través de ella. Entonces, ¿cómo pasan a través de la membrana plasmática? Estas moléculas pueden atravesar y difundirse sólo con la ayuda de las proteínas de transporte: las proteínas de canal y las proteínas portadoras. La difusión de moléculas a través de la membrana plasmática con moléculas de transporte se conoce como Difusión facilitada. Las proteínas de canal forman poros permanentes o canales, en la bicapa lipídica, por medio de los cuales ciertos iones pueden cruzar la membrana (figura 3.). Las proteínas portadoras tienen sitios de unión para moléculas específicas. Como resultado de la unión, las proteínas portadoras cambian su forma, haciendo que la molécula pase a través de la parte central de la proteína hacia el otro lado de la membrana (figura 4). Las proteínas portadoras son muy específicas, cada una de ellas tiene un punto de unión característico por el que se une a una clase particular de molécula, pero no a otra que podría ser casi idéntica. La unión entre la proteína portadora y la molécula transportada es transitoria. Después de que la molécula ha pasado al otro lado de la membrana, la proteína portadora queda libre y puede empezar un nuevo ciclo para ayudar a otras moléculas de esta sustancia a cruzar la membrana. Las moléculas que utilizan este mecanismo de transporte son los aminoácidos, los monosacáridos como la glucosa y algunas proteínas pequeñas. Recuerda que en la difusión facilitada las moléculas se mueven a favor de un gradiente de concentración, es decir, de una región de mayor concentración a otra de menor concentración. Transporte activo Todas las células necesitan introducir o eliminar algunas sustancias en contra de su gradiente de concentración (de una región de menor concentración a una de mayor). Como el movimiento es opuesto a la dirección normal de la difusión, la célula usa energía proporcionada por la molécula de ATP (adenosina trifosfato). Este proceso por medio del cual las moléculas pasan a través de la membrana en contra de un gradiente de concentración y con uso de energía por parte de la célula se llama transporte activo. Este transporte ocurre con la ayuda de otro tipo de proteínas de transporte, las cuales poseen dos sitios activos, uno al que se va unir la molécula que se va a transportar y otro para que se una el ATP. Este último cede energía a la proteína, haciendo que esta cambie de forma y mueva la molécula al otro lado de la membrana. Una vez liberada la molécula, la proteína de transporte recupera su forma original y puede seguir repitiendo el proceso. Un ejemplo de transporte activo es el paso del yodo de la sangre hacia la glándula tiroides. También hay evidencias de que la glucosa, los aminoácidos y algunos iones pasan a las células por este tipo de transporte.