La digestione e l’assorbimento dei nutrienti   Attraverso l’assorbimento i nutrienti vengono trasferiti dal canale digerente al circolo sanguigno. L’assorbimento può avvenire in modo spontaneo, per , oppure con consumo di energia, tramite (vedi box sotto). diffusione trasporto attivo All’interno dell’intestino permangono solo molecole di scarto, inutilizzate anche dal microbiota, che risulterebbero tossiche per il nostro organismo se non venissero eliminate. Le tonache dell’intero canale digerente sono avvolte da una fitta rete di capillari che, raggruppandosi in vene di dimensioni crescenti, convergono nella . Attraverso questa vena tutti i nutrienti assorbiti sono indirizzati al , organo sovrano nel gestire il destino di ogni nutriente. vena porta fegato Fanno eccezione i lipidi a catena lunga che finiscono nel circolo linfatico. La rete linfatica addominale, quasi sovrapposta a quella sanguigna, si raccoglie invece nel , per poi convogliare anch’essa nel fegato. dotto toracico In termini generali, la concentrazione di ogni nutriente nel sangue deve mantenersi entro precisi parametri per non creare scompensi all’organismo. A tal fine l’organismo utilizza il fegato, il tessuto adiposo e il tessuto muscolare per immagazzinare i nutrienti in eccesso e rimetterli a disposizione in caso di necessità. Qualora i nutrienti assunti con l’alimentazione non vengano immediatamente utilizzati, possono essere immagazzinati nell’organismo nel tessuto adiposo (sotto forma di lipidi), nei muscoli (sotto forma di glicogeno) e nel fegato (nel caso delle vitamine, dei sali minerali e del glicogeno). L’attraversamento delle membrane e il livello ematico dei nutrienti   Il passaggio dei nutrienti dall’apparato digerente al sangue o alla linfa richiede l’attraversamento delle membrane delle cellule che costituiscono le pareti dello stomaco o dell’intestino. Ciò può avvenire principalmente con due modalità. Per , o trasporto passivo. Quando due soluzioni sono separate da una membrana semipermeabile (come la membrana cellulare), le molecole possono passare dalla soluzione in cui sono più concentrate verso la soluzione in cui sono più diluite. Si parla di diffusione per molecole di piccole dimensioni, mentre la diffusione è detta quando riguarda molecole più voluminose. In tal caso intervengono specifiche proteine di membrana che agevolano l’attraversamento da un versante all’altro, senza consumare ATP. diffusione semplice facilitata Per . Se le molecole da assorbire sono particolarmente voluminose, o se devono essere captate contro gradiente, cioè sono destinate a zone dove la loro concentrazione è maggiore, l’attraversamento richiede l’intervento di specifiche proteine di trasporto che raggiungono lo scopo consumando energia in forma di ATP. trasporto attivo GUIDA ALLO STUDIO Quale percorso utilizzano i nutrienti per raggiungere il fegato? 1. Che differenza c’è fra trasporto passivo e trasporto attivo? 2.  >> pagina 213   L’assorbimento dei macronutrienti   glucidi La digestione riduce progressivamente la maggior parte dei glucidi ingeriti, complessi o semplici che siano, a singoli monosaccaridi. Nella bocca si ha una prima scissione dell’amido: alcuni legami vengono scissi dalla ptialina (o amilasi salivare), trasformando l’amido in destrine (oligosaccaridi costituiti da un numero variabile di molecole di glucosio). Successivamente i glucidi attraversano lo stomaco senza subire alcuna trasformazione, e arrivano all’intestino. Nel duodeno l’amilasi pancreatica completa il lavoro iniziato dall’amilasi salivare, mentre gli enzimi presenti nel succo enterico (maltasi, saccarasi, lattasi) scindono i legami dei disaccaridi fino a ridurli a monosaccaridi. Una volta terminata, la digestione dei glucidi produce in massima parte molecole di glucosio, oltre a fruttosio e galattosio. L’assorbimento del glucosio e del galattosio da parte degli enterociti si verifica per trasporto attivo, mentre il fruttosio penetra per diffusione facilitata. Il successivo passaggio dagli enterociti ai capillari avviene, per tutti e tre i monosaccaridi, sfruttando la diffusione facilitata. Attraverso la vena porta, i monosaccaridi raggiungono il fegato: qui la maggior parte di essi viene trasformata in glucosio, immagazzinato in seguito come , per poi essere di nuovo rimesso in circolo non appena la glicemia inizia a diminuire. glicogeno Anche le cellule muscolari accumulano glucosio sotto forma di glicogeno. In tal modo si garantiscono una riserva di energia per sostenere un eventuale sforzo fisico. Una parte del glucosio assorbito resta invece nel sangue per rifornire tutte le cellule dell’organismo. Un organismo sano e una dieta equilibrata garantiscono che la concentrazione di glucosio nel sangue (glicemia) si mantenga costante e adeguata ai consumi cellulari, che dipendono in definitiva dall’età e dallo stile di vita dell’individuo. GUIDA ALLO STUDIO Quali sono le tappe che caratterizzano la digestione dell’amido? 1. Quali sono i principali enzimi coinvolti nella digestione dei glucidi? 2. Qual è la differenza tra l’assorbimento del glucosio e l’assorbimento del fruttosio? 3.  >> pagina 214  zuccheri e diabete   Il , a differenza del glucosio e del galattosio, attraversa la mucosa intestinale tramite trasporto passivo. Ciò comporta che questo monosaccaride necessiti di un tempo maggiore per l’assorbimento. Una volta raggiunto il fegato tramite la vena porta, il fruttosio (come il galattosio) deve essere isomerizzato (ossia trasformato) in glucosio. fruttosio L’insieme di tutti questi passaggi comporta un (rispetto, per esempio, a quello conseguente l’assunzione di saccarosio). Si tratta della principale ragione per cui il fruttosio è più indicato, rispetto agli altri zuccheri semplici, nella dieta delle persone diabetiche. aumento della glicemia molto lieve lipidi A causa della loro natura idrofobica, i lipidi tendono a raggrupparsi e a restare compatti. Ciò comporta che nelle soluzioni acquose, come la saliva o il succo gastrico, l’efficacia degli enzimi sia limitata e che questi possano agire solo sulla superficie dei complessi lipidici (tra il 10 e il 30% dei lipidi totali). Una volta giunti nel i lipidi vengono emulsionati dalla , che li separa in tante piccole goccioline di dimensioni inferiori al micrometro, chiamate ; questo consente alle lipasi pancreatiche di scindere i trigliceridi prima in digliceridi poi in monogliceridi, e quindi di separare definitivamente gli acidi grassi dal glicerolo. duodeno bile micelle All’interno degli enterociti, gli acidi grassi seguono destini diversi in base alla loro lunghezza. Se un acido grasso contiene meno di 12 atomi di carbonio si diffonde nel sangue e si associa a un’ per essere trasportato in direzione del fegato attraverso la vena porta. Gli acidi grassi a catena più lunga, invece, si associano nuovamente in trigliceridi e, assieme ad alcune proteine, costituiscono i (lipoproteine di trasporto). Queste macromolecole vengono quindi rilasciate nel sistema linfatico e, passando per il dotto toracico, raggiungono le cellule dei vari tessuti. ▶  albumina chilomicroni Albumina | |   Albumin Le albumine sono proteine semplici prodotte dal fegato: devono il nome al fatto che sono contenute anche nell’albume d’uovo. Rappresentano circa il 60% delle proteine circolanti nel sangue. La loro funzione principale è regolare la pressione osmotica del sangue, ma poiché dispongono di varie “tasche” idrofobiche, agiscono anche da trasportatori di acidi grassi a catena corta nel plasma sanguigno.  >> pagina 215  proteine Dal punto di vista molecolare una proteina può apparire come un gomitolo di ammi­noaci­di tenuti insieme da legami peptidici (vedi Unità 5, I macronutrienti, p. 143). La digestione di questi nutrienti richiede quindi che le proteine vengano in primo luogo , ovvero srotolate in modo da renderle meglio accessibili all’azione delle . denaturate proteasi La denaturazione avviene principalmente a opera dell’acido cloridrico prodotto dallo stomaco, che inoltre trasforma il pepsinogeno (enzima inattivo) in pepsina, la quale provvede a idrolizzare alcuni legami peptidici e a ottenere i primi polipeptidi. Nell’intestino l’ambiente chimico ritorna alla neutralità e i peptidi, ormai denaturati, vengono ridotti a dipeptidi e quindi ad dalle molteplici proteasi presenti nei succhi pancreatico ed enterico. amminoacidi A questo punto gli enterociti assorbono gli amminoacidi per diffusione facilitata. Gli amminoacidi vengono poi immessi nel circolo sanguigno per trasporto attivo e raggiungono infine il fegato attraverso la vena porta. GUIDA ALLO STUDIO Quali sono le sostanze coinvolte nella digestione dei lipidi e da quali organi vengono prodotte? 1. Qual è il destino degli acidi grassi dopo il loro assorbimento a livello intestinale? 2. Quali sono le principali fasi della digestione proteica? In quali organi avviene, e a opera di quali sostanze? 3.  >> pagina 215   L’assorbimento dei micronutrienti   Le sono molecole relativamente piccole e il loro assorbimento non richiede una specifica digestione. vitamine Le vitamine (A, D, E, K), e con esse gli omega-3 e omega-6, sono assorbite e metabolizzate assieme ad altri lipidi e rientrano nella composizione dei chilomicroni. liposolubili Le vitamine (gruppo B, C e H) vengono assorbite dagli enterociti per trasporto attivo e poi indirizzate al fegato via sangue. idrosolubili I attraversano il tubo digerente in forma ionica fino all’intestino tenue e crasso, dove sono assorbiti dagli enterociti per trasporto attivo. sali minerali L’assorbimento dell’ inizia nello stomaco e continua lungo il tubo digerente fino al retto. acqua L’acqua attraversa in entrambe le direzioni la mucosa intestinale in risposta ai gradienti osmotici. Alla conclusione del processo digestivo, in particolare a livello dell’intestino crasso, la maggior parte dei nutrienti è stata assorbita dagli enterociti ed è in transito verso il fegato: ciò crea un gradiente favorevole per il flusso osmotico dell’acqua dal lume verso gli enterociti e dagli enterociti al plasma del sangue. Le , infine, non vengono né digerite né assorbite nel loro transito all’interno del canale digerente; alcune di esse, le cosiddette fibre , vengono fermentate dai batteri nel colon, contribuendo a svolgere un’importante funzione regolatrice dell’organismo; altre, chiamate , trattengono acqua e favoriscono l’aumento di volume e lo scorrimento delle feci. fibre alimentari solubili insolubili GUIDA ALLO STUDIO In che modo vengono assorbiti i micronutrienti? 1. Qual è il destino di vitamine e sali minerali dopo il loro assorbimento? 2.  >> pagina 217  concetti in mappa