Apparato digerente, digestione e assorbimento dei nutrienti

Apparato Digerente e Processi Fisiologici

Funzioni del Cibo e Digestione

APPARATO DIGERENTE, DIGESTIONE E ASSORBIMENTO · Funzione del cibo: o Fonte di energia e nutrienti (glucidi, proteine, lipidi, vitamine, sali minerali) ○ Digestione: trasformazione di sostanze complesse in sostanze più semplici o Assorbimento: nutrienti assorbiti e utilizzati per: Metabolismo (es. sangue, organi, tessuti) · Energia (ATP, calore, movimento) · Riserva (sostanze di riserva) o Espulsione: feci, urine, sudore

Struttura dell'Apparato Digerente

APPARATO DIGERENTE: STRUTTURA · Organi principali: o Cavità orale (bocca) ○ Faringe ○ Esofago ○ Stomaco ○ Intestino tenue (duodeno, digiuno, ileo) o Intestino crasso (cieco, colon, retto) · Ghiandole annesse: ○ Ghiandole salivari (ptialina) 1○ Ghiandole gastriche (pepsina) o Pancreas (enzimi vari) ○ Fegato (bile) ○ Ghiandole enteriche (enzimi vari)

Digestione dei Nutrienti

Digestione dei Glucidi

LA DIGESTIONE DEI NUTRIENTI · Glucidi: o Bocca: digestione meccanica (denti, lingua) e chimica (ptialina, amido -> destrine, maltosio) o Duodeno: amilasi pancreatica, demolizione amido -> destrine, maltosio ○ Digiuno: enzimi enterici (destrinasi, maltasi, saccarasi, lattasi) trasformano disaccaridi in monosaccaridi ○ Prodotti finali: glucosio (da amido, destrine, maltosio, saccarosio, lattosio)

Digestione dei Protidi

● Protidi: ○ Stomaco: succhi gastrici (HCl, pepsina) digeriscono proteine - polipeptidi o Duodeno: proteasi pancreatiche (tripsina, chimotripsina) scompongono polipeptidi ○ Digiuno: peptidasi scompongono oligopeptidi e dipeptidi in AA liberi o Prodotti finali: AA liberi (da proteine, polipeptidi, oligopeptidi, dipeptidi)

Digestione dei Lipidi

· Lipidi: o Duodeno: bile (fegato) e lipasi pancreatica demoliscono trigliceridi glicerolo, acidi grassi o Digiuno: grassi complessi (AG a catena lunga, colesterolo) trasformati in chilomicroni 2o Prodotti finali: glicerolo, acidi grassi, vitamine liposolubili, fosfolipidi -> chilomicroni

Assorbimento dei Nutrienti

Processo di Assorbimento

ASSORBIMENTO DEI NUTRIENTI · Intestino tenue: assorbimento di monosaccaridi, AA liberi, glicerolo, acidi grassi (AG a catena corta) tramite i villi intestinali . Chilomicroni: entrano nella circolazione linfatica, arrivano al fegato tramite vena porta · Assorbimento nel sangue: zuccheri, AA, glicerolo, AG a catena corta -> vena porta -> fegato

Intestino Crasso e Fegato

Funzioni dell'Intestino Crasso

INTESTINO CRASSO · Funzioni: ○ Produzione di muco per facilitare l'eliminazione delle feci o Assorbimento di acqua e sali minerali ○ Flora microbica (sintesi di vitamine B, K e difesa immunitaria) o Fibra vegetale facilita l'eliminazione e regolarizza l'intestino

Funzioni del Fegato

FUNZIONI DEL FEGATO · Funzioni principali: ○ Produzione della bile o Sintesi di proteine, glicogeno, colesterolo o Immagazzinamento di glicogeno, ferro, vitamine o Inattivazione di sostanze tossiche 3

Chimica di Base e Organica

La Chimica di Base

LA CHIMICA DI BASE E LA CHIMICA ORGANICA LA CHIMICA DI BASE La materia è formata da particelle piccolissime dette ATOMI. Ogni atomo è costituito da: · Nucleo centrale con protoni (p+ carica positiva) e neutroni (n0 carica neutra). · Orbitali con elettroni (e- carica negativa). Gli atomi sono elettricamente neutri poiché il numero di protoni equivale a quello degli elettroni. Esempi di Atomi: · O (Ossigeno) · CI (Cloro) · H (Idrogeno) · C (Carbonio) · N (Azoto) · Fe (Ferro) · Na (Sodio) · Ca (Calcio) Valenza degli atomi: · 1: H, Na, K, CI, F · 2: O, S, Ca, Mg · 3: N, AI, B, P · 4: C, Si, S · 5: P, N, I ● 6: S Gli atomi si aggregano tramite legami chimici per formare molecole. Esempi di Molecole: · H2O (Acqua) · CO2 (Anidride carbonica) · 02 (Ossigeno) · CH4 (Metano) · NH3 (Ammoniaca) · NaCI (Cloruro di sodio)

La Chimica Organica

LA CHIMICA ORGANICA Studia i composti del Carbonio (C). 4· Il carbonio forma strutture tetraedriche con angoli di 109,5°. . Può legarsi con altri atomi di carbonio formando catene. Esempi di Idrocarburi: · Metano (C1) · Etano (C2) · Propano (C3) · Butano (C4) · Pentano (C5) Tipi di legami tra atomi di Carbonio: · Semplice: C-C (Alcani, saturi) · Doppio: C=C (Alcheni, insaturi) · Triplo: C=C (Alchini, insaturi) Esempi di Nomenclatura: · Esano (C-C-C-C-C-C) · Butene (C-C=C-C) · Pentino (C-C=C-C-C)

I Gruppi Funzionali

I GRUPPI FUNZIONALI Definiscono le proprietà chimiche dei composti organici. Nome Formula Classe Desinenza Ossidrile R-OH Alcol -olo Aldeide R-CHO Aldeide -ale Chetone R-CO-R1 Chetone -one Carbossilico R-COOH Acido carbossilico Acido -oico Etereo R-O-R1 Etere -etere Estereo R-COO-R1 Estere -ato di R' Amminico R-NH2 Ammina -ammina Esempi di Sostanze: · Etanolo (C2H5OH) · 2-Pentanone (CH3COC3H7) · Dietil etere (C2H50C2H5) · Butanil ammina (C4H9NH2) 5· Acido pentanoico (C4H9COOH) · Etanoato di etile (CH3COOC2H5)

I Glucidi

Definizione e Zucchero Principale

I GLUCIDI I GLUCIDI · Definizione: Detti anche carboidrati o zuccheri, sono importanti per gli organismi vegetali e costituiscono circa l'1% del corpo umano, ma hanno funzioni fondamentali. · Zucchero principale: Glucosio ○ Prodotto nelle piante e nelle alghe attraverso la fotosintesi clorofilliana: 6 CO2 + 6 H2O + energia solare - C6H1206 + 6 02 ○ Composto ternario: C (carbonio), H (idrogeno), O (ossigeno) ○ Contengono gruppi ossidrili (-OH), per cui vengono detti poli-alcoli

Classificazione dei Glucidi

CLASSIFICAZIONE DEI GLUCIDI 1. Glucidi Semplici · Monosaccaridi (1 molecola) ○ Pentosi (5 atomi di C) Ribosio (C5H1005): presente in DNA, RNA, ATP, coenzimi Arabinosio, Xilosio: in crusca e corteccia ○ Esosi (6 atomi di C) Glucosio (C6H1206): miele, frutta, sangue Fruttosio (C6H1206): frutta, miele Galattosio (C6H1206): ghiandole mammarie, combinato nel latte Mannosio: manna, resina di frassino · Disaccaridi (2 molecole) ○ Saccarosio = Glucosio + Fruttosio (barbabietola, canna da zucchero) Lattosio = Glucosio + Galattosio (latte dei mammiferi) ○ ○ Maltosio = Glucosio + Glucosio (idrolisi dell'amido, orzo germinato) ○ Cellobiosio = Glucosio + Glucosio (idrolisi della cellulosa) 2. Glucidi Complessi · Omo-polisaccaridi (centinaia-migliaia di molecole) ○ Amido ○ Cellulosa ○ Glicogeno · Oligosaccaridi (3-10 molecole) 6o Xilosio, Mannosio, Raffinosio, Chitina · Etero-polisaccaridi (centinaia-migliaia di molecole) ○ Acido ialuronico, Glico-proteine, Pectine

Caratteristiche dei Monosaccaridi

CARATTERISTICHE DEI MONOSACCARIDI · Possono avere forme isomere (stessa formula, diversa disposizione spaziale) · Esistono in forma D (destrogiro) o L (levogiro) · Formule di Haworth: ○ D-Glucosio (aldoso) ○ D-Fruttosio (chetoso) ○ D-Galattosio (aldoso)

Legami Chimici e Idrolisi

LEGAMI CHIMICI E IDROLISI · Legame a: il gruppo -OH sul carbonio-1 è sotto il piano dell'anello · Legame ß: il gruppo -OH sul carbonio-1 è sopra il piano dell'anello · Idrolisi: ○ Saccarosio - glucosio + fruttosio (zucchero invertito) ○ Lattosio - glucosio + galattosio (intolleranza al lattosio per deficit di lattasi) ○ Maltosio - glucosio + glucosio (usato nella produzione della birra)

I Polisaccaridi

Definizione e Classificazione dei Polisaccaridi

I POLISACCARIDI Polisaccaridi · Definizione: Molecole composte da molti zuccheri. · Classificazione: ○ Omopolisaccaridi (composti da un solo tipo di zucchero) ○ Eteropolisaccaridi (composti da diversi zuccheri)

Omopolisaccaridi: Amido

Omopolisaccaridi Amido . Ben digeribile tramite ptialina (amilasi salivare) e amilasi pancreatica. · Idrolisi dell'amido -> destrine -> digerite dalle destrinasi enteriche. · Destrine: Catene di glucosio che si formano durante la cottura e la digestione. · Digestione dell'amilosio -> maltosio -> glucosio. Componenti dell'Amido: 7· Amilosio (20%): ○ Catene di circa 300 glucosi a spirale con legami a 1,4 glicosidici. ○ Solubile in acqua calda -> forma il gel d'amido. · Amilopectina (80%): ○ Catene di circa 5000 glucosi con legami a 1,4 e 1,6 glicosidici. ○ Insolubile in acqua calda, trattiene acqua e si gonfia. Fonti di amido: · Cereali: Grano, orzo, farro, mais, riso, avena. · Tuberi: Patata, batata, tapioca. · Cereali simili: Grano saraceno, quinoa. · Legumi: Fagioli, piselli, ceci. · Semi: Castagne. · Nota: Il riso è il cereale più digeribile per via della sua struttura.

Omopolisaccaridi: Cellulosa

Cellulosa · Legami ß glicosidici -> non digeribile dall'uomo (manca l'enzima cellulasi). · Presente nelle pareti cellulari vegetali (ortaggi, insalata, crusca dei cereali). · Struttura: Catene lineari di glucosio. · Insolubile o parzialmente solubile in cottura. · Componente principale della fibra vegetale.

Omopolisaccaridi: Glicogeno

Glicogeno · Legami a glicosidici. · Riserva energetica negli animali e nell'uomo. · Accumulato nel fegato e nei muscoli. · Struttura altamente ramificata.

Omopolisaccaridi: Chitina

Chitina · Componente strutturale del carapace di crostacei ed esoscheletro degli insetti. · Formata da catene di acetil-glucosammina.

Eteropolisaccaridi

Eteropolisaccaridi Emicellulose · Presenti nei tessuti e pareti cellulari vegetali. · Spesso associate alla cellulosa. · Esempi: Xilani, Pentosani, Galattani. Muco-polisaccaridi . Presenti nei tessuti animali, specialmente nel tessuto connettivo. · Composti da esoso-ammine + acido uronico. 8· Esempio: Acido ialuronico. Glico-proteine · Regolano il metabolismo fisiologico. · Proteine + zuccheri. · Esempi: Collagene, globuline, sieroalbumine, immunoglobuline (sistema immunitario). Pectine . Associate alla cellulosa, presenti in frutta e verdura. · Danno consistenza alla polpa. · Con zuccheri e acidi -> formano gelatine (usate per confetture, salse, gelati). · Composte da acido galatturonico + alcool.

La Fibra Alimentare

Caratteristiche e Classificazione della Fibra

La Fibra Alimentare . Composti glucidici non digeribili, quindi apporto energetico nullo o quasi. · Presente in: Cereali integrali, frutta, verdura, legumi. . Non presente negli alimenti di origine animale. Classificazione · Fibra Insolubile: Prevale in cereali integrali, verdure. · Fibra Solubile: Prevale in frutta, legumi. Esempi di fibre: · Insolubili: Cellulosa, emicellulosa, lignina. · Solubili: Pectine, polisaccaridi, gomme (non veri glucidi).

Benefici e Rischi della Fibra

Benefici della fibra (Assunzione consigliata: 25-30g/die) 1. Regola l'intestino e previene la stitichezza. 2. Elimina sostanze tossiche dall'organismo. 3. Riduce l'assorbimento di grassi e rallenta l'assorbimento degli zuccheri. 4. Favorisce il senso di sazietà -> riduce l'eccesso calorico. 5. Favorisce la flora intestinale positiva (es. bifidobatteri). Rischi dell'eccesso di fibra (>45g/die) · Infiammazione intestinale. · Acido fitico (fitati) nella fibra può impedire l'assorbimento di calcio (Ca), ferro (Fe) e zinco (Zn). 9

Indice e Carico Glicemico

Indice Glicemico (IG)

Indice Glicemico (IG) e Carico Glicemico (CG) Indice Glicemico (IG) Definizione: Misura la velocità con cui un alimento aumenta la glicemia. Valore di riferimento: Glucosio = 100 Come si misura: 1. 10 volontari assumono 50g di carboidrati da un alimento. 2. Si prelevano campioni di sangue ogni 15-30 min per 2 ore. 3. Si traccia la curva glicemica 4. Si calcola l'area sotto la curva (Area alimento / Area glucosio) * 100. Classificazione IG: - Basso: < 55 - Medio: 55-70 - Alto: > 70 Fattori che influenzano IG: V Cottura (riso parboiled, risotto, patate fritte) Maturazione (mela verde/gialla) Varietà (riso bianco vs. integrale) Fibre (più fibre = IG più basso) Composizione dell'amido (amilosio riduce IG) Metabolismo individuale 10