Biologia Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling Copyright © 2011 – he McGraw-Hill Companies srl Capitolo 41 Spunti di riflessione Figura 41.4 Dopo aver succhiato una grande quantità di sangue, la massa corporea di un animale ematofago aumenta in modo tale da impedirgli quasi di volare. Tuttavia il problema viene risolto grazie ad un adattamento che consente a questi animali di concentrare i nutrienti ed eliminare la maggior parte dell’acqua presente nel sangue non appena iniziano a succhiare. Quando il pasto è completato la maggior parte dell’acqua assunta è già stata eliminata. Figura 41.7 I dinosauri sauropodi erano erbivori che probabilmente erano dotati di uno stomaco tipo ventriglio in cui i sassolini favorivano la triturazione dei vegetali coriacei. Questi sassolini si sarebbe levigati dopo essere rimescolati per mesi o addirittura anni nel ventriglio. È noto che alcuni di questi sauropodi erano sprovvisti dei denti taglienti di cui sono dotati gli animali erbivori attuali, quindi la presenza di un ventriglio avrebbe facilitato la loro digestione come accade negli uccelli contemporanei. Figura 41.10 Il fatto di conservare la bile nella cistifellea, consente il suo rilascio esattamente nel momento in cui è necessaria, ad esempio in risposta ad un pasto; ciò è particolarmente utile per gli animali che fanno pasti abbondanti o saltuari. In assenza della cistifellea, la bile fluirebbe nell’intestino continuamente e la quantità di prodotto rilasciata non potrebbe essere aumentata in relazione alla quantità o al momento dell’assunzione del cibo. Figura 41.11 Il cotrasporto attivo richiede energia sotto forma di ATP. Quindi l’assorbimento dei nutrienti attraverso questo tipo di trasporto è un processo che richiede energia e quindi una parte del cibo regolarmente ingerito da un animale,è utilizzato per fornire l’energia necessaria ad assorbire i nutrienti. Figura 41.13 La colecistochinina inibisce l’attività dello stomaco. Questo è un esempio di controllo a feedback negativo. Quando il chimo arriva nell’intestino stimola la produzione di colecistochinina che favorisce la digestione, come illustrato nella figura. Contemporaneamente, la colecistochinina inibisce la contrazione della muscolatura dello stomaco in modo da rallentare l’entrata del chimo nell’intestino tenue. Questo consente di avere più tempo per controllare la digestione e l’assorbimento dei nutrienti nell’intestino senza che in questo si accumuli una eccessiva quantità di chimo. Nello stesso tempo, la colecistochinina inibisce la secrezione di acido da parte dello stomaco impedendo che il pH dell’intestino si abbassi in maniera eccessiva prima che intervengano gli ioni bicarbonato a neutralizzarlo. Test di autovalutazione 1. d 2. e 3. e 4. b 5. c 6. b 7. d 8. c 9. a 10. e Quesiti teorici 1. La digestione è il processo attraverso il quale le grosse molecole vengono degradate in molecole più piccole grazie all’azione degli enzimi e dell’acido. L’assorbimento è il trasporto delle molecole digerite e delle piccole molecole che non necessitano di essere digerite, attraverso le membrane epiteliali del canale alimentare e da qui nel liquido extracellulare di un organismo. 2. I carnivori mangiano animali vivi, carne cruda o liquidi di animali o anche carogne. I denti dei carnivori sono adatti per tagliare, afferrare, incidere, mordere, dilaniare, strappare e trattenere la preda; in genere non masticano a Biologia Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling Copyright © 2011 – he McGraw-Hill Companies srl lungo il loro cibo, ma possono farlo per facilitare la deglutizione. Gli erbivori sono dotati di mascelle potenti e muscolose e denti molari piatti e larghi per triturare le parti fibrose e coriacee dei vegetali; possono anche avere denti incisivi che sono utilizzati per brucare l’erba o altra vegetazione. La semplice osservazione dei tipi di denti di un animale spesso è sufficiente per stabilire se un animale è erbivoro, carnivoro o onnivoro. 3. Il gozzo è una dilatazione dell’esofago in cui il cibo è conservato e ammorbidito. I sassolini ingoiati dall’animale vengono accumulati nel ventriglio e aiutano a polverizzare il cibo. Entrambe queste funzioni sono adattamenti che favoriscono la digestione negli uccelli che, essendo sprovvisti di denti, non possono masticare il cibo. L’uomo come molti animali, mastica il cibo prima di ingoiarlo. Quesiti sperimentali 1. I ricercatori tagliarono i nervi collegati all’intestino di un cane. Dopo aver rimosso i nervi, iniettarono una soluzione acida direttamente nell’intestino dell’animale. L’acido iniettato nell’intestino stimolava la secrezione pancreatica. Questo suggeriva che fattori diversi da quelli nervosi dovevano aver mediato la comunicazione tra il tratto digestivo e le cellule secretici del pancreas. 2. Non tutti i ricercatori erano convinti che i nervi fossero stati completamente sezionati dall’intestino, infatti questa procedura era estremamente complicata. I ricercatori, nell’intento di dimostrare in maniera più convincente che altri fattori regolatori venivano prodotti dall’intestino, eseguirono un secondo esperimento. Primo, sezionarono una piccola porzione di intestino da un cane che venne immersa nell’acido, omogeneizzata e infine filtrata per ottenere un estratto. L’estratto, che si supponeva contenesse tutte le secrezioni intestinali prodotte in risposta all’acido, venne poi iniettato nel circolo sanguigno di un secondo cane. I risultati dimostrarono l’iniezione stimolava la secrezione del pancreas nel secondo cane. 3. I risultati suggerivano che i fattori venivano secreti dall’intestino tenue in seguito all’esposizione all’acido, come avviene quando il chimo proveniente dallo stomaco entra nell’intestino. Questi fattori probabilmente raggiungevano il pancreas attraverso la circolazione sanguigna. I ricercatori chiamarono questi fattori ormoni. Quindi l’apparato digerente era regolato, non solo dal sistema nervoso, ma anche da secrezioni chimiche e diverse parti dell’apparato digestivo erano in grado di comunicare tra loro attraverso gli ormoni.