apparato digerente
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Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente 1. A che cosa servono gli alimenti 2. Nutrienti organici: i carboidrati 3. Nutrienti organici: i lipidi 4. Nutrienti organici: le proteine 5. Nutrienti organici: le vitamine 6. I nutrienti inorganici 7. Di quanto cibo abbiamo bisogno? 8. La nutrizione, il metabolismo e la digestione 9. Il nostro apparato digerente 10. L’apparato digerente degli altri animali Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 1 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Gli alimenti Con l’alimentazione il corpo assume energia e materiali per costruire nuove cellule. Gli alimenti contengono le stesse sostanze chimiche di cui è fatto il nostro corpo. Inoltre contengono energia che le piante hanno catturato dalla luce solare. Gli alimenti possono avere: • funzione energetica • funzione plastica • funzione regolatrice e protettiva. Indice le sostanze che formano il nostro corpo carboidrati (1%) sali minerali (5%) vitamine (tracce) proteine (16%) lipidi (13%) per il 65% (cioè quasi i due terzi) siamo fatti di acqua Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 2 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Gli alimenti Le sostanze contenute nei cibi sono dette princìpi nutritivi o nutrienti. sostanze organiche sostanze inorganiche Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 3 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti organici ‒ I carboidrati Gli zuccheri o carboidrati: fruttosio (monosaccaride) • sono sostanze organiche fragole glucosio (monosaccaride) sangue formate da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno • forniscono energia all’organismo molto velocemente saccarosio (disaccaride) zucchero da tavola amido (polisaccaride) cereali • si distinguono, a seconda della complessità della molecola, in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi • si trovano soltanto negli alimenti di origine vegetale Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 4 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti organici ‒ I carboidrati amido glucosio L’amido: La cellulosa: • è un polisaccaride • è un polisaccaride • è la riserva alimentare • forma il materiale di sostegno indispensabile per la germinazione dei semi delle piante • è fonte di glucosio per tutti i viventi delle piante • soltanto gli erbivori la digeriscono (noi no) Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 5 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti organici ‒ I lipidi lipidi allo stato solido e liquido burro olio I lipidi sono la nostra principale riserva di energia: • si chiamano grassi se a temperatura ambiente sono solidi • si chiamano oli se a temperatura ambiente sono liquidi • si trovano in alimenti di origine animale e vegetale • non sono idrosolubili ma liposolubili: si sciolgono in altri grassi Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 6 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti organici ‒ I lipidi i grassi macchiano la carta Nel nostro corpo i lipidi hanno funzioni importanti: • la membrana cellulare è fatta di fosfolipidi • la mielina che ricopre i nervi è fatta di lipidi • nel sangue i lipidi trasportano vitamine in tutto l’organismo. Per riconoscere i cibi che contengono grassi, strofinateli su un foglio e poi lasciate asciugare: sulla carta rimarrà una macchia traslucida. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 7 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti organici ‒ Le proteine enzima aminoacidi glucosio Le proteine sono i «mattoni» con cui sono fatte le cellule: • sono polimeri formati da 20 composti chiamati aminoacidi • hanno funzione plastica azione dell’enzima fruttosio e anche regolatrice • funzionano male sopra i 40 ºC o in presenza di acidi. Sono proteine anche gli enzimi, che hanno il ruolo di catalizzatori delle reazioni biochimiche. Un esempio di enzima al lavoro: questo è specializzato nella sintesi del saccarosio. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 8 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti organici ‒ Le proteine Versate qualche goccia di acqua ossigenata su alcuni pezzi di cibi crudi e di cibi bolliti. Vedrete che soltanto sui cibi crudi si sviluppa un po’ di effervescenza. la carne cruda contiene enzimi che spezzano la molecola del perossido di idrogeno Le cellule contengono un enzima che spezza la molecola dell’acqua ossigenata (H2O2) in acqua e ossigeno. Le alte temperature della cottura distruggono l’enzima. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 9 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti organici ‒ Le vitamine Le vitamine sono composti organici con funzione regolatrice. Sono indispensabili, in piccole quantità, per il funzionamento del nostro organismo. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 10 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti organici ‒ Le vitamine Le vitamine sono composti organici con funzione regolatrice. Sono indispensabili, in piccole quantità, per il funzionamento del nostro organismo. vitamina A vitamina B12 la vitamina A è indispensabile per vedere bene quando c’è poca luce; la si ottiene dal carotene la vitamina B12 è necessaria per la formazione dei globuli rossi del sangue vitamina D vitamina C la vitamina D è prodotta sotto la pelle quando ci esponiamo ai raggi solari: rende possibile il processo di ossificazione la vitamina C aiuta i globuli bianchi del sangue a proteggere l’organismo dalle infezioni Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 11 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti inorganici ‒ L’acqua Pesate alcuni cibi, poi fateli essiccare in forno e quindi pesateli di nuovo. Confrontando le due misure, scoprirete che il cibo è fatto per lo più di acqua. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 12 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Nutrienti inorganici ‒ I sali minerali iodio calcio e fosforo tiroide sodio e cloro ossa stomaco Oltre all’acqua, le altre sostanze inorganiche che assumiamo con gli alimenti sono i sali minerali, che hanno funzione plastica e regolatrice. Dai sali minerali il nostro organismo estrae molti elementi chimici indispensabili per la vita delle cellule. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 13 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Il fabbisogno energetico 2000‒2500 kcal 4000‒4500 kcal 2500‒3500 kcal Il fabbisogno energetico: • è la quantità di energia che il nostro corpo richiede ogni giorno • si misura in kilocalorie (kcal) • dipende dall’attività che si svolge Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 14 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Come alimentarsi in modo corretto Per soddisfare il nostro fabbisogno energetico, le kilocalorie che assumiamo devono provenire da: Inoltre il cibo che copre il nostro fabbisogno deve essere distribuito in modo equilibrato nei tre pasti: carboidrati 65% proteine 15% grassi 20% cena 35% colazione 25% pranzo 40% Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 15 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Come alimentarsi in modo corretto Una dieta bilanciata ed equilibrata deve comprendere tutti i princìpi nutritivi. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 16 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice Come alimentarsi in modo corretto Una dieta bilanciata ed equilibrata deve comprendere tutti i princìpi nutritivi. A parità di massa, il cioccolato contiene 10 volte più energia rispetto alle banane! Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 17 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente La nutrizione Indice assunzione del cibo il primo passo è l’assunzione del cibo, che è costituito da sostanze complesse poi viene la digestione, che nello stomaco e nell’intestino tenue trasforma le sostanze complesse in sostanze semplici quindi ha luogo l’assorbimento delle sostanze semplici, adatte per nutrire le cellule, da parte dell’intestino digestione assorbimento espulsione delle feci segue la distribuzione delle sostanze semplici alle cellule mediante l’apparato circolatorio (cioè tramite il sangue) distribuzione infine l’assimilazione trasforma di nuovo le sostanze semplici in sostanze complesse necessarie per il metabolismo delle cellule Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 assimilazione 18 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente ghiandole salivari bocca faringe esofago fegato cardias piloro stomaco pancreas intestino tenue intestino crasso valvola ileocecale Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 19 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente (1) Nella bocca inizia la digestione. palato lingua ghiandole sottolinguali ghiandole sottomascellari ghiandole parotidi epiglottide faringe esofago trachea La saliva lubrifica il cibo e inizia a trasformarlo chimicamente, con l’enzima ptialina che spezza l’amido in disaccaridi. Il cibo frantumato e impastato, chiamato bolo alimentare, passa poi dalla bocca alla faringe. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 20 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente (2) La faringe e l’esofago: il cibo è in transito verso lo stomaco. con la deglutizione l’epiglottide si abbassa Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 21 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente (3) Nello stomaco il cibo si accumula e diventa liquido. cardias fegato cistifellea mucosa dello stomaco stomaco la mucosa dello stomaco al microscopio piloro Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 22 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente (4) Nello stomaco il cibo si accumula e diventa liquido. Il succo gastrico contiene la pepsina, un enzima che spezza le proteine in piccoli frammenti. pepsina proteina spezzata Il bolo ora è detto chimo e attraverso il piloro (una valvola muscolare) passa all’intestino. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 23 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente (5) Nell’intestino tenue si conclude la digestione. piloro duodeno stomaco digiuno ileo valvola ileocecale Un semplice modello della peristalsi, la contrazione dei muscoli involontari intorno all’intestino, che fa avanzare il chimo nel tubo digerente. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 24 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente (6) Il fegato e il pancreas producono rispettivamente la bile e il succo pancreatico. dotto coledoco tripsina fegato stomaco cistifellea pancreas aminoacidi duodeno La bile è un liquido verdastro, molto amaro, immagazzinato nella cistifellea; i sali biliari emulsionano i lipidi. La tripsina del succo pancreatico è l’enzima che completa la digestione delle proteine iniziata nello stomaco dalla pepsina. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 25 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente (7) villo intestinale Nell’intestino tenue ha inizio l’assorbimento. microvilli vaso chilifero capillari vasi chiliferi al microscopio La parete dell’intestino tenue ha molte pieghe e milioni di piccole sporgenze, i villi intestinali. I vasi chiliferi assorbono le sostanze alimentari semplici, che sono poi distribuite a tutte le cellule dal sistema circolatorio e dal sistema linfatico. Le cellule poi le trasformeranno di nuovo in sostanze complesse con l’assimilazione. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 26 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente (8) L’intestino crasso assorbe acqua e sali ed elimina i prodotti di rifiuto. Il materiale non assorbito nell’intestino tenue attraversa la valvola ileocecale e raggiunge l’intestino crasso, che è suddiviso in cieco, colon e retto. colon ascendente colon trasverso cieco appendice colon discendente retto ano Qui vivono molti batteri che si nutrono del materiale non digerito e con processi di fermentazione producono le vitamine B1, B2 e K. Tutto ciò che resta del cibo originario (cellulosa, cellule morte, acqua e batteri) passa poi nel retto ed è espulso in forma di feci attraverso l’ano. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 27 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente degli altri animali Gli anfibi e i rettili hanno la lingua, che è invece assente nei pesci. Le rane e i camaleonti sono capaci di estroflettere la lingua, proiettandola in avanti per catturare gli insetti grazie a un liquido vischioso. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 28 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente degli altri animali Nei serpenti la mascella non è direttamente articolata con la mandibola: così la bocca può dilatarsi per inghiottire grosse prede. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 29 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente degli altri animali Gli uccelli non hanno denti, ma soltanto un becco molto specializzato. negli uccelli insettivori il becco è sottile e molto preciso nelle sue azioni nei granivori il becco è corto e tozzo: funziona come uno schiaccianoci nelle anatre è piatto per filtrare grandi quantità di acqua e trattenere le particelle di cibo nei rapaci il becco è ricurvo, a forma di uncino, per ghermire le prede Gli uccelli hanno due stomaci: lo stomaco muscolare serve per triturare il cibo mentre lo stomaco ghiandolare produce i succhi gastrici. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 30 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente degli altri animali I mammiferi erbivori detti ruminanti hanno uno stomaco suddiviso in quattro parti: rumine, reticolo, omaso e abomaso. esofago reticolo omaso intestino tenue L’intestino arriva a 60 metri e il rumine ha un volume di ben 100 litri! l’apparato digerente dei bovini abomaso rumine In un giorno la mucca può produrre 190 litri di saliva. Al pascolo i vegetali si accumulano nel rumine, dove i batteri digeriscono la cellulosa. Poi durante il riposo l’animale rigurgita il cibo e lo mastica. Infine nell’abomaso avviene la digestione. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 31 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente degli altri animali Molti organismi unicellulari assumono il cibo circondandolo con gli pseudopodi (cioè prolungamenti del corpo cellulare), per poi digerirlo. Questa ameba (protozoo eterotrofo) ha appena «inghiottito» un paramecio. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 32 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente degli altri animali borsa melaria Gli insetti hanno tra esofago e stomaco l’organo chiamato ingluvie, dove il cibo si accumula prima di passare alla digestione. Nell’ape quest’organo è chiamato borsa melaria, perché è qui che si trasforma in miele il nettare succhiato dai fiori. stomaco Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 33 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente degli altri animali Nei ragni la digestione avviene fuori del corpo. Immobilizzano la loro preda, iniettano enzimi che ne digeriscono i tessuti, poi succhiano i liquidi così prodotti. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 34 Tema C – Capitolo 3 – L’apparato digerente Indice L’apparato digerente degli altri animali Le stelle di mare usano il sistema idraulico dei pedicelli a ventosa per divaricare le due conchiglie dei molluschi bivalvi. Poi emettono il proprio stomaco all’esterno del corpo e avvolgono così il mollusco catturato, digerendolo sul posto. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 35
