1
Sylvia S. Mader
Immagini e
concetti
della biologia
2
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
C7 – Il sistema
digerente e la
nutrizione
3
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Gli animali hanno sistemi digerenti
adatti ai vari tipi di nutrizione
La digestione contribuisce
all’omeostasi rifornendo le cellule
del corpo delle sostanze nutritive.
Al sistema digerente sono
affidati i seguenti processi:
• ingestione;
• digestione meccanica;
• digestione chimica;
• assorbimento;
• eliminazione.
4
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Sintesi della
digestione chimica
delle macromolecole
La digestione chimica
richiede l’intervento di
enzimi secreti dal tubo
digerente o da ghiandole
accessorie che vi
riversano i loro succhi.
Essa consente di ottenere
molecole abbastanza
piccole da poter essere
assorbite dal tubo
digerente.
5
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Un sistema digerente completo
presenta compartimenti specializzati
La maggior parte degli animali ha un tubo digerente
completo. Esistono però alcuni animali, come le planarie
(vermi piatti), che sono dotati di tubo digerente
incompleto, il quale inizia e termina con la stessa
apertura.
6
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Un sistema digerente completo
presenta compartimenti specializzati
Un tubo digerente completo, come quello degli uccelli e
dei lombrichi, è fornito di una bocca e di un ano, oltre
che di comparti specializzati come il gozzo (per lo
stoccaggio temporaneo), il ventriglio (in cui il cibo viene
sminuzzato meccanicamente) e l’intestino (dove ha
luogo la digestione chimica).
7
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Il tubo digerente completo
dei mammiferi
Gli erbivori hanno un tubo
digerente lungo e suddiviso
in compartimenti specializzati
che ospitano i microrganismi
capaci di digerire la cellulosa
(spesso contenuti nel cieco).
I carnivori hanno tubi
digerenti molto più brevi. Il
loro cibo risulta in effetti
molto più facile da digerire e,
se è presente un cieco, è di
dimensioni contenute.
8
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Il tubo digerente completo dei
mammiferi erbivori ruminanti
Alcuni erbivori ruminanti (mucche, pecore) hanno grossi stomaci
suddivisi in quattro sacche: (1) rumine, (2) reticolo, (3) omaso e (4)
abomaso. Il rumine è una capiente camera di fermentazione che
ospita microrganismi.
9
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Il nostro sistema
digerente è adatto a
una dieta onnivora
Il sistema digerente umano è
un lungo tubo suddiviso in
distretti che parte dalla
bocca, continua con la
faringe, l’esofago, lo
stomaco, l’intestino tenue e
crasso e termina infine con
l’ano.
Il tubo digerente è coadiuvato
dal lavoro di alcuni organi
accessori.
10
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Nella bocca avvengono le prime fasi
della digestione meccanica e chimica
Il processo di demolizione degli
alimenti inizia nella bocca.
La funzione dei 32 denti
permanenti, di quattro tipi
diversi, è di sminuzzare il cibo
in frammenti adatti per essere
ingoiati.
Tre paia di ghiandole salivari
hanno il compito di secernere la
saliva, che contiene un enzima
digestivo.
La lingua ha il compito di
miscelare il cibo con la saliva.
11
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
L’esofago conduce il cibo allo stomaco
L’esofago è un tubo muscolare che parte dalla faringe e
giunge allo stomaco. Durante l’ingestione, il palato molle si
sposta all’indietro e la trachea verso l’alto; il bolo alimentare
entra così nell’esofago, l’unica via che può prendere, visto
che il passaggio dell’aria è sbarrato dall’epiglottide.
12
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
L’esofago conduce il cibo allo stomaco
Dopo che il bolo alimentare
è stato inghiottito, una
contrazione ritmica, detta
peristalsi, lo spinge lungo il
tubo digerente.
La peristalsi ha inizio
nell’esofago e prosegue in
tutti i distretti successivi del
tubo digerente.
13
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Nello stomaco si accumula il cibo e
ha luogo la digestione chimica
Lo stomaco ha tre funzioni:
• accumula il cibo;
• dà inizio alla digestione
delle proteine;
• modula lo spostamento
del cibo parzialmente
digerito nell’intestino tenue.
Le ghiandole gastriche
secernono i succhi gastrici,
contenenti un precursore
dell’enzima pepsina, acido
cloridrico e muco.
14
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Nell’intestino tenue termina la digestione
chimica e sono assorbiti i nutrienti
L’intestino tenue è un tubo lungo mediamente 6 m; i primi 25
cm circa corrispondono al duodeno, dove sboccano i dotti che
riversano la bile, prodotta dal fegato, e i succhi pancreatici,
prodotti dal pancreas. Gli enzimi della bile e dei succhi
pancreatici digeriscono i carboidrati, le proteine e i grassi.
15
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Nell’intestino tenue termina la digestione
chimica e sono assorbiti i nutrienti
La parete interna dell’intestino tenue contiene pieghe digitiformi
chiamate villi, che sono a loro volta provviste di migliaia di
microscopiche estroflessioni chiamate microvilli, le quali aumentano
enormemente la superficie di assorbimento.
Inoltre, i villi secernono gli enzimi intestinali che concludono il processo
della digestione chimica.
16
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
I prodotti del pancreas e del fegato
contribuiscono alla digestione chimica
Il pancreas, il fegato e la
cistifellea sono organi
digerenti accessori e
producono o raccolgono
degli importanti enzimi
digestivi.
Il pancreas produce il
succo pancreatico.
Il fegato produce la bile, un
fluido che viene raccolto
nella cistifellea.
17
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Lo stomaco e il duodeno sono anche
organi ghiandolari endocrini
Sia lo stomaco sia il duodeno,
oltre alle rispettive funzioni di
avvio alla digestione e di
secrezione enzimatica che
degrada gli alimenti, svolgono
anche funzioni endocrine e
producono degli ormoni.
Lo stomaco produce la gastrina,
che aumenta l’attività secretoria
delle ghiandole gastriche.
Il duodeno produce la secretina
e la colecistochinina, che
stimolano la digestione dei grassi
e delle proteine.
18
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Il malfunzionamento del fegato ha
effetti sull’intero organismo
Le principali malattie che colpiscono il fegato sono:
• l’itterizia, causata da una quantità troppo elevata di
pigmenti biliari nel sangue;
• le epatiti virali, infiammazioni del fegato causate da
virus;
• la cirrosi epatica, in cui il tessuto epatico è sostituito
da tessuto fibroso cicatriziale inattivo, fortemente
correlata all’alcolismo o all’intossicazione da farmaci;
• il cancro al fegato, spesso asintomatico.
19
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
L’intestino crasso assorbe l’acqua e
prepara gli scarti da eliminare
L’intestino crasso
comprende i tre tratti
chiamati cieco, colon e
retto e termina con l’ano.
Questa parte del tubo
digerente ha il compito di
assorbire acqua, minerali e
vitamine; inoltre, esso
raccoglie e accompagna
all’espulsione i materiali
indigeriti.
20
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
L’intestino crasso assorbe l’acqua e
prepara gli scarti da eliminare
Il cieco è il primo tratto dell’intestino crasso e ha il
compito di digerire parte dei materiali non digeriti a monte,
in particolare le fibre vegetali, di riassorbire sali e di
lubrificare la massa di materiale in transito.
Nel cieco si trova anche l’appendice, che gioca un ruolo
difensivo nelle infezioni.
Il colon ha il compito di riassorbire acqua e minerali dalla
materia in transito prima dell’espulsione.
Il retto espelle i residui della digestione, raccolti sotto
forma di feci, attraverso l’ano.
21
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
L’alimentazione deve fornire tutti i
nutrienti in dosi bilanciate
I principali nutrienti sono i carboidrati, i lipidi o grassi, le
proteine, i minerali e le vitamine.
Un esempio di etichetta alimentare con i valori nutrizionali di una confezione di cereali,
dove sono indicate le diverse tipologie di nutrienti principali.
22
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
I carboidrati forniscono energia di pronto
uso e fibre utili al transito intestinale
I carboidrati sono presenti negli alimenti sotto forma di zuccheri,
amidi e fibre.
Dopo essere stati assorbiti dal tubo digerente nel flusso
sanguigno, tutti gli zuccheri vengono convertiti in glucosio e
vanno a rifornire le cellule, per le quali esso rappresenta la fonte
diretta di energia.
In una dieta bilanciata è importante considerare anche la qualità
dei carboidrati: quelli complessi dovrebbero essere soprattutto
integrali, gli zuccheri semplici andrebbero contenuti.
Le fibre comprendono vari carboidrati indigeribili, ma sono
importanti poiché stimolano il movimento dell’intestino crasso e
facilitano il transito intestinale.
23
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
I lipidi forniscono energia per l’utilizzo
a lungo termine
Come i carboidrati, i trigliceridi (grassi e oli) forniscono
alle nostre cellule energia, tuttavia i grassi vengono
immagazzinati nel corpo nelle cellule adipose, per un uso a
lungo termine.
I cibi di derivazione animale contengono acidi grassi
saturi, mentre gli oli di origine vegetale contengono acidi
grassi insaturi.
Il colesterolo è un lipide molto importante per gli organismi
animali; esso viene sintetizzato nel fegato e solo una
piccola parte viene assunta con l’alimentazione: ne sono
abbastanza ricchi gli alimenti di origine animale.
24
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Le proteine forniscono «materiale da
costruzione» per le cellule
Le proteine vengono digerite sotto forma di
amminoacidi, che le cellule usano per sintetizzare
centinaia di tipi diversi di proteine.
Dei 20 amminoacidi, otto sono essenziali, cioè vanno
assunti con la dieta in quanto non sintetizzabili dalle
nostre cellule.
Gli alimenti ricchi di proteine includono le uova, i
latticini, la carne, il pesce, i legumi.
25
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
I minerali svolgono diversi ruoli
metabolici e strutturali
I minerali sono delle sostanze inorganiche non
energetiche indispensabili al nostro organismo.
Essi regolano le reazioni biochimiche, sono incorporati
in tessuti o in speciali molecole, sono parte integrante
della contrazione muscolare e della trasmissione
dell’impulso nervoso; nel loro complesso, dunque, essi
permettono ai vari meccanismi del corpo umano di non
«incepparsi».
I principali minerali primari e in tracce indispensabili per
il nostro organismo sono: calcio, fosforo, potassio,
sodio, cloro, magnesio, zinco, ferro, rame, iodio,
selenio.
26
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Le vitamine hanno un importante
ruolo regolatore del metabolismo
Le vitamine sono composti organici che regolano varie attività
metaboliche e che devono essere presenti nella dieta.
Le vitamine idrosolubili comprendono la vitamina C, le vitamine del
gruppo B e la vitamina H.
Le vitamine liposolubili comprendono la vitamina A, la vitamina D, la
vitamina E e la vitamina K.
Le vitamine C, E e A hanno un’importante funzione antiossidante.
Le vitamine del gruppo B sono importanti per la respirazione cellulare
e la produzione di emoglobina; molte di esse sono dei coenzimi.
La vitamina D è importante per lo sviluppo e mantenimento delle ossa.
La vitamina H è un coenzima necessario per il metabolismo.
La vitamina K è legata alla coagulazione del sangue.
27
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
L’obesità, le malattie correlate e i
disordini alimentari
Si definisce obesità quella condizione in cui si supera il
30% del peso forma. L’obesità, quasi sempre legata anche
alla sedentarietà, è associabile al diabete di tipo 2 e a
malattie cardiovascolari.
Altri disordini alimentari piuttosto comuni comprendono
l’anoressia nervosa, caratterizzata da un’irrazionale
paura di ingrassare che si traduce nel rifiuto di mangiare
anche il minimo indispensabile per mantenere un peso
salutare, e la bulimia nervosa, caratterizzata da un
comportamento ciclico di abbuffate e uso di lassativi o
vomito autoindotto per evitare l’aumento di peso.
28
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
