Bioquímica de la Digestión Monogástricos

y Aves

Universidad Nacional del NordesteFacultad de Ciencias Veterinarias

Cátedra de Bioquímica

Prof. M.V. Enrique C. Almirón

DIGESTIÓN

• Comprende procesos físicos y químicosmediante los cuales los alimentos se degradan a partículas pequeñas y son solubilizadas para ser absorbidas.

• entidad inseparable el sistema –APARATO DIGESTIVO-ALIMENTO, por ser el 1º dependiente del 2º.

Clasificación: Alimentos Origen animal

• Harina de pescado,• Sustituto lácteo.

Origen vegetal • Granos de cereales (maíz, sorgo, girasol,

entre otros) • Pasturas

Inorgánicos • Sales minerales• Suplementos inorgánicos

De acuerdo a su estructura química

pueden ser: GLUCIDOS, LIPIDOS,

PROTEÍNAS, VITAMINAS, MINERALES

(Macroelementos y Oligoelementos),

AGUA y OXIGENO.

Clasificación Animales domésticos:

Carnívoros: alimentos de origen animal • Perros, gatos y aves de rapiña.

Herbívoros: alimentos de origen vegetal• Monogástricos: caballos, conejos, cobayos.• Poligástricos (rumiantes): bovinos, ovinos y

caprinos. Aves. Omnívoro: alimentos vegetales y animal

• Monogástricos: cerdo, rata, hombre.

Carnívoros y omnívoros poseen un estómago relativamente simple, denominándose :

MONOGASTRICOS

Algunos herbívoros, presentan un estómago con más de una cavidad denominándose POLIGASTRICOS

Procesos digestivos

Boca: masticación y deglución• Saliva

Electrolitos: por bomba de Na+, K ATPasa. • Acción digestiva:

Amilasa: Glándulas linguales: Lipasa lingual.

• Otras acciones: lubricante (mucina), defensa, protectora.

1) G. Cardiales: secretan mucus y algo de bicarbonato.

2) G. Pilóricas: mucus y algo de pepsinógeno.

3) G. Corpofúndicas: tienen tres tipos de células:a) Principales: secretan

pepsinógeno. b) Parietales (oxínticas):

secretan ácido clorhídrico

c) Mucosas (del cuello): secretan mucus.

JUGO GÁSTRICO HCl (pH 0,87) por contratransporte activo H+, K+

ATPasa o bomba de protones. Desnaturaliza las proteínas.

Enzimas proteasas:• Pepsinógeno (proenzima): se transforma en

pepsina, endopeptidasas ataca uniones peptídicas alejadas de los extremos. Grupo NH3 de aa aromáticos

Digestión de Proteínas

PeptonasPolipéptidos

Proteínas

Pepsina(Estómago)

JUGO GÁSTRICO

Lipasa Gástrica: pH óptimo 3 a 6 Mucus: glicoproteínas. Electrolitos y agua. Factor intrínseco para absorción de

Vit. B12.

Formado por tres porciones: duodeno yeyuno íleon

Jugo intestinal. Funciones :la digestión química final de los alimentos. la absorción de éstos.

Intestino delgado:

Jugo pancreático•Secreción alcalina c/20 enzimas, zimógenos y componentes inorgánicos.

agua - iones inorgánicos (Na, K, Cl, Ca, Zn, y HCO3)

Enzimas digestivas•Sobre Proteínas (Como proteasas inactivas, zimógenos)•Sobre Hidratos de Carbono (amilasa) •Sobre Lípidos (lipasa)

Jugo pancreático•Sobre Proteínas:

Tripsina: liberada como tripsinogeno, cataliza uniones peptídicas de AA básicos (lisina y arginina) Quimotripsina: liberada como quimotripsinogeno, cataliza uniones de AA aromáticos o sin carga (fenilalanina, tirosina) Elastasa: hidroliza fibras elásticas de tej. conjuntivo, (AA glicina, alanina, serina)Carboxipeptidasas: exoenzimas, ataca uniones cercanas al C-terminal ( A y B)

Polipéptidos Aminoácidos

PeptonasPolipéptidos

TripsinaQuimotripsinaCarboxipeptidasa(Páncreas)

Jugo pancreático

•Sobre Glúcidos: Amilasa: almidón y glucógeno, hidroliza uniones glucosídicas α 1-4 (endoamilasa) Amilosa: maltosa, maltotriosas y glucosas. Amilopectina: maltosa, glucosas, maltotriosas y dextrinas limites (oligosacárido de uniones α 1-6)

Jugo pancreáticoSobre Lípidos

•Lipasa: hidrólisis de uniones esteres en C 1 y 3: AGL y 2-monoacilglicerol. (junto con la colipasa)

•Isomerasa:2-monoacilglicerol a 1-monoacilglicerol •Fosfolipasa A2

•Colesterolesterasa: esteres de colesterol con AG, actúa sobre Vit. A, D y E.

Sobre Ácidos nucleicos:•Desoxirribonucleasas (DNasa)•Ribonucleasas (RNasa)

Mucosa Intestinal

Glándulas de Brünner que segregan mucus

Glándulas de Lieberkühn, que segregan jugo intestinal• Agua • Electrolitos • Enzimas digestivas.

Mucosa Intestinal: enzimas digestivas Sobre Proteínas:

• Endopeptidasas: Enteropeptidasa-sobre tripsinógeno

• Exopeptidasas Aminopeptidasas: uniones del extremo N-terminal , Dipeptidasas: dipéptidos.

Sobre Hidratos de carbono:• Disacaridasas: degradación final del almidón • Sacarasa: sobre sacarosa (glucosa y fructosa)• Isomaltasa: uniones α 1-4 y α 1-6, • Maltasa, Lactasa, Trehalasa.• Lactasa-florizina hidrolasa: Β-glucosidasa, ataca

uniones Β-glucosidicas.

Mucosa Intestinal: enzimas digestivas

Sobre Lípidos• Fosfatasa: remueve fosfatos orgánicos.

Sobre Nucleótidos• Nucleasas: ácidos nucleicos en

nucleótidos (base libre y fosfato de pentosa)

• Fosfatasas: Dejan nucleósidos.• Nucleosidasas: sobre nucleósidos dando

bases puricas o pirimidicas, más pentosa.

HORMONAS DEL CANAL GASTROINTESTINAL GASTRINA: región fundus del estómago.

Secreción de jugo gástrico SECRETINA: mucosa duodenal. Secreción del

jugo pancreático COLECISTOQUININA: mucosa duodenal.

Estimula producción de enzimas; contracción y vaciado de la vesícula biliar.

ENTEROGASTRONA: mucosa intestino delgado. Inhibe la motilidad y secreción gástrica.

PANCREOZIMINA: intestino delgado. Secreción del páncreas.

ENTEROCRININA: intestino delgado. Secreción de glándulas de Lieberkuhn.

Secreción Biliar

Agua y sales inorgánicas Ácidos biliares:1°) ac. cólico, quenodesoxicolico,

2°) desoxicolico, litocolico.

Sales biliares: con Na para formar micelas, acción coleretica.

Fosfolipidos: fosfatidilcolina. Colesterol: 4% Pigmentos biliares: bilirrubina

El resultado de la acción de estos jugos es conseguir que:

las proteínas lleguen a aminoácidos

los glúcidos se transformen en monosacáridos

los lípidos se rompan en ácidos grasos y glicerol.

Digestión de ProteínasProteínas

PeptonasPolipéptidos

Polipéptidos Aminoácidos

Aminoácidos

Pepsina(Estómago)

TripsinaQuimiotripsinaCarboxipeptidasa(Páncreas)

Peptidasa(Intestino)

proteína delalimento polipéptido

dipéptido

proteínaindigestible

aa disponibles

masticación HCl pepsina tripsina quimiotripsina carboxipeptid. aminopeptid. elastasas

Digestión de la proteínaDigestión de Proteínas

Digestión de Almidón

Almidón

HO

OHHO

HO OH

OHHO

HO

OHHO

-Amilasa

OHHOMaltotriosa

HO4 ó 6 Glucosas

- dextrinas

- Glucosidasa - Dextrinasa

D- Glucosa

OHHOMaltosa

Digestión de Lípidos

Absorción

Mecanismo de absorción:

Glúcidos: transportador activo secundario dependiente de Na+ (cotransporte)

Lípidos: difunden en micelas por el borde en cepillo.

Proteínas: por difusión facilitada, otros por cotransporte dependiente de Na+, K+

ATPasa

Modelo esquemático ilustrando los mecanismos del transporte de glucosa transepitelial en intestino (A) y

túbulos renales (B). Tomado de Hediger (1994).

Túbulo

proximal del riñón

Túbulo

proximal del riñón

Intestino delgado

Unión estanca

Torrente sanguíneo

Túbulo proximal del riñón

Túbulo proximal del riñón

Intestino delgado

Unión estanca

Torrente sanguíneo

Glucosa

Glucosa

Glucosa

Glucosa

GlucosaGlucosa

Modelo estructural del cotransportador SGLT-1, mostrando sus 12 -hélices transmembranares. Tomado de Hediger (1994).

Carnívoros y omnívoros: Acción de bacterias saprofitas

simbiontes: fermenta sust. con prod. de gases (CO2, metano, nitrogeno) y acidos (acetico, propionico, butirico y lactico)

AA: descarboxilación aminas toxicas (cadaverina, putrecina).

Reabsorbe resto de agua, Na y Cl.

Intestino Grueso

Herbívoros: (caballo, cobayo, castor y elefante entre otros)

Ciego y colon: 60% de la capacidad TGI, actúa como cámara de fermentación por acción de bacteria degradan fibra para ser absorbida

También se reabsorbe agua

Intestino Grueso

Aparato digestivo de Aves Buche Dilatación del esófago que sirve

para almacenamiento y cierto grado de fermentación.

Proventrículo o estómago glandular

secretan ácido clorhídrico y pepsina

Molleja o estómago muscular

Mucosa con pliegues y piedritas que realizan la trituración mecánica.

Intestino delgado similar a mamíferos

Intestino grueso con dos ciegos