Digestión química

21.-INTRODUCCIÓNLos  términos  “nutrición”  y  “alimentación”  suelen  utilizarse  indistintamente  como  sinónimos, pero  no  son  equivalentes,  cada  uno  tiene  un  significado  bien  definido  aunque  ciertamente guardan  una  relación  tan  estrecha  que  parece  más  adecuado  hablar  de  un  binomio  nutrición-alimentación. Laalimentaciónes  un  proceso voluntariomediante  el  cual  seleccionamos,  preparamos  e ingerimos  alimentos  del  medio  externo,  mientras  que la  nutriciónes  el  conjunto  de  procesos que  tienen  lugar  de  manerainvoluntariay  que  permiten  extraer  nutrientes  a  partir  de  los alimentos que serán utilizados por las células.Los animales son heterótrofos, necesitan incorporar materia orgánica ya elaborada para crear la suya propia y obtener energía.Los procesos que permiten incorporar los nutrientes al organismo son:•Ingestión:entrada de alimentos.▪Digestión:proceso  de  transformación  de  alimentos  complejos  en  sustancias  sencillas, capaces de penetrar en las células. •D. Intracelular. Es propia de animales poco evolucionados como las esponjas. La digestión se realiza  dentro de las células.•D. Extracelular. Es propia de animales superiores que tiene un tubo digestivo dividido en varias partes, en cada una de las cuales se segregan enzimas digestivas específicas.•D. Mixta.En algunos invertebrados como los cnidarios.  La digestión empieza siendo extracelular, pero finaliza en el interior de determinadas células del organismo.▪Intercambio  de  gases:proceso  que  consiste  en  captar  oxígeno,  necesario  para  la respiración  celular,y  eliminar  el  dióxido  de  carbono  procedente  de  la  misma.  Se necesita un aparato respiratorio.▪Transporte:proceso  que  consiste  en  hacer  llegar  a  todas  las  células,  las  sustancias sencillas procedentes de la digestión, el oxígeno, y de retirar de las células los productos de desecho (incluido del dióxido de carbono). Se necesita un aparato circulatorio.▪Excreción:proceso que consiste en expulsar al medio externo los productos de desecho procedentes del metabolismo celular. Se necesita un aparato excretor.2.-SISTEMA DIGESTIVODE INVERTEBRADOS2.1. PORÍFEROSTienen digestión intracelular.En   estos   animales   las   partículas   de   alimento   son capturadas  por  células  especializadas, coanocitos,que tapizan    el    interior    de    los    numerosos    poros    que atraviesan  su  cuerpo,  agitan  sus  flagelos  y  hacen  que entre  agua.  Las  partículas  de  alimento  son  capturadas por  los  coanocitos  donde  se  lleva  a  cabo  la  digestión intracelular. Una vez realizada la digestión, otras células, 3amebocitos,transportan los nutrientes a otras célulasdel cuerpo2.2. CNIDARIOS Tienen una única  cavidad denominadagastrovascular, con una sola abertura  que  hace las funciones de boca y ano. Estos  animales  tienen  una  digestión mixta:vierten  enzimas  digestivas  a  la  cavidad  y realizan  digestión  extracelular,  pero,  después,  las  partículas  de  alimento  son  fagocitadas por los amebocitos de la pared gástrica, que las someten a una digestión intracelular.2.3. GUSANOSLos  platelmintos  tienen tubo  digestivo  ciego  y  digestión  mixta. Nemátodos  y  anélidos tienen un tubo digestivo sin glándulas. Es un conducto con un orificio de entrada (boca) y otro de salida (ano). La digestión de estos animales es extracelular, mediante enzimas que vierten al tubo digestivo.Algunas  especies  pueden  tener  tramos  especializados  en  cada  proceso,  como  un buche para almacenar alimento, unamollejapara triturar etc.42.4 MOLUSCOSTubo digestivo con glándulasTienen  tramos  especializados  como  un  buche,  una  molleja,  ramas ciegas (sin salida).Junto  al  tubo  digestivo  tienen  glándulas  anejas  que segregan  jugos digestivos    con    enzimas.    Destacan    las    glándulas    salivares,    el hepatopáncreas (metaboliza sustancias y segrega jugos digestivos.La digestión es extracelularPresentan  órganos  masticadores  como  larádulade  los  gasterópodos que  es  utilizada  para  cortar  y  triturar  el  alimento  ,  o  las mandíbulasque forman el pico de lorode los cefalópodos. Caso especial es el de los bivalvos,(almejas, mejillones..) que carecen de rádula y se alimentan por filtración.Utilizan las bránquias que están dotadas de cilios que retienen las partículas alimenticias y las dirigen hacia la boca.2.5EQUINODERMOSEn los equinodermos, laparte inferior es la boca  (oral) y la parte superior en el ano (aboral). Tienen tubo digestivo con glándulas. En  los erizos de  mar  hay  una  estructura  con  cinco  piezas  calcáreas  que  actúan  a  manera  de dientes denominada linterna de Aristóteles.Pico de Loro52.6ARTRÓPODOSSon  un  grupo  de  animales  muy  diversificado  y  adaptado  a  diferentes  ambientes  y  formas  de  vida. Presentan gran variedad de estructuras para la captura e ingestión de los alimentos. Así, los insectos pueden  tienen  diversos  tipos  de aparatos  bucales:  boca  masticadora,  chupadora,  picadora….En  la mayoría de los artrópodos, la cavidad bucal está rodeada  de apéndices encargados de la captura  e ingestión  del  alimento.Después  de  la  boca,  se  sitúa  la  faringe,  el  esófago  (con  buche  y  molleja),  el intestino  medio  (glandular)  y  el  intestino  terminal  con  el  ano.  En  el  tubo  digestivo  hay  diversas glándulas que segregan enzimas digestivas. Tubo digestivo con glándulas. Digestión externa3.ANIMALES CON TUBO DIGESTIVO COMPLEJO: los vertebrados3.1 La boca, tiene en casi todos los casos:•Piezas bucalesespecializadas  en  la  captura,  fragmentación  e  ingestión  del  alimento, como  los  dientes  y  los  picos.  Unos  y  otros  tienen  formas  y  disposiciones  adaptadas  al tipo de alimentación de cada especie.Los animales carnívoros tienen los colmillos largos y afilados para matar a otros animales y triturar la carne  que se comen. Los herbívoros tienen  los  dientes  delanteros  grandes  para  cortar  las  hojas.  Las  muelas  también  son fuertes   para   triturar.   Los   omnívoros   tienen   los   colmillos   y   lsa   muelas   igual   de desarrolladas para poder comer de todo.•Una lengua: musculosa, blanda y móvil, como en mamíferos, pegajosa y retráctil como en muchos anfibios y reptiles, córnea como en las aves o dura y provista de dentículos como en algunos peces. Según las especies, interviene en la captura de alimento, en su manejo y en la percepción de sustancias químicas.El tubo digestivo está formado por: Tubo digestivo:formado por capas de tejidos epiteliales, conjuntivos y musculares.Glándulas accesorias:glándulas salivares, hígado y páncreas.6•Glándulas salivares: la saliva que segregan lubrica el alimento para tragarlo, y comienza su  digestión  química.  En  algunas  especies  de  reptiles  y  mamíferos  es  venenosa  e interviene en la captura de presas.3.2 La faringeEs el tramo  que  comunica la boca con el resto del tubo digestivo pero también con el aparato respiratorio.  Para  separar  ambas  aberturas  e  impedir  que  entre  alimento  en  el  sistema respiratorio, existe una estructura llamada epiglotisque cierra las vías respiratorias durante la deglución.3.3 El esófagoEs  el  tramo  del  tubo  digestivo  que  comunica  la  faringe  con  el estómago.   Puede   ser   amplio   y   dilatable,   como   el   de   las serpientes o puede tener un ensanchamiento o buche como el de las aves, para almacenar ymacerar el alimento.Las  paredes  del  esófago  son  musculares  y  se  contraen  de  forma rítmica  para  producir movimientos  peristálticos,  que  dirigen  el alimento  hacia  el  estómago.  Además,  el  esófago  tiene  glándulas en su pared mucosa que segregan mucus lubricante.Durante su paso por el esófago el alimento continúa su digestión mecánica y química.3.4Estómago:Es  un  compartimento,  dividido  o  no  en  cavidades  y  situado entre   el   esófago   y   el   intestino.   Está   separado   por   dos esfínteres   o   anillos   musculares,   el cardias,   que   regula   la entrada  al  estómago  del  alimento,  y  el píloro, que  regula  la salida al intestino.7En el estómago ocurre:•la digestión mecánica(peristaltismo).Debido a las contracciones peristálticas del mismo, el contenido estomacal sufre un auténtico batido.•la digestión química. El estómago posee unas glándulas que segregan jugo gástrico, que contiene: pepsinógenoenzima   capaz   de   hidrolizar   parcialmente   las   proteínas, transformándolas    en    polipéptidos, ácido    clorhídriconecesario    para    activar al pepsinógeno  y  transformarlo  en pepsina(  activa) ,  y mucina,  sustancia  que  protege  la pared  del  estómago  del  ácido  y  la  pepsina.En  las  crias  de  mamífero  y  en  el  cuajar  de rumiantes, se produce la renina,que desnaturaliza (cuaja) las proteínas de la leche para facilitar su digestión.El resultado es una papilla ácida, llamada quimo, que pasa gradualmente la intestino delgado a través del píloro (esfínter).Peces Estómago con forma de husoAves Sufre gran transformación al carecer éstas de dientes. Se divide en una parte musculosa, especializada en la trituración de alimentos, denominada molleja,y en otra glandular o estómago.MamíferosAlcanza el máximo grado de plegamiento y curvaturay por lo tanto de longitud. Los herbívoros poseen un estómago muy voluminoso.Vertebrados poligástricos: cuatro cavidadesEs  carácterístico  de  los  mamíferos rumiantes. La  comida,  apenas  masticada,  pasa  desde  la boca  a la  panza  o  rumen.Allí,  se  digiere  la celulosa  gracias  a  la  celulasa  de  las  bacterias simbiontes.  El  alimento  pasa  a  la redecilla  o retículo,donde  se  completa  la  digestión.  Esta cavidad   se   va   vaciando   al   enviar   pequeñas cantidades  de  comida  hacia la  boca,donde  se tritura y mastica de nuevoLa    comida,    muy    triturada    y    parcialmente digerida,   llega   al libro   u   omaso,donde   se produce   una   gran   absorción   de   agua.   Por último,  pasa  al cuajar  o  abomaso,  donde  se segrega el jugo gástrico.83.5Intestino delgadoTiene diferente longitud y grosor en función de la alimentación. En general es más largo en herbívoros que en carnívoros.En los mamíferos se divide en tres secciones: duodeno, yeyuno e íleón.Su pared interna muestra numerosos pliegues, vellosidades y microvellosidades, que sirven para aumentar la superficie de absorción.Procesos digestivos en el intestino delgadoEn el intestino delgado van a parar las secreciones de varias glándulas, que se mezclan con el quimo  procedente  del  estómago  (en  un  primer  momento  se  neutraliza  la  acidez  del  quimo gracias al NaHCO3)•Hígado:  produce  bilis(se  acumula  en  la  vesícula  biliar)  que  contiene    sales  biliares que  emulsionan  los  lípidos,  creando  pequeñas  gotitas  de  lípidos,  aumentando  su superficie de ataque enzimático de las lipasas.•Páncreas: segrega jugo pancreático, que va a parar al intestinodelgado a través del conducto  colédoco.  El  jugo  pancreático  contieneamilasa(transforma  el  almidón  en maltosa), lipasa(hidroliza  los  lípidos  dando  glicerina  y  ácidos  grasos)  y tripsina (hidroliza los polipéptidos convirtiéndolos en péptidos sencillos).•En   elintestino   delgado:segrega   jugo   intestinal,   que   contiene carbohidrasas (hidrolizan  los  disacáridos  dando  lugar  a  monosacáridos), lipasas  intestinal(que hidroliza  los  lípidos)  y peptidasas(hidroliza  los  péptidos  sencillos  dando  lugar  a aminoácidos)Gracias  a  la  acción  de  estas  enzimas  digestivas  se  forma  una  papilla,  denominada quilo,que contiene los productos  resultantes de la digestión, junto con agua, sales minerales y vitaminas.El agua y sales minerales pasan a la sangre y a la linfa, los monosacáridos y aminoácidos pasan  a  la  sangre,  son  conducidos  al  hígado  que  funciona  como  almacén  y  distribuidor. Los  ácidos  grasos  y  glicerina  reconstruyen  las  moléculas  de  lípidos,  se  empaquetan formando  micelas  y  pasan  a  los  vasos  linfáticos  y  de  ellos a  la  circulaciónsanguíneageneral.93.6Actividad del intestino grueso y defecación. Lo que queda del quilo, un líquido acuoso con material residual, pasa al intestino grueso para realizar:•Absorción del aguay sales minerales.•Fermentaciones: bacterias simbióticas•Defecación: las heces fecales (restos no digeridos, deshidratados) se expulsan al exteriorEn mamíferos el intestino grueso termina en un esfínter (ano). En peces cartilaginosos, anfibios, reptiles,  aves  y  ornitorrincos  (mamífero),  la  porción  final  del  intestino  grueso  se  denomina cloaca,y a ella van a parar también las vías genitales y urinarias.En  el  intestino  grueso  se  alojan  una  gran  cantidad  de bacterias  simbiontesque  viven  a expensas de los restos alimenticios no digeridos, la flora bacteriana, lleva a cabo las siguientes funciones:4.-APARATO RESPIRATORIO4.1. El proceso respiratorioSe pueden considerar tres fases diferentes:Ventilación:consiste  en  la renovación constante  del medio,  aire  o  agua,  con  el  que  las superficies  respiratorias  intercambia  los  gases.  Se  lleva  a  cabo  gracias  a  movimientos musculares o ciliares.Intercambio gaseoso: El intercambio gaseoso se lleva a cabo por difusión, entre los vasos y las  células  y  en  las  superficies  respiratorias,  debido  a  los  gradientes  de  concentración  y  de presión parcial. El O2, más abundante en el medio externo, difunde hacia el medio interno y de  este  a  las  células,  mientras  que  el  CO2,  difunde  desde  las  células  al  medio  interno, de éste  hacia  el  exterior.Para  que  tenga  lugar  la  difusión,  los  gases  deben  estar  disueltos  en agua.10Transporte  de  gases  y  respiración  celular.El  transporte  de  gases  a  las  células  es  realizado por el aparato circulatorio, con la participación de las células y de pigmentos respiratorios( p.E.Hemoglobina  ),  salvo  algunas  excepciones.  En  las  células  se  lleva  a  cabo  el  proceso  de respiración  celular,  en  las  mitocondrias,  un  proceso  queutiliza  el  oxigeno  molecular  (O2)  y produce dióxido de carbono ( CO2).4.3Tipos de respiración4.3.1. En el medio acuáticoDifusión  directa  de  las  células:las  esponjas,  los cnidariosy los platelmintosno  desarrollan aparato respiratorio, el intercambio gaseoso se hace de célula a célula. Respiración  cutánea:el  oxígeno  y  el  dióxido  de carbono se difunde a través de la piel húmeda (siempre   húmeda   gracias   a   secreciones   de glándulas  epidérmicas) del  cuerpo  del  animal, que carece  de impermeabilización. Debajo de la piel existe una amplia red de capilares.  Este tipo de  respiración  es  propia  de anélidos, algunos moluscos   y   artrópodos,   en   algunos   peces   ( anguilas) y  los anfibios  en  estado  adulto,que  la  combinan  con  la  respiración  pulmonary algunas tortugas acuáticas.Respiración  por  branquias:La  branquias  son los  órganos  respiratorios  más  importantes  en  el medio  acuático.  Están  formadas  por  prolongaciones  en  la  superficie del  cuerpo  del  animal, y tienen  gran  cantidad  de  vasos  sanguíneos.  Se  distinguen  dos  tipos  de branquias,  externas  e internas.•Branquias   externas:sobresalen   del   cuerpo   del animal.  Se  encuentran  en  algunos  anélidos  marinos, algunos   equinodermos   y   las   larvas   de   anfibios (poseen   branquias   muy   ramificadas   detrás   de   la cabeza).•Branquias  internas:protegidas  por  estructuras,  y  es necesario realizar movimientos respiratorios para hacer llegar el agua con oxígeno a las branquias.  Son  propias  de  moluscos  acuáticos,  crustáceos  marinos  (crean  un  flujo  de agua  con  sus  movimientos  de  desplazamiento)  y  lospeces. En  los  peces  las  branquias están  en  una  cámara  branquial,  cerrada  por  opérculos  (peces  óseos)  o  cerrada  por hendiduras de la piel (peces cartilaginosos).