L’apparato digerente è formato dal tubo digerente (formato da bocca, faringe, esofago, stomaco, intestino tenue, intestino crasso, ano) e dagli organi accessori (fegato, cistifellea, pancreas, ghiandole salivari)( Fig.45.01).Costituito da un lungo tubo muscolare, chiamato anche intestino o canale alimentare, ad esso sono associate numerose ghiandole che secernono enzimi e succhi digestivi. L’intestino si estende dalla bocca all’ano ed è specializzato per il movimento, la digestione e l’assorbimento del cibo( Fig.45.02).

La digestione è la scomposizione biochimica di grandi molecole alimentari insolubili in piccole molecole solubili ed è un esempio di idrolisi .Questo processo è essenziale perché solo piccole molecole possono entrare nelle cellule ed essere utilizzate nel corpo. La digestione di grandi molecole avviene molto lentamente alla temperatura corporea, quindi gli enzimi sono essenziali per accelerare il tasso di digestione in modo che sia abbastanza veloce da elaborare i nutrienti per soddisfare i nostri bisogni. Ci sono molti enzimi nel sistema digestivo umano. Diversi enzimi vengono rilasciati in diverse sezioni dell’apparato digerente e ciascuno è specifico per un tipo di alimento. Tutti gli enzimi digestivi aiutano a catalizzare le reazioni di idrolisi e lavorano in modo più efficiente a circa 37 °C( Tabella 45.01).

Prima il cibo viene frantumato in piccoli pezzi dalle mascelle e dai denti e mescolato con la saliva contenente l’enzima amilasi salivare, che avvia la digestione di qualsiasi amido contenuto nel cibo.

La digestione delle proteine inizia nello stomaco, catalizzata dall’enzima pepsina, che viene secreto nel succo gastrico dalle ghiandole gastriche nella parete dello stomaco. L’acido cloridrico attiva la pepsina e mantiene un pH di 1,5-2,0 nello stomaco. Questo è il pH ottimale per la digestione delle proteine e
l’acido uccide anche molti dei batteri presenti nel cibo che mangiamo. Come in tutte le parti del canale
alimentare, il cibo viene spostato lungo l’intestino tenue dalla peristalsi, che coinvolge i due strati di muscoli che compongono la parete dell’intestino. I muscoli longitudinali corrono lungo l’intestino e i muscoli circolari giacciono al di sotto di essi e circondano l’intestino (Fig. 45.02). La contrazione delle fasce muscolari circolari comprime l’area dell’intestino dietro una porzione di cibo, mentre i muscoli longitudinali si rilassano e si estendono per accoglierlo. Le due serie di muscoli poi si rilassano e contrarsi rispettivamente in modo che il cibo venga gradualmente spinto lungo l’intestino. La digestione è completata nella prima sezione dell’intestino tenue (I succhi digestivi vengono secreti nel lume intestinale dal fegato, dalla cistifellea, dal pancreas e dalla mucosa delle pareti intestinali).La bile viene aggiunta dal fegato e dalla cistifellea e il pancreas secerne succo pancreatico contenente endopeptidasi (una proteasi), lipasi, amilasi e ioni bicarbonato. L’acidità del chimo viene ridotta da questi ioni, consentendo agli enzimi di lavorare al loro pH ottimale).La digestione dell’amido, iniziata con la conversione dell’amido in maltosio in bocca, continua qui mentre il maltosio viene convertito in glucosio, che può essere assorbito
attraverso le pareti dell’intestino.

Tre tipi principali di molecole alimentari che devono essere digerite nell’intestino
tenue sono carboidrati, polipeptidi e lipidi. La Tabella mostra come queste molecole
vengono ingerite e cosa viene prodotto quando vengono digerite.

Assorbimento
La superficie interna dell’intestino tenue è molto ripiegata per formare migliaia di minuscoli villi (Fig). Ogni villo contiene una rete di capillari e un latteo. (Un latteo è un piccolo vaso del sistema linfatico.) I villi aumentano notevolmente la superficie dell’intestino tenue e ne migliorano l’efficienza come superficie assorbente. Il materiale digerito deve passare attraverso le membrane ripiegate (microvilli) delle cellule
epiteliali per raggiungere un vaso capillare o latteo. Quando i monomeri prodotti dalla digestione, come il glucosio, gli aminoacidi, gli acidi grassi e il glicerolo, così come gli ioni minerali e le vitamine (che sono già molecole molto piccole), entrano in contatto con un villo, vengono assorbiti .Le molecole possono passare attraverso la parete dell’intestino per diffusione, diffusione facilitata o trasporto attivo. Da qui entrano nel flusso sanguigno e viaggiano verso le cellule, dove vengono riassemblati in nuove strutture. Le cellule dei villi contengono strutture vitali per i processi di assorbimento. Le cellule hanno molti
mitocondri, indicando che un certo assorbimento avviene utilizzando il trasporto attivo e
richiede energia. Inoltre, sono presenti molte vescicole e queste strutture mostrano che
alcuni materiali vengono assorbiti dall’intestino mediante il processo d

Inoltre, sono presenti molte vescicole e queste strutture mostrano che alcuni materiali vengono assorbiti dall’intestino mediante il processo di pinocitosi. Le molecole digerite sono abbastanza piccole da passare attraverso le cellule e nel flusso sanguigno. Il movimento può avvenire in diversi modi:i • La diffusione semplice può verificarsi se le molecole sono piccole e possono passare attraverso la parte idrofobica della membrana plasmatica • La diffusione facilitata si verifica nel caso di monomeri come il fruttosio, che sono idrofili. I canali proteici nella membrana delle cellule epiteliali consentono a queste molecole di muoversi, a condizione che siano sufficientemente piccole e che vi sia un gradiente di concentrazione che consenta la diffusione. • Il trasporto attivo viene utilizzato per trasportare molecole che non hanno a Gradiente di concentrazione sufficientemente alto da passare per diffusione.
Glucosio, amminoacidi e ioni minerali possono essere tutti assorbiti con questo metodo.

I mitocondri producono l’ATP necessario per il trasporto attivo da parte delle pompe di membrana • La pinocitosi attira anche piccole gocce di liquido dall’intestino tenue.

Ogni gocciolina è circondata da piccole sezioni di membrana che si invaginano formando una vescicola. Le vescicole vengono portate nel citoplasma dove il loro contenuto può essere rilasciato.

Gli amminoacidi e il glucosio entrano nei capillari e vengono portati via nel flusso sanguigno. Gli acidi grassi e il glicerolo vengono assorbiti dai lattici e viaggiano nel sistema linfatico.

Il sangue dei capillari nelle pareti dell’intestino tenue viaggia per primo al fegato, che assorbe il glucosio e lo immagazzina in modo da poter mantenere un livello costante di zucchero nel sangue quando i livelli diminuiscono. Gli aminoacidi fanno parte della riserva di aminoacidi utilizzati per costruire nuove proteine nelle cellule di tutto il corpo, e gli acidi grassi e il glicerolo entrano nel flusso sanguigno dai vasi
linfatici vicino al cuore per essere utilizzati come fonte di energia o per costruire molecole più grandi.

Ruolo dell’intestino crasso

Quando il cibo raggiunge la fine dell’intestino tenue, le sostanze più utili sono
state rimosse da esso. Tutto il materiale non digerito rimanente, inclusa la fibre (cellulosa),
passa nell’intestino crasso, che contiene anche muco, cellule morte del rivestimento
intestinale e un gran numero di batteri presenti in natura. I batteri che vivono qui sono
organismi mutualistici , che ottengono nutrienti e un habitat adatto, mentre sintetizzano
la vitamina K che avvantaggia il loro ospite umano. Il ruolo principale dell’intestino crasso è quello di riassorbire acqua e minerali ioni come Sodio (Na+) e cloruro (Clÿ). Ciò che rimane del cibo originale è ora
indicato come feci e viene egerito, o eliminato dal corpo, attraverso l’ano. Dopo che il cibo digerito è stato assorbito, viene trasportato in tutto il corpo ed entra nelle cellule per diventare parte dei tessuti o delle riserve del corpo. Questo si chiama assimilazione.