Tema 4 (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Veterinaria - 2º curso
Asignatura fisiologia
Año del apunte 2015
Páginas 9
Fecha de subida 19/03/2015
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PROTEÍNAS Y CARBOHÍDRATOS Sus elementos más sencillos que son los azucares y los aminoácidos son elementos muy valiosos porque nos aportan energía y muchos son esenciales. Los azucares y los aminoácidos son elementos que necesitan transportadores específicos para entrar y si no los tenemos, la absorción en el intestino es muy deficiente.
Tenemos una diapositiva para hacernos una idea de un tema repetido. Pese a que la estructura del intestino es parecida, lo que ocurra en cada parte depende de lo que llegue a él. En el duodeno hay pocos transportadores porque no hay casi absorción porque no da tiempo. El intestino tiene un cierto grado de especialización según lo que le llega a cada punto.
El duodeno es el sitio de mezcla, donde llegan las secreciones y tenemos motilidad para mezclar. No da tiempo a más.
Prácticamente toda la digestión y la absorción se dan en la parte más proximal del yeyuno.
Al íleon nos llegan las cosas que no se han liberado antes por ejemplo las vitaminas hidrosolubles. La vitamina que va unida a una proteína solo se podrá absorber cuando la proteína esté digerida y la vitamina se pueda liberar.
Si tomo más de un elemento en la dieta u otro los transportadores variaran. Los animales tenemos el tracto digestivo adaptado a la dieta y con un pequeño margen de adaptación.
Para poder absorber la glucosa y los aminoácidos tienen que estar en forma correcta y las bacterias que tenemos en intestino delgado están en un número lo suficientemente alto como para absorberlas antes que nosotros. Por eso tenemos un sistema de digestión que hace que las secreciones pancreáticas y sus enzimas hagan una parte de la digestión pero buena parte de los elementos sencillos solo se liberen en el borde en cepillo del enterocito.
1 DIGESTIÓN ENZIMÁTICA DE CARBOHIDRATOS: En la dieta vegetal tenemos carbohidratos no digestibles. Solo pueden digerirlas las bacterias de forma exógena.
Al cocinar lo que hacemos es romper la celulosa. La célula vegetal tiene una membrana de celulosa que cuando está integra no la podemos digerir. El tipo de fibra que lleva una dieta marca la digestibilidad. En una dieta herbívora las células que no estén rotas no se podrán digerir.
Las plantas de origen vegetal como los tubérculos que comen los cerdos tienen un contenido en oligosacáridos como la sacarosa. También tenemos la lactosa que se encuentra en la leche. Cuando somos lactantes necesitamos la enzima lactasa para digerir la lactosa de la leche. No se necesitan otras enzimas en esa etapa de la vida.
Para digerir los carbohidratos tenemos la α-amilasa que puede romper enlaces α que están entre las cadenas de carbohidratos.
Es el límite de la digestión luminal. La liberación masiva de glucosa tiene lugar cerca de los transportadores del borde en cepillo de los enterocitos.
2 Del almidón se generan grupos de glucosa gracias a la digestión de las enzimas pancreáticas. Estos grupos de glucosa no los puede romper la amilasa pancreática. A la derecha tenemos una imagen de la membrana del enterocito donde tenemos enzimas que rompen moléculas de glucosa que provienen de la digestión luminal. Entre ellas encontramos el transportador de la glucosa. Es un sistema muy eficiente que hace que todo el almidón que se pueda digerir se absorba en forma de glucosa. Es muy eficiente.
Tenemos dos gráficos que comparan lactantes y adultos. En el yogur la lactosa está convertida en ácido láctico, ya no es lactosa como en la leche; por eso los intolerantes pueden tomar yogur pero no leche. El grafico nos muestra lo que es normal en todas las especies de mamíferos. Solamente los humanos de origen endoeuropeo tienen un cierto nivel de actividad de lactasa que perdura más allá de la lactancia. Si cogemos ratas donde el destete es a las 3 semanas podemos ver sus niveles de actividad de la lactasa. Los niveles de actividad de la enzima caen de forma radical. La grafica tiene dos datos experimentales uno nos muestra la actividad de las ratas que han seguido tomando leche sin destetar, son iguales. No influye el hecho de tomar leche tras el destete o no.
La gráfica de la derecha es el espejo del anterior. En el mismo experimento, miramos otras ratas a las que les damos leche y miramos la actividad de la enzima sacarasa. La actividad de dicha enzima aumenta tras el destete porque es el momento en que empiezan a comer sacarosa. En cada especie coincide con el tiempo natural del destete. Los carnívoros no tiene sacarasa en su intestino, los perros sí porque se han adaptado.
3 Los rumiantes y los carnívoros no tienen sacarasa porque en su dieta no se contempla que puede haber sacarosa. En el caso de los rumiantes porque se ha fermentado antes. Con la dieta no la vamos a inducir pero si podemos modificar la cantidad de trasportador expresado.
Para absorber los carbohidratos necesitamos transportadores. La glucosa y la fructosa no son igual de importantes para el organismo. El organismo en función de la importancia biológica pone más o menos esfuerzo en absorberlo.
En la imagen tenemos como ejemplo la sacarosa que está formada por glucosa y fructosa y la lactosa formada por glucosa y galactosa que es imprescindible para el desarrollo del sistema nervioso. Nosotros no absorbemos ya la galactosa, pero un lactante sí. En esas circunstancias la galactosa es esencial y en ese momento usa el mejor trasportador que es el de la glucosa. Es decir glucosa y galactosa comparten transportador. Si tomamos galactosa la absorberemos con el transportador de la glucosa.
Estos elementos que son la glucosa y la galactosa tienen un transportador específico SGLT-1 acoplado a la bomba Na/K. El sodio entrará activando el trasportador y la concentración de glucosa influye en la actividad del trasportador. La concentración de sodio modifica la actividad del transportador porque consume energía contragradiente. Mete glucosa mientras haya, siempre y cuando mantengamos la corriente de sodio. Si no hay glucosa no actúa. Para actuar necesita sodio y glucosa.
El transportador GLUT5 lo utilizamos en el intestino para meter la fructosa y algún otro azúcar de las dietas vegetales. Tiene un valor menor y es menos específico. Puede meter cualquier otro monosacárido prácticamente. No está acoplado a sodio es una difusión facilitada. La concentración en la luz es importante porque solo puede actuar a favor de gradiente.
Por el lado apical tenemos un trasportador por difusión facilitada que es el GLUT2 que actúa a favor de gradiente.
Muy buena parte de la glucosa de la dieta se utiliza en los propios enterocitos para sintetizar sus elementos.
4 DIGESTIÓN ENZIMÁTICA DE LAS PROTEÍNAS: Tenemos muchas enzimas pancreáticas que las digieren. El sistema es bastante redundante y esto hace que la digestión sea muy eficiente y rápida. Tendrá dos niveles, una parte en la luz y otra en el propio borde en cepillo de los enterocitos. En la luz intestinal prácticamente de todos los aminoácidos que puedan tener las proteínas solo el 30% llegan a ser aminoácidos sueltos en la luz intestinal. El resto estarán en forma de oligopéptidos que completan su digestión. El resto solo estarán como aminoácidos en el borde en cepillo del enterocito.
La digestión la completan las oligopeptidasas del enterocito. A pesar de tener muchas enzimas que digieren las proteínas, en la luz no se completa porque paralelamente hay otro sistema muy eficiente. No es completa por una cuestión de tiempo.
5 Otra cosa que vemos aquí es que todas las enzimas proteolíticas que segrega el páncreas lo hace en forma inactiva.
Así protegen las células de la digestión. Por ello debemos renovar nuestras células del tracto digestivo tan a menudo.
El páncreas tiene en gránulos todas las enzimas inactivas para no ser digerido, si ocurre es la pancreatitis.
Como nos pasaba con la pepsina lo que activa todas las enzimas es la tripsina que proviene del tripsinógeno inactivo.
La tripsina cuando se activa, activa el resto de las enzimas. La tripsina se activa por la descamación continua producida por la actividad enzimática de las células que se renuevan que se denomina enteroquinasa y eso hace que el tripsinógeno se active en tripsina.
Si los péptidos tocan el enterocito allí se encuentran otras enzimas. Estas lo que hacen es soltar los aminoácidos que luego transportamos de diferentes formas porque son elementos esenciales.
6 Los transportadores están ligados al sodio como en el caso de la glucosa. Son específicos, no para cada aminoácido, sino para cada grupo de aminoácidos, uno para los ácidos, otro neutros y otro básicos.
Tenemos otro trasportador de difusión facilitada que no necesita sodio. Puede meter péptidos, no hace falta llegar al nivel de aminoácidos. No hace falta que actúe contragradiente porque así como entran en el enterocito tenemos peptidasas que los convierten en aminoácidos y así tenemos siempre gradiente.
No hay animales que no puedan absorber aminoácidos pero sí que podemos tener deficiencias en la dieta.
ADAPTACIONES A LA DIETA: Tenemos un par de graficas que nos muestran lo que ocurre si ponemos más nutrientes y por tanto tenemos más transportadores.
7 Otra cosa interesante es lo que pasa con las vitaminas que según la especie varían. Tenemos un cuadro de la especie humana donde la vitamina C es esencial porque no la podemos sintetizar y necesitamos un transporte activo. Van unidas a proteínas que hasta que no son digeridas no liberan las vitaminas. Cuando tenemos difusión o difusión facilitada es que hay una cierta capacidad de síntesis de ese elemento y no es tan esencial.
Si no tenemos vitaminas enfermamos pero en exceso son toxicas. Por eso nuestro intestino reacciona de forma peculiar. Nuestros transportadores se modifican según la cantidad. Si la dieta es muy pobre aumenta el número de transportadores. Si tenemos déficit ponemos más. Si tenemos un exceso reducimos el nombre de transportadores.
Intoxicarnos con vitaminas hidrosolubles es prácticamente imposible pero las liposolubles sí que pueden producir intoxicaciones, es el caso de la vitamina A. Las hidrosolubles si se encuentran en exceso salen por las heces.
La vitamina B12 es muy curiosa porque ningún animal la sintetiza. La producen las bacterias. Va unida a proteínas y se va soltando a lo largo del intestino. Es polar porque necesita transportador pero es apolar para no disolverse.
Necesita un péptido que se encuentra en algunas secreciones que en nuestro caso son del estómago y en los perros del intestino que se unen a la vitamina y la transportan. Es el factor intrínseco. Cuando falla tenemos un déficit.
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