Tema 9. L'intestí (2015)
Apunte EspañolUniversidad | Universidad Rovira y Virgili (URV) |
Grado | Bioquímica y Biología Molecular - 3º curso |
Asignatura | Metabolisme i la seva regulació |
Año del apunte | 2015 |
Páginas | 11 |
Fecha de subida | 21/01/2015 |
Descargas | 14 |
Subido por | cayala |
Vista previa del texto
Tema 9: L’intestí
El sistema digestiu és un conjunt d’òrgans que fan possible l’absorció de nutrients i no nutrients que estan
continguts en els aliments. Els aliments que mengem són l’aport de tot el conjunt de molècules que l’organisme
processa per a un bon funcionament. És un procés progressiu:
- Primer a la boca: On s’esmicolen els aliments en trossets, després s’engolen.
- A l’estomac, comença el procés de digestió, bàsicament de les proteïnes, per la secreció d’àcid
clorhídric que desnaturalitza les proteïnes i comença la cadena d’activació dels zimògens. Desprès
l’estomac fa una bola amb els aliments que continua cap a l’intestí prim.
- A l’intestí prim arriba per estímul hormonal la secreció del pàncrees principalment, que es el que aporta
els enzims digestius que van trencant els aliments en components que poden ser absorbits una vegada
l’aliment ha passat per l’intestí prim. L’intestí prim també segrega uns sucs intestinals que aporten uns
altres enzims digestius que fan possible que s’acabin de trencar les molècules i puguin ser reabsorbides i
finalment al intestí gruixut.
- A l’intestí gruix, a partir de la microbiota es reabsorbeixen les substancies. I finalment en el recte
s’acumula i es forma la femta que s’excreta com a producte d’eliminació.
Estructures formades per
enterocits
(les
microvellositats), les cèl·lules
que tenen un metabolisme
molt actiu en la selecció i
captació de substancies cap
a l’interior de l’organisme a
través d’un procés que
comporta
una
activitat
energètica significativa per
captació i absorció selectiva
de substàncies. Gràcies a
aquestes microvellositats la
superfície
de
l’intestí
augmenta molt més per poder captar les substàncies.
Les substàncies hidrosolubles van del sistema porta fins al fetge a partir del qual es comença la metabolització i
s’envia cap a la sang després. I les substàncies liposolubles van pels quilomicrons que se’n van directament a la
sang cap als teixits.
Els líquids que es segreguen i que arriben de l’intestí: Fan possible la digestió.
- La saliva és molt important i cada dia es secreta entre 1 i 1,5
litres. La hidratació de l’aliment i la masticació i trencament en
fragments petits. La saliva conté mucositats, anticossos que
s’uneixen a bactèries, lisozimes que és un enzim que comença
a trencar les parets bacterianes i la a-amilasa que comença la
digestió del midó.
- L’altra secreció important és la bilis, uns 0,6 litres al dia. No
conté enzim, conté bicarbonat, aigua, sals biliars per facilitar la
digestió dels lípids, fosfolípids per facilitar la digestió dels lípids
també, pigments biliars i colesterol per al a perduda de
productes.
- El suc gàstric que conté àcid clorhídric, es secreta de manera
important, uns 2 – 3 L al dia per persona. Conté principalment
àcid clorhídric, aigua, sals, HCl (desnaturalització de proteïnes,
matar bactèries... i l’inici dels zimògens), altres enzims que
trenquen proteïnes i que estan presents al suc gàstric són els
Pepsins, els Quimiosins, les lipases dels triacilglicerols i els factors intrínsecs que protegeix la vitamina B12.
- La secreció del pàncrees i la de l’intestí prim que són les que contenen la majoria dels enzims digestius
(trenquen les molècules), lo d’abans era la preparació, l’emulsió amb la desnaturalització de les
proteïnes. En aquestes dues secreció que arriben a l’intestí són els que contenen els enzims que
destrueixen les diferents molècules.
Formació d’àcid clorhídric:
L’àcid clorhídric fa tres coses:
- Principalment desnaturalitza les proteïnes, que és un requisit per a que puguin ser atacades per les
proteases.
- També destrueix en bona part els microorganismes que mengem amb els aliments.
-
També comença l’activació dels zimògens que són pre-proteïnes, es treu després una part de la
proteïna i es quan serà activa. Són molècules o enzims que catalitzen la destrucció d’altres proteïnes i
que si s’alliberessin a zones no protegides destruirien les zones infraestructurals.
En una part concreta de l’estomac, que són les cèl·lules parietals, és on es fabrica l’àcid clorhídric. Agafa de la
sang CO2, bicarbonat, clor. S’incorpora el clor cap a l’interior de les cèl·lules i enviant-lo després cap a la llum de
l’estomac. Desprès lo que es fa es agafar protons que venen del CO2, aigua i bicarbonat. Amb una bomba de
potassi són incorporats cap a l’interior de la cèl·lula el clor. L’estímul de secreció d’àcid clorhídric és un procés
que està mediat per senyals, senyals de dos tipus:
- Senyals endocrines: Són unes hormones, unes molècules que es fabriquen a una cèl·lula, se’n van a la
sang i a partir de la sang arriba a les cèl·lules diana on fan la seva funció.
- Senyals paracrines: Són molècules que es fabriquen en unes cèl·lules i tenen efectes en cèl·lules
properes.
L’estímul de menjar provoca un procés
d’excreció de senyals que arriben a les cèl·lules
parietals (a l’estomac) que provoquen
l’alliberament de l’àcid clorhídric.
Les senyals són d’una banda l’activació del
sistema parasimpàtic. L’estimulació del
sistema parasimpàtic provoca la secreció d’àcid
i el sistema parasimpàtic comença a activar-se
quan l’organisme sap que comença a menjar.
La histamina és una senyal paracrina, que es
fabrica a les cèl·lules de l’estomac i va a les
cèl·lules properes activant aquest procés en les
cèl·lules gàstriques. Finalment hi ha una
hormona, la Gastrina que es fabrica a unes
altres cèl·lules de l’estomac com a estímul a
presència d’aliments, de proteïnes, i que va pel
corrent circulatori, per la sang fins que va a
parar a les cèl·lules gàstriques i activa la
secreció d’àcid clorhídric.
Activació dels zimogens:
Lo que fa l’àcid clorhídric es començar l’activació dels zimògens fins que siguin proteases actives i les proteases
actives són un conjunt de proteïnes que quan s’activen trenquen les proteïnes entre enllaços específics
d’aminoàcids concrets. Les proteases normalment són endoproteases, però també hi ha exoproteases que van
trencant aminoàcids de les puntes de les proteïnes mentre que les endo trenquen les proteïnes pels aminoàcids
del mig de la proteïna.
Comença a l’estomac, però és a l’intestí quan activa el suc pancreàtic que conté la majoria dels zimagones que
van trencant les diferents molècules alliberant pèptids que finalment, en el suc entèric tindran les peptidases
que acabaran de trencar els pèptids en aminoàcids que puguin ser absorbits. La finalitat d’aquest procés és que
els aminoàcids siguin absorbits.
El transport d’aminoàcids és un
transport en contra de difusió i per
tant és un procés dependent
d’energia. Hi ha un conjunt de
transportadors d’aminoàcids. Hi ha
diferents AA, molts d’ells que
depenen del consum energètic,
d’altres no i estan organitzats en
famílies. Segons la cadena lateral dels
AA uns utilitzen uns transportadors o
uns altres. Hi ha els transportadors
pels AA neutres, pels catiònics, pels
aniònics, per la prolina i glicina i
també per la Taurina i b-AA.
Digestió dels lípids:
Funciona gràcies als enzims pancreàtics principalment que el que fan és, sobre les gotes de lípids que s’han
format pels àcids biliars a l’intestí prim. Sobre les quals actua una lipasa que està activat amb una Colipasa.
Arriba un enzim, que lo que fa es trencar els triacilglicerols d’aquestes boles de greix i allibera els
mon
oàcil
glicer
ols
com
a
prod
uctes
. Els monoàcilglicerols són els que són absorbits principalment pels enterocits, també absorbeixen glicerol i
també poden absorbir àcids grassos de cadena curta.
Dins dels enterocits, les molècules que principalment s’absorbeixen, el 80% són monoàcilglicerols, només un
20% com a glicerol. Entren a les cèl·lules intestinals els monoàcilglicerols, els àcids grassos i els glicerols, el
glicerol se’n van pel sistema portal fins al fetge, els FA que s’absorbeixen si són de cadena curta se’n van pel
sistema porta fins al fetge i els diacilglicerols que s’han format més els FA de cadena llarga s’utilitzen en un
procés de resíntesis de triacilglicèrids
per la formació de quilomicrons que se’n
van per la limfa fins a la sang. Per tant es
fa una destrucció dels lípids a l’intestí i
una destrucció dels TAG per que puguin
ser reconstruïts al interior dels enterocits
i transformar-se en quilomicrons que
seran exportats.
La resíntesi de TAG en els enterocits no
es fa per la via de Quènedi com en el cas
del fetge, sinó que es fa per una altra via
que no necessita la síntesi a partir de
glicerolfosfat (com és al fetge) sinó que
comença amb dos monoàcilglicerols, que
passen a ser 1,2-diacilglicerol, després un
TAG i després construeixen els Quilomicrons.
Glúcids:
Tenen una digestió pràcticament senzilla també, la digestió dels glúcids comença a la boca amb la amilasa
salivar. La amilasa comença a trencar els enllaços a-1-4-glicogen. Desprès arriba a l’intestí i quan el suc
pancreàtic porta la amilasa pancreàtica que és l’enzim que talla els enllaços 1-4 dels glúcids hidrolitzables (mido,
glicogen), seran trencats en fragments petits de oligosacàrids, durant el seu pas per l’intestí rebran suc entèric,
que
contenen
oligosacaridases
i
sacaridases, per tant, es trenquen
completament fins a monosacàrids.
Finalment són absorbits com glucosa,
galactosa o fructosa.
L’absorció de glucosa es fa principalment
amb un transportador (LT1) dependent de
Na (sodi) que està a la membrana de la
llum intestinal. Després amb un
transportador tipus GLUT, no depenent
d’energia cap a la membrana interna (membrana que dona la sistema porta) passa la glucosa cap a l’interior.
També hi ha un transportador de la glucosa que és el GLUT2, present a la membrana que dona a l’intestí, però
només present en situacions associades a la ingesta. Quan la concentració de glucosa és molt alta aquest GLUT2
és capaç d’ajudar al sistema depenent de Na per l’entrada de glucosa. Finalment està el GLUT5 que és un
transportador exclusiu de fructosa.
Sempre que mengem estem menjant ADN i RNA. Per tant els àcids nucleics són
també digerits i destruïts per RNAasa i DNAasas, majoritàriament RNAasas que
són més abundants, trenquen els àcids nucleics i després els intestins, el líquid
entèric tenen nucleosidases que acaben trencant els nucleòsids donant bases
nitrogenades, ribosa i fosfat que són absorbides.
El sistema de la digestió és un sistema ben controlat per senyals químiques, ben controlat per hormones. A
banda de la Gastrina, actuen dues hormones addicionals que estan fen el sistema de control de la digestió inicial
i a més associades a uns processos. És fabriquen un conjunt de senyals que informen de com està funcionant la
digestió.
Parlem directament de les hormones relacionades en el funcionament (sincronització) del procés d’absorció a la
digestió:
- La gastrina: És la primera hormona que actua. Hormona que fabriquen les cèl·lules que estan al final de
l’estomac com a resposta a l’arribada d’aliment i l’activació del parasimpàtic i de la histamina. La
gastrina provoca la secreció d’àcid clorhídric.
-
La secretina: Va ser la primera hormona que es va descriure, la primera molècula abans de la insulina, el
glucagó, la tiroides... la primera hormona que es va conèixer de la fisiologia va ser aquesta hormona. És
una hormona que fabriquen les cèl·lules intestinals i que provoca la secreció de suc pancreàtic.
Neutralitza l’àcid que està sortint de l’estomac (el pH) quan s’ha format el procés inicial de digestió.
- La CCK: Està produïda per unes altres cèl·lules de l’intestí prim (cèl·lules I), lo que fan és d’una banda
provocar la secreció del suc pancreàtic i per altra banda anar cap a la bufeta de la bilis i provocar la
contracció del a bilis. També actua com a inhibidor de la gana així el sistema s’autocontrola.
Els enterocits necessiten energia per a funcionar i realitzar el conjunt de processos de transport i biosíntesi en
els que estan implicats. La glucosa no és un substrat important; són especialment significatius els aminoàcids
com a combustibles. La majoria de Gln, Glu i Asp de la dieta són catabolitzats per la mucosa intestinal.
Quan mengem proteïnes, s’hidrolitzen les proteïnes en la digestió, aquestes proiteïnes alliberen peptids, que
s’acaben trencant en AA que s’absorbeixen pels enterocits. Fins un 30-50% del AA de la dieta essencials es
poden gastar en el procés de degradació oxidativa a les cèl·lules intestinals. La mucosa de l’intestí prim també te
un paper important en la degradació de Arg, Pro i AA de cadena ramificada i, potser, Met, Lys, Phe i Tyr ja que
només un 30-50% d’aquests AA essencials de la dieta, arriben als teixits que no són l’intestí.
A les cèl·lules intestinals, els AA de la dieta, a més de ser els combustibles principals per les cèl·lules de la
mucosa, són precursors biosintètics per a síntesi de glutatió, òxid nítric, poliamines, nucleòtids de purina i
pirimidina i aminoàcids (Ala, Pro i Citrul·lina són productes finals s’envien cap al torrent circulatori com a
productes del metabolisme de la transformació dels AA).
Les cèl·lules intestinals també fan servir AA, però bàsicament utilitzant Glutamina provinent de la sang
arterial(46% de l’oxigen consumit) i molt secundàriament, poden fer servir també Glucosa i acetoacetat com a
combustible.
La conseqüència del moviment metabòlic és que acaba produïnt-se Alanina, Prolina, Citrulina, que s’exporten
per la vena porta, que després van al fetge i seran reutilitzats i amoni directament que pot ciruclar pel sistema
portal. De la sang arterial (la sang que arriba de la vena vasolateral dels enterocits) poden utilitzar
preferentment Glutamina i també, secundàriament, acetoacetat i glucosa.
El metabolisme dels AA a l’intestí prim és, doncs, especialment significatiu. Les reaccions implicades són:
- Asn i Gln es converteixen en Asp i Glu per Asparraguinasa i Glutaminasa
- Asp i Glu (de les reaccions anteriors o de la dieta) es metabolitzen a OAA i aKG per les transaminases. El
N es transferit a piruvat formant Ala que es alliberada i transferida al fetge– L’amoni alliberat per
Asparraguinasa i Glutaminasa es alliberat a la circulació portal i capturat pel fetge per a formar urea. La
concentració d’amoni a la porta és 10 vegades superior a la de la vena hepàtica.
- Arg es metabolitzada a citrul·lina que és alliberada i que serà capturada pel ronyó per a formar Arg,
procés que serveix per a protegir l’Arg de la degradació hepàtica, procés important per tant que l’Arg és
un precursor biosintètic important (creatina, NO).
Hi ha un
singular,
aspecte
que és el
metabolisme de la Glutamina (AA principal). Tant en la Glutamina de la dieta com en la de la sang arterial és la
principal font d’energia en les cèl·lules intestinals. El metabolisme de la Glutamina és el que està referit en
aquest esquema.
La Glutamina es transforma en Glutamat per la Glutaminasa
extraient un NH3 (Amoni, que és el que se’n va directament pel
sistema portal cap al fetge). Després el Glutamat amb una Glutamat
DH es transforma en oxoglutarat que es fa servir al cicle de Krebs,
passa a Malat, després Oxalacetat i després ja duu el procés habitual
de metabolisme d’Oxalacetat a PEP i de PEP a Piruvat. Una vegada es
forma el Piruvat es transforma en Alanina i es quan aquest AA es
transporta. La Glutamina acaba transformant el seu esquelet
carbonat en Piruvat que es transportat com Alanina i l’Amoni
directament alliberat de la Glutamina com a tal.
Això és el metabolisme de la Glutamina a l’intestí, a les cèl·lules de
l’intestí per tal d’aconseguir energia. Si això és així, d’aquesta
energia se’n produeix poca. No vol dir que tota la Glutamina es
transforma en Alanina. Ja que el Piruvat format o el oxoglutarat
poden entrar al cicle de Krebs i produir
energia.
Alguns menús, especialment
restaurants xinesos, contenen
quantitats de glutamat. En
sensibles, la quantitat de Glu
els de
elevades
persones
absorbit
supera la capacitat dels enzims que el metabolitzen, segurament degut a una baixa activitat de la GDH al seu
intestí.
Llavors, augmenta la concentració de Glu al plasma, el que fa que arribi al cervell on activa les neurones que
funcionen amb Glu com a neurotransmissor i provoca mal de cap, sudoració i nàusees.
El procés te una durada curta, perquè el Glu es metabolitzat activament al fetge.
11:46; 20/11/12!
...