Aula 8- Bio2- Sistema Digestório Animais heterotróficos precisam se alimentar, mas para quê? Obter energia e nutrientes. Esses nutrientes são vitaminas, sais minerais, água, DNA, carboidratos, proteínas, lipídeos. Mas como esses nutrientes são retirados dos alimentos e vão parar dentro de todas as células do nosso corpo? O que acontece com o alimento durante este trajeto? O alimento é quebrado em pequenas moléculas isoladas sendo absorvidas no intestino, e então distribuídas pelo sangue para todas as células do corpo. Como o alimento é quebrado? - Digestão mecânica: Mastigação, deglutição e movimentos peristálticos pedaços grandes em pedaços menores. -Digestão química: Pela ação das enzimasquebra das moléculas grandes produzindo moléculas menores. O que são enzimas? A todo o momento no nosso corpo, moléculas grandes são quebradas em moléculas pequenas, ou então moléculas pequenas se ligam formando moléculas grandes. Mas isso só acontece de forma rápida, porque os seres vivos possuem as enzimas, que são proteínas capazes de se ligar às moléculas acelerando as reações entre elas, ou seja, catalisam as reações. Mas as enzimas são muito específicas: cada enzima funciona a uma temperatura e pH ideais, e só conseguem se ligar a um tipo de substrato específico (molécula específica). Os alimentos passam pelo tubo digestivo formado por: Boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso e reto. Os demais órgãos nós chamamos de órgãos anexos que, mesmo não fazendo parte do tubo digestivo, se comunicam com ele através de canais, desempenhando um papel importante na digestão. São eles: glândulas salivares, pâncreas, fígado e vesícula biliar. Na boca ocorre digestão mecânica pelos processos de mastigação e deglutição, e química, pois as glândulas salivares produzem uma enzima chamada amilase salivar ou ptialina. Essa enzima apresenta maior velocidade de reação em pH neutro. Ou seja, o pH da boca é neutro (=7). Ela quebra os polissacarídeos (ou carboidratos) grandes em dissacarídeos O glicogênio e o amido (moléculas formadas por muitas glicoses unidas), em maltoses (moléculas formadas por duas glicoses unidas). Na faringe e no esôfago a digestão mecânica ocorre pelos movimentos peristálticos, que transportam o alimento até o estômago. O estômago produz um líquido ácido (HCl - ácido clorídrico), fazendo com que o pH do estômago seja ácido ( pH< 7, em torno de 2 neste caso). O HCl ativa o pepsinogênio transformando-o em pepsina, que quebra a moléculas de proteínas em pedaços de proteínas (peptídeos). Depois disso o alimento, agora uma massa chamada quimo, através dos movimentos peristálticos do estômago, passa para o intestino delgado. A primeira porção do intestino delgado, logo embaixo do estômago, chama-se duodeno, onde são lançadas as secreções produzidas pelo pâncreas e fígado. O pâncreas produz o suco pancreático, que é formado por água, bicarbonato de sódio, deixando o pH alcalino ( em torno de 8), e enzimas: - A tripsina e a quimiotripsina, “continuam o trabalho da pepsina”, pois quebram os pedaços de proteínas (peptídeos) em aminoácidos. Estas duas enzimas antes de serem ativadas apresentam-se na forma inativa (tripsinogênio e quimiotripsinogênio). -A amilase pancreática tem a mesma função da amilase salivar, complementando assim o trabalho desta. -As nucleases (quebram os ácidos nucléicos -DNA e RNA- em nucleotídeos). - A Lipase digere os lipídeos (gorduras) em ácidos graxos e glicerol (ao lado). Já o fígado produz uma substância chamada bile, que é armazenada e secretada no intestino delgado na hora da digestão, pela vesícula biliar. A bile atua como um “detergente” nos lipídeos (gorduras), transformando as gotas grandes de gorduras em pequenas gotículas (emulsificação de gorduras), o que aumenta a superfície de contato disponível para a ação da enzima lipase, acelerando a digestão. Para finalizar, o intestino delgado produz o suco entérico que possui as enzimas: sacarase, lactase, maltase e peptidase, que quebram respectivamente a sacarose (em glicose + frutose) , a lactose (em glicose + galactose), a maltose (em glicose +glicose) e peptídeos (em aminoácidos). Após a digestão, o alimento transforma-se em um líquido branco, o quilo. As moléculas simples são absorvidas pela parede do intestino e lançadas no sangue, que distribui para todas as células do corpo. Na parede intestinal, há dobras (vilosidades) que facilitam a absorção, pois aumentam a superfície de contato com o alimento digerido. As células do intestino também possuem dobras na membrana celular (microvilosidades). No intestino grosso ocorre a absorção de água e dos sais minerais não absorvidos pelo intestino delgado. Numerosas bactérias vivem em mutualismo no intestino grosso, dissolvendo os restos de alimento que não são absorvidos, produzem vitamina K e protegem o organismo contra bactérias que causam doenças. As fezes são formadas por água e restos não digeridos. As fibras dos alimentos de origem vegetal (celulose) não conseguem ser digeridas pelos animais, pois não possuímos uma enzima para celulose, assim a fibra não é absorvida, sendo eliminada nas fezes, contribuindo para uma boa formação do bolo fecal. E os animais estritamente herbívoros? Possuem um tubo digestório com compartimentos a mais, sendo mais comprido, onde se localizam bactérias e protozoários capazes de digerir a celulose. Hormônios que controlam a digestão Tabela das enzimas Hormônio Local de Órgãoprodução alvo Função Gastrina Estômago Estômago Estimula a produção de suco gástrico Secretina Intestino Pâncreas Estimula a liberação de bicarbonato Colecistoquinina Enterogastrona Intestino Intestino Pâncreas e vesícula biliar Estimula a liberação de bile pela vesícula e a liberação de enzimas pelo pâncreas. Estômago Inibe o peristaltism o estomacal Suco digestivo Enzima pH ótimo Substrato Produtos Saliva Ptialina neutro polissacarídeos maltose Suco gástrico Pepsina ácido proteínas oligopeptídeos Quimiotripsina alcalino proteínas peptídeos Tripsina alcalino proteínas peptídeos Amilase pancreática alcalino polissacarídeos maltose Nucleases alcalino DNA e RNA nucleotídeos Lipase alcalino lipídeos glicerol e ácidos graxos Peptidases alcalino Peptídeos alcalino maltose alcalino sacarose alcalino lactose Suco pancreático Suco intestinal Maltase ou entérico Sacarase Lactase aminoácidos glicose + glicose glicose + frutose glicose + galactose Exercícios: 1) UERJ-2003) A ptialina é uma enzima digestiva secretada por glândulas salivares. No entanto, muitas pessoas não a produzem e não têm problemas na digestão de alimentos. Isso é explicado porque um dos sucos digestivos contém uma enzima similar. O nome desse suco digestivo e de sua enzima, similar à ptialina, estão indicados em: (A) salivar – tripsina (B) entérico – lipase (C) gástrico – pepsina (D) pancreático – amilase 2) ENEM 2010-66: Para explicar a absorção de nutrientes, bem como a função das microvilosidades das membranas das células que revestem as paredes internas do intestino delgado, um estudante realizou o seguinte experimento: Colocou 200 m_ de água em dois recipientes. No primeiro recipiente, mergulhou, por 5 segundos, um pedaço de papel liso, como na FIGURA 1; no segundo recipiente, fez o mesmo com um pedaço de papel com dobras simulando as microvilosidades, conforme FIGURA 2. Os dados obtidos foram: a quantidade de água absorvida pelo papel liso foi de 8 m_, enquanto pelo papel dobrado foi de 12 m. Com base nos dados obtidos, infere-se que a função das microvilosidades intestinais com relação à absorção de nutrientes pelas células das paredes internas do intestino é a de a) manter o volume de absorção. b) aumentar a superfície de absorção. c) diminuir a velocidade de absorção. d) aumentar o tempo de absorção. e) manter a seletividade na absorção. 3 ) (PUC-RJ 2005) As condições de acidez dos sucos presentes no sistema digestório humano variam de acordo com as diferentes partes do tubo digestório. Assim em relação ao pH podemos afirmar que: a) Na boca é ácido e lá ocorre principalmente a digestão de amido. b) Na boca é neutro e lá ocorre principalmente a digestão de gordura. c) No estômago é ácido e lá ocorre principalmente a digestão de proteínas. d) No intestino é neutro e lá não ocorre nenhum tipo de digestão enzimática. e) No estômago é básico e lá ocorre principalmente a digestão de proteínas. 4) ENEM 2008-43: Defende-se que a inclusão da carne bovina na dieta é importante, por ser uma excelente fonte de proteínas. Por outro lado, pesquisas apontam efeitos prejudiciais que a carne bovina traz à saúde, como o risco de doenças cardiovasculares. Devido aos teores de colesterol e de gordura, há quem decida substituí-la por outros tipos de carne, como a de frango e a suína. O quadro ao lado apresenta a quantidade de colesterol em diversos tipos de carne crua e cozida. Com base nessas informações, avalie as afirmativas a seguir. I- O risco de ocorrerem doenças cardiovasculares por ingestões habituais da mesma quantidade de carne é menor se esta for carne branca de frango do que se for toucinho. II- Uma porção de contrafilé cru possui, aproximadamente, 50% de sua massa constituída de colesterol. III- A retirada da pele de uma porção cozida de carne escura de frango altera a quantidade de colesterol a ser ingerida. IV- A pequena diferença entre os teores de colesterol encontrados no toucinho cru e no cozido indica que esse tipo de alimento é pobre em água. É correto apenas o que se afirma em A I e II. B I e III. C II e III. D II e IV. E III e IV. 5) (UERJ/2008) Apenas as moléculas mais simples dos alimentos podem ser eficientemente absorvidas pelo intestino. Assim, a maior parte dos alimentos ingeridos, para ser aproveitada pelo corpo, precisa ser quimicamente processada por hidrólise. O quadro a seguir relaciona algumas propriedades de quatro classes de hidrolases encontradas na cavidade do tubo digestório, todas com faixa de pH ideal entre 7,0 e 8,0. Identifique uma enzima correspondente a cada classe, indicando os seus respectivos produtos. 6) (UNICAMP) Uma enzima, extraída da secreção de um órgão abdominal de um cão, foi purificada, dissolvida em uma solução fisiológica com pH oito e distribuída em seis tubos de ensaio. Nos tubos dois, quatro e seis, foi adicionado ácido clorídrico (HCl), de modo a se obter um pH final em torno de dois. Nos tubos um e dois, foi adicionado macarrão; nos tubos três e quatro, foi adicionada carne; nos tubos cinco e seis, foi adicionada manteiga. Os tubos foram mantidos por duas horas à temperatura de 36°C. Ocorreu digestão apenas no tubo um. A) Qual foi o órgão do animal utilizado na experiência? B) Que alteração é esperada na composição química da urina de um cão que teve esse órgão removido cirurgicamente? Por quê? C) Qual foi a substância que a enzima purificada digeriu? 7) (UERJ 2002) A síndrome conhecida como vaca louca é uma doença infecciosa que ataca o sistema nervoso central de nimais e até do homem. O agente infeccioso dessa doença é um príon - molécula normal de células nervosas – alterado em sua estrutura tridimensional. Os príons assim alterados têm a propriedade de transformar príons normais em príons infecciosos. Os príons normais são digeridos por enzimas do tipo da tripsina. Curiosamente, os alterados não o são, o que, entre outras razões, permite a transmissão da doença por via digestiva.Tais dados indicam que a molécula do príon é de natureza: (A) glicolipídica (B) polipeptídica (C) polissacarídica (D) oligonucleotídica 8) (PUC-RJ) A diferença fundamental nos processos digestivos entre animais carnívoros e animais ruminantes é a existência, nesses últimos, de recurso específico de digestão para: a) gordura b) proteína c) celulose d) amido e) glicose Gabarito: 1) D 2)B 3)B 4)E 5) Classe A - enzima: amilase salivar (ptialina) ou amilase pancreática (amilopsina); produto: maltose. Classe B - enzima: tripsina, quimotripsina ou peptidases; produtos: peptídios e aminoácidos. Classe C - enzima: lactase; produtos: glicose e galactose. Classe D - enzima: lipase pancreática; produtos: di e monoacil gliceróis, ácidos graxos e glicerol. 6) ) a) O órgão foi o pâncreas. b) Provoca o aumento da taxa de glicose, pois o pâncreas, devido à presença de insulina, controla a taxa de glicose no sangue. A sua remoção impede a absorção pelas células mantendo-se na corrente sangüínea, provocando o diabetes mellitus. c) Digere-se carboidrato pela presença da amilase pancreática. 7)B 8) C