Fig. 18.6. Digestia chimică a glucidelor, proteinelor și lipidelor

Sistemul digestiv (Biologie Barron's, p. 434)

Figura arată digestia chimică a celor trei categorii de nutrienți din alimente (glucide, proteine și lipide), așa cum are loc în duoden. Ea ilustrează prima dintre cele două funcții importante ale sistemului digestiv: descompunerea moleculelor mari din alimente în molecule mici, care pot fi apoi absorbite.

Fiecare dintre cele trei rânduri este o reacție care se citește de la stânga la dreapta: molecula de digerat, apa care i se adaugă, săgeata și, după ea, produșii. Dedesubt, aceeași reacție este scrisă încă o dată în cuvinte, cu numele substanțelor. Deasupra săgeții este trecut tipul de enzime care intervin. Spre deosebire de apă, enzimele nu sunt consumate: ele catalizează reacția și rămân disponibile pentru reacțiile următoare.

Rândul de sus: glucidele

Se pleacă de la maltoză, un dizaharid alcătuit din două unități de glucoză, desenate în forma lor inelară și legate covalent printr-un atom de oxigen (Figura 2.5). Maltoza provine din amidon: amilaza salivară, în cavitatea orală, și amilaza pancreatică, în intestinul subțire, transformă amidonul în acest dizaharid. Cu o moleculă de HX2O\ce{H2O}, legătura dintre cele două inele se rupe și rezultă două monozaharide, două molecule de glucoză (CX6HX12OX6\ce{C6H12O6}), combustibilul de bază al organismului. Enzima care descompune maltoza este maltaza, una dintre dizaharidazele produse de celulele intestinului subțire, alături de lactază și zaharază.

Rândul din mijloc: proteinele

Molecula din stânga are doi aminoacizi legați între ei. Un aminoacid are o grupare amino (NHX2\ce{-NH2}), o grupare carboxil (COOH\ce{-COOH}) și un rest radical, notat cu R, partea prin care aminoacizii diferă între ei. Legătura dintre atomul de carbon și cel de azot din mijlocul moleculei este legătura peptidică. Acolo, gruparea carboxil a primului aminoacid s-a unit cu gruparea amino a celui de-al doilea printr-o deshidratare, adică cu eliminarea unei molecule de apă (Figura 2.7). Cu o moleculă de HX2O\ce{H2O}, această legătură se rupe și rezultă doi aminoacizi liberi.

Digestia proteinelor are loc în mai multe etape:

  1. Pepsina din sucul gastric descompune proteinele în peptide, încă din stomac.
  2. Tripsina și alte proteaze din sucul pancreatic degradează, în duoden, proteinele și peptidele în dipeptide.
  3. Peptidazele, dipeptidazele și aminopeptidazele, produse de celulele intestinului subțire, duc digestia până la aminoacizi liberi.

Reacția din figură, în care o dipeptidă se desface în doi aminoacizi, corespunde ultimei etape.

Rândul de jos: lipidele

În stânga este o grăsime. Coloana de trei atomi de carbon provine din glicerol, iar de fiecare atom de carbon este legat câte un acid gras, notat în desen CX17HX35COO\ce{C17H35COO}. O grăsime cu trei acizi grași este o trigliceridă. Pentru a o desface sunt necesare trei molecule de apă (3HX2O\ce{3H2O}), câte una pentru fiecare legătură dintre un acid gras și glicerol. Rezultă trei molecule de acid gras (CX17HX35COOH\ce{C17H35COOH}), fiecare cu un lanț de atomi de carbon, cu atomi de hidrogen asociați, și o grupare COOH\ce{-COOH} de acid organic. Alături rămâne o moleculă de glicerol, cu trei grupări OH\ce{-OH}. Reacția este inversul sintezei unei grăsimi, în care acizii grași se leagă de glicerol tot printr-o deshidratare (Figura 2.6).

Înainte de această reacție, lipidele sunt emulsionate de sărurile biliare din bilă, produsă de ficat: globulele mari de lipide sunt descompuse în globule mici, care pot fi apoi ușor digerate. Bila nu conține enzime. Reacția din figură este realizată de lipaza pancreatică.

Ce au în comun cele trei reacții

În toate trei, apa este consumată, iar produșii de digestie conțin câte o parte din molecula ei. La fiecare legătură ruptă, unul dintre capete primește o grupare OH\ce{-OH}, iar celălalt un atom de hidrogen. În rândul proteinelor se vede cel mai ușor: primul aminoacid își reface gruparea carboxil, iar al doilea, gruparea amino. Digestia parcurge astfel drumul invers față de formarea acestor molecule, la care se elimină câte o moleculă de apă pentru fiecare legătură nou formată.

Ce urmează: absorbția

Produșii din dreapta figurii sunt suficient de mici pentru a fi absorbiți, mai ales în jejun și ileon. Monozaharidele, aminoacizii și acizii grași cu lanț scurt trec în capilarele sanguine ale vilozităților intestinale. Acizii grași cu lanț lung sunt resintetizați pentru a forma trigliceride, care difuzează apoi în chiliferul central, vasul limfatic din centrul vilozității (Figura 18.7).