Fisiología de la digestión y absorción de macronutrimentos

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UNIVERSIDAD DE SONORA
DIVISIÓN DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA SALUD
CAMPUS CAJEME
 
Asignatura: Bioquímica 
Carrera: Medicina
Instructor: Mario Hiram Uriarte Montoya
 
Fisiología de la digestión y absorción de macronutrimentos
Alumnos:
Dania Nicole Acevedo Acosta
José Omar Borbón Gil
María Fernanda Murrieta Rodríguez
Fátima Rosas Valdez
Diego Joel Padilla Benítez
 
Cd. Obregón, Sonora a Abril de 2021
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LÍPIDOS
Enzimas y secreciones 
Las grasas que entran al intestino se mezclan con la bilis y se emulsionan, para esto la lipasa pancreática ayuda a catalizar la hidrolisis de los ácidos grasos que estén en posiciones 1 y 3. En este mismo lugar la hidrolasa de esteres pancreáticos ayuda a absorber los esteres de colesterol. Por otra parte, la lipasa de lipoproteínas se encuentra en la pared de los capilares sanguíneos y ayuda a hidrolizar los triglicéridos liberando ácidos grasos.
Todos los ácidos grasos que se generan entran en el tejido adiposo en donde se almacenan o en el músculo donde se consumen al utilizarse como energía.
Los ácidos grasos libres y el glicerol se absorben por los enterocitos, mientras que los AG menores a 14 carbonos entran al sistema porta por la vena porta y se transportan al hígado, por otra parte, los AG mayores a 14 carbonos se vuelven a esterificar dentro del enterocito y entran en circulación en la ruta linfática como quilomicrones (partículas lipoproteicas que proceden de las grasas alimentarias y son empaquetadas por las células de la mucosa). 
Podemos sintetizar la digestión de lípidos en una serie de pasos:
1. Emulsificación, digestión e incorporación a las micelas
La solubilizacion de los lípidos solo es posible con el uso de micelas de la bilis, esta se mezcla con gotas de lípido que residen en el intestino y estos se absorben en las micelas manteniéndose estables reduciendo su diámetro
Los lípidos se digieren en el intestino delgado con la ayuda de enzimas lipolíticas en el páncreas, dentro de estas la más importantes son:
· Lipasa pancreática: desdobla los triglieridos en monoglicéridos y AG 
· Lipasa gástrica: digiere triglicéridos de cadena corta, pero tiene actividad reducida
· Fosfolipasa: disocia las lectinas en isolectinas y AG
· Colesterol esterhidrolasa: hidroliza el colesterol esterificado dejándolo como AG y colesterol libre.
La lipasa se absorbe manteniéndose anclada a ácidos biliares gracias a la colipasa pancreática y así se produce una hidrolisis de triglicéridos con formación de monoglicéridos y AG que se incorporan a las micelas ya que los productos de su hidrolisis son insolubles en medio acuoso intestinal.
2. Entrada al enterocito
Cuando se incorporan las micelas los productos de la digestión entran en contacto con las microvellosidades y se absorben a través de la membrana por difusión. Para que estas penetren en el interior de los enterocitos se difunden primero a la zona de liquido que los rodea y luego los penetran a través de la membrana epitelial.
Para esto las micelas usan una difusión retrograda y vuelven a absorber nuevos lípidos que son transportados hacia las vellosidades. Más del 95% de los lípidos se recuperan a nivel duodenal y solo una pequeña cantidad se pierde a través de las heces
3. Formación de quilomicrones
En las células intestinales los productos de la digestión de lípidos se unen a una proteína transportadora que los lleva al REL donde se realiza una resíntesis de triglicéridos, lecticinas y de colesterol esterificado
Los lípidos se agrupan y se rodean de beta proteínas que se forman en el aparato de Golgi dando así a los quilomicrones, cuya composición será 87% de triglicéridos, 9% de fosfolípidos y colesterol libre, 3% colesterol esterificado y 1% de vitaminas liposolubles y proteínas.
4. Sistema linfático
Los quilomicrones abandonan la célula por exocitosis y se dirigen a los quilíferos o lactoforos de las vellosidades y al interior del sistema linfatico pasando por difusión a los capilares sanguíneos
Los TGCM penetran de manera directa en la célula mientras que los de cadena corta tienen que hacerlo por medio de una disociación por la lipasa. El 30% de los TGCM son absorbidoss sin una hidrolisis previa y los que sí se hidrolizan lo hacen mediante lipasas pancreáticas formando micelas. En el interior de la célula pasan a la circulación portal
 
5. Transporte de los lípidos en sangre
	Tipo
	Origen
	Destino
	Lípidos principales
	Función
	Quilomicrón
	Intestino
	Células
	TG y otros
	Transporte de lípidos de la dieta.
	VLDL
	Hígado
	Células
	TG y colesterol
	Transporte de lípidos endógenos.
	LDL
	Vasos (resto de VLDL)
	Hígado
	Colesterol
	Transporte colesterol.
	HDL
	Hígado e intestino
	Hígado y células con alto uso de colesterol
	Colesterol
	Elimina y degrada el colesterol.
 
A través de la linfa se incorporan a sangre
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE PROTEINAS
El inicio de la digestión de proteínas es dado por la acción de la pepsina del estómago, dando lugar a la formación de polipéptidos, oligopéptidos y algunos aminoácidos.
· Pepsina: El ácido del estómago cambia una proteína que se llama pepsinógeno y la transforma en pepsina, la cual es una enzima que hidroliza las proteínas en el estómago. 
Dicho proceso continua en el intestino gracias a las proteasas del jugo pancreático (tripsina, quimotripsina, carboxipeptidasas, colagenasa y elastasa), formándose ya oligopéptidos (30%) y diferentes aminoácidos (70%). 
· Tripsina y quimotripsina: Sus precursores inactivos, tripsinógeno y quimotripsinógeno, se sintetizan en el páncreas y se transportan hasta el intestino delgado. Una vez en el intestino delgado, el tripsinógeno se activa a tripsina que a su vez activa el quimotripsinógeno a quimotripsina. Ambas enzimas son responsables de degradar (romper) las proteínas de la dieta en pequeños fragmentos, llamados péptidos.
· Carboxipeptidasas: Enzima producida por las células exocrinas del páncreas, que digiere las proteínas en el intestino delgado y libera sus aminoácidos del extremo carboxilo.
· Colagenasa: Es un agente desbridante enzimático capaz de hidrolizar específicamente enlaces peptídicos de colágeno no desnaturalizado y desnaturalizado.
· Elastasa: la proeleastasa es activada a elastasa por la tripsina. Cliva residuos adyacentes a alanina, glicina y serina.
De igual forma que con los glúcidos, la digestión es completada a nivel de enterocitos. Estos cuentan con una serie de aminopeptidasas orientadas hacia el exterior de la membrana, que hidrolizan la mayor parte de los péptidos, liberando aminoácidos. Una pequeña parte de los péptidos pueden, no obstante, pasar al interior de las células a través de un transportador ligado a H+ y se hidrolizan a aminoácidos por medio de peptidasas citoplasmáticas. Los mecanismos de absorción de los aminoácidos son transporte activo secundario acoplado al sodio, existiendo cuatro tipos de transportadores distintos, para los aminoácidos neutros, básicos, ácidos y uno específico para prolina e hidroxiprolina.
La mayor parte de los productos de la digestión de las proteínas se absorben en el intestino delgado. Al intestino grueso sólo llegan pequeñas cantidades que serán catabolizadas por la flora intestinal.
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
La digestión del almidón comienza en la boca, la glándula salival libera α-amilasa, que convierte el almidón en polisacáridos más pequeños llamados α-dextrinas, después la α-amilasa salival se inactiva por la acidez del estómago (HCl). El páncreas exocrino secreta la α-amilasa pancreática y el bicarbonato en el lumen del intestino delgado, donde el bicarbonato neutraliza las secreciones gástricas, la α-amilasa pancreática continúa la digestión de las α- dextrinas, a las que transforma en disacáridos (maltosa), trisacáridos (maltotriosa) y oligosacáridos llamados dextrinas límite, estas últimas contienen por lo general de cuatro a nueve residuos de glucosa y una ramificación de isomaltosa (dos residuos de glucosa unidos a través de un enlace glucosídico α-1,6). 
La digestiónde los disacáridos lactosa y sacarosa, así como la posterior digestión de maltosa, maltotriosa y dextrinas límite, ocurre a través de las disacaridasas que están unidas a la superficie de la membrana del borde en cepillo (microvellosidades) de las células epiteliales del intestino, las glucosidasas se conocen en conjunto como disacaridasas del intestino delgado sin embargo la glucoamilasa es en realidad una oligosacaridasa, en la tabla de abajo se muestran las principales glucosidasas . 
La glucoamilasa hidroliza las uniones α-1,4 de las dextrinas, el complejo sacarosa-isomaltasa hidroliza a la sacarosa, la mayor parte de la maltosa y casi toda la isomaltosa formada por la glucoamilasa a partir de las dextrinas límite, la lactasaglucosilceramidasa (β-glucosidasa) hidroliza las uniones glucosídicas β en la lactosa y los glucolípidos, un cuarto complejo disacaridasa, la trehalasa, hidroliza el enlace (un enlace glucosídico α-1,1) entre dos unidades glucosilo en el azúcar trehalosa, los monosacáridos producidos por estas hidrolasas (glucosa, fructosa y galactosa) se transportan después a las células epiteliales del intestino.
La fibra dietética, que está compuesta sobre todo por polisacáridos, no se puede digerir a través de las enzimas humanas en el tracto intestinal, en el colon, la fibra dietética y otros carbohidratos no digeridos pueden convertirse en gases (H2, CO2 y metano) y en ácidos grasos de cadena corta (en especial ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico) a través de bacterias que se encuentran en el colon.
La glucosa, galactosa y fructosa formadas por las enzimas digestivas se desplazan dentro de las células epiteliales absorbentes del intestino delgado por el transporte activo dependiente de Na+ mediado por proteínas y la difusión facilitada, los monosacáridos se transportan desde estas células a la sangre y circulan al hígado y tejidos periféricos donde son captados por transportadores facilitadores. 
El transporte facilitador de la glucosa a través de las células epiteliales y otras membranas celulares es mediado por una familia de proteínas transportadoras tejido-específico de glucosa (GLUT 1 a GLUT 5). En la imagen podemos observar, en resumen, el proceso de digestión de los carbohidratos en el organismo.
Una vez que los carbohidratos se han separado en monosacáridos, los azúcares se transportan a través de las células epiteliales intestinales y entran en la sangre para distribuirse en todos los tejidos, no todos los carbohidratos complejos se digieren a la misma velocidad dentro del intestino y algunas fuentes de carbohidratos llevan a un aumento casi inmediato de las cifras de glucosa en sangre después de la ingestión, mientras que otras elevan con lentitud las cantidades de glucosa sanguínea por un extenso periodo luego de la ingestión. 
Absorción por el epitelio intestinal
La glucosa se transporta a través de las células absorbentes del intestino por la difusión facilitada y el transporte facilitado dependiente de Na+, la molécula de glucosa es en extremo polar y no puede difundirse a través de la bicapa fosfolipídica hidrófoba de la membrana celular, cada grupo hidroxilo de la molécula de glucosa forma como mínimo dos puentes de hidrógeno con moléculas de agua y el movimiento aleatorio requiere energía para desprender los grupos hidroxilos polares de los puentes de hidrógeno e interrumpir las fuerzas de van der Waals entre las colas hidrocarbonadas de los ácidos grasos en la membrana fosfolipídica. 
La glucosa entra a continuación en las células absorbentes y se adhiere a las proteínas transportadoras, proteínas que abarcan la membrana y que se unen a la molécula de glucosa en un lado de la membrana y la liberan por el lado opuesto. Dos tipos de proteínas transportadoras de glucosa se hallan presentes en las células absorbentes del intestino: los transportadores de glucosa dependientes de Na+ y los transportadores facilitadores de glucosa.
1. Transportadores dependientes de Na+
Los transportadores de glucosa dependientes de Na+, que se encuentran ubicados en el lado luminal de las células absorbentes, permiten que estas células concentren glucosa desde el lumen intestinal, una baja concentración intracelular de Na+ se mantiene por una Na+,K+-ATPasa en el lado seroso (sangre) de la célula que usa la energía de la escisión del trifosfato de adenosina (ATP) para bombear Na+ de la célula a la sangre, de esta manera, el transporte de glucosa desde una baja concentración en el lumen hacia una alta concentración en la célula se promueve por el cotransporte de Na+ desde una alta concentración en el lumen hacia una baja concentración en la célula (transporte activo secundario). 
2. Transportadores facilitadores de glucosa
Los transportadores facilitadores de glucosa, que no se enlazan al Na+, están ubicados en el lado seroso de las células, la glucosa se mueve a través de los transportadores facilitadores desde una alta concentración dentro de la célula hacia una baja concentración en la sangre sin gasto de energía. 
Además de los transportadores de glucosa dependientes de Na+, los transportadores facilitadores de la glucosa también existen en el lado luminal de las células absorbentes, uno de los aspectos estructurales comunes a estas proteínas es que todas ellas contienen 12 dominios transmembranales, el transportador de sodio ligado en el lado luminal de las células epiteliales intestinales no pertenece a la familia GLUT.
La galactosa se absorbe a través de los mismos mecanismos que la glucosa, entra en las células absorbentes del lado luminal a través de los transportadores de glucosa dependientes de Na+ y transportadores facilitadores de glucosa y se moviliza a través del lado seroso en los transportadores facilitadores de glucosa.
La fructosa entra y abandona las células epiteliales absorbentes por difusión facilitada, al parecer a través de las proteínas de transporte que son parte de la familia GLUT, el transportador en el lado luminal se ha identificado como GLUT 5, aunque este transportador puede trasladar glucosa, posee una mayor selectividad hacia la fructosa.
BIBLIOGRAFÍA:
León, M. (2006). Proteínas en nutrición artificial. Nutrición enteral acreditada por SENPE. chrome-extension://oemmndcbldboiebfnladdacbdfmadadm/https://senpe.com/documentacion/monografias/senpe_monografias_proteinas_NE3.pdf
Marín, A. L. M., Hernández, M. P., Alba, L. P., Castro, G. G., & Pardo, D. C. (2010). Metabolismo de los lípidos en los rumiantes. REDVET. Revista Electrónica de Veterinaria, 11(8), 1-21.
Marks, Lieberman, & Peet. (2018). Bioquímica Médica Básica (5.a ed.). Wolters Kluwer.
Universidad de Cantrabria (2017). DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN. OpenCourseWAre. https://ocw.unican.es/mod/page/view.php?id=571#:~:text=La%20absorci%C3%B3n%20intestinal%20de%20los%20l%C3%ADpidos%20es%20un%20proceso%20muy%20eficaz.&text=Una%20vez%20en%20el%20interior,hasta%20el%20ret%C3%ADculo%20endoplasm%C3%A1tico%20liso.