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F R E N T E 3 341 O sistema digestório transforma o alimento em partículas que podem ser transferidas para o sangue, que nutre os tecidos. O sistema digestório é compreendido pelo tubo digestório e pelas glândulas anexas (glândulas salivares, fígado e pâncreas). O tubo digestório é constituído por boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso, reto e ânus. O processo digestivo O alimento ingerido passa por processos químicos e por processos mecânicos. Processos mecânicos não alteram a composição química do alimento; processos químicos alteram a composição química dos alimentos e envolvem a participação de enzimas digestivas. De maneira geral, há uma classifica- ção das enzimas que hidrolisam os seguintes alimentos: amido (amilases), dissacarídeos (dissacaridases), proteínas (proteases), peptídeos (peptidases), lipídeos (lipases). Boca Na boca, ocorrem a mastigação, a insalivação e a deglutição do alimento. A saliva contém a enzima amilase salivar, ou ptialina, que atua em pH neutro; essa enzima hidrolisa amido, gerando inúmeras moléculas de maltose. Estômago A parede estomacal é revestida por uma camada de células, recobertas por um muco protetor. O estômago tem células secretoras de muco, células parietais (produzem ácido clorídrico) e células principais (geram pepsinogênio); pepsinogênio e ácido clorídrico são componentes do suco gástrico, que apresenta pH em torno de 2. O pepsinogênio é uma enzima inativa que é convertida em uma forma ativa, a pepsina, na presença de ácido clorídrico. A pepsina hidrolisa proteínas, gerando peptídeos menores. O alimento no estômago converte-se no quimo. O desenvolvimento de úlceras está associado à atividade da bactéria Helicobacter pilori. O tratamento das úlceras envolve o emprego de antibióticos. Duodeno O duodeno é um tubo que recebe secreções do fígado (bile), do pâncreas (suco pancreático) e da parede do próprio duodeno (suco entérico). A bile é produzida no fígado e armazenada na vesícula biliar. A bile não tem enzimas digestivas, mas contém sais biliares e bicarbonato de sódio. A bile contribui para a alcalinização do duodeno e emulsifica gorduras. A emulsificação consiste na fragmentação de blocos de gordura. O suco pancreático tem bicarbonato de sódio e enzimas: amilase, lipase, tripsina, quimotripsina e peptidases. Três enzimas pancreáticas chegam ao duodeno em sua forma inativa: tripsinogênio, quimotripsinogênio e propeptidases. Com a presença da enteroquinase, há a conversão de tripsinogênio em tripsina. A tripsina é responsável pela conversão de quimotripsinogênio em quimotripsina e de propeptidases em peptidases. A tripsina e a quimotripsina hidrolisam proteínas, gerando peptídeos. Peptidases hidrolisam peptídeos, convertendo-os em aminoácidos. A seguir, é apresentada uma tabela com as enzimas do processo digestório. Glândulas salivares Cavidade da boca; meio neutro Amilase salivar, ou ptialina Amido Várias moléculas de maltose Estômago Cavidade estomacal; meio ácido, com pH em torno de 2 Pepsina Proteínas Peptídeos Fígado Cavidade do duodeno; meio alcalino, com pH em torno de 8,5 Não tem enzimas; possui bicarbonato de sódio e sais biliares Gordura Gotículas de gorduras (processo de emulsificação) Pâncreas Cavidade do duodeno Quimotripsina Proteínas Peptídeos Pâncreas Cavidade do duodeno Tripsina Proteínas Peptídeos Pâncreas Cavidade do duodeno Amilase pancreática Amido Várias moléculas de maltose Pâncreas Cavidade do duodeno Lipase pancreática Gordura Ácidos graxos e glicerol Pâncreas Cavidade do duodeno Peptidases Peptídeos Aminoácidos Pâncreas Cavidade do duodeno Nucleases DNA e RNA Nucleotídeos Parede duodenal Cavidade do duodeno Nucleotidases Nucleotídeos Pentoses, fosfato e bases nitrogenadas Parede duodenal Cavidade do duodeno Sacarase Sacarose Glicose e frutose Parede duodenal Cavidade do duodeno Maltase Maltose Glicose e glicose Parede duodenal Cavidade do duodeno Lactase Lactose Glicose e galactose Resumindo BIOLOGIA Capítulo 9 Sistema digestório e vitaminas342 Absorção Muitos nutrientes são transferidos para vasos sanguíneos ou linfáticos da parede de alguns órgãos do tubo digestório, principalmente no intestino delgado e em parte no intestino grosso O intestino delgado apresenta vilosidades intestinais, abaixo das quais há uma rede de capilares sanguíneos e de capilares linfáticos. O revestimento das vilosidades é constituído por uma camada de células, que apresentam microvilosidades, estruturas que aumentam a superfície das células. No intestino delgado, ocorre absorção de moléculas que envolvem transporte ativo e transporte passivo, principalmente osmose. Os capilares linfáticos estão associados à absorção de gorduras. No intestino grosso, ocorre a absorção de sais e de água. Eliminação de resíduos A celulose não é digerida. Ela contribui para o aumento de motilidade intestinal, retém água e facilita a eliminação de fezes. No intestino grosso, há grande quantidade de bactérias que constituem a flora intestinal. O ânus apresenta dois anéis musculares, os esfíncteres, que controlam a saída de fezes. Hormônios relacionados com o processo digestivo A secreção de suco gástrico é estimulada pelo nervo vago. Alguns hormônios atuam na regulação das secreções do estômago, do pâncreas e do fígado. Esses hormônios são produzidos na parede do estômago (gastrina) e do duodeno (secretina, colecitocinina e enterogastrona). Vitaminas As vitaminas constituem um grupo quimicamente muito diversificado e com vários papéis no metabolismo. Vitaminas são substâncias que o organismo não é capaz de sintetizar e devem ser obtidas na dieta. As vitaminas são divididas em dois grandes grupos: lipossolúveis (A, D, E e K) e hidrossolúveis (C e vitaminas do complexo B). As vitaminas lipossolúveis dissolvem-se em lipídeos e solventes orgânicos. Já as hidrossolúveis dissolvem-se em água, sendo seu excesso eliminado com certa facilidade pela urina. Entre as vitaminas hidrossolúveis encontram-se a vitamina C e as vitaminas do complexo B. Várias vitaminas do complexo B atuam como coenzimas, isto é, associam-se a certas enzimas e permitem que elas atuem como catalisadores. Quer saber mais? Vídeo y Texto e vídeo sobre a digestão em seres humanos Disponível em: <https://www.msdmanuals.com/pt/casa/multimedia/video/digestion_pt>. 1 Unesp Ao comermos uma fatia de pão, a ptialina (ou amilase salivar) presente na saliva inicia a digestão do amido contido no pão. Na nossa boca, o pH situa- -se ao redor de 7, pH ótimo para ação da ptialina Contudo, ao chegar ao estômago, esse alimento é envolvido pelo suco gástrico, de pH ao redor de 2, que inibe a ação da ptialina e impede o prossegui mento da digestão do amido nesse local. O que acontece com o amido a partir do estômago, até che- gar ao nosso sangue? 2 Enem PPL 2019 Em uma atividade prática, um professor propôs o seguinte experimento: Materiais: copo plástico pequeno, leite e suco de limão. Procedimento: coloque leite até a metade do copo plástico e, em seguida, adicione lentamente 20 gotas de limão. Levando-se em consideração a faixa de pH do suco de limão, a composição biomolecular do leite e os resultados que os alunos observariam na realização do experimento, qual processo digestório estaria sendo simulado? A Ação da bile sobre as gorduras no duodeno. B Ação do suco pancreático sobre as gorduras. Ação da saliva sobre os carboidratos na boca. Ação do suco entérico sobre as proteínas no íleo. Ação do suco gástrico sobre as proteínas no estômago. 3 Fuvest (Adapt.) Uma enzima, extraída da secreção de um órgão abdominal de um cão, foi purificada, dissolvida em uma solução fisiológica com pH 8 e dis tribuída em seis tubos de ensaio. Nos tubos 2, 4 e 6, foi adicionado ácido clorídrico (HCl), de modo a se obter um pH final em torno de 2. Nos tubos 1 e 2, foi adicionado macarrão; nos tubos 3 e 4, foi adicionada Exercícios complementares F R E N T E 3 343 carne; nos tubos 5 e 6, foiadicionada manteiga. Os tubos foram mantidos por duas horas à temperatura de 36 °C. Ocorreu digestão apenas no tubo 1 a) Macarrão Carne Manteiga HC HC HC 1 2 3 4 5 6 Qual foi o órgão do animal utilizado na experiência? b) Qual foi a substância que a enzima purificada digeriu? 4 Uerj Para estudar a ação de uma determinada enzi- ma, mediu-se a sua atividade em diferentes valores de temperatura e de pH, e em condições ideais de substrato. O gráfico abaixo mostra alguns dos resulta- dos encontrados. T e m p e ra tu ra ( o C ) 60 40 20 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 Atividade (unidades arbitrárias) PH a) Nomeie uma enzima proteolítica, presente no sistema digestivo humano, que possua as carac- terísticas daquela mostrada no gráfico e indique como é iniciado o processo de ativação de sua proenzima. b) Cite uma outra enzima digestiva que atue sobre triglicerídios e explique a importância do fígado no processo digestivo de tais substâncias. 5 Uerj 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 hidro- lases encontradas na cavidade do tubo digestório, todas com faixa de pH ideal entre 7,0 e 8,0. Classe de hidrolase Substrato Tipo necessidade de emulsificação A polissacarídeos não B proteínas não dissacarídeo do leite não triacilgliceróis sim Identique uma enzima correspondente a cada clas- se, indicando os seus respectivos produtos. 6 Unifesp Parte da bile produzida pelo nosso organismo não é reabsorvida na digestão. Ela se liga às fibras ve- getais ingeridas na alimentação e é eliminada pelas fezes. Recomenda-se uma dieta rica em fibras para pessoas com altos níveis de colesterol no sangue. a) Onde a bile é produzida e onde ela é reabsorvida em nosso organismo? b) Qual é a relação que existe entre a dieta rica em fibras e a diminuição dos níveis de colesterol no organismo? Justifique. 7 UFG O processo de digestão é fundamental para a transformação dos alimentos em moléculas menores que podem ser absorvidas e utilizadas para a obten- ção da energia necessária às funções vitais. a) De acordo com a figura a seguir, identifique e no- meie as estruturas responsáveis pela absorção de lipídios e apresente dois fatores que a tornam possível nessas partes do sistema digestório. 1 2 3 4 5 6 7 89 10 b) Descreva a atuação de duas enzimas sobre a diges- tão de proteínas e de carboidratos, respectivamente. 8 Unifesp Um estudante levantou a hipótese de que a digestão do alimento no sistema digestório de um anelídeo ocorre na mesma sequência que em um ser humano. Para isso, analisou o conteúdo do trato digestó- rio do anelídeo, segmento por segmento, à medida que a digestão progredia, e encontrou o seguinte resultado: Segmento Conteúdo químico 3 Dissacarídeos, gorduras, polipeptídios longos. 5 Dissacarídeos, gorduras, ácidos graxos, glicerol, polipeptídios curtos, aminoácidos. 7 Monossacarídeos, ácidos graxos, glicerol e aminoácidos. 11 Nada digerível, pequena quantidade de água. a) Com base nos dados obtidos, a hipótese do es- tudante deve ser aceita ou rejeitada? Justifique. b) Após o final da digestão, que tipo de sistema pro- moverá o transporte dos nutrientes até as células do anelídeo? Explique. BIOLOGIA Capítulo 9 Sistema digestório e vitaminas344 9 UFRGS Tiago comeu um sanduíche de pão francês com queijo, presunto e manteiga, acompanhado de um copo de suco de laranja sem açúcar. Relacione cada um dos itens do lanche de Tiago, listados na co- luna 1, com as principais enzimas que atuarão na sua digestão, indicadas na coluna 2. Coluna 1 J pão francês J manteiga J presunto J queijo J suco de laranja Coluna 2 1. pepsina 2. lipase 3. amilase 4. sacarase A sequência correta de preenchimento dos parênte- ses, de cima para baixo, é: A 3 – 2 – 1 – 1 – 4. B 4 – 3 – 2 – 1 – 3. 1 – 4 – 3 – 2 – 2. 1 – 3 – 2 – 4 – 4. 2 – 1 – 4 – 3 – 3. 10 UniRV 2018 No intuito de aproveitar as moléculas que estão na alimentação em nosso organismo, é neces- sário que sejam degradadas e absorvidas pelo trato digestivo, transportadas pela corrente sanguínea até os locais específicos para a metabolização. Em rela- ção ao exposto, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas. J A digestão dos glicídios inicia-se na boca, com a ação da amilase salivar sobre os amidos, e com- pleta-se no estômago com a ação da amilase pancreática. J A colecistocinina é produzida no intestino delgado e age no pâncreas estimulando a liberação de bicarbo- nato, quando alimentos altamente ácidos penetram no intestino. A secretina é produzida no intestino delgado e age no pâncreas e na vesícula biliar estimulando a liberação da bile pela vesícula biliar e a liberação de enzimas pancreáticas. J O pâncreas sintetiza e secreta as enzimas proteolí- ticas de forma inativa. O tripsinogênio, por exemplo, é ativado pela enzima enteroquinase e se torna a tripsina. A enteroquinase é secretada pela mucosa intestinal. J A entrada do alimento no estômago induz a secre- ção do hormônio gastrina pela parede estomacal. A gastrina atua sobre o próprio estômago estimu- lando a produção de suco gástrico e a contração da musculatura estomacal. 11 UFF Para estudar a ação de agentes estimulantes da secreção exócrina do pâncreas, foi introduzido direta- mente no duodeno de uma pessoa em jejum, alguns mililitros de óleo de milho. Em outra pessoa, nas mesmas condições, o óleo foi substituído por alguns mililitros de uma solução de HCl ajustada a pH 2,0. Em cada caso, foi coletada uma amostra do suco pancreá- tico produzido. Os gráficos I e II a seguir apresentam os resultados das análises de componentes dessas amostras. Gráfico I Gráfico II C o n c e n tr a ç ã o C o n c e n tr a ç ã o T r ip s in o g ê n io T r ip s in o g ê n ioNa + Na + C– C–HCO3 – HCO 3 – K + K + Alguns componentes do suco pancreático Alguns componentes do suco pancreático a) Identifique os gráficos que correspondem, res- pectivamente, aos resultados obtidos após a introdução do óleo de milho e da solução de HCl. Descreva o mecanismo de estimulação da secre- ção exócrina do pâncreas, em cada caso. b) Em qual das duas situações há, também, um aumento na liberação de bile no duodeno? Justi fique sua resposta. 12 UFU O processo de digestão nos humanos é com- posto de duas fases: uma mecânica, na qual a correta mastigação é essencial, e outra enzimática, controlada por hormônios da digestão. Sobre estes hormônios, analise as afirmações a seguir e marque a alternativa correta. A As gorduras parcialmente digeridas, presentes no quimo, estimulam as células do duodeno a liberarem o hormônio secretina, que provoca a eliminação da bile pela vesícula biliar. B A acidez do quimo, que chega ao duodeno, esti- mula certas células da parede intestinal a liberar, especialmente, o hormônio colecistoquinina, que agirá no pâncreas, estimulando-o a liberar, princi- palmente, bicarbonato de sódio. A secreção do suco gástrico é estimulada por impulsos nervosos e pelo hormônio gastrina, pro- duzido no estômago. A digestão de proteínas inicia-se no estômago e completa-se no duodeno por ação de três pro- teases secretadas pelo pâncreas: enteroquinase, pepsina e procarboxipeptidase. 13 Enem 2018 Para serem absorvidos pelas células do intestino humano, os lipídios ingeridos precisam ser primeiramente emulsificados. Nessa etapa da diges- tão, torna-se necessária a ação dos ácidos biliares, visto que os lipídios apresentam uma natureza apolar e são insolúveis em água. Esses ácidos atuam no processo de modo a A hidrolisar os lipídios. B agir como detergentes. tornar os lipídios anfifílicos. promover a secreção de lipases. estimular o trânsito intestinal dos lipídios.