Alimento, Nutrição e Digestão

Felipe BeijaminiUFFS

Retomando conceitos e definições:• Sol como fonte de energia!• Autótrofos como transformadores da energia solar em

energia química (alimento);• Fototróficos energia solar clorofila• Quimiotróficos bactérias quimiossintetizantes (ex:

• Heterótrofos: organismos que dependem de componentes orgânicos sintetizados por plantas ou outros organismos;

• Herbívoros• Carnívoros• Onívoros• Saprófagos

Fisiologia digestória:A fisiologia digestória está relacionada a todos os tecidos que contribuem para a quebra física e química dos alimentos!

• Sistema sensorial localização do alimento

• Boca, língua e dentes digestão mecânica;

• Trato do GI digestão física e absorção dos

alimentos;

• Sistema cardiovascular transporte dos

nutrientes para os tecidos.

• Trato final do GI excreção

• Sistema excretor excreção

Nutrição...“Processo biológico pelo qual os organismos obtém os nutrientes necessários para a realização de suas funções vitais”

Nutrientes“Elemento ou composto químico necessário para a realização das funções vitais dos organismos”

Nutrientes essenciais:Aqueles químicos que devem ser obtidos na dieta. Ex: vitaminas (+), minerais, aminoácidos (+), e ácidos graxos (+)

Nutrientes não essenciais:

Aquelas substâncias químicas que podem ser produzidas pelo organismo.

A natureza e a aquisição dos nutrientes e sua assimilação por diferentes organismos animais varia de acordo com a fisiologia do animal e o ambiente que habita!

Dieta e energia, energia para que?

• Garantir manutenção da atividade, crescimento, manutenção e reprodução do organismo.

Specific dynamic action - SDA

Calor!

• beija-flor• atum

Composição química e nutrientes

Vitaminas

Vitaminas e minerais e suas principais funções

• Vitaminas: compostos orgânicos que os animais devem obter em pequenas quantidades a partir do alimento ou de outra fonte externa, pois a MAIORIA desses compostos são sintetizados pelo animal e necessários em pequenas quantidades!

Um “opostunismo” evolutivo?O caso da vitamina A:

Fotopigmento:Carotenoides Retinol Retinal

Retina --> rodopsina

Rodopsina --> Luz!

Diversas vitaminas como organizar o conhecimento?

Que estratégias os animais podem usar para obter vitaminas?

Alimentação Simbiose

Coprofagia dos coelhos!

Minerais: uma coleção de elementos

• Podem ser obtidos diretamente da água (brânquias ou pele em animais aquáticos);

• Dieta alimentar;• O caso do cálcio:

• Canais de cálcio Ca+2 ATPase calbindina;

• Calbindina Vitamina D.

Aminoácidos e proteínas como componentes

estruturais e energéticos• Aminoácidos essenciais: aqueles

que não podem ser sintetizados pelos animais;

• Por exemplo: histidina e arginina são essenciais para cães;

• Fontes de proteínas:• Tecidos animais;• Plantas? Frequentemente deficientes

em um ou mais aminoácidos;• Por exemplo: milho lisina; trigo

triptofano;

O que pode acontecer se as necessidades fundamentais de

nutrientes não forem atingidas?

Robert E Black, Lindsay H Allen, Zulfiqar A Bhutta, Laura E Caulfield, Mercedes de Onis, Majid Ezzati, Colin Mathers, Juan Rivera

Maternal and child undernutrition: global and regional exposures and health consequencesnull, Volume 371, Issue 9608, 2008, 243–260

http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(07)61690-0

Enzimas específicas transformam as proteínas em aminoácidos• Proteases, peptidases fazem a digestão química de

proteínas.• Lipases e fosfolipases transformam ácidos gráxos e

fosfolipídeos

• Amilases (dextrinase) transformam polissacarídeos (amido) em oligossacarídeos.

• Nucleases transformam DNA em nucleotídeos nucleosídeos

Por que e para que?

E a celulose, qual enzima faz sua digestão

química?

Endossimbiose Exossimbiose

Após digeridos, os nutrientes são transportados -> vesículas ou carreadores de membrana

Após digeridos, os nutrientes são transportados -> vesículas ou carreadores de membrana

Após digeridos, os nutrientes são transportados -> vesículas ou carreadores de membrana Carboidratos

Após digeridos, os nutrientes são transportados -> vesículas ou carreadores de membrana Carboidratos

Carboidratos

Após digeridos, os nutrientes são transportados -> vesículas ou carreadores de membrana Proteínas

Após digeridos, os nutrientes são transportados -> vesículas ou carreadores de membrana Lipídeos

Lipídeos hidrofóbicos

1 - Digestão e emulsificação bile2- Micelas;3- Difusão para o interior das células;4- Transporte:4.1 – Polares (Ácidos graxos de cadeia curta e glicerol);4.2 – Apolares (Ác. Graxos de cadeia longa, colesterol...) outras vias4.2.2 – Quilomícrons 4.2.3 – VLDL – very low density lipoprotein e LDL – low densitity lopoprotein e HLDL high density lipoprotein

O que vimos até aqui?

Diferentes animais, diferentes ambientes, diferentes estratégias de obtenção de alimento!

Diferentes mecanismos de digestão

• Digestão intracelular • Digestão extracelular o surgimento de um sistema digestório

Organismos simples, estratégias simples...

• Esponjas fagocitose

Diferentes necessidades, diferentes mecanismos

de obtenção de alimento!

Baleia de barbatana usa um mecanismo de filtração

ao invés de dentes para obter alimento!

Filtração ou suspensão, a lógica é: obtenção do alimento presente na

água!

Associações simbiontes também podem ser

utilizadas como mecanismo de obtenção de alimento

Maior complexidade e o surgimento de

compartimentos especializados aumentam a

eficiência da digestão.

Apesar da variação espécie específica, é possível identificar características comuns aos celomados

A boca e os processos de digestão mecânica e

química

E lembre-se há uma grande diversidade de aparelhos bucais!

O trato GI e sua grande área de contato...

Maior complexidade e o surgimento de

compartimentos especializados aumentam a

eficiência da digestão.

Apesar da variação espécie específica, é possível identificar características comuns aos celomados

O surgimento de compartimento especializado para a fermentação é importante para o sucesso evolutivo dos herbívoros.

No caso exemplificamos um ruminate!

Sistema nervoso e endócrino regulam tudo

isso!

Alças de retroalimentação!