APPARATO DIGERENTE: STRUTTURA ALTAMENTE PROGETTATA


lapparato

di N. Nobile Migliore

L’apparato digerente ha una funzione molto precisa e specifica che è quella di degradare i nutrienti assunti col cibo ,degradarli ed infine assorbirli in tutte le cellule per la loro utilizzazione. La digestione inizia addirittura dalla bocca dove i carboidrati composti che sono gli amidi vengono degradati in composti più semplici ,i disaccaridi dalla ptialina ,un enzima presente nella saliva e secreto dalle ghiandole salivari. Attraverso l’esofago il cibo giunge allo stomaco e qui avviene soprattutto la degradazione delle proteine in polipeptidi più semplici ad opera di un enzima secreto dalle cellule parietali gastriche chiamato pepsina .Questo enzima però viene secreto sotto forma di pepsinogeno che è una forma inattiva della pepsina. Se la pepsina fosse secreto in forma attiva degraderebbe con la sua funzione proteolitica tutte le strutture proteiche della cellula distruggendola. E’ quindi necessario che venga secreta inattiva .La forma inattiva contiene una coda all’estremità c-terminale di circa 40 aminoacidi. La secrezione da parte dello stomaco dell’acido cloridrico ad opera di specifiche pompe protoniche determina la scissione di questi 40 aminoacidi dalla molecola di pepsinogeno che diventa cosi’ pepsina attiva.

La pepsina attiva a sua volta è capace di agire sul pepsinogeno ulteriormente secreto e scinderne i 40 aminoacidi facendo diventare il pepsinogeno pepsina attiva. Si ha quindi una vera e propria azione a cascata. Nella carne ingerita è inoltre presente la vitamina b12 ,la cianocobalamina che funziona come coenzima di vari enzimi che sintetizzano gli ac.nucleici presenti nel DNA :La sua carenza provoca una grave anemia chiamata anemia perniciosa per la difficoltà alla produzione dei globuli rossi normali. Ebbene lo stomaco attraverso le sue cellule mucose secernono il cosiddetto fattore intrinseco che è una glicoproteina ,cioè una proteina con gruppi glucidici al suo interno. Succede questo: la vit.b12 presente nelle proteine della carne viene staccata dalla pepsina e dall’acido gastrico dal suo substrato ,passa nel duodeno e si combina col fattore intrinseco ;questo complesso non è attaccato dagli enzimi intestinali e passa indenne in tutto l’intestino sino alla sua parte terminale detta ileo; qui trova uno specifico recettore presente nelle cellule a spazzola dell’intestino ,viene internalizzato all’interno della cellula ;quivi si libera del fattore intrinseco ,esce dalla cellula ,entra nel circolo sanguigno e si combina con un’altra proteina di trasporto per arrivare poi al fegato attraverso il circolo della vena porta dove svolgerà la sua azione antianemica. In conclusione di questa descrizione devo dire che è estremamente evidente che tutti questi passaggi della vit.b12 sono funzionalmente integrati ed irriducibilmente complessi ,se manca un passaggio ,una proteina ,un ricettore il tutto non può avvenire e i globuli rossi non possono essere costruiti bene per la mancanza della vit. b12.Ma proseguiamo oltre ; il cibo parzialmente digerito dallo stomaco passa nell’intestino dove avviene prima di tutto un’ulteriore digestione delle proteine che vengono degradate ai suoi elementi fondamentali ,gli aminoacidi. Questa degradazione è opera di un enzima pancreatico ,la tripsina che sotto forma inattiva ,il tripsinogeno viene secreto e riversato nel lume intestinale dal pancreas. L’intestino secerne un enzima l’enterochinasi che agisce staccando dal tripsinogeno vari aminoacidi che la rendono inattiva. Una volta staccati questi aminoacidi il tripsinogeno si trasforma in tripsina attiva che digerisce le proteine .E’ ovvia la grande importanza che la tripsina sia secreta inattiva, se non fosse cosi’ l’enzima distruggerebbe le strutture proteiche presenti nelle cellule che la secernano. E’ chiaro ed evidente che l’enterochinasi ,il tripsinogeno e la tripsina devono essere sorti contemporaneamente ,altrimenti ci sarebbe stata la distruzione delle cellule .Altro che mutazioni casuali a piccoli passi! E passiamo adesso alla digestione dei grassi ,i cosi detti trigliceridi: essi sono formati dall’unione di parecchi acidi grassi tra loro con la glicerina. Per la scissione di essi ad acidi grassi sono deputati degli enzimi specifici chiamati lipasi secreti dal pancreas e dall’intestino. Però i trigliceridi sono idrofobici cioè respingono l’acqua ;gli enzimi sono invece idrofili ;per attaccare i grassi è necessario che i grassi vengano emulsionati in piccolissime goccioline chiamate micelle ;per fare questo il fegato secerne la bile che contiene i sali bilari ,per esempio l’acidoursodesossicolico sintetizzato dal fegato ;i sali biliari emulsionano i grassi ,li riducono in piccolissime particelle che possono essere attaccate dalle lipasi: Inoltre i carboidrati complessi che arrivano nell’intestino sono attaccati da altri specifici enzimi chiamati amilasi che li degradano a glucosio, pronto cosi ad essere assorbito. Ora una breve descrizione dell’assorbimento intestinale. Se si tocca la parete interna dell’intestino tenue essa appare come vellutata; infatti in essa sono presenti delle sporgenze della mucosa chiamati villi ,ce ne sono circa 20 milioni in tutto l’intestino tenue ;questi villi hanno lo scopo di ampliare enormemente la superficie assorbente intestinale .senza di essi la parete interna dell’intestino avrebbe una superficie di 0,30 metri quadri, con i villi raggiunge una superficie di 200 metri quadri! Il villo è ricoperto di un unico strato di cellule chiamate enterociti il cui margine esterno rivolto all’interno dell’intestino si chiama orletto a spazzola perchè è dotato di molti microvilli visibili solo al microscopio deputati anch’essi ad ampliare la superficie assorbente. All’interno dell’epitelio enterocitico sono presenti i capillari venosi e arteriosi a stretto contatto dell’epitelio e al centro del villo in senso assiale è presente un vaso chilifero che trasporta la linfa. Il glucosio e gli aminoacidi vengono assorbiti con facilità secondo un gradiente o un trasporto attivo con pompe transmembrana. Invece per gli acidi grassi a media e lunga catene l’assorbimento è più complicato perchè essi sono idrofobi quindi possono passare facilmente attraverso la membrana cellulare ma giunti dentro la cellula essi sono risintetizzati ,assieme al glicerolo a trigliceridi i quali vengono circondati e legati con speciali proteine chiamate apoliproproteine che ,essendo idrosolubili fanno passare questi grossi aggregati chiamati chilomicroni nel circolo linfatico prima e poi sanguigno. Perchè i chilomicroni devono passare attraverso il circolo linfatico? perchè essendo degli aggregati molto grossi non potrebbero circolare bene nei capillari sanguigni che sono molto stretti e si avrebbe quindi un intasamento della circolazione ematica. Le cellule epiteliali dei villi, gli enterociti hanno un ciclo di vita molto breve ,di circa quattro giorni e vengono sostituite continuamente da cellule nuove ;questo allo scopo di ottenere l’efficienza funzionale perfetta delle cellule deputate all’assorbimento dei nutrienti; inoltre esiste un altro fattore che determina questo rapido turnover ed è il meccanismo di assorbimento del ferro libero bivalente ,cioè quello non legato all’eme ,cioè l’emoglobina .Il ferro libero non può essere eliminato attraverso le vie urinarie; una volta assorbito viene depositato unito ad una proteina ,la ferritina all’interno dell’enterocita ;a seconda della necessità dell’organismo esiste una proteina specifica la HFE che regola il trasferimento del ferro dall’enterocita al circolo sanguigno (esiste una malattia genetica l’emocromatosi ereditaria che ,a causa di una mutazione la proteine suddetta è guasta e non è più capace di regolare il trasferimento del ferro ,troppo ferro entra in circolo e si deposita in tutti i tessuti danneggiandoli gravemente).Gli enterociti morti ,sfaldandosi cadono nel lume intestinale e il ferro presente viene eliminato colle feci. L’ultima parte dell’intestino si chiama intestino crasso o colon che ha il compito di assorbire il residuo acquoso e attraverso movimenti peristaltici circolari elongitudinali fa progredire sino alla sua eliminazione i residui non assorbiti della digestione ,il contenuto fecale eliminandolo all’esterno. In conclusione di questa esposizione dell’apparato digerente devo dire che esso appare altamente progettato. Tutti gli elementi della struttura digerente sono integrati tra loro per un unico fine che è quello di scindere i nutrienti complessi in elementi più semplici per poi venire assorbiti ed essere usati in tutte le cellule per servire alle varie funzioni biologiche. Ci sono negli animali apparati digerenti più semplici di quello descritto nell’uomo ,ma tutti sono perfetti in se stessi ed adatti per servire alla perfezione gli organismi in cui sono presenti Quindi a mio avviso gli apparati digerenti non sono evoluti gli uni dagli altri secondo il caso e la selezione naturale ma sono stati progettati perfettamente per le esigenze dei vari organismi. Tutto in biologia grida progetto e l’apparato digerente è una delle strutture integrate più significative. Dawkins, il famoso biologo ultra darwinista ha dichiarato che la biologia studia oggetti complessi che sembrano progettati. Per lui però il progetto è solo apparente perchè è la selezione naturale che agisce selezionando le mutazioni casuali dando l’apparenza di progetto. In realtà il progetto è reale perchè la selezione naturale non può essere capace di creare le straordinarie strutture funzionali integrate che noi vediamo.

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