Concetti per l'esame di alimentazione

Biologia generale: alimentazione ed apparato digerente

L’alimentazione è la base per ottenere energia, e l’energia è la base per la vita di tutti gli animali. La regola principale che bisogna ricordare è che per ottenere energia è necessario spendere energia, ed il bilancio fra queste deve essere positivo.

Formazione dell'apparato digerente

La formazione di un apparato digerente è il risultato di un lunghissimo processo evolutivo ed ha la duplice funzione di assunzione delle sostanze e di eliminazione dei residui non digeriti. Il processo di digestione consiste nell’idrolisi delle molecole ingerite in molecole che siano delle dimensioni minori possibili. Nella maggior parte degli animali, il meccanismo digestivo è lo stesso ed il nostro apparato digestivo deriva dall’archenteron della gastrula (la cavità in comunicazione con l’esterno, al contrario di blastocele e celoma; in alcuni insetti il blastocele va a formare parte del sistema circolatorio).

La digestione a livello unicellulare

Nei protozoi l’apparato digerente non è presente, e la digestione avviene per fagocitosi, cioè per assorbimento di sostanze nutritive attraverso la membrana cellulare. Le amebe fagocitano altri protozoi avvolgendoli con una membrana, il vacuolo alimentare. A questo punto i lisosomi si attaccano al vacuolo e secernono gli enzimi digestivi che contengono. I vari monomeri entrano poi nella cellula e ciò che non può essere digerito viene espulso attraverso la membrana cellulare (il processo si chiama defecazione; non escrezione, perché quest’ultima avviene a livello dei reni e riguarda la purificazione dall’ammonio che deriva dalla sintesi delle proteine). Nelle forme primitive la digestione è intracellulare.

La digestione negli organismi pluricellulari

Spugne e cnidari sono detti animali aprocti, poiché possiedono una sola apertura che funziona da apparato digerente completo. Gli enzimi vengono secreti dalla parete cellulare interna e le cellule stesse della parete digeriscono porzioni di cibo come fossero tanti organismi unicellulari, quindi parte della digestione è extracellulare, e parte è intracellulare.

Negli cnidari, per esempio, la digestione inizia extracellularmente nel celenteron; le cellule ghiandolari secernono enzimi, mentre cellule fagocitiche (muscolari, nutritive) assumono polipeptidi, carboidrati e grassi. Anche nei turbellari la digestione può avvenire extracellularmente. Esistono tre tipi di faringe (semplice, bulboso, plicato) e l’intestino può essere assente (acoela), oppure possono presentare un semplice intestino sacciforme (rabdoceli) o elaborato (ricladi). Nei ricladi l’intestino comprende tre ramificazioni principali, una anteriore e due posteriori, con numerosi diverticoli.

Le spugne si nutrono filtrando l’acqua, ma per creare le correnti necessarie a farla passare nell’organismo sono provviste di flagelli. Esiste una distinzione fra gli animali filtratori in filtratori attivi (utilizzano il movimento ciliare per creare delle correnti d’acqua, spugne e ascidie) e filtratori passivi (sfruttano l’idrodinamismo già presente, colonizzano quindi zone ad elevato flusso di corrente, cnidari come gorgonie e Idrozoi).

I nemertini (o vermi a nastro) sono i primi organismi proctodeati, cioè muniti di ano: hanno una forma a tubo con bocca ed ano. L’intestino dei nemertini è circondato da un celoma che impedisce ai movimenti del corpo dell’animale di riflettersi sull’intestino stesso, e che ha movimenti propri ed indipendenti, proprio come il cuore ed i polmoni, anch’essi provvisti di celomi.

Divisione del tubo digerente negli organismi più evoluti

Il tubo digerente degli organismi più evoluti si può dividere in tre sezioni, con origini embrionali differenti:

• L’intestino anteriore (cavità boccale, faringe, esofago, ingluvie) ha origine e rivestimento ectodermico
  • Cavità boccale. La bocca si apre per permettere la masticazione del cibo, qui sboccano le ghiandole salivari. Alcuni animali hanno strumenti per la triturazione del cibo, quali denti, lingua, radula, lanterna di Aristotele; altri hanno anche strumenti che permettono la prensione dell’alimento, quali ciglia o tentacoli.
  • Faringe muscoloso. Organo estroflessibile che funziona come una pompa.
  • Esofago. Corta regione di conduzione.
  • Ingluvie. Organo di immagazzinamento, sviluppato negli animali che ingeriscono grandi quanti.