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Biology
Eighth Edition
Neil Campbell and Jane Reece
Lectures by Chris Romero, updated by Erin Barley with contributions from Joan Sharp
Capítulo 41
Nutrição animal
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Visão geral: a necessidade de alimentar
• Os alimentos são ingeridos, separados e
recolhidos no processo de alimentação
animalnutrição.
• Em geral, os animais se enquadram em três
categorias:
– Herbívoros comem principalmente autótrofos
(plantas e algas).
– Carnívoros comer outros animais.
– Onívoros consomem regularmente animais,
bem como plantas ou matéria algal.

Umdieta dos animaisdeve fornecer energia química,
moléculas orgânicas e nutrientes essenciais
• A dieta de um animal forneceenergia química,
que é convertido emATPe poderes processos
no corpo.
• Os animais precisam de uma fonte deCarbono
organicoenitrogênio orgânicoa fim de construir
moléculas orgânicas.
• Nutrientes essenciaissão requeridos pelas
células e devemos serobtido de fontes
dietéticas.

Nutrientes essenciais
• Existem quatro classes denutrientes
essenciais:
– Aminoácidos essenciais
– Ácidos graxos essenciais
– Vitaminas
– Minerais

Aminoácidos essenciais
• Os animais requerem 20 aminoácidos e podem
sintetizar cerca de metade a partir de
moléculas em sua dieta.
• Os aminoácidos restantes, osAminoácidos
essenciaisdeve ser obtido de alimentos na
forma pré-montada.
• Uma dieta que fornece aminoácidos essenciais
insuficientes causa desnutrição chamada
deficiência de proteína.

• Carne, ovos e queijo fornecem todos os aminoácidos
essenciais e são, portanto, proteínas “completas”.
• A maioria das proteínas vegetais são incompletas na
composição de aminoácidos.
• Indivíduos que comem apenas proteínas vegetais
precisam comer combinações específicas de plantas
para obter todos os aminoácidos essenciais.
• Alguns animais têm adaptações que os ajudam nos
períodos em que seus corpos exigem quantidades
extraordinárias de proteína.

Aminoácidos essenciais de uma dieta vegetariana
Feijões
e outro
leguminosas
Milho (milho)
e outros grãos
Lisina
8 aminoácidos essenciais para adultos
triptofano
isoleucina
leucina
fenilalanina
treonina
valina
Metionina

Ácidos Graxos Essenciais
• Os animais podem sintetizar a maioria dos
ácidos graxos de que necessitam.
• Oácidos graxos essenciaissão certos ácidos
graxos insaturados que devem ser obtidos da
dieta.
• Deficiências em ácidos graxos são raras.

Vitaminas
• Vitaminas sãomoléculas orgânicasrequerido
na dieta em pequenas quantidades. Muitas
vitaminas funcionam comocoenzimas.
• Foram identificadas 13 vitaminas essenciais
aos seres humanos.
• As vitaminas são agrupadas em duas
categorias: lipossolúveis e hidrossolúveis.

Minerais
• Mineraissão simplesinorgâniconutrientes,
geralmente necessários em pequenas
quantidades. Os minerais desempenham uma
variedade de funções importantes,
incluindoenzimas cofatores.

Deficiências Alimentares
• desnutriçãoé o resultado de uma dieta que
consistentemente fornece menos energia
química do que o corpo requer.
• desnutriçãoé a ausência prolongada da dieta
de um ou mais nutrientes essenciais.

desnutrição
• Um indivíduo desnutrido
– Use gordura e carboidratos armazenados
– Decompõe suas próprias proteínas
– perder massa muscular
– Sofrer deficiência de proteína do cérebro
– Morra ou sofra danos irreversíveis.

desnutrição
• A desnutrição pode causar deformidades,
doenças e morte. A desnutrição pode ser
corrigida por mudanças na dieta.
• Insights sobre nutrição humana vieram
deepidemiologia, o estudo da saúde humana e
da doença em populações.
• Descobriu-se que os defeitos do tubo neural
eram o resultado de uma deficiência de ácido
fólico em mães grávidas.

Pergunta: A dieta pode influenciar a frequência de defeitos
congênitos?

As principais etapas do processamento dos
alimentos são a ingestão, digestão, absorção e
eliminação.
• Ingestão é o ato decomendo. Existem vários
tipos de alimentação:
• Alimentadores de suspensão
• Alimentadores de substrato
• Alimentadores de fluidos
• Alimentadores a granel

Alimentadores de suspensão
• Muitos animais aquáticos sãoalimentadores
de suspensão, que peneiram pequenas
partículas de comida da água.

Baleia jubarte, umaalimentador de suspensão
Baleen

Alimentadores de substrato são animais que vivem em ou
em sua fonte de alimento.
Lagarta do mineiro da folha, um alimentador de subs
fezes de lagarta

Alimentadores de fluido sugam fluido rico em nutrientes de um
hospedeiro vivo.
Mosquito, um alimentador fluido

Alimentadores a granel comem pedaços
relativamente grandes de comida.
Rock python, um alimentador em massa

• Digestão é oprocesso de quebra de alimentos em
moléculas solúveis- pequeno o suficiente para
absorver.
– Emdigestão química, o processo dehidrólise
enzimática divide ligações em moléculas com a
adição de água.
• Absorção é a absorção de nutrientes pelas células do
corpo.
• Eliminação é a passagem de material não digerido
para fora do compartimento digestivo.

As quatro etapas do processamento de alimentos
Ingestão Digestão
Mecânica e Química
Digestão
Absorção Eliminação
Não digerido
material
Químico
digestão
(enzimático
hidrólise)
Nutriente
moléculas
entrar no corpo
células
Pequeno
moléculas
Mecânico
digestão
Comida
Peças
de comida
1 2 3 4

Compartimentos Digestivos
• A maioria dos animais processa alimentos em
compartimentos especializados. Esses
compartimentos reduzem o risco de um animal digerir
suas próprias células e tecidos.
• Digestão intracelular, as partículas de alimentos são
engolfadas por endocitose e digeridas dentro dos
vacúolos alimentares.
• Digestão extracelular é a quebra de partículas de
alimentos fora das células. Ocorre em
compartimentos contínuos com a parte externa do
corpo do animal.

Digestão
em um
hidra
Gastrovascular
cavidade
Comida
Epiderme
Boca
tentáculos
Gastroderme

• Animais com planos corporais simples
têmcavidade gastrovascular com apenas
uma abertura que funciona comoboca / ânus.
Essa cavidade gastrovascular funciona tanto
na digestão quanto na distribuição de
nutrientes.
• Animais mais complexos possuem um tubo
digestivo comduas aberturas, uma boca e um
ânus.
• Essetubo digestivo unidirecionalé chamado
detrato digestivo completoou umcanal
alimentar.Pode ter regiões especializadas que

Variação
nos canais
alimentares
Esôfago
Boca
Faringe
Cortar Moela
tiflosole
Intestino
Lúmen do intestino
Ânus
(b) Gafanhoto
intestino anterior
(c) Pássaro
(a) Minhoca
intestino médio
hindgut
Esôfago Reto
Ânus
Boca
Cortar
Cecos gástricos
Esôfago
Boca
Cortar
Ânus
Estômago
Moela
Intestino

Esôfago
Boca
Faringe
Cortar -
armazenar
Moela - digestão mecânica
tiflosole
Aumenta a área de superfície
para absorção
Intestino - digestão química
Lúmen do intestino
Ânus
(a) Minhoca

(b) Gafanhoto
intestino anterior
Boca
Cortar
Cecos gástricos
Enzimas hidrolíticas produzidas
Esôfago Reto
Ânus
intestino médio
hindgut

(c) Pássaro
Estômago
Moela
Intestino
Esôfago
Ânus
Cortar
Boca

Órgãos especializados para estágios sequenciais de
processamento de alimentos formam o sistema
digestivo dos mamíferos
• O sistema digestivo dos mamíferos consiste
em umcanal alimentareglândulas
acessóriasque secretam sucos digestivos
através de ductos.
• As glândulas acessórias dos mamíferos são
asglândulas salivares, opâncreas, ofígado, e
avesícula biliar.

• Comidaéempurrado juntoporperistaltismo,
contrações rítmicas dos músculos lisosna
parede do canal alimentar.
• Válvulaschamado esfíncteres regular o
movimento do material entre os
compartimentos.

sistema digestivo
humano
ceco
Ânus Ânus
Ascendente
porção de
intestino grosso
gal-
bexiga
Pequeno
intestino
Grande
intestino
Pequeno
intestino
Reto
pâncreas
Fígado
Glândulas salivares
Língua
Cavidade oral
Faringe
Esôfago
Esfíncter
Estômago
pilórico
esfíncter
Duodeno de
intestino delgado
Apêndice
Fígado
pâncreas
Pequeno
intestino
Grande
intestino
Reto
Estômago
gal-
bexiga
Um diagrama esquemático do
sistema digestivo humano
Esôfago
Salivar
glândulas
Boca

ceco
Ânus
Ascendente
porção de
intestino grosso
gal-
bexiga
Pequeno
intestino
Grande
intestino
Pequeno
intestino
Reto
pâncreas
Fígado
Glândulas salivares
Língua
Cavidade oral
Faringe
Esôfago
Esfíncter
Estômago
pilórico
esfíncter
Duodeno de
intestino delgado
Apêndice

Um Diagrama
Esquemático
do
Sistema
digestivo
humano
Ânus
Fígado
pâncreas
Pequeno
intestino
Grande
intestino
Reto
Estômago
gal-
bexiga
Esôfago
Salivar
glândulas
Boca

Cavidade oral, faringe e esôfago
• A primeira etapa da digestão é mecânica e
ocorre nocavidade oral.
• Glândulas salivares entregar a saliva para
lubrificar os alimentos.
• Os dentes mastigam os alimentos em
partículas menores. Isso édigestão
mecânicaqueaumenta a área de superfície
exporpara oenzima: salivaramilase, iniciando
a quebra dos polímeros de glicose =digestão
de carboidratos.

• A língua molda a comida em umboluse ajuda
a engolir.
• A região que chamamos de garganta é
afaringe, uma junção que se abre tanto para o
esôfago quanto para a traqueia (traqueia).
• A traquéia leva aos pulmões.

• Oesôfago conduz o alimento da faringe até o
estômago porperistaltismo.
• A deglutição faz com que a epiglote bloqueie a
entrada na traqueia, e o bolo é guiado pela
laringe, a parte superior do trato respiratório.
• A tosse ocorre quando o reflexo da deglutição
falha e alimentos ou líquidos atingem a
traqueia.

Da boca ao estômago: oreflexo de deglutição
e peristaltismo
Laringe
Traquéia
Epiglote
acima
Faringe
Língua
Glote
Esôfago
Esofágico
esfíncter
contratado
Comida
Para
estômago
Para
pulmões

e peristaltismo
Laringe
Traquéia
Epiglote
acima
Faringe
Língua
Glote
Esôfago
Esofágico
esfíncter
contratado
Comida
Para
estômago
Para
pulmões
Epiglote
abaixo
Esofágico
esfíncter
relaxado
glote para cima
e fechado

e peristaltismo
Laringe
Traquéia
Epiglote
acima
Faringe
Língua
Glote
Esôfago
Esofágico
esfíncter
contratado
Comida
Para
estômago
Para
pulmões
Epiglote
abaixo
Esofágico
esfíncter
relaxado
glote para cima
e fechado
Esofágico
esfíncter
contratado
Esfíncter
relaxado
relaxado
músculos
contratado
músculos
relaxado
músculos
Estômago
Glote
abaixo
e abrir

QuímicoDigestão no Estômago
• Oestômago armazena alimentos e secretasuco
gástrico, que converte uma refeição em ácidoquimo.
• O suco gástrico é formado porácido clorídricoe
aenzimapepsina.
• Células parietaissecretam íons hidrogênio e cloreto
separadamente.
• Células principaissecretar inativopepsinogênio, que é
ativado em pepsina quando misturado com ácido
clorídrico no estômago.
• O muco protege o revestimento do estômagodo suco
gástrico.

O estômago e
suas secreções
Superfície interior
de estômago
Esôfago
Células principais
Pequeno
intestino
Epitélio
Estômago
Esfíncter
Célula parietal
Pepsinogênio
eHCl
são secretados.
HCl converte
pepsinogênio para
pepsina.
Pepsina ativa
mais pepsinogênio.
célula principal
Dobras de
epitelial
tecido
Pepsina
Esfíncter
Pepsinogênio
HCl
H+
Cl–
Células parietais
Células mucosas
Glândula gástrica
1
2
2
3.
3
3
1
5
µm

• As úlceras gástricas, lesões no revestimento, são
causadas principalmente pela bactériaHelicobacter
pylori.
• A contração e o relaxamento coordenados dos
músculos do estômago agitam o conteúdo do
estômago.
• Esfíncteresimpedir que o quimo entre no esôfago
eregularsua entrada no intestino delgado.

Digestão no Intestino Delgado
• Ointestino delgado é a seção mais longa do
canal alimentar.
• Isso éo principal órgão da digestãoeabsorção.

Hidrólise enzimática no sistema digestivo humano
Cavidade oral,
faringe,
esôfago
Estômago
Lúmen de
pequeno
intestino
Epitélio
de pequeno
intestino
(escovar
fronteira)
Carboidratodigestão
Polissacarídeos
Polissacarídeos menores,
maltose
Polissacarídeos
Maltose e outros
dissacarídeos
dissacarídeos
Proteínadigestão Ácido nucleicodigestãoGordodigestão
Proteínas
Pequenos polipeptídeos
Pepsina
amilases pancreáticas
Amilase salivar
Dissacaridases
Monossacarídeos
Peptídeos pequenos
Aminoácidos
Aminoácidos
Polipeptídeos
Menor
polipeptídeos
tripsina pancreática e
quimotripsina
Carboxipeptidase pancreática
Dipeptidases, carboxipeptidases,
e aminopeptidase
ADN, ARN
pancreático
nucleases
Glóbulos de gordura
Nucleotídeos
Gotas de gordura
Nucleósidos
bases nitrogenadas,
açúcares, fosfatos
Nucleotidases
Nucleosidases
e
fosfatases
glicerol, gorduroso
ácidos, monoglicerídeos
Sais biliares
lipase pancreática
(amido, glicogênio) (sacarose, lactose)

• A primeira porção do intestino delgado é
aduodeno, onde o quimo ácido do estômago
se mistura com os sucos digestivos do
pâncreas, fígado, vesícula biliar e do próprio
intestino delgado.

Controle
hormonal
da digestão
Secretina
e CCK
Estômago
Vesícula biliar
Fígado
+
Duodeno
de
intestino delgado
Bílis
gastrina
Secretina
pâncreas
CCK
CCK
Chave
Estimulação
Inibição
+
–
+
+
+ –

Secreções Pancreáticas
• Opâncreas produz proteases tripsina e
quimotripsina, enzimas digestoras de proteínas
que são ativadas após a entrada no duodeno.
• Isso ésolução é alcalinaeneutraliza o quimo
ácido.

BílisProdução pelo Fígado
• No intestino delgado,bílisauxilia na digestão e
absorção de gorduras. A bile emulsiona a
gordura. Isso é digestão física NÃO química.A
emulsificação de gordura aumenta a área de
superfície para digestão química de gorduras
por lipases.
• A bile é produzida nofígadoe armazenado
novesícula biliar.

Secreções doIntestino delgado
• O revestimento epitelial do duodeno, chamado
de borda em escova, produz várias enzimas
digestivas.
• A digestão enzimática é concluídaà medida
que o peristaltismo move o quimo e os sucos
digestivos ao longo do intestino delgado.
• A maior parte da digestão ocorre no duodeno;
o jejuno e o íleo funcionam principalmente na
absorção de nutrientes e água.

Absorçãono Intestino Delgado -vilosidades
• Ointestino delgadotem
vilosidadesemicrovilosidadesqueaumentaroár
ea de superfícieparaabsorção.As vilosidades e
microvilosidades estão expostas ao lúmen
intestinal = espaço/cavidade.
• A enorme área de superfície microvilar
aumenta muito a taxa deabsorção de
nutrientes.

Estrutura do intestino delgado
Camadas musculares
Microvilosidades
borda) no apical
(lúmen) superfície
Veia carregando sangue
paraveia porta hepática
vilosidades
parede intestinal
Chave
Nutriente
absorção
Grande
circular
dobras
Sangue
capilares
Epitelial
células
vilosidades
Linfa
navio
Basal
superfície
láctea
Células epiteliais
Lúmen

Intestino
delgado
Camadas musculares
Veia carregando sangue
para a veia porta hepática
vilosidades
parede intestinal
Chave
Nutriente
absorção
Grande
circular
dobras

Intestino
delgado
Microvilosidades (escova
borda) no apical
(lúmen) superfície
Chave
Nutriente
absorção
Sangue
capilares
Epitelial
células
vilosidades
Linfa
navio
Basal
superfície
láctea
Células epiteliais
Lúmen

• Cada vilosidade contém uma rede de vasos
sanguíneos e um pequenoVaso
linfáticochamado delácteo.
• Depoisgliceroleos ácidos graxos são
absorvidospelas células epiteliais, eles são
recombinados em gorduras dentro dessas
células.
• Essesgorduras são misturadas com colesterol
e revestidas com proteínas, formando
moléculas chamadasquilomícrons, que são
transportados para os lácteos.

• Aminoácidos e açúcaresatravessam o epitélio
do intestino delgado edigitarocorrente
sanguínea.
• Capilares e veias dos lácteos convergem
noveia porta hepática e entregar sanguepara
o fígadoe depois para o coração.

Absorção no Intestino Grosso
• Ocólondointestino grossoestá ligado ao
intestino delgado.
• Ocecoauxilia na fermentação do material
vegetal e conecta onde os intestinos delgado e
grosso se encontram.
• Oceco humanotem uma extensão
chamadaapêndice, que desempenha um
papel muito menor na imunidade.

Imagem
digital de
um cólon
humano

• Uma função importante docólonéreabsorção
de água, recuperando a água que entrou no
canal alimentar.
• Desperdiçado aparelho digestivo, ofezes,
tornam-se mais sólidos à medida que se
movem através do cólon
• As fezes passam pelo reto e saem pelo ânus.

• o LIcólonabriga cepas dobactériaEscherichia
coli,alguns dos quaisproduzir vitaminas++.
• As fezes são armazenadas noretoaté que
possam ser eliminados.
• Dois esfíncteres entre o reto e o ânus
controlam os movimentos intestinais.

evolutivoadaptaçõesdos sistemas digestivos dos
vertebrados correlacionam-se comdieta
• Os sistemas digestivos dos vertebrados são
variações de um plano comum. Existem
adaptações intrigantes, muitas vezes
relacionadas à dieta.
• Dentição, variedade de dentes de um animal, é
um exemplo de variação estrutural que reflete
a dieta. Os mamíferos têm dentição variada,
adaptada à sua dieta habitual.
• Odentesde cobras venenosas são modificadas
como presas para injetarveneno. Todas as
cobras podem desequilibrar
seusmandíbulasengolir a presa inteira.

Dentição
e dieta Incisivos
(c)Onívoro
Molares
(b)Herbívoro
(a)Carnívoro
caninos
pré-molares

Estômago e Adaptações Intestinais
• Os herbívoros geralmente têm canais
alimentares mais longos do que os carnívoros,
refletindo o maior tempo necessário para
digerir a vegetação.

Canais
alimentares
de um
carnívoro(coi
ote)
e
herbívoro(co
ala)
ceco
Intestino delgado
Herbívoro
Carnívoro
Cólon
(grande
intestino)
Estômago
Pequeno
intestino

mutualista++ Adaptações
• Muitos herbívoros têmcâmaras de
fermentação, ondemicroorganismos
simbióticos ++ digerir celulose.
• As adaptações mais elaboradas para umdieta
herbívoraevoluíram nos animais
chamadosruminantes.

Digestão de
ruminantes
Esôfago
omaso
abomaso
Intestino
rúmen Retículo
1 2
4 3

Mecanismos homeostáticoscontribuir para um
animalequilíbrio energético
• A energia dos alimentos equilibra a energia do
metabolismo, atividade e armazenamento.
• Quase toda a geração de ATP de um animal é
baseada na oxidação de moléculas ricas em energia:
carboidratos, proteínas e gorduras.
• Animais armazenam calorias em excesso
principalmente como glicogênio no fígado
emúsculos.
• A energia é armazenada secundariamente como
células adiposas ou adiposas.
• Quando menos calorias são ingeridas do que gastas,
o combustível é retirado do armazenamento e
oxidado.

Regulação
homeostática
do
combustível
celular
Homeostase:
90 mg de glicose/
100 ml de sangue
Estímulo:
Glicose no sangue
nível sobe
depois de comer.
Estímulo:
Glicose no sangue
quedas de nível
abaixo do ponto de ajuste.

Sobrenutrição e Obesidade
• supernutriçãocausa a obesidade, que resulta da
ingestão excessiva de energia alimentar com o
excesso armazenado como gordura.
• A obesidade contribui para diabetes (tipo 2), câncer
de cólon e mama, ataques cardíacos e derrames.
• A complexidade do controle de peso em humanos é
evidente a partir de estudos do hormônio leptina.
• Camundongos que herdam um defeito no gene de
umahormônio regulador do apetite, leptina,ficar muito
obeso.

• Os pesquisadores descobriram vários dos
mecanismos que ajudam a regular o peso
corporal.
• Mecanismos homeostáticos são circuitos de
feedback que controlam o armazenamento e o
metabolismo de gordura do corpo a longo
prazo.
• Os hormônios regulam o apetite de longo e
curto prazo, afetando um “centro de
saciedade” no cérebro.

hormônio
s
regulador
es do
apetite
leptina
PYY
Insulina
Grelina

Rato obeso com mutante
obggene (à esquerda) ao lado do tipo selvagem
rato.
EXPERIMENTAR
RESULTADOS

Obesidade e Evolução
• O problema de manter o peso deriva em parte
do nosso passado evolutivo, quando o
acúmulo de gordura era um meio de
sobrevivência.
• Uma espécie de pássaro chamada petréis
torna-se obesa quando filhote; para consumir
proteína suficiente de alimentos ricos em
gordura, os filhotes precisam consumir mais
calorias do que queimam.

Um filhote de petrel rechonchudo

Células de gordura do abdômen de um ser
humano
100 µm

Análise
Corrente sanguínea
veias do
coração
Linfático
sistema
Intestino delgado
Esôfago
Estômago
lipídios
Boca
Veia porta hepática
comida absorvida
(exceto lipídios)
Absorvido
água
Secreções de
as glândulas gástricas
do estômago
Secreções do
pâncreas e fígado
Fígado
Reto
Ânus
Grande
intestino

Agora você deve ser capaz de:
1. Cite as três necessidades nutricionais que
devem ser atendidas pela dieta de um animal.
2. Descreva as quatro classes de nutrientes
essenciais.
3. Diferencie desnutrição, supernutrição e
desnutrição.
4. Descrever as quatro principais etapas do
processamento de alimentos.
5. Distinguir entre um trato digestivo completo e
uma cavidade gastrovascular.

6. Siga uma refeição através do sistema
digestivo dos mamíferos:
– Liste enzimas importantes e descreva suas
funções
– Compararondeecomoos principais tipos de
macromoléculas são digeridos e absorvidos
7. Relacionar variações na dentição com
diferentes dietas.
8. Explicarondeede que formamoléculas ricas
em energia podem ser armazenadas no corpo
humano.

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