1) Macronutrienti e micronutrienti. I macronutrienti sono quei componenti della dieta che servono per la produzione di energie e per il ricambio; sopperiscono al fabbisogno calorico giornaliero e alle necessita' del ricambio; il loro fabbisogno si misura in decine e centinaia di grammi. I micronutrienti sono invece componenti della dieta necessari in piccole quantita', in genere nell'ordine dei milligrammi o inferiori, e contribuiscono in minima parte o per nulla al fabbisogno calorico, ma sono necessari per il ricambio o per funzioni specifiche; includono le vitamine, gli acidi grassi essenziali, gli aminoacidi essenziali, etc. L'organismo animale assume i macronutrienti soprattutto nella forma di polimeri (polisaccaridi; proteine; etc.) ma assorbe soltanto i monomeri che li costituiscono. Il processo di idrolisi del polimero a monomeri costituisce la digestione. L'assorbimento e' invece il processo nel quale i monomeri vengono captati dalla cellula intestinale e rilasciati nel sangue del circolo mesenterico.
I processi digestivi dipendono da enzimi in massima parte secreti nel duodeno dal pancreas; fanno eccezione l'amilasi salivare (prodotta dalle ghiandole salivari e le proteasi gastriche (pepsina, rennina); inoltre molte esoidrolasi sono adese alla membrana cellulare degli enterociti. L'assorbimento dipende dalla presenza di trasportatori specifici sulla membrana apicale degli enterociti.
2) Endoidrolasi ed esoidrolasi. I polimeri biologici si formano mediante la condensazione di monomeri con eliminazione di una molecola d'acqua. Pertanto gli enzimi che digeriscono i polimeri sono idrolasi, che utilizzano una molecola d'acqua per rompere il legame del polimero. La condizione di equilibrio favorisce sempre fortemente l'idrolisi, ovvero i monomeri separati, anziche' il polimero (almeno finche' il solvente e' l'acqua). Le idrolasi digestive possono essere di due tipi: endoidrolasi che attaccano un legame posto all'interno del polimero e frammentano il polimero in polimeri piu' piccoli; oppure esoidrolasi che attaccano il polimero da una delle sue estremita' e ne distaccano un monomero alla volta. Ad esempio la digestione delle proteine utilizza varie endopeptidasi (ad es. pepsina, tripsina, chimotripsina), e due tipi di esopeptidasi (carbossipeptidasi e aminopeptidasi).
3) Digestione dei polisaccaridi. Il principale alimento dell'uomo e' l'amido, un omopolimero ramificato del glucosio prodotto da vari vegetali. Le piu' importanti fonti di amido sono i cereali, ma anche legumi e verdure ne contengono in quantita' rilevanti. Esiste anche una variante animale dell'amido, il glicogeno.
Altri disaccaridi importanti per l'alimentazione umana, digeriti da disaccaridasi specifiche, sono il saccarosio (composto da glucosio e fruttosio e digerito dalla saccarasi) e il lattosio (composto da glucosio e galattosio e digerito dalla lattasi). Il fegato possiede isomerasi specifiche per convertire questi monosaccaridi in glucosio. La carenza della lattasi e' comune nei mammiferi adulti e in alcune popolazioni umane, e causa l'intolleranza al lattosio dell'adulto.
4) Digestione e assorbimento dei grassi. I grassi alimentari sono principalmente costituiti da trigliceridi, fosfogliceridi e colesterolo; in minore misura sfingomieline. Il colesterolo e' assorbito come tale e trasportato al fegato nei chilomicroni. I trigliceridi e i fosfogliceridi richiedono la digestione da parte delle lipasi e fosfolipasi prodotte dal pancreas. Queste digeriscono gli esteri del glicerolo a acidi grassi e monogliceridi che vengono assorbiti dalla cellula intestinale. Nel citoplasma della cellula intestinale questi componenti vengono utilizzati per risintetizzare trigliceridi che vengono rilasciati nel sangue mesenterico come componenti dei chilomicroni.
5) Digestione delle proteine; assorbimento degli aminoacidi. Le proteine passano indenni nella bocca e nell'esofago. Nello stomaco trovano un pH molto acido (circa 2) e si denaturano. La denaturazione espone i legami peptidici e consente l'idrolisi da parte della
6) Digestione degli acidi nucleici; assorbimento dei nucleosidi. Il pancreas secerne DNAsi ed RNAsi che digeriscono gli acidi nucleici presenti negli alimenti; a causa della presenza nell'intestino di altre idrolasi, in genere il processo porta alla perdita del gruppo fosfato, producendo nucleosidi, quando non addirittura all'idrolisi del legame N-glicosidico, producendo basi azotate libere e ribosio. Le cellule intestinali possiedono trasportatori specifici per nucleosidi e basi azotate, che vengono quindi assorbiti nel sangue. Le cellule prelevano nucleosidi o basi azotate dal sangue, ne effettuano la conversione in nucleotidi trifosfati mediante il salvage pathway visto nella lezione sul metabolismo delle basi azotate e utilizzano i nucleotidi per la biosintesi degli acidi nucleici. I nucleosidi e le basi azotate eventualmente assorbiti in eccesso vengono degradati secondo le vie cataboliche caratteristiche di ciascuno.