Nutrición Biodiversidad

A) Descripción de la nutrición

 Concepto

La nutrición es el proceso biológico en el que se proporciona a los organismos animales y vegetales los nutrientes necesarios para la vida, para el funcionamiento, el mantenimiento y el crecimiento de sus funciones vitales, manteniendo el equilibrio homeostático del organismo, tanto en procesos macrosistémicos (digestión, metabolismo) como en procesos moleculares (aminoácidos, enzimas, vitaminas, minerales), que son procesos fisiológicos y bioquímicos. En estos procesos se consume y se gasta energía (calorías).

 Tipos de nutrición

Autótrofa

La nutrición autótrofa la presentan plantas, algas y algunas bacterias. Estos organismos son capaces de fabricar sus propios alimentos a partir de materias primas inorgánicas (agua, dióxido de carbono y sales minerales) que toman del medio. La energía que necesitan la obtienen del sol a través de la fotosíntesis y de la energía de ciertas reacciones químicas.

Los seres autótrofos pueden clasificarse en: fotosintéticos y quimiosintéticos.

La nutrición autótrofa fotosintética:

Es la realizada por las plantas verdes con clorofila, donde la planta fabrica sus propios alimentos (sustancias orgánicas) a partir del dióxido de carbono del aire y el agua que absorbe del medio (sustancias inorgánicas) mediante una serie de reacciones químicas (metabolismo celular), donde en algunas de ellas es indispensable la luz, llamadas en su conjunto fotosíntesis.

La nutrición autótrofa quimiosintética:

Es la realizada por los seres que elaboran su propio alimento a partir de la energía de las sustancias que contienen hierro, hidrógeno, azufre y nitrógeno son las bacterias quimiosintéticas, ya que necesitan de esas sustancias para elaborar su propio alimento, por ejemplo las bacterias del azufre, hidrógeno, hierro, nitrógeno (Nitrosomonas y Nitrobacter). Las bacterias quimiosintéticas son autótrofas, es decir, productores que fabrican sus compuestos orgánicos mediante la oxidación de sustancias inorgánicas simples como el azufre y el amoníaco. Los autótrofos quimiosintéticos no requieren de luz como fuente de energía para realizar estas reacciones.

Los procesos que intervienen en la nutrición autótrofa en las plantas son:

Absorción de nutrientes inorgánicos.

Transporte de nutrientes inorgánicos a las parte verdes de la planta.

Intercambio de gases.

Fotosíntesis: Transformación de las sustancias inorgánicas en sustancias orgánicas utilizando la luz solar.

Transporte de sustancias orgánicas a todas las células para su uso en el metabolismo.

Eliminación de los productos de desecho generados en el metabolismo.

Los organismos unicelulares autótrofos toman directamente del medio, a través de la membrana celular, los nutrientes que necesitan.

Las algas y los musgos, que viven en ambientes húmedos o acuáticos, no poseen órganos especializados en absorción y transporte de nutrientes y los toman a través de toda su superficie.

Las plantas han desarrollado órganos especializados en la nutrición: las raíces, que absorben agua y nutrientes, el tallo para sostener a la planta y las hojas que son los órganos encargados de la fotosíntesis.

Heterótrofa

La nutrición heterótrofa la presentan los animales, hongos, protozoos y algunas bacterias, que no son capaces de fabricar su propia materia orgánica. Deben alimentarse de la materia orgánica producida por otros seres vivos, descomponerla en moléculas más simples mediante el proceso de la digestión y absorberla para distribuirla a las células.

En la nutrición heterótrofa se incluyen cuatro procesos básicos:

 Obtención de los nutrientes a partir de los alimentos.

 Obtención del oxígeno del aire y eliminación del dióxido de carbono.

 Distribución de los nutrientes a las células.

 Eliminación de las sustancias de desecho.

Los organismos unicelulares no necesitan aparatos especializados e intercambian sustancias con el medio a través de la membrana. Para la digestión tienen orgánulos especiales.

En los organismos pluricelulares intervienen cuatro aparatos:

 El digestivo, transforma los alimentos en nutrientes.

 El respiratorio, intercambia los gases con el medio.

 El circulatorio, para transportar los nutrientes y los gases por todo el cuerpo.

 El excretor para eliminar las sustancias de desecho del organismo.

 Etapas de la nutrición

Captura e ingestión

La ingestión es la entrada del alimento a través de la boca. Puede realizarse una ingestión pasiva, con estructuras especializadas que renuevan el agua circundante (cilios, coanocitos) o filtros que extraen del agua o de la arena las finísimas partículas de alimento. También la ingestión puede ser activa, típica de animales más activos y muy móviles, con tentáculos, células urticantes, rádula y apéndices bucales, o ventosas.

Consiste en la incorporación de los alimentos mediante los órganos situados en la boca o en sus proximidades.

Los alimentos pueden ser: Alimentos líquidos, Alimentos de partículas sólidas microscópicas, Alimentos sólidos en grandes fragmentos.

La ingestión se realiza cortando y masticando. Las estructuras que realizan este proceso son las mandíbulas y los dientes.

Digestión

Consiste en la transformación de las macromoléculas componentes de los alimentos en moléculas sencillas, que pueden ser absorbidas y utilizadas por las células del propio organismo.

Dependiendo de la complejidad de los animales, la digestión puede ser:

Digestión intracelular: Propia de organismos unicelulares (protozoos) y de algunos pluricelulares sencillos, como las esponjas.

Al carecer de medio interno, la digestión se efectúa dentro de las células y los lisosomas vierten sus enzimas digestivos a las vacuolas digestivas. Después de realizar la digestión, los productos de desecho se expulsan al exterior por una vacuola fecal.

Digestión mixta. Algunos metazoos inferiores, como los celentéreos tienen una digestión en parte intracelular y en parte extracelular.

Estos animales poseen, tapizando la cavidad gástrica, unas células secretoras de enzimas. Los alimentos llegan a dicha cavidad y empiezan a ser digeridos (digestión extracelular). Las partículas parcialmente digeridas son fagocitadas por otras células de la pared de la cavidad gástrica, terminando allí la digestión (digestión intracelular). Los residuos se expulsan a la cavidad gástrica y posteriormente al exterior.

Digestión extracelular: Característica de animales superiores, que tienen un tubo digestivo dividido en varias partes, en cada una de las cuales se segregan distintos enzimas digestivos específicos.

La digestión, por tanto, se va realizando de una forma gradual.

Absorción y transporte de nutrición

Absorción: Los nutrientes pasan a la sangre, atravesando las paredes del tubo digestivo por difusión o transporte activo.

Transporte: Es realizado por el sistema circulatorio, tanto de nutrientes líquidos y sólidos como del oxígeno (también es un nutriente) hasta llegar a todas las células del cuerpo del animal, las cuales liberan las sustancias de desecho generadas en el metabolismo.

La mayoría de las moléculas digeridas de los alimentos, y el agua y los minerales provenientes de la dieta se absorben a través del intestino delgado. La mucosa del intestino delgado contiene muchos pliegues cubiertos de proyecciones diminutas llamadas vellosidades. Éstas sucesivamente están cubiertas de proyecciones microscópicas llamadas microvellosidades. Estas estructuras crean una superficie amplia a través de la cual se pueden absorber los nutrientes. Hay células especializadas que permiten que los materiales absorbidos atraviesen la mucosa y pasen a la sangre, que los distribuye a otras partes del cuerpo para almacenarlos o para que pasen por otras modificaciones químicas. Esta parte del proceso varía según los diferentes tipos de nutrientes.

Las plantas toman los nutrientes inorgánicos del medio. De todos, ellos, el más importante es el agua.

La absorción de agua y sales minerales se realiza por las raíces, a través de los pelos radicales o absorbentes. Aunque realmente los pelos absorbentes no son pelos, sino expansiones de las células de la epidermis de la raíz.

A través de ellos, el agua penetra por ósmosis, debido a que en el interior de la raíz (zona hipertónica) existe una mayor concentración de sales que en el medio exterior (zona hipotónica). Esto hace que el agua avance hacia el interior de la raíz buscado los vasos del xilema.

Las sales minerales que se encuentra en forma iónica, necesita de trasportadores especializados situados de la membrana para entrar en la raíz. Esos trasportadores son proteínas que para funcionar necesitan un gasto de ATP.´

Suministro de nutrimentos, agua y gases en los seres vivos

Las células vegetales que forman el cuerpo de una planta combinan las sustancias inorgánicas simples como bióxido de carbono (CO2), agua (H2O) y sales minerales entre las que se encuentran los nitratos, para elaborar sus alimentos; éstos son compuestos orgánicos complejos como la glucosa, y a partir de ella sintetizan almidón, grasas proteínas y vitaminas.

Las algas absorben sus nutrientes en forma

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