La nutrición

La nutrición abarca la adquisición del
alimento, su asimilación o anabolismo en el interior de
las células y la excreción de las sustancias de
desecho. De esta forma os seres vivos consiguen un intercambio de
materia y energía con el medio, lo que les permite
mantener su actividad vital. La primera transformación de
energía que hay en la cadena trófica se da mediante
un proceso llamado fotosíntesis, en el que la
energía del Sol se utiliza para transformar materia
inorgánica en orgánica.

Transformación de la
Energía

La
ingestión de los alimentos por parte de los seres vivos
debe ser un proceso eficaz de forma que los nutrientes deben
llegar a las células donde se produce la verdadera
digestión y obtener la energía necesaria para que
el organismo pueda seguir con su actividad. Cuando los nutrientes
penetran en las células sufren una serie de reacciones
químicas que se conocen con el nombre de metabolismo y
cuya función es obtener energía y fabricar
moléculas complejas a partir de sus precursores más
sencillos.Se pueden distinguir tres procesos en los que tiene
lugar una transformación de la energía: 1.-El
primer proceso en el que interviene la energía es en la
fotosíntesis, de forma que la energía que proviene
del sol se transforma en energía química que se
utiliza para formar los enlaces de los hidratos de carbono y
otras moléculas que se sintetizan.2.-El segundo tipo de
transformación tiene lugar en el interior de las
células donde la degradación de la glucosa,
principalmente, hace que se libere la energía que
contenían sus enlaces. Esta energía se almacena en
forma de enlace fosfato.3.-Por último la energía de
los enlaces de fosfato se puede transformar en trabajo celular
que puede ser mecánico, químico o
eléctrico.

Tipos de
Nutrición

Dependiendo del tipo de nutriente y sobre
todo de la fuente de energía que se utiliza, se puede
distinguir dos tipos de nutrición, la nutrición
autótrofa y la heterótrofa. 1.-Nutricion
autótrofa.En la nutrición autótrofa se parte
inicialmente de materia inorgánica (anhídrido
carbónico, agua y sales minerales) para llegar a producir
materia orgánica rica en energía utilizando una
fuente de energía libre. Si esta energía procede de
la luz del Sol, el proceso recibe el nombre de
fotosíntesis y es propia de los organismos verdes como las
plantas (que poseen clorofila), de cianobacterias, bacterias
sulfurosas verdes y bacterias púrpuras. Por el contrario,
si el tipo de energía utilizado en la
transformación de la materia mineral proviene de
reacciones exotérmicas de oxidación de estos
compuestos inorgánicos que se producen en el medio, el
proceso se llama quimiosíntesis y es propio de ciertas
bacterias como nitrobacterias, las sulfobacterias y la
ferrobacterias.Por lo tanto, los organismos autótrofos son
capaces de sintetizar materia orgánica a partir de materia
inorgánica.

2.-Nutricion heterótrofaEn el caso
de la nutrición heterótrofa se parte de materiales
orgánicos ricos en energía, como glúcidos,
lípidos y proteínas, para transformarlos en
materiales más sencillos y obtener de esta forma la
energía que poseen. Esto se debe a que los organismos
heterótrofos son incapaces de utilizar la energía
libre para transformar la materia inorgánica. Los seres
heterótrofos deben vivir a expensas de la materia
orgánica sintetizada por los seres autótrofos, o
alimentándose de otros seres heterótrofos. Este
tipo de nutrición es propia de muchas bacterias, de los
hongos y de todos los animales.Los principales tipos de
nutrición heterótrofa son los
siguientes:1.-Simbiosis: Es la asociación entre dos
individuos de forma que los dos obtienen beneficio de tipo
nutritivo de esta unión, no pudiendo vivir, en condiciones
óptimas, de forma independiente.2.-Saprofitismo: Es la
obtención de alimento a base de descomponer la materia
orgánica, mediante procesos de fermentación o
putrefacción, obteniendo los nutrientes directamente a
través de la membrana.3.-Parasitismo: Es la
interacción entre dos especies de forma que una de ellas,
el parasito, vive a expensas de otra, el huésped,
alimentándose del mismo huésped o de sustancias que
este ya ha digerido. Rara vez el parasito mata al
huésped.4.-Biofagia: Tipo de alimentación en el que
los seres heterótrofos se alimenta de otros seres vivos a
los que captura. La biofagia se da en animales y, en algunos
casos, en vegetales como las plantas carnívoras.5.-
Necrofagia: Es la nutrición a partir de organismos muertos
o de algunos de sus residuos como los excrementos y en este caso
recibe el nombre de coprofagia.

Digestión y Transporte de
Nutrientes

Para
que el metabolismo tenga lugar en las células, las
sustancias nutritivas deben llegar hasta ellas una vez hayan sido
digeridas. VegetalesLas plantas inferioresLos vegetales de
tipo unicelular o las plantas que tienen una organización
tipo palo no necesitan desarrollar órganos especializados
en la absorción y el transporte de los alimentos ya que
sus células están en contacto directo con el agua y
absorben directamente el oxígeno y los nutrientes
líquidos y solidos que necesitan. El proceso de
incorporación de estos nutrientes es por medio de una
simple difusión a través de la superficie de su
cuerpo. En el caso de los hongos, que son organismos
saprófagos, liberan enzimas en la materia orgánica
sobre la que viven y absorben los nutrientes sencillos que
obtienen.Las plantas superioresCon una organización tipo
cormo, han desarrollado estructuras más especializadas
para la obtención de los materiales que necesitan para
realizar la fotosíntesis. El oxígeno puede ser
absorbido a través de las estomas de las hojas, por los
pelos absorbentes de la raíz y por las lenticelas. El
anhídrido carbónico entra en las células a
través de las estomas donde participara en el proceso de
la fotosíntesis. El agua y las sales minerales que se
encuentran disueltas penetran en la planta por medio de la
absorción que se da a nivel de los pelos absorbentes de
las raíces y son transportadas a las células de
toda la planta por los vasos leñosos.Mecanismos de
absorción y transporte de nutrientes. En las plantas
superiores, existen dos tejidos conductores: el xilema y el
floema. Estos tejidos se localizan desde la raíz pasando
por todo lo largo del tallo hasta llegar a las nervaduras de las
hojas.El xilema constituye el conjunto de vasos conductores de la
sabia bruta, es decir del agua y las sales minerales que han sido
incorporadas a la planta por medio de la raíz. Esta savia
bruta es transportada hasta las partes aéreas gracias a
dos fuerzas, la presión generada por la raíz y la
fuerza que genera la evaporación que se da en las hojas.
Este flujo de savia bruta, como puede verse, tiene sentido
ascendente. El floema es el conjunto de vasos que conduce los
azucares elaborados, o sea la savia elaborada, desde las partes
donde se han sintetizado al resto del planta mediante un flujo
dinámico dependiente del gradiente osmótico. Estos
azúcares que han sido sintetizados en las hojas pueden
almacenarse en algunos lugares concretos de la planta. El
transporte de la savia elaborada tiene, pues, un sentido
descendente.

Animales

Los
animales se alimentan de nutrientes más complejos que
deben ser digeridos para que puedan ser incorporados a las
células a través de sus membranas. El proceso de
digestión se lleva a cabo por unas moléculas
específicas que reciben el nombre de enzimas digestivos
que separan los materiales orgánicos en sus
moléculas más sencillas como monosacáridos
glicerina, ácidos grasos y aminoácidos un proceso
químico llamado hidrólisis.El oxígeno es la
única sustancia gaseosa que los animales son capaces de
absorber; este oxígeno es vital para llevar a cabo el
proceso de asimilación de los nutrientes y de esta forma
obtener la energía que necesita el
organismo.

Fisiología de la
nutrición

Como
ocurría en el caso de la respiración, en los
animales podemos distinguir entre una digestión
intracelular y una extracelular.La digestión intracelular
es propia de protozoos y de algún tipo de célula de
los seres pluricelulares como es el caso de los fagocitos. Se
distinguen dos tipos de digestión: la fagocitosis y
pinocitosis.En el caso de la fagocitosis, la célula rodea
con sus pseudopodos el alimento capturado o bien lo introduce,
muchas veces con ayuda de cilios, en una cavidad vacuolar. Una
vez introducido en una vacuola digestiva, los enzimas que esta
contiene se encargan de digerir el alimento y el producto de esta
digestión pasa, luego, al citoplasma celular.En el caso de
la pinocitosis, el alimento digerido esta en forma de liquido y
es incorporado a la célula mediante invaginaciones de la
membrana celular que formaran vacuolas digestivas.La
digestión extracelular comporta la aparición de un
aparato digestivo más o menos complejo donde se vierten
los enzimas para poder hidrolizar los alimentos. Las sustancias
sencillas que resultan de esta digestión serán
transportadas a todas las células mediante el sistema
circulatorio.

Mecanismo de absorción y
transporte de nutrientes

El transporte interno en los animales es
llevado a cabo por el aparato circulatorio ya que se encarga de
recoger del aparato digestivo los nutrientes absorbidos y el
oxigeno incorporado a través del aparato respiratorio y
distribuirlos por todas las células del organismo. A la
vez recoge las sustancias de desecho para que sean excretadas por
los órganos correspondientes. También interviene en
el transporte de hormonas que sintetizan las glándulas
endocrinas, ayuda a mantener el equilibrio hídrico y
osmótico del individuo y transporta las células que
participan en la defensa del organismo frente a los
microorganismos que puedan penetrar.En el sistema circulatorio
participa un sistema de vasos sanguíneos por los que
circula la sangre y un sistema de bombeo que suele ser un
corazón. Podemos distinguir dos grandes grupos de sistemas
circulatorios: los abiertos y los cerrados. En los sistemas
abiertos, los vasos sanguíneos no forman un circuito
cerrado, sino que desembocan en espacios llamados senos, donde
las células del cuerpo quedan bañadas en sangre. A
todo este conjunto se le llama hemoceloma y es
característico de muchos animales inferiores, como los
músculos y los artrópodos.El sistema circulatorio
cerrado tiene una red de vasos que forman un circuito cerrado por
el que discurre la sangre impulsada por una bomba muscular que es
el corazón. Este sistema es propio de los animales
vertebrados aunque se puede encontrar, de forma muy rudimentaria,
en algunos invertebrados.

La
excreción

Tan
importante como la incorporación de nutrientes al
organismo es la eliminación de los productos de desecho
que se producen en el catabolismo y que el organismo ya no
necesita. La acumulación de estas sustancias de desecho
puede resultar toxica para el organismo que ha desarrollado un
sistema de eliminación de estos productos, este sistema
recibe el nombre de excreción.

Excreción en los vegetales
Las plantas necesitan excretar dos tipos de gases, el
anhídrido carbónico formado como resultado de la
respiración celular y el oxígeno que se forma como
consecuencia de la fotosíntesis. Estos gases difunden por
los espacios intercelulares y salen al exterior por unas
estructuras llamadas estomas y lenticelas.Las plantas resuelven
la excreción de productos líquidos y solidos
combinando dos o más productos que pueden resultar
tóxicos para dar uno nuevo totalmente inerte y que se
almacena dentro de una vacuola especializada.El agua es eliminada
a través de los estomas es un proceso llamado
transpiración o bien por la formación de gotas en
la superficie; este proceso recibe el nombre de gustación
y se debe a la presión a la que está sometida la
savia bruta.En cuanto a los residuos nitrogenados, estos suponen
una cantidad muy pequeña comparada con los
animales.

Autor:

José Raymundo Carrillo
Cruz.