NUTRICIÓN EN LOS SERES VIVOS

Los seres vivos necesitan tomar del medio una serie de nutrientes, estos son los requerimientos del organismo (agua, sales minerales, etc.).

NUTRIENTES ORGÁNICOS: ALIMENTOS

NUTRIENTES ORGÁNICOS:

En todos los organismos, la nutrición requiere pasos:

• Ingestión.

• Digestión, respiración, circulación.

• Metabolismo (utilización de los nutrientes).

• Excreción.

En base a la forma de obtener los nutrientes, distinguimos:

-- AUTÓTROFOS: organismos fotosintéticos y quimiosintético.

-- HETERÓTROFOS: tienen que ingerir materia ya fabricada.

-- HOLOTROFISMO: se alimentan de materia orgánica viva o muerta.

--SAPROFISMO: los que viven sobre materia orgánica en descomposición.

-- MIXTA: --PARASITISMO: una parte se beneficia y la otra se perjudica.

--SIMBIOSIS:

--COMENSALISMO: uno se beneficia y otro ni se beneficia ni se perjudica.

--MUTUALISMO: los dos se benefician.

NUTRICIÓN EN VEGETALES

Se nutren de materia inorgánica que solo ha de ser transportada hasta las células. Los nutrientes son capturados por medio de una absorción por difusión.

Las plantas pueden dividirse en:

-- TALOFITA: no tienen ni raíz, ni tallo, ni hojas. Son los musgos, helechos, etc.

-- CORMOFITA: poseen raíz, tallo y hojas. Son plantas pluricelulares complejos.

El H2O y las sales minerales las toman por la raíz.

El CO2 y la luz solar los toman por las hojas.

Las sales minerales pasan disueltas en agua al interior de las células.

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El xilema (vasos leñosos [traqueas]) esta formado por células muertas, sus paredes están reforzadas por lignina. En algunas angiospermas, en lugar del xilema tienen traqueidas, que son células alargadas cuyas paredes de separación están perforadas.

Las gimnospermas solamente tienen traqueidas. Ej: coníferas, pino.

Hay diversos factores que hacen que la savia bruta ascienda por el xilema:

-- Mecanismo de presión originado por las sales minerales.

-- Por parte de la transpiración. La hoja genera una succión a la parte superior del vaso leñoso por medio de la perdida de moléculas de agua. A este mecanismo se le conoce como atracción transpiratoria.

-- Hipótesis de la tensión cohesión. El H2O produce una presión de 130 atm.

Savia elaborada: constituida por azucares, aminoácidos y aminas. Esta tiene que entrar dentro del conducto central para distribuirse a las distintas partes del árbol. Quien transporta la savia elaborada es el FLOEMA (vasos cribosos), sus celulosas están vivas y han perdido parte del núcleo y su citoplasma se ha retirado hacia las paredes, los tabiques de separación de las células están separados.

A diferencia del xilema, la savia elaborada puede fluir hacia arriba o hacia abajo.

Los mecanismos para el transporte de la savia elaborada.

Flujo de masas o de presión: cuando las células del parénquima lagunar elaboran los compuestos que van a formar la savia elaborada, esta es bombeada activamente al interior de los vasos cribosos creando una diferencia de concentración, al igualarse entra H2O por difusión. Se crea así una turgencia que hace circular la savia elaborada llegar hasta el extremo inferior de los vasos cribosos.

EXCRECIÓN EN VEGETALES

-- No tienen sistema excretor al aprovechar la mayoría de nutriente y desechos.

-- Algunas sustancias se pueden interpretar como desechos. Ej: resina (para proteger al árbol de insectos), látex, etc.

ESTOMAS [ pag 225 ]

NUTRICIÓN EN ANIMALES

En la nutrición animal hay diversas fases:

-- INGESTIÓN: se ingieren los alimentos.

-- DIGESTIÓN: una vez digeridos, transformamos los alimentos en moléculas más sencillas.

-- ABSORCIÓN: son transportados a las células.

-- TRANSPORTE

-- METABOLISMO

-- RESPIRACIÓN

-- EXCRECIÓN

INGESTIÓN

Hay tres tipos de nutrición:

-- NUTRICIÓN EXTRACELULAR: la digestión se produce fuera de las células.

-- NUTRICIÓN INTRACELULAR: la digestión se produce dentro de las células.

-- NUTRICIÓN MIXTA: la digestión se produce dentro y fuera de las células.

* Nutrición extracelular: la realizan las bacterias y los hongos vertiendo al exterior unas enzimas que digieran el alimento para luego absorberlo.

* Nutrición intracelular: la realizan los protozoos al introducir el alimento dentro de sí mismos para luego digerirlos. A este proceso se le denomina ENDOCITOSIS, que puede ser EAGOCITOSIS si el alimento es solido, o PINOCETOSIS, si el alimento es líquido.

En la endocitosis, la célula se acerca al alimento y lo rodea hasta que se forma una vacuola digestiva. Entonces, la vacuola, es rodeada por lisosomas que vierten sus encimas digestivas y digieren el alimento. Por último la vacuola se desplaza hasta la membrana plasmática y expulsa los desechos por medio de la EXOCITOSIS.

PSEUDOPODOS: es similar a la endocitosis, pero el alimento es capturado por unos pseudo brazos.

ESPONGIARIOS:

Los animales poco evolucionados (esponjas) tienen un tipo de nutrición particular. Por unos poros que tienen entra el H2O y dentro hay unas células denominadas coanocitos que poseen un cilio que vibra, ademas tienen la capacidad de fagocitar partículas por medio de células glandulares, el alimento al pegarse al cilio baja hasta el coanocito. Las células ameboideas son las que transportan los nutrientes a las células que no pueden fagocitar.

CELENTÉREOS: (PÓLIPOS Y MEDUSAS)

Poseen una cavidad gastrovascular a la que van a parar los nutrientes que capturan mediante unas células urticantes (fabrican una substancia venenosa), denominadas nidoblastos.

En la cavidad gastrovascular hay células glandulares que digieren el alimento por medio de una nutrición extracelular con enzimas digestivas. Sin embargo, otras llevan una nutrición intracelular, dando lugar a una nutrición mixta.

TRIBLÁSTICOS:

Se forman a partir de tres capas de células. Tienen un tubo digestivo diferenciado, con boca, órganos como la faringe, glándulas anejas (hígado, páncreas, etc.) terminando en el ano. La digestión es extracelular.

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Fases desde la boca hasta el ano.

INGESTIÓN: se realiza en la boca y es la introducción de los alimentos en el aparato digestivo. Ej: mosquito: succiona, ballena: filtrar / barbas, león: dientes / mandíbulas.

Saliva: tialina --> digiere el almidón.

PROGESTIÓN: llevarlo hasta el estomago. Se produce por medio de movimientos peristálticos (contracciones musculares).

DIGESTIÓN: en este proceso se descomponen los alimentos en moléculas mas sencillas. Se produce sobre todo en el estomago. De allí pasa al intestino donde se completa la digestión mediante jugo intestinal, ayudado de la bilis y del jugo pancreático.

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ABSORCIÓN: se realiza en el intestino.

-- Intestino delgado: absorbe ácidos grasos, aminoácidos, etc.

-- Intestino grueso: absorbe agua y sales minerales.

APARATO DIGESTIVO DE LOS PRINCIPALES GRUPOS ANIMALES

PROTOZOOS: poseen una digestión intracelular. Ej: paramecios (entra cilios). La célula lleva el alimento por el citostoma hasta la célula donde se forma una vacuola digestiva.

CELENTÉREOS: poseen una digestión mixta.

MOLUSCOS:

TERRESTRES: Poseen una boca en la cabeza, que continua con la faringe donde esta la rádula (evaginable). Luego esta el esófago, este concluye en el estomago, este es un tubo que da vueltas. En el estomago vierte el hepatopáncreas. Luego va al intestino donde se realiza la digestión intracelular, que desemboca en la cavidad paleal. Ej: caracol.

BIVALVOS: Se alimentan por filtración, para eso tienen los pelos del viso que filtran el alimento, están recubiertos de un mucus. Ej: mejillones.

CEFALÓPODOS: Poseen un aparato digestivo en forma de ðUð, tienen potentes mandíbulas. Ej: pulpo.

ANHEIDOS:

Los poliquetos (lombrices de tierra) presentan boca, faringe, esófago (con glándulas colaceas), estomago dividido en buche (almacena alimento) y molleja (descompone el alimento), intestino y ano. Ej: gusano.

Las sanguijuelas han desarrollado en su boca unas ventosas para agarrarse al hospedador y su faringe (puede ser o no evaginable) es subcionadora, esófago, estomago y ano.

ARTRÓPODOS:

Tienen el tubo digestivo dividido en tres partes:

-- Estomodeo: parte anterior del tubo digestivo, boca. Alrededor de esto tienen estructuras para capturar el alimento. Se continua de esófago, faringe y estomago.

-- Mesodeo: el intestino.

-- Proctodeo: parte final o recto.

VERTEBRADOS :

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Intestino anterior: de la boca al estomago. En la boca se mastica y tritura, también hay glándulas salivares. Estas surgen como adaptación de salir del medio acuático al terrestre. En el hombre hay tres glándulas salivares: sublinguales, submaxilares y parótidas. Son importantes ya que segregan tialina para digerir el almidón. Los anfibios tienen una lengua muy desarrollada, al igual que los reptiles, que ademas la tienen móvil (excepto las tortugas). Las aves también tienen una lengua desarrollada, no como los mamíferos, que la tienen musculosa.

Faringe: es un órgano común al aparato respiratorio. En el desembocan las trompas de Eustaquio, que comunican el oído medio con la faringe. No tiene ninguna función especifica. Para que el alimento no valla ha parar a los pulmones existe una membrana que lo impide.

Esófago: tubo de 20 a 30 centímetros en la especie humana. Su estructura muscular es circular y longitudinal, recubierta de una membrana. Al final del esófago, en algunos animales como las aves, se encuentra el buche, en el que se almacena el alimento que presenta una secreción glandular.

Estomago: la separación entre esófago y estomago es un esfínter llamado cardias (por estar cerca del corazón), en las aves, el estomago se divide en dos partes, proventriculo y molleja, que tritura el alimento. En mamíferos presenta forma de ðCð en el que distinguimos una curvatura menor y otra curvatura mayor, externamente e internamente distinguimos el fundus: cuerpo, antro-píloro, antro y píloro. En el estomago se producen unos movimientos peristálticos que agitan el alimento y lo mezclan con el quimo que esta formado por ácido gástrico, en el que destaca el ácido clorhídrico, también un mucus que protege le pared interna del estomago, impidiendo que el ácido clorhídrico digiera las paredes del estomago. En algunos mamíferos (rumiantes), el estomago se divide en cuatro partes, la panza, la redecilla, el libro y el coajar.

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Estas partes reciben ademas otros nombres como:

Panza = Reumer

Redecilla = Retículo

Libro = Omaso

Coajar = Obomaso

Intestino delgado: esta dividido en el duodeno, este comienza después del píloro, que es un tubo que va de derecha a izquierda y de él nos interesa que en él vierten dos glándulas anejas como son el hígado y el páncreas.

Páncreas: entre los componentes del jugo pancreático destaca la gran cantidad de enzimas. Ej: proteasa -> descompone proteínas.

Hígado: es una víscera de entre 1 Kg y 1´5 Kg que descompone la hemoglobina (dividida en bilirrubina y biliverdina) y la vuelve a componer. Para contrarrestar un exceso de bilirrubina se pone asta ante una placa solar. También fabrica bilis que almacenada en la vesícula biliar, hasta que el alimento va al estomago, que es cuando el hígado la vierte.

Funciones de la bilis:

-- Transformar el quimo ácido en quimo básico.

-- Emulsiona las grasas (descompone las grasas en gotitas). Para que los demás ácidos puedan descomponer mejor las grasas.

Las paredes del duodeno presentan también unas glándulas que vierten jugo intestinal. De esta manera es digerido el alimento, a partir de aquí pasa al yeyuno e íleon. Si extendiéramos la parte interna del yeyuno, íleon y duodeno, ocuparía una superficie de 200 m2. La enorme superficie de intestino delgado solo se explica diciendo que esta plegado y en esos plegamientos hay vellosidades que se dividen en micro vellosidades, con lo cual la superficie de absorción es mayor.

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La función del intestino es la absorción. Para pasar al torrente sanguíneo, los aminoácidos, los ácidos grasos con cadena corta y la glicerina simplemente los atraviesan, sin embargo, los ácidos grasos de cadena larga, son absorbidos y pasan a los vasos quilíferos, de donde van al aparato linfático que desemboca en el sanguíneo.

Intestino grueso: la materia procedente del intestino delgado pasa al ciego por la válvula ileocecal, en el ciego viven unas bacterias que viven en simbiosis con los animales que descomponen la materia que no digerimos y sintetiza vitamina B12. En el extremo del ciego hay un apéndice que actúa como órgano linfático. De la válvula ileocecal en adelante, al intestino grueso se le conoce como colon. El colon esta dividido en varas partes, denominadas: colon ascendente, colon transversal y colon descendente. Del colon descendente se pasa al colon iliaca, que tiene forma de ðSð, del colon iliaca pasa al recto que desemboca en el ano.

A lo largo del intestino grueso se absorben sales minerales y agua. A veces las heces fecales circulan lentamente y se absorbe demasiada agua, produciendose estreñimiento. Si por el contrario pasan muy deprisa se produce gastroenteritis o colitis.

En el ano hay dos esfinters que controlamos con la madurez.

Los reptiles, anfibios y aves tienen cloacas en las que vierten el ano, el aparato excretor y el aparato reproductor.

INTERCAMBIO DE GASES

|- aerobia: si es el O2 el último receptor de electrón

Respiración <

|- anaerobia: si el O2 no es el último receptor de electrón

El resultado de la respiración es la expulsión de CO2.

En los organismos unicelulares es el intercambio de gases se realiza a través de la membrana plasmática por simple difusión. Ej: esponjas.

En los organismos más complejos no se puede realizar el intercambio de gases por difusión, ademas de que algunos organismos complejos viven en lugares secos con lo que se produce una presión osmótica más elevada con lo que tienden a perder agua. Por ello desarrollan aparatos respiratorios.

En los invertebrados mas sencillos la única superficie de respiración es la piel y parte del digestivo, hablamos entonces de respiración cutánea. Este tegumento siempre esta húmedo, es fina y a través de ella pasan los gases al torrente sanguíneo que es la encargada de repartir el oxigeno por todo el cuerpo. Ej: lombriz, anfibios (ayuda a la respiración pulmonar / branquial).

Si la membrana se seca, el organismo muere.

A medida que aumenta el tamaño y la complejidad, los aparatos respiratorios tienen mayor superficie de intercambio gaseoso. Los organismos acuáticos suelen desarrollar expansiones del tegumento, pueden ser internas o externas, se denominan branquias. Ej: peces, crustáceos, moluscos, etc.

Las branquias pueden ser laminares, filamentosas (pelo) o plumosas. Los gases van a pasar al aparato circulatorio, este puede ser abierto cuando la sangre llega a salir de los tubos e inunda un conjunto de tubos, o cerrado cuando la sangre nunca sale de los tubos.

BRANQUIAS: el oxigeno debe renovarse con el movimiento del agua, para ello los peces mueven el opérculo, este expulsa el agua y entra más por la boca.

Las branquias están basadas en superficies húmedas, a medida que colonizan el territorio terrestre se sustituyen por estructuras internas.

En el medio terrestre nos encontramos a los arácnidos que tienen unos sacos con un revestimiento quitinoso para permitir que el aire entre y cuando salga, no se deforme la cavidad respiratoria.

Los sacos se conocen como pulmones en libro o filotracas, están situados en la parte central. El orificio por el que entra el aire se denomina estigma.

En los miriápodos (cien pies) y en otros insectos presentan traqueas, estos se forman a través de invaginaciones del tegumento superficial muy ramificadas que transportan el oxigeno hasta el interior del cuerpo. La salida al exterior de esas invaginaciones se llaman espiráculos y deben estar rodeados de anillos quitinosos.

En los vertebrados superiores y gasterópodos el aparato respiratorio presenta cavidades internas húmedas llamadas pulmones.

MOVIMIENTOS RESPIRATORIOS

INSPIRACIÓN: toma de aire.

EXPIRACIÓN: expulsión de aire.

CONTROL DE LA RESPIRACIÓN

RESPIRACIÓN EN CORDADOS

La respiración en cordados pueden ser de tres tipos:

-- RESPIRACIÓN CUTÁNEA

Los anfibios poseen esta respiración en la etapa embrionaria, y en la fase adulta solo como ayuda a la respiración pulmonar y branquial.

-- RESPIRACIÓN BRANQUIAL

La poseen los embriones de anfibios. En cuanto a los peces pulmonados, presenta una vejiga natatoria que se comunica con la faringe (de la cual se formó) y su función es acumular aire para poder respirar. Por eso se piensa que estos peces fueron los antecesores de los colonizadores de la tierra firme.

-- RESPIRACIÓN PULMONAR

Los pulmones de los anfibios están muy poco desarrollados (son simples), están formados por una simple bolsa sin tabicaciones internas y son prácticamente lisos, por lo que necesitan la ayuda de la respiración CUTÁNEA.

En los reptiles, los pulmones si están tabicados, con lo que aumenta la superficie para el intercambio de gases. Aparecen los alveolos pulmonares.

Las aves presentan cinco pares de sacos aéreos que se ramifican y se introducen por todo el cuerpo, incluso por la piel y por los huesos, disminuyendo el peso del animal, permitiendo que vuelen. En la traque presentan una segunda laringe, denominada siringe, que es el órgano fonador del ave.

La circulación de la sangre va en contra de la circulación del aire, con lo que el intercambio de gases es mayor. Los pulmones siempre están llenos de aire, quedando muy poco aire residual en su interior.

En los mamíferos, los pulmones están muy desarrollados. Los pulmones en los mamíferos son muy complejos y están muy ramificados. Los alveolos están agrupados en vesículas. Los alveolos tienen unas paredes muy finas, que, unido al la delgadez de los capilares sanguíneos que los rodean, hacen que el intercambio de gases sea muy fácil.

El intercambio gaseoso se produce por una diferencia de concentración (presión) de oxigeno en los alveolos y los capilares. La hemoglobina absorbe oxigeno transformandose en oxihemoglobina. El intercambio se produce hasta que la concentración (presión) de oxigeno sea mayor en los capilares que en los alveolos, soltando la hemoglobina el poco CO2 que llevaba. La mayor parte del CO2 que lleva la sangre va disuelto en ella en forma de carbonatos.