NUTRICIÓN Y METABOLISMO CELULAR

Los seres vivos NECESITAN materia y energía para realizar sus funciones vitales.

La nutrición es el proceso de flujo y transformación de materia y energía en cada organismo y en cada una de sus células.

- La materia que utilizan las células no solo se utiliza para crecer, sino también para desarrollarse o renovar la estructura propia de cada individuo. Por ejemplo, las personas renovamos casi todas nuestras células cada siete años

 

 

- La energía obtenida por las células en el metabolismo se almacena en los enlaces químicos de las sustancias de reserva energética. por ejemplo el ATP (adenosín trifosfato).

Según los distintos organismos, la energía amacenada se puede convertir en energía mecánica para moverse, en energía calorífica que mantiene la temperatura, en energía eléctrica necesaria para generar el impulso nervioso, en energía luminosa para emitir luz...

 

El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas, catalizadas por enzimas, que tienen lugar en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener materia y energía para llevar a cabo las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.

El metabolismo celular es una parte de la nutrición.

Relación entre la nutrición y el metabolismo celular

 

 

 

Catabolismo y anabolismo

El metabolismo celular puede dividirse en dos tipos de procesos, dependiendo del tipo de reacciones químicas que tengan lugar en la célula y su finalidad.

Se obtiene energía de los nutrientes mediante reacciones catabólicas (catabolismo) o bien los utilizan como materia prima para la síntesis de moléculas orgánicas propias gracias a las reacciones anabólicas (anabolismo).

 

METABOLISMO = ANABOLISMO + CATABOLISMO

Algunos de los principales procesos catabólicos de las células animales son:

- Glucolisis - Fermentación láctica - Ciclo de Krebs - Cadena respiratoria (fosforilación oxidativa) - Beta-oxidación de ácidos grasos

Metabolismo celular

 

 

TIPOS DE NUTRICIÓN EN LOS SERES VIVOS

Los organismos se diferencian en la manera de procurarse compuestos orgánicos del medio, es decir, cual es su fuente de carbono.

- Ciertos organismos lo obtienen a partir de sustancias inorgánicas, a partir de CO2 (NO3-, PO4-3, etc). A estos organismos se les llama autótrofos.

- Otros son incapaces de elaborar los compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos y deben obtenerlos del medio, son los organismos heterótrofos.

 

Pero los organismos además de materiales, necesitan también energía.

Dentro de los organismos autótrofos, la diferencia radica principalmente en la fuente de energía que utilizan:

- pueden emplear la luz del Sol (plantas verdes u otros organismos que posean clorofila), por lo que son llamados fotosintetizadores o fotosintéticos

Nutrición autótrofa fototrófica o fotosintetizadora

 

- o la oxidación de sustancias inorgánicas (bacterias sulfurosas, férricas, nitrificantes, etc.); estos últimos reciben el nombre de quimiosintetizadores o quimiosintéticos

 

Nutrición autótrofa quimiotrófica o quimiosintetizadora.

 

 

Combinando la forma de obtener materiales y la de obtener energía, tendremos cuatro tipos básicos de nutrición:

 

Son autótrofos fotosintéticos o fotolitotrofos las plantas, las algas acuáticas y las cianobacterias

Bacteria incolora del azufre

Bacterias nitrificantes (Nitrosomonas)

Quimiolitotrofos (autótrofos quimiosintéticos)

 

 

Fotoorganotrofos: Bacterias púrpuras fotosintéticas

 

 

Animales

Hongos y mohos

Bacterias heterótrofas

Quimioorganotrofos

 

EL PROCESO DE NUTRICIÓN EN ANIMALES. NUTRICIÓN HETERÓTROFA

Los animales tienen nutrición heterótrofa, es decir, utilizan los compuestos orgánicos que forman parte del alimento, para obtener energía de ellos. Son quimioorganotrofos.

En los organismos sencillos como los protozoos, el intercambio de materia y energía es directo con el medio que les rodea.

 

En animales sencillos como poríferos y cnidarios, la nutrición no requiere de estructuras muy especializadas, pues prácticamente todas las células que constituyen el animal, tienen contacto con el medio circundante.

Sin embargo en los seres pluricelulares más complejos, existen diferentes sistemas y procesos de incorporación, procesado y transporte de los nutrientes que las células necesitan.

Aparatos y procesos implicados en la nutrición de los animales más complejos

 

 

Procesos que intervienen en la nutrición heterótrofa

- Digestión: es el proceso mediante el cual los alimentos son transformados en sustancias sencillas aptas para que puedan ser aprovechadas por las células. Este proceso se desarrolla en el aparato digestivo

 

No confundir nutrición con digestión!

 

- Respiración: Incluye e intercambio de gases con el medio, tomando oxígeno y expulsando CO2. EL oxígeno es necesario en el metabolismo aerobio, y el dióxido de carbono se produce en el mismo proceso. El encargado de esta función es el aparato respiratorio

- Transporte: Es el proceso encargado de llevar el oxígeno y nutrientes a las células, así como de transportar a los órganos de excreción los productos de desecho del metabolismo celular. Esta función la realiza un aparato circulatorio (o circulatorios)

 

Procesos implicados en la nutrición heterótrofa

ver otra animación (más lenta)

 

- Metabolismo: Como ya hemos visto, es una parte de la nutrición y es el conjunto de transformaciones químicas que se producen en el interior celular para obtener energía y elaborar sus propios compuestos

- Excreción: El proceso mediante el cual se eliminan las sustancias de desecho, la mayoría procedentes del metabolismo celular. Lo lleva a cabo el aparato excretor (o aparatos excretores)

Esquema de la nutrición heterótrofa