Nutrición Celular y Procesos Biológicos en Plantas y Animales

Introducción a la Nutrición Celular

Las células necesitan sustancias orgánicas que utilizan con dos finalidades principales:

• Fabricar su propia materia: para rehacer las estructuras, crecer y reproducirse.
• Obtener energía: para llevar a cabo actividades como moverse o intercambiar sustancias con el medio.

Tipos de Nutrición en los Seres Vivos

En los seres vivos existen dos formas fundamentales de nutrición:

• Nutrición autótrofa: los organismos son capaces de captar energía de la luz solar y utilizarla para elaborar materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas. Las sustancias que toman son la materia prima con la que elaboran los materiales de construcción de su propia materia.
• Nutrición heterótrofa: los organismos son incapaces de elaborar su propia materia orgánica a partir de materia inorgánica y necesitan incorporar la materia orgánica elaborada por otros seres vivos. Los alimentos son, a la vez, los materiales de construcción y su fuente de energía.

El Proceso de la Fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas captan y utilizan la energía de la luz solar para transformar la materia inorgánica que toman del medio en materia orgánica. Una parte servirá para fabricar su propia materia; otra parte para obtener energía para realizar las funciones vitales, y el resto lo almacenará como sustancia de reserva.

Las plantas elaboran la materia orgánica en las zonas que poseen clorofila y están expuestas a la luz solar. Las primeras sustancias carbonadas que la planta elabora son glúcidos o azúcares. La elaboración de materia orgánica que se produce durante la fotosíntesis va acompañada de la liberación de oxígeno al medio externo:

Etapas del Transporte y Transformación en Plantas

1. El agua y las sales minerales disueltas en el agua (savia bruta) circulan por unos tubos finísimos, llamados vasos leñosos, hasta las hojas.
2. Cuando llega a las hojas, una gran parte del agua transportada sale al exterior a través de unos pequeños orificios, los estomas. Este proceso se llama transpiración.
3. Las plantas absorben dióxido de carbono atmosférico a través de los estomas de las hojas.
4. La materia orgánica que se elabora en las hojas (savia elaborada) circula desde las hojas hasta las otras partes de la planta a través de unos conductos llamados vasos liberianos.

La Nutrición de los Animales

El tipo de alimentos que ingieren los animales recibe el nombre de régimen alimentario. Estos se pueden clasificar en: herbívoros, carnívoros (depredadores, carroñeros y supercarnívoros) y omnívoros.

Sistemas Implicados en la Nutrición Animal

La nutrición proporciona las sustancias nutritivas para crecer, renovar el tejido y obtener energía. En este proceso intervienen cuatro aparatos:

• Aparato digestivo: capta los alimentos y, mediante la digestión, los transforma en pequeñas moléculas solubles que atraviesan la pared del intestino y pasan a la sangre que va a todas las células.
• Aparato respiratorio: capta el oxígeno del aire y también expulsa el dióxido de carbono que transporta la sangre.
• Aparato circulatorio: hace llegar la sangre cargada de nutrientes y de oxígeno a todas las células del cuerpo. También transporta las sustancias de desecho y el dióxido de carbono hasta expulsarlos al exterior.
• Aparato excretor: se encarga de eliminar las sustancias de desecho que producen las células.

El Intercambio de Gases y la Respiración

La Respiración en los Animales

Cuando respiramos se produce un intercambio de gases; retenemos oxígeno y expulsamos dióxido de carbono.

• Aire inspirado: oxígeno 21%, dióxido de carbono 0,03%, nitrógeno 78%.
• Aire espirado: oxígeno 16%, dióxido de carbono 4,5%, nitrógeno 78%.

La Respiración en las Plantas

El oxígeno del aire o el oxígeno disuelto en el agua puede penetrar por todas las partes de la planta, fundamentalmente a través de los estomas. En el interior, el aire recorre los espacios entre las células y realiza directamente con ellas el intercambio de gases: cede oxígeno y recoge dióxido de carbono.

Obtención de Energía: La Respiración Celular

La energía se obtiene en la respiración. En las mitocondrias de todas las células se produce un proceso llamado respiración celular, en el que tienen lugar estos procesos:

• La materia orgánica se degrada y se transforma en sustancia inorgánica.
• Se consume el oxígeno.
• Se libera energía: una parte se transforma en calor, pero la mayor parte la pueden utilizar para la división celular, el crecimiento, la construcción de grandes moléculas, la contracción muscular, etc.

En conclusión, las células utilizan sustancias orgánicas para construir su propia materia y obtener energía para su actividad.