Tema VI. Los seres vivos y la energía

Transcripción

1 Tema VI. Los seres vivos y la energía Organismos Autótrofos: aprovechan la energía química o lumínica para transformar moléculas sencillas (CO2, H2O, NH3) en moléculas orgánicas complejas Heterótrofos: Obtienen energía a partir de las moléculas sintetizadas por los autótrofos

2 Nutrición: Proceso biológico por el cual los seres vivos utilizan, transforman e incorporan a sus estructuras una serie de sustancias (nutrientes) que obtienen del medio. Objetivos de la nutrición Aporte de energía Aporte de materia prima para la construcción de nuevas estructuras Aporte de sustancias necesarias para la regulación de los procesos metabólicos

3 Organismos Autótrofos Luz solar O2 Almidón CO 2 H 2 O Fotosíntesis Glucosa (C 6 H 12 O 6 ) Celulosa Etc Cloroplastos Organismos Heterotrofos Glucosa Almidón Etc.. O2 Respiración celular CO2 H2O Mitocondrias Degradación de macromoléculas y obtención de energía

4 Comparación entre fotosíntesis y respiración celular Fotosíntesis Biología. Curso de acceso Respiración Materia Prima CO2, H2O, Luz Glucosa Subproducto O2 CO2, H2O Producto Glucosa ATP (Energía) Balance energético Células implicadas Lugar donde se realiza Negativo (Gasto de energía) Células con clorofila (vegetales) Cloroplasto Positivo (Ganancia de energía) Todas las células (Animales y vegetales) Mitocondria Las reacciones de fotosíntesis y respiración celular son reacciones de tipo redox (oxidación-reducción): unas moléculas se destruyen para formarse otras, y la energía que unos enlaces contienen pasa a formar parte de otros enlaces.

5 Oxidación: reacción de pérdida de electrones Ej: H H + Reducción: reacción de ganancia de electrones Ej: O O Las reacciones de oxidación y reducción son simultáneas: un átomo gana los electrones que otro pierde (ej, formación de la molécula de agua) O + 2 H + O H H

6 Tipos de Nutrientes (3 criterios de clasificación) - Por composición - Por función Nutrientes orgánicos Nutrientes inorgánicos Energéticos Plásticos Reguladores Carbohidratos Lípidos Proteínas Vitaminas Agua Elementos minerales - Por origen Animal Vegetal

7 Carbohidratos Los más importantes desde el punto de vista energético Se forman en las hojas verdes de las plantas (a partir de CO 2, luz e hidratos de carbono) Los no aprovechados: se acumulan en frutos, raíces, semillas y tubérculos. Tipos Monosacáridos : ribosa (pentosa), glucosa, fructosa (hexosas) Energéticos: Almidón (vegetales) y glucógeno (animales) Polisacáridos: Estructurales: Celulosa (animales)

8 Carbohidratos aprovechables: Almidón y azúcares solubles (pueden ser utilizados y aprovechados por el organismo humano). Carbohidratos no aprovechables Forman parte de paredes celulares Difícilmente digeribles ( lignina, pectina, gomas, mucílagos, agar (algas) ) Fibra: engloba varias moléculas de origen vegetal (celulosa, lignina) no digeribles. Importante su presencia en la dieta (tránsito intestinal).

9 Lípidos Grupo heterogéneo de sustancias solubles en disolventes orgánicos e insolubles en agua Algunos son imprescindibles en la dieta (algunos a. grasos insaturados no pueden ser sintetizados por el hombre). Ácidos grasos insaturados: en vegetales y animales de sangre fría. Ácidos grasos saturados: en animales de sangre caliente

10 Proteínas 12 de ellos pueden ser sintetizados por el hombre 20 aminoácidos 8 no pueden ser sintetizados (aminoácidos esenciales: lisina, triptófano, valina, isoleucina, leucina, treonina, metionina y fenilalanina) Necesario combinar alimentos que incorporen los 8 aminoácidos esenciales Proteínas animales: más completasmayor valor nutritivo que las proteínas vegetales.

11 Vitaminas Nutrientes funcionales (cofactores en muchas reacciones propias del organismo). Necesario incorporarlas en la dieta. Hidrosolubles: solubles en agua (vit. B1, B2, B6, B12) Liposolubles: solubles en disolventes orgánicos (A, D, E, K) Exceso de vitaminas liposolubles: puede ser tóxico para el ser humano.

12 Nutrientes inorgánicos -Agua -Elementos minerales

13 Agua 50-60% del ser humano 40% Agua intracelular 20% Agua extracelular 5% plasma 15% agua intersticial (linfa, líquido cefalorraquídeo, ) Balance Hídrico: ha de estar equilibrado Aporte Bebida Alimentos ricos en agua (fruta, verdura) Metabolismo de grasas, carbohidratos y proteínas Orina Sudor Heces Vómito Pérdidas

14 Elementos minerales 90 Elementos 26 esenciales Resto-no esenciales 11: microelementos (C, H, O, N, P, S, Ca, Cl, K, Na, Mg) 15: micronutrientes (Fe, Zn, ) Minerales esenciales: ingesta mínima recomendable de unos 10 mg/día Minerales no esenciales: ingesta recomendable inferior a 10 mg/día

15 Elementos minerales Ca 2+ Fe 2+ Mg 2+ S I Tej. Óseo Fx sinápticas Motilidad muscular Coagulación Permeabilidad membranas Grupo hemo (hemoglobina) Ferritina (médula ósea y bazo) En esqueleto En tejido muscular (activa la fosfatasa en la contracción muscular. Metionina Cisteína Cistina Glándula tiroides (Tiroxinaregula velocidad de actv metabólica. P Na + K + Mn 2+ Cu 2+ Constituye proteïnas en la membrana celular: ADN, ARN ATP Fosfolípidos Regula la presión osmótica Mantiene el equilibrio ácido base Importante en transmisión del impulso nervioso Regula la presión osmótica Metabolismo de glucosa y síntesis de glucógeno Transmisión de impulso nervioso Crec. de huesos y cartílago Cofactor enzimas del metabolismo En la molécula de hemoglobina

16 Otras clasificaciones de alimentos Alimentos energéticos Por su función Alimentos plásticos Cubren necesidades energéticas Metabolismo basal: necesidad energética mínima en reposo Actividad física Termogénesis: gasto energético que produce el metabolismo. Reposición de estructuras celulares Alimentos reguladores Favorecen reacciones metabólicas Cuanto mayor sea el metabolismo basal, la actividad física, o la termogénesis, mayor va a ser la necesidad energética de un individuo. Por su origen, el alimento puede ser de origen ANIMAL o VEGETAL

17 PROCESOS DIGESTIVOS EN EL HOMBRE Digestión: proceso por el que los alimentos son triturados, disgregados y disociados para la extracción y absorción de los nutrientes por parte de las células Digestión Mecánica: boca, esófago, estómago, intestino Enzimática: boca, estómago Tubo digestivo: conjunto de órganos y glándulas anejas especializados en la digestión y absorción de los nutrientes.

18 BOCA Digestión mecánica: por acción de los músculos de las mandíbulas y las piezas dentales. Digestión enzimática: por acción de la enzima hidrolítica amilasa (presente en la saliva) Lubricación: la saliva contiene mucus, que contribuye a mezclar y lubricar el alimento previamente a su paso al estómago. Secreción de saliva: controlada por el sistema nervioso autónomo ESÓFAGO Digestión mecánica: por acción de los músculos de las paredes del esófago. Movimientos peristálticos: contribuyen al avance del bolo alimenticio hacia el estómago.

19 ESTÓMAGO Cardias: esfínter que regula la entrada del bolo alimenticio al estómago. Pared estomacal: revestida de células epiteliales, que segregan el jugo gástrico. Ácido clorhídrico (HCl): digestión ácida del alimento Jugo gástrico Mucus (polisacárido): protege las células del epitelio de la acción del HCl Pepsinógeno: precursor de la enzima digestiva pepsina. Pepsinógeno HCl Pepsina Actv. proteolítica Actividad estomacal: regulada por sistema nervioso y endocrino Células del epitelio estomacal: segregan hormona gastrina en presencia de alimentose estimula la producción de jugo gástrico. Movimientos peristálticos: se combinan con la acción enzimática para la digestión

20 INTESTINO DELGADO Partes intestino delgado Duodeno Yeyuno Íleon Procesos químicos del intestino delgado Absorción de los nutrientes (vellosidades intestinales) Digestión química: -Por enzimas del jugo intestinal -Por enzimas del jugo pancreático (neutraliza jugo gástrico -Por la bilis hepática (emulsión de las grasas) Triglicérido EMULSIÓN Glicerina 3X a. grasos ABSORCIÓN

21 INTESTINO DELGADO Regulación de actividad digestiva: sistema nervioso autónomo. Secretina: liberada por el duodeno, estimula producción de jugo pancreático. -Colecistoquinina: en presencia de grasas, estimula liberación de enzimas pancreáticos y vaciado de vesícula biliar. -Peristaltismo: inducido por sistema nervioso autónomo. ABSORCIÓN Los nutrientes son absorbidos en las vellosidades de la cara interna del intestino delgado. Pasan a la sangre, y de ahí van a la vena porta y al hígado. Monosacáridos, ácidos grasos y aminoácidos: absorbidos por difusión simple Oligopéptidos: absorbidos por transporte activo. A. Grasos grandes y colesterol: transportados quilomicrones y LDLs

22 HÍGADO En el hígado los nutrientes son sometidos a transformaciones metabólicas intensas, y los productos de este metabolismo son devueltos al torrente sanguíneo. Monosacáridos Grasas Glucógeno Almacenada en adipocitos Se almacena en el hígado. Reservorio de glucosa. Aminoácidos (exceso) Aminoácidos Glucosa Procesamiento Degradación Aprovechamiento por otras células Urea Excreción Regulación metabolismo de glucosa Insulina (páncreas): absorción de glucosa Glucagón (páncreas): liberación de glucosa

23 HÍGADO Otras funciones del hígado: -Detoxificación (alcohol, ) -Síntesis de proteínas plasmáticas -Síntesis de lipoproteínas plasmáticas (LDLs y HDLs (transporte de colesterol y grasas en sangre)) -Producción de bilis hepática (emulsión de las grasas). -Degradación de bilirrubina.

24 INTESTINO GRUESO Continúa la absorción de agua, sodio y sales minerales Reabsorción de agua en el intestino grueso: imprescindible para el equilibrio hídrico. Bacterias simbióticas: degradan parte de sustancias alimenticias no digeridas ni absorbidas en el intestino delgado. Resto: excreción. Fibra: compuesta por sustancias no digeridas, favorece el movimiento peristáltico de las heces hasta su expulsión.