Tema 13: La nutrición en animales

Tenemos una nutrición heterótrofa y necesitamos tomar nutrientes del exterior (H2O, sales minerales. O2…) que son necesarias para el metabolismo celular.

El metabolismo celular consiste en fabricar sus polímeros (anabolismo) y obtener energía (catabolismo) (respiración celular).

Estos nutrientes deben tener un tamaño adecuado para atravesar la membrana plasmática de la célula. Durante el catabolismo se producen unos desechos que deben ser eliminados al exterior.

Nutrición

 Formada por varios procesos:

• Digestión de los alimentos: absorción de los nutrientes que ocurre en el aparato digestivo.

•  Intercambio de gases: absorción de oxigeno y expulsión de dióxido de carbono de la respiración celular, que ocurre en el aparato respiratorio.

• Transporte de los nutrientes hasta todas las células y recoger de ellas los productos de desechos, y llevarlos hasta el aparato excretor; que es el encargada de su eliminación.

• Metabolismo celular: la célula usa los nutrientes para fabricar sus polímeros y obtener su energía para realizar sus funciones vitales.

Aparato digestivo: la digestión

Consta de cuatro procesos:

•  Ingestión o captura del alimento.

• Digestión (conversión de polímeros a monómeros) (los alimentos se convierten en un tamaño adecuado). La digestión la realizan los enzimas digestivos que según el grado evolutivo del animal, hay tres formas de hacer la digestión:

1.          Digestión intracelular: Ocurre dentro de la célula, en los protozoos.

1.          Digestión extracelular: Ocurre fuera de la célula, se vierten los enzimas digestivos al exterior (tubo digestivo)
2. 
   
3.          Digestión mixta: combinación de las dos digestiones anteriores.

• Absorción de los nutrientes. Consiste en el paso de los nutrientes desde la luz del tubo digestivo hasta la sangre, para así alcanzar a todas las células.

• Defecación o egestión. Expulsión al exterior de los restos indigeribles de los alimentos.

EN VERTEBRADOS:

Formado por el tubo digestivo y glándulas digestivas.

Del tubo(mucosa)

Anejas: salivales,páncreas,hígado 

• Tubo digestivo: Se abre al exterior a través de la boca,esta posee un órgano musculoso que es la lengua,donde reside el sentido del gusto,limitada por los labios ,poseen dientes que trituran y machacan los alimentos en los alveolos de la mandíbula.

En la boca se vierte las glándulas salivales para la insalivación de los alimentos,esta está compuesta por el 98% de Agua (disuelve los alimentos y captan el sabor).

Poseen: 

-Mucina: proteína viscosa que facilita la deglución

-Amilasa: enzima que digesta el almidón

-Lisozima: enzima que rompe la pared celular bacteriana 

Una vez finaliza la insalivación se forma el bolo alimenticio,que impulsado por la lengua pasa a la faringe,cuando el bolo toca la campanilla se produce un acto reflejo,el reflejo de deglución.

• Faringe: órgano musculoso

Parte digestivo al esófago,boca,nariz,ojos y oídos y en el respiratorio desde la laringe cerrándose esta comunicación con la epiglotis (nuez).Para evitar el paso de los alimentos al aparato respiratorio; o tragamos o respiramos.

El acto reflejo cuando nos atragantamos es toser.

Las amígdalas forman parte de esta región.

• Esófago: tubo de aprox. 25cm cuyos movimientos tienen dos capas musculares,una transversal y la otra transversalmente para poder realizar los movimientos peristálticos.Impulsan el bolo y abren el cardias 

ESTÓMAGO

Es un ensanchamiento del tubo en forma de J con un volumen aprox. de 2L.Todo esto se encuentra tapizado por una mucosa que alternan células secretoras de mucus y glándulas que segregan el jugo gástrico.Se realiza la digestión gástrica mediante acciones: 

• Mecánicas: movimientos peristálticos de su musculatura que producen un batido de los alimentos para formar una masa homogénea que se mezcla con el jugo gástrico.

• Jugo gástrico: formada por ácido clorhídrico que produce el ph necesario para el funcionamiento de la enzima pepsina.Comienza la digestión proteíca y continua la del almidón.Mucus: protege la delicada mucosa del jugo gástrico.

Los lactantes poseen renina,que produce la coagulación de la leche facilitando su digestión.En los adultos esta proteína desaparece.

Gracias a la acción del Hcl,que en un ácido bastante fuerte,convierte los alimentos en una papilla llamada quimo,el cual va pasando a intervalos al intestino delgado mediante la apertura intermitente del píloro.

INTESTINO DELGADO

El cual posee entre 6 y 7m,los 25cm primeros se denomina duodeno y el resto se llama yeyuno ileón con un gran número de curvas o asas,este se comunica con el intestino grueso gracias a la válvula ileocecal.

En el duodeno desembocan los conductos procedentes del hígado y páncreas.

El intestino delgado posee una gran superficie,para favorecer la absorción de los nutrientes.

Con prolongaciones hacia la luz de las válvulas con repliegues,vellosidades intestinales.En los cuales penetran los vasos sanguíneos y linfáticos.

Tapizadas de una mucosa donde se alternan células secretoras de mucus y del jugo intestinal.

Con células absorbentes que poseen mayor superficie con repliegues de su membrana hacia la luz del tubo llamada microvellosidades intestinales. A través de las cuales ocurre la mayor parte de la digestión y toda la absorción.

Absorción de monómeros,se realiza por transporte activo con consumo de energía.Las células con microvellosidades poseen bastante mitocondrias.

El agua y sales minerales se transporta mediante difusión o difusión facilitada.

En el intestino ocurre la mayor parte de la digestión,especialmente en el duodeno donde se unen el jugo pancreático,el jugo intestinal y un conducto del hígado.

-El jugo pancreático está formado por Na CO3H+enzimas digestivas como la amilasa,peptidasa,lipasa,nucleasa.

Los peptidos pasan del estómago gracias a la peptidasa se transforman en aminoácidos.

-El jugo intestinal que tiene los mismos enzimas que el jugo pancreático menos la amilasa que es cambiada por disacaridasa que rompe los disacáridos en monosacáridos.

El carbonato cálcico NaCo3H neutraliza el quimo que contiene gran cantidad de Hcl haciéndolo básico,que es justamente lo que necesitan las enzimas de los jugos digestivos.

-La bilis que se acumula en la vesícula biliar procedente del hígado y vertida al duodeno,formada por pigmentos del metabolismo de la hemoglobina y sales biliares que posteriormente se reabsorben.

Estabiliza la emulsión de los lípidos,facilitando así su digestión.De esta manera el quimo es transformado en quilo.

-El quilo está formado por H2O,monómeros,sales minerales y restos indigeribles.

 Los monómeros son absorbidos a través de las células con microvellosidades y de esta a la capa mucosa de vasos sanguíneos y linfáticos que los separa de la sangre.

Los monómeros son transportados por transporte activo para lo cual necesitaque la célula tenga un gran número de mitocondrias,y el H2O y sales por difusión simple y facilitada.

La difusión simple solo la podrían realizar los lípidos,a través de la membrana plasmática apolar,pero no por las sustancias polares como H2O y sales pero presenta unos canales iónicos/acuosos formados por proteínas polares.

INTESTINO GRUESO

Es más grueso y más corto aprox. comienza en la válvula ileocecal,ciego o apéndice,colon,recto y ano.

-Cuando el quilo no absorbido entra gracias a los movimientos peristálticos,lo que prácticamente queda es agua y restos indigeribles.

-En el intestino grueso se deshidratan y se forman las heces fecales volviéndose cada vez más densas.

En él habita la flora intestinal,que son bacterias que están asociadas en simbiosis.

Nosotros le proporcionamos restos indigeribles,fermentan,fabrican vitaminas,antibióticos,defienden produciendo también gases y olores.

Las heces se acumulan y salen periódicamente por el ano produciéndose la defecación,egestión,gracias a los movimientos peristálticos y compresión musculatura abdominal.

Es importante el consumo de fibra vegetal,esta es indigerible formada por gran cantidad de celulosa que alberga la pared celular de las células vegetales.

-Las glándulas anejas:

Formadas por las glándulas salivales: parótidas,submaxilares,sublinguales.

El hígado fabrica la bilis digestiva,además fabrica vitaminas,acumula grasas

PÁNCREAS

Es una glándula exocrina,segrega jugo pancreátcio.

Glándulas endocrinas vierten hormona de la insulina a la sangre.

Tema 12: La reproducción en las plantas

Todas presentan un ciclo de vida diplohaplonte o alternancia de generaciones; Diplohaplonte: zona intermedia entre fecundación y formación de los gametos.

- Fase haploide: gametofito(plantas que forma gametos)sexual.
-Fase diploide; esporofito: asexual(forma esporas)

Este último es predominante

Comienza con gametofitos masculino y femenino, que da lugar al cigoto(célula diploide), que por mitosis da lugar al esporofito: que produce esporas por meiosis: por mitosis produce los gametofitos. 

Reproducción asexual

Es más sencilla y rápida ya que solo se necesita un progenitor y produce más descendencia. Se realiza a partir 

de fragmentos pluricelulares del progenitor, menos en el caso de las esporas. Se originan como todas las 

plantas mediante mitosis, dando lugar a células no especializadas en la reproducción, idénticas entre si y al 

progenitor. Hay varias formas de reproducción asexual:

• Gemación: (formación de yemas) reproducción mediante yemas(grupo de células meristemáticas, embrionarias, indiferenciadas)

- Estolones: tallos rastreros, que tienen adventicias(fresas).

-Acodos: tallos que cuando tocan el suelo salen raíces(higuera, vid)

-Rizomas: Tallos subterráneos que acumulan reservas(césped, gladiólos, cañas azúcar, bambú)

- Tuberculos: tallos subterráneos+ reservas(almidón)

y crecen desde sus yemas(patata, boniato)

- Bulbos: tallos subterráneos, con un meristémo aplicar envuelto en hojas carnosas, cargadas de reservas(cebollas, gladiolo, lirios, tulipanes..)

• Escisión o fragmentación.

Es una rep. asexual a partir de fragmentos del progenitor con capacidad de regeneración. Suele ser una forma 

de reproducción artificial, como es el caso de los esquejes que son fragmentos de tallo o ramas, cuando son 

muy grande se le conoce como estacas (de tronco) o los injertos. Que consisten en poner en contacto el 

cambium de dos arboles de la misma especie o diferentes pero de la misma familia, consiguiendo ventajas 

para las dos especies. De manera natural esta técnica se produce en las chumberas ya que posee hojas con 

capacidad de regeneración.

- Por esquejes: fragmento de tallo, ramas, muy grandes(estacas, tronco)

Algunas plantas tienen capacidad de regeneración en hojas(chumberos)

-Injertos:  poner en contacto directo  

 el cambium de 2 plantas, en mismas especies o emparentadas, se envuelve en cera para conservar las propiedades del patrón(sobre la que se hace)y el plantón(la que se añade)

-Esporulación: reproducción por esporas(células asexuales capaces de originar por si misma un nuevo individuo).Las esporas se forman en los esporangios, gran cantidad de dispersión(- pequeñas y móviles)esto es una cualidad importante para las plantas que son inmóviles.Para plantas inmóviles hongos, la presentan plantas superiores como parte del ciclo diplohaplonte.

Tema 11: La relación en las plantas 

Esta es la capacidad que tienen las plantas de captar estímulos (variaciones F/Q del medio), como son la temperatura, la humedad, la iluminación o el viento.
 Estas variaciones en las condiciones ambientales se producen sin presentar las plantas órganos de los sentidos. Respondiendo ante los cambios para adaptarse a ellos.
 Todo ellos careciendo de SNC y músculos, siendo la respuesta a estos cambios el crecimiento, que se observa aunque son muy lentos. Estas respuestas son producidas a través de hormonas (mensajeros químicos) que solo afectan a as células Diana. 
Estas células presentan unos receptores que captan las hormonas, las hormonas llegan a través de la savia o incluso de célula a célula, produciendo una transmisión química de la información todo ellos sin presentar glándulas endocrinas.

Estas hormonas se llaman fitohormonas y se producen en las células meristematicas, el efecto de estas es potenciado o contrarrestado por la presencia de otra hormona, dependiendo su efecto de la proporción en la que se encuentre una respecto a otra. 
Hay varios tipos de hormonas:

• Auxina (ácido indolacético “IAA”)

Es un derivado de un Aa llamado triptófano, es la más abundante de las fitohormonas y produce el crecimiento en longitud.

• Citoquininas.

Es un derivado de las bases púricas (A,T) que constituyen los Ac. Nucleicos. Se produce en el meristemo apical de la raíz y provoca la formación de brotes y contrarresta el efecto de la Auxina.

• Giberelinas.

Son hormonas derivadas de lípidos isoprenoide (=colesterol), produce la formación y crecimiento de flores y frutos y la germinación de la semilla.

• Ácido abscísico.

Hace lo contrario de la giberelina e inhibe la formación y crecimiento de las flores y frutos y la germinación de la semilla.

• Etileno.

Es gaseoso e inhibe el crecimiento, provocando la maduración del fruto y la caída de hojas y flores.

Todas las fitohormonas se utilizan en la hortofruticultura.

TEMA 10: La nutrición en las plantas

En el caso de las talofitas (musgos), todas sus células intervienen en las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción). Ya que no sufren diferenciación celular (son todas iguales), no presentan tejidos, ni órganos, ni aparatos.

Son unas talofitas muy evolucionadas, siendo las primeras plantas terrestres. 

No presentan raíz, sino rizoides con la función de fijar la planta al sustrato. Tampoco presenta tallo, ni vasos conductores lo que las obliga a vivir en lugares húmedos, donde toman agua del aire a través de sus células fotosintéticas.

 El resto de los nutrientes son transportados de célula en célula por difusión, osmosis y transporte activo. Recordemos que la difusión es el movimiento que se da en una disolución hasta que se igualan las concentraciones a favor del gradiente de concentración.

 La osmosis es el movimiento del agua (disolvente) contra el gradiente de concentración a través de una membrana semipermeable, siendo el mecanismo universal de transporte de los seres vivos sin consumo de energía.

 El transporte activo es el movimiento del soluto contra el gradiente de concentración, con un consumo de energía y de transportador.

En las cormofitas todas sus células necesitan de monómeros que utilizan para obtener energía, necesaria para todas las actividades (respiración celular, etc.) y otros monómeros con los cuales fabrican su propia materia (polímeros).

 Las plantas al ser autótrofas fabrican sus monómeros mediante fotosíntesis, que ocurre en ciertas partes de la planta, en concreto en las partes verdes, captando CO₂+H₂O+ sales minerales+luz, para fabricar monómeros + O₂. Estos monómeros se distribuyen hasta las células no fotosintéticas.

Absorción de nutrientes.

Los nutrientes de la fotosíntesis son el CO₂+H₂O+ sales minerales y se obtienen de estas maneras.

• Absorción del agua y sales minerales.

La absorción del agua se realiza a través de los pelos absorbentes de la raíz, dichos pelos son evaginaciones de las células epidérmicas. 

El agua entra desde el suelo mediante ósmosis, la diferencia de presión osmótica nunca desaparece ya que tanta agua que entra por la raíz se evapora por las estomas, manteniendo la presión osmótica en la raíz.

 Esto se consigue por varias condiciones, como la gran tensión superficial de agua.

 La tensión superficial del agua es la resistencia de un líquido a la introducción de un solido en su seno.

 Es una medida de la tensión que hay entre las moléculas del líquido debiéndose esto a que agua tiene mucha carga. Más la capilaridad del xilema (tubo capilar) produce la ascensión por capilaridad.

Esta ascensión que alcanza un líquido en un tubo es inversamente proporcional al diámetro del tubo.

 Las moléculas de agua están en fila dentro del capilar donde caben pocas moléculas al mismo tiempo. Son empujadas hacia arriba por la evaporación, mediante la transpiración en los estomas en el cada vez que una molécula se evapora empuja entra otra en la raíz. Esto se conoce como la teoría coheso-tenso- transpiratória la cual explica la ascensión de la savia bruta. 

Las sales minerales son absorbidas desde el suelo (también por los pelos absorbentes) contra el gradiente de concentración, con un consumo de energía mediante transporte activo. Estas sustancias deben encontrarse en forma iónica y según la especie vegetal necesita una cantidad u otras, pero todas precisan de K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe⁺, NO₃^-, PO₄^3- y SO₃^2-, y una serie variable de oligoelementos como Mo⁶⁺, Zn²⁺, Mn⁷⁺.

• Gases.

El CO₂ se necesita para la fotosíntesis y se desprende en la respiración celular. El O₂se desprende en la fotosíntesis y se necesita para la respiración celular. Se intercambian por las estomas en las hojas y por las lenticelas en troncos y raíces, una vez dentro de la planta se difunden por los espacios intercelulares.

• Transporte de la savia bruta.

La savia bruta esta formada por H₂O + sales minerales, es absorbida por la raíz y se transporta por los vasos capilares del xilema. 

Ascendiendo según la Teoría de coheso-tenso-transpiratoria, a favor de un gradiente de potencial hídrico (medida de la energía del agua, para su capacidad de moverse o para intervenir en reacc. químicas).

 El paso del suelo a la raíz y este a la planta hasta legar a la atmósfera son un continuo del gradiente de potencial hídrico.  

En los estomas es donde se encuentra el mayor potencial hídrico, producido por el calor del sol donde se aspira/succiona el agua del xilema. Esto es solo posible por el agua gracias a su tensión superficial y a estar en un vaso capilar.

• Transpiración.
  Es la evaporación del H₂O en los estomas, permitiendo la entrada de agua por la raíz. Permite la ascensión de la savia bruta y mantiene la temperatura de la hoja, como si “sudara”.
   La intensidad de la transpiración depende de la temperatura, de la humedad en el aire y del viento. Factores que determinan la apertura y cierre de los estomas para favorecerla o dificultarla.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• Fotosíntesis.

Ocurre en las partes verdes de la planta, mayoritariamente en las hojas, donde se encuentra la savia bruta procedente de la raíz con el CO₂ intercambiado por los estomas. Al unirse el CO₂+ savia bruta + luz se produce una reacción química que da lugar a la savia elaborada compuesta por H₂O + monómeros y O_2. Esta savia elaborada se distribuye por toda la planta.

•  Transporte de la savia elaborada.

La savia elaborada es una disolución que por difusión va desde la hoja o los órganos de reserva distribuyéndose por toda la planta a través del floema.

 Los monómeros pasan al floema por transporte activo y por osmosis el agua, llegando a los lugares donde se consumen (partes no verdes) o los órganos de reserva. 

Los monómeros llegan a las células que los utilizan en su metabolismo, en algunos casos para obtener polímeros mediante el anabolismo y en otros para obtener energía para su funcionamiento mediante catabolismo (respiración celular, combustión con O₂).  Cuando se consumen los monómeros el H₂O pasa de nuevo al xilema por ósmosis.

• Excreción.

Es la eliminación de los desechos del metabolismo (catabolismo). Los desechos gaseosos se eliminan por las estomas (vapor H₂O, CO₂, O₂), otros se acumulan en ciertas partes de la planta en forma de cristales, de látex o resina. 

Al no ser la nutrición de las plantas muy abundante se producen pocos desechos y en algunas ocasiones estos mismos desechos son reutilizados como es el  vapor de H₂O, o el propio O₂ para la respiración celular y el CO₂ para la fotosíntesis,y algunos componentes de nitrógeno que los utiliza para el anabolismo.