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Unidad 2 La nutrición. Función de nutrición Todos los seres vivios necesitan materia y energía, para mantener sus propias estructuras y mantener las funciones.

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1 Unidad 2 La nutrición

2 Función de nutrición Todos los seres vivios necesitan materia y energía, para mantener sus propias estructuras y mantener las funciones vitales. La nutrición es el conjunto de procesos mediante los seres vivos toman sustancias del exterior y las transforman en materia propia y energía.

3 Alimentación: proceso voluntario de obtención de alimentos. Nutrición: conjunto de procesos en los que se liberan, transportan, procesan los nutrientes contenidos en los alimentos. Es un proceso involuntario.

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5 Autótrofos: organismos que son capaces de producir su propia materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas sencillas (agua, sales minerales, CO 2 ) –Fotosintéticos: obtienen la energía de la luz solar. Bacterias fotosintéticas, algas, plantas –Quimiosintéticos: obtienen la energía de reacciones químicas Bacterias

6 Heterótrofos: utilizan como fuente de materia la materia orgánica (biomoléculas) producidas por otros seres vivos. La energía la obtienen por medio de los procesos catabólicos.

7 Procesos implicados en la nutrición (animales) 1. Ingestión de los alimentos (masticación, insalivación, deglución) 2. Proceso digestivo: degradación de los alimentos en sustancia más simples. 3. Intercambio gaseoso: captación del oxígeno a través de las estructuras respiratorias y liberación de dióxido de carbono. 4. Transporte de nutrientes (aparato digestivo) y oxígeno (aparato respiratorio) hasta las células. Es llevado a cabo por el aparato circulatorio. 5. Metabolismo: oxidación de los nutrientes para la liberación de energía. 6. Transporte de desechos generados en el metabolismo celular; dióxido de carbono (aparato respiratorio) y otros metabolitos de desecho (aparato excretor) 7. Excreción: liberación al exterior de los productos de desecho del metabolismo.

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11 Procesos implicados en la nutrición (plantas) 1. Absorción de nutrientes inorgánicos (agua y sales minerales) a través de las raíces. 2. Transporte de savia bruta por los vasos del xilema hasta los órganos fotosintéticos (hojas) 3. Evapotranspiración: a través de los estomas, liberando al ambiente parte del agua absorbida. 4. Intercambio de gases: a través de los estomas. 5. Fotosíntesis: proceso de transformación de sustancias inorgánicas en sustancias orgánicas gracias a la luz solar. 6. Transporte de sustancias orgánicas por medio de los vasos del floema a todas las células de la planta.

12 7. Metabolismo: oxidación de la materia orgánica para la obtención de energía. 8. Eliminación de desechos procedentes del metabolismo celular

13 Órganos de las plantas

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25 Proceso digestivo

26 Proceso digestivo en animales Los animales son heterótrofos. Necesitan obtener materia orgánica elaborada por otros seres vivos. Obtienen nutrientes y energía. El proceso digestivo comprende todos los procesos que se producen en el aparato digestivo y que permiten la captura del alimento, su transformación en nutrientes y la liberación de los desechos.

27 El proceso digestivo comprende cuatro fases: –Ingestión –Digestión –Absorción –Egestión

28 Ingestión. Es la captura de alimento del medio externo.

29 DIGESTIÓN MECÁNICA INTERNA EXTERNA EXTRACELULAR INTRACELULAR QUÍMICA Lugar donde se produce Tipo de transformación

30 Digestión Es la degradación de los alimentos en nutrientes. La digestión puede ser de dos tipos: –Digestión intracelular: se produce dentro de la célula. Seres unicelulares y Poríferos (esponjas) –Digestión extracelular: se produce fuera de las células, en el tubo digestivo. Ciertas células producen enzimas (proteínas) que descomponen los alimentos, liberando los nutrientes que contienen. La digestión extracelular puede ser: Interna: cuando ocurre dentro del tubo digestivo (muchos invertebrados y todos los vertebrados). Externa: cuando ocurre fuera del cuerpo (arácnidos)

31 En la digestión extracelular los alimentos pueden sufrir dos tipos de transformaciones: –Digestión mecánica: movimiento del alimento, masticación.. –Digestión química: por medio de enzimas (ruptura de los enlaces de las moléculas)

32 Absorción Es el paso de los nutrientes liberados durante el proceso de digestión hacia la sangre. La sangre es la que conducirá los nutrientes a las células.

33 Egestión Eliminación de los residuos no digeridos y eliminados en forma de heces fecales.

34 Tipos de aparatos digestivos Se distinguen dos grandes tipos de aparatos digestivos: –Cavidad gástrica: es una estructura en forma de saco, que comunica con el exterior a través de un orificio (ósculo) que actúa de boca y ano. Poríferos (cavidad atrial) y cnidarios (cavidad gastrovascular). –Tubo digestivo: es un tubo que abarca desde la boca hasta el ano. Posee distintas especializaciones en función de la dieta del animal.

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36 Proceso digestivo en vertebrados Los vertebrados presentan aparato digestivo formado por: Tubo digestivo: –Boca (masticación, insalivación) –Faringe (deglución) –Esófago (paso del alimento hacia el estómago) –Estómago (digestión mecánica y química) –Intestino delgado (finaliza la digestión) –Intestino grueso (egestión) Glándulas anejas: producen y vierten enzimas al tubo digestivo y colaboran con la digestión. –Glándulas salivales –Hígado –Páncreas

37 Respiración

38 Respiración en animales En la mitocondria los nutrientes son oxidados, mediante el proceso de respiración celular. El oxígeno se incorpora a los organismos por medio del intercambio respiratorio que tiene lugar en las estructuras respiratorias. Se produce un desecho (CO 2 ) que se elimina a través de esas mismas estructuras respiratorias

39 Superficies de intercambio respiratorio Son aquellas estructuras en las que se produce el intercambio respiratorio (entrada de oxígeno y salida de dióxido de carbono). Para que se produzca el intercambio respiratorio es necesario que: –Superficies delgadas –Permanentemente húmedas –Altamente capilarizadas (recubiertas de numerosos capilares sanguíneos)

40 Tipos de respiración Los animales con una estructura sencilla no requieren aparato respiratorio y el intercambio de gases se produce a través de toda la superficie del cuerpo. (difusión). El resto de animales requieren aparatos respiratorios, que se encuentran adaptados al medio en el que viven. Hay varios tipos de respiración: –Respiración cutánea –Respiración branquial –Respiración traqueal –Respiración pulmonar

41 Respiración cutánea El intercambio de gases se realiza a través de la superficie corporal (piel). –Anfibios adultos, anélidos Se requiere que la piel sea: –Delgada –Húmeda –Provista de numerosos capilares sanguíneos para que se produzca el intercambio respiratorio.

42 Respiración branquial. El intercambio de gases se produce a través de las branquias. Las branquias son unas estructuras laminares muy capilarizadas por donde se realiza el intercambio gaseoso. –Anélidos, moluscos, crustáceos, equinodermos, peces y larvas de anfibios. Las branquias pueden ser de dos tipos: –Branquias externas: se encuentran fuera del cuerpo. No están protegidas. –Branquias internas: se encuentran dentro del cuerpo del animal, en una cavidad que comunica con el exterior. En peces óseos: se encuentran cubiertas por un opérculo En peces cartilaginosos: carecen de opérculo.

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44 Respiración traqueal Se realiza por tráqueas Las tráqueas son tubos conectados con el exterior (a través de los espiráculos) y que se van ramificando en tubos de menor calibre, hasta contactar con las células. Artrópodos (insectos, arácnidos, miriápodos)

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46 Respiración pulmonar –Vertebrados (anfibios, reptiles, aves, mamíferos) –Invertebrados (gasterópodos pulmonados). Se realiza a través de pulmones. Los pulmones son cavidades internas de paredes muy delgadas y recubiertas por capilares sanguíneos (intercambio respiratorio). Vertebrados: boca y fosas nasales faringe laringe tráquea bronquios bronquiolos alvéolos pulmonares. La ventilación pulmonar se lleva a cabo a través de dos movimientos: inspiración y espiración.

47 Anfibios: pulmones son bolsas huecas, con superficie reducida. Tienen respiración cutánea. Reptiles: pulmones tabicados. Mayor superficie de intercambio respiratorio. Aves: mayor superficie de intercambio respiratorio. Pulmones conectados con los sacos aéreos Mamíferos: mucha superficie de intercambio respiratorio. Pulmones con numerosos alvéolos pulmonares.

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49 Transporte

50 Los animales con poca complejidad no requieren de sistemas de transporte, ya que el oxígeno y los nutrientes llegan a las células directamente del medio. En el resto de los animales, se requiere un sistema de transporte de nutrientes, oxígeno que lleguen hasta las células y que retire los desechos, llevándolos hasta los aparatos respiratorio y excretor.

51 El aparato circulatorio consta de: –Líquido circulante o de transporte: está formado por agua, proteínas y diversas células. Vertebrados y anélidos: sangre Otros invertebrados: hemolinfa (artrópodos), hidrolinfa (equinodermos) –Vasos: son conductos por donde circula el líquido de transporte. Hay varios tipos de vasos sanguíneos: Arterias: vasos por donde sale la sangre del corazón. Venas: vasos por donde regresa la sangre al corazón Capilares: vasos de calibre muy fino, que conectan arterias y venas y es donde se produce el intercambio de nutrientes, gases y desechos entre la sangre y las células. –Corazón: órgano encargado de impulsar el líquido de transporte.

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53 –Plasma: líquido de aspecto amarillento formado por agua y sustancias disueltas –Células sanguíneas: se forman en la médula ósea roja de algunos huesos. Las células sanguíneas son de tres tipos: Glóbulos rojos= hematies=eritrocitos: su citoplasma está lleno de una proteína llamada hemoglobina que transporta el oxígeno y parte del dióxido de carbono Glóbulos blancos= leucocitos: se encargan de la defensa del organismo. Plaquetas= trombocitos: participan en la coagulación sanguínea

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55 Tipos de aparatos circulatorios En función de la red de vasos sanguíneos que tenga el aparato circulatorio se distinguen: –Aparato circulatorio abierto –Aparato circulatorio cerrado

56 Aparato circulatorio abierto –Los vasos sanguíneos no forman un circuito cerrado. –La sangre o hemolinfa, sale del corazón por los vasos sanguíneos y sale de ellos para llegar a una cavidad donde se encuentra en contacto con las células para hacer el intercambio. De ahí pasa de nuevo al corazón por unos orificios denominados ostiolos. –Moluscos y artrópodos

57 Aparato circulatorio cerrado La sangre circula siempre dentro de los vasos sanguíneos. Se distinguen dos tipos de aparato circulatorio cerrado: –Sencillo: la sangre pasa solo una vez por el corazón. Corazón branquias resto del cuerpo Se da en peces. –Doble: la sangre pasa dos veces por el corazón. Existen dos circuitos: Mayor o sistémico: entre el corazón y los demás órganos Menor o pulmonar: entre el corazón y los pulmones.

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59 Excreción

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61 La excreción es el proceso que permite recoger los productos de desecho del metabolismo celular y expulsarlos al exterior. De la excreción se encarga el aparato excretor Los productos de desecho resultantes del metabolismo celular son tóxicos y han de ser eliminados. Los productos de desecho son: –Dióxido de carbono –Desechos nitrogenados (amoniaco, ácido úrico y urea)

62 En los animales sencillos (poríferos y cnidarios) se produce la excreción directamente de las células al medio, a través de la superficie del cuerpo.

63 En insectos se produce la excreción a través de unas estructuras denominadas túbulos de Malpighi. Son tubos delgados cerrados en un extremo y abiertos por el otro al tubo digestivo.

64 En crustáceos se produce la excreción a través de dos estructuras localizadas en la base de las antenas. Estas estructuras se llaman glándulas antenales o glándulas verdes.

65 En vertebrados participan distintos órganos, pero los principales son los riñones. Forman la orina que contiene desechos nitrogenados, como la urea, que se expulsan al exterior. Existen otros órganos que participan en la excreción: –Glándulas sudoríparas –Pulmones. –Hígado En reptiles y aves marinas, existen unas estructuras denominadas glándulas de la sal, que expulsan al exterior el exceso de sal ingerido con la dieta

66 Vejiga Uretra Uréteres Riñones Son los órganos formadores de la orina. Conductos excretores por donde fluye la orina formada. Acumula la orina que llega de forma continua por los uréteres. Conduce la orina desde la vejiga al exterior.

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