Introducción El mundo orgánico que nos rodea está en continuo movimiento y transformación; de acuerdo a los conocimientos de la Física, sabemos que todo.

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1 Introducción El mundo orgánico que nos rodea está en continuo movimiento y transformación; de acuerdo a los conocimientos de la Física, sabemos que todo movimiento necesita energía para llevarse a cabo; por tanto, los seres vivos no escapamos a ese principio: necesitamos la energía para poder desarrollarnos y reproducirnos, movimientos básicos de todo organismo vivo.

2 Introducción Podríamos preguntarnos ¿cómo los organismos adquieren la energía que necesitan para vivir?. Pues, a través del fenómeno de la nutrición. La nutrición es una de las funciones vitales de los organismos vivos, mediante ella obtienen materia y energía necesarias para para realizar sus actividades vitales.

3 Introducción La nutrición se puede expresar como el procedimiento por el cual conseguimos transformar diversas sustancias en otras, las cuales son utilizadas para producir materia y energía, es decir, al introducir alimentos por el aparato digestivo y oxígeno por el respiratorio, tanto los alimentos como el oxígeno reaccionan produciendo diversos productos: desde el agua y el dióxido de carbono hasta materia y energía.

4 Introducción Por tanto, podemos expresar lo anterior, de la siguiente manera, con una ecuación química: O2 + Nutrientes = H2O + Energía + CO2 Con estas sustancias energéticas y con otras que intervienen en la formación de estructuras, los organismos pueden sintetizar sus propias sustancias, reparar daños sufridos, crecer y reproducirse. Por tanto, la nutrición es el proceso que nos permite crecer, realizar las funciones vitales y por consiguiente, vivir.

5 Introducción El proceso de nutrición ocurre en varios pasos, mediante los cuales los organismos obtienen la energía química almacenada en los enlaces de distintos compuestos químicos. El último de los pasos, se realiza en el interior de las células y se le denomina: nutrición celular. Entonces podríamos también preguntarnos: ¿Todos los organismos se nutren de igual forma? ¿Cuál es la fuente primaria de energía que usan en la alimentación?

6 Introducción Atendiendo a las preguntas anteriores, podemos decir que no todos los seres vivos utilizan la misma fuente de carbono, hidrogeno y de energía para obtener sus nutrientes; o sea se nutren de manera distinta. Teniendo en cuenta la fuente de carbono que utilicen podemos distinguir dos tipos de seres: a) Autótrofos, utilizan como fuente de carbono el CO2. b) Heterótrofos, utilizan como fuente de carbono los compuestos orgánicos.

7 Introducción Según sea la fuente de hidrógenos que utilicen pueden ser: a) Litótrofos, utilizan como fuente de hidrógenos compuestos inorgánicos, como H2O, H2S, etc. b) Organótrofos, utilizan como fuente de hidrógenos moléculas orgánicas. Teniendo en cuenta la fuente de energía que utilicen se diferencian dos grupos: a) Fotosintéticos, utilizan como fuente de energía la luz del Sol. b) Quimiosintéticos, utilizan como fuente de energía, la que se libera en reacciones químicas de oxidación (exotérmicas o exergónicas).

8 Introducción Si tenemos en cuenta todos estos aspectos conjuntamente, se pueden diferenciar 4 tipos metabólicos de seres vivos: 1.- Autótrofos litótrofos fotosintéticos: también se denominan fotosintetizadores o fotolitoautotróficos: son seres que para sintetizar sus nutrientes (biomoléculas), utilizan como fuente de carbono el CO2, como fuente de hidrógeno, compuestos inorgánicos y como fuente de energía la luz solar. A este grupo pertenecen: las plantas, las algas, las bacterias fotosintéticas del azufre, etc.

9 Introducción 2.- Autótrofos litótrofos quimiosintéticos: también se les denomina quimiosintetizadores o quimiolitoautotróficos; son seres que utilizan como fuente de carbono el CO2, como fuente de hidrógenos compuestos inorgánicos y como fuente de energía la que se desprende en reacciones químicas óxido-reducción de compuestos inorgánicos. A este grupo pertenecen las llamadas bacterias quimiosintéticas como las bacterias nitrificantes, las ferrobacterias, etc.

10 Introducción 3.- Heterótrofos organótrofos fotosintéticos: denominados también fotoorganótrofos o fotoheterótrofos: son seres que utilizan como fuente de carbono compuestos orgánicos, como fuente de hidrógeno compuestos orgánicos y como fuente de energía la luz. A este grupo pertenecen bacterias púrpuras no sulfuradas.

11 Introducción 4.- Heterótrofos organótrofos quimiosintéticos: también se les denomina heterótrofos; son seres que utilizan como fuente de carbono compuestos orgánicos, como fuente de hidrógenos compuestos orgánicos y como fuente de energía la que se desprende en las reacciones de óxido-reducción de los compuestos orgánicos. A este grupo pertenecen los animales, los hongos, los protozoos y la mayoría de las bacterias.

12 Introducción En síntesis, podemos decir que la nutrición es un conjunto de procesos mediante los cuales las células manipulan eficazmente la materia y la energía que extraen de su entorno y las emplean para edificar y mantener sus propias e intrincadas estructuras. La nutrición celular se lleva a cabo en varias fases, cada una de las cuales incluye a su vez diferentes procesos: a)  Incorporación de los nutrientes.- Se lleva a cabo mediante diferentes modalidades de transporte a través de las membranas que, en función del tamaño molecular de las sustancias incorporadas, puede ir precedido o no por un proceso de endocitosis. b)   Preparación de los nutrientes para su utilización.- Algunas sustancias de elevado peso molecular no pueden ser utilizadas directamente por las células y deben sufrir un proceso previo de digestión, que las transforma en otras más simples que sí pueden ser asimiladas.

13 Introducción c) Utilización de los nutrientes.- Las células utilizan los nutrientes que incorporan de su entorno para construir y mantener sus propias estructuras y para obtener la energía que necesitan para llevar a cabo diferentes procesos celulares. Todo ello lo consiguen mediante una compleja red de reacciones químicas catalizadas por enzimas que globalmente recibe el nombre de metabolismo. d) Eliminación de los productos de deshecho.- Las sustancias que una vez incorporadas no resultan asimilables por la célula tras el proceso de digestión son expulsadas al medio extracelular, generalmente por exocitosis. Por otra parte, los productos finales del metabolismo también son excretados fuera de la célula mediante transporte a través de la membrana.