CONCEPTO DE NUTRICIÓN

• Función de los seres vivos mediante la cual, la célula forma materiales propios y obtiene energía, a partir de los alimentos que toma del exterior.
• Se ponen de manifiesto por el intercambio de materia y energía entre las células y el medio en que viven
• Gracias a ella la célula:
• Forma nuevas estructuras
• Repone los materiales gastados
• Obtiene energía para realizar

las actividades vitales

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TIPOS DE NUTRICIÓN

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Se pueden distinguir dos modalidades de nutrición celular, atendiendo a la naturaleza química de la materia que se incorpora como nutrientes y a la fuente de energía que se utiliza, que se hacen extensivas a los organismos pluricelulares

M. Orgánica

M. Orgánica

Heterótrofa

Luz o

Reacciones Q^cas

M. Inorgánica

Autótrofa

Fuente de Energía

Fuente de materia

TIPOS DE NUTRICIÓN

AUTÓTROFA

HETERÓTROFA

fotosintética

quimiosintética

NUTRICIÓN AUTÓTROFA

• Los nutrientes son moléculas inorgánicas, que se transforman en compuestos orgánicos sencillos para lo cual se necesita un aporte de energía.

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MATERIA INORGÁNICA + ENERGÍA MATERIA ORGÁNICA

• Quimiosíntesis: la materia inorgánica se transforma en orgánica mediante el aporte de energía química que procede de ciertas reacciones químicas producidas en el medio celular. Sólo la presentan algunos grupos de bacterias.

NUTRICIÓN AUTÓTROFA

• Fotosíntesis: La materia inorgánica se transforma en orgánica mediante el aporte de energía lumínica. La realizan las células que poseen clorofila: Algas, plantas y algunos grupos de bacterias.

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MATERIA INORGÁNICA + ENERGÍA MATERIA ORGÁNICA

• Los nutrientes son moléculas inorgánicas, que se transforman en compuestos orgánicos sencillos para lo cual se necesita un aporte de energía.

FOTOSÍNTESIS

Localización: En los cloroplastos de las células vegetales

Compuestos que intervienen:

• Materia prima; Agua y sales minerales de la savia bruta y el CO₂, del aire, que llega a las células a través de los estomas.
• Energía: Luz solar.
• Clorofila: pigmento que se encarga de transformar la energía luminosa en energía química.

FOTOSÍNTESIS

• Reacción general:

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Clorofila

6 CO₂ + 6 H₂O + Energía luminosa C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

• Fases: La reacción anterior es un resumen de una larga serie de reacciones químicas, que para su estudio se agrupan en dos fases, luminosa y oscura.

ANIMACIÓN DE FOTOSÍNTESIS

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/reino_vegetal/activ_video.htm

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http://www.maph49.galeon.com/foto/calvin1.html

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http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/reino_vegetal/fotosintesis.wmv

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FASE LUMINOSA

• Para su realización es indispensable la presencia de la luz.
• Tiene lugar en los grana de los cloroplastos.
• Los pigmentos fotosintéticos captan la energía luminosa y la transforman en energía bioquímica, que se almacena en moléculas de ATP.
• Asimismo tiene lugar una hidrólisis o ruptura de una molécula de agua. El oxígeno pasa a la atmósfera y los hidrógenos son captados por el NADP, que se reduce a NADPH2.

FASE OSCURA

• Para su realización no es necesaria la presencia de la luz.
• Tiene lugar en el estroma de los cloroplastos.
• Utilizando el carbono y el oxígeno del CO₂, los hidrógenos del NADP₂ y la energía de los ATP, se sintetizan pequeñas moléculas orgánicas, a partir de las cuales, una vez terminada la fotosíntesis, la planta sintetizará las distintas moléculas orgánicas que necesita.

NUTRICIÓN HETERÓTROFA

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• Los nutrientes son compuestos orgánicos que contienen energía disponible en sus enlaces (materia y energía se incorporan juntas).
• La presentan Protozoos, Hongos, Metazoos y muchos grupos de bacterias.

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MATERIA ORGÁNICA MATERIA ORGÁNICA PROPIA

FASES DE LA NUTRICIÓN

1. INCORPORACIÓN DE SUSTANCIAS: INGESTIÓN

2. DIGESTIÓN DE SUSTANCIAS

3. UTILIZACIÓN DE SUSTANCIAS O METABOLISMO

4. EXCRECIÓN

INGESTIÓN I

• Consiste en la incorporación de nutrientes a través de la membrana celular.
• La célula toma del exterior agua, oxígeno y alimentos. Para ello, estos compuestos deben atravesar la membrana celular.

INGESTIÓN II

• Los gases (CO2 y O2) penetran por Difusión, es decir, pasan del lugar donde se encuentran más concentrados al lugar donde están menos concentrados.
• El agua lo hace por Ósmosis, penetrando en la célula porque ésta se encuentra más concentrada que el exterior celular (hasta que no se igualan las concentraciones no deja de penetrar agua).

INGESTIÓN III

• Algunos compuestos sólidos se introducen disueltos en agua, y otros lo hacen con ayuda de proteínas transportadoras.

INGESTIÓN IV

Las MOLÉCULAS GRANDES son incorporadas por:

PINOCITOSIS (líquidos)

FAGOCITOSIS (sólidas)

FAGOCITOSIS

La célula emite pseudópodos que engloban al sólido, formando una vacuola alimenticia

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ANIMACIÓN DE FAGOCITOSIS

http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__phagocytosis.html

�FAGOCITOSIS

DIGESTIÓN

• Las partículas incluidas en la vacuola alimenticia se transforman en moléculas más sencillas con la intervención de lisosomas.
• Los productos de desecho se eliminan al exterior mediante Defecación.
• Sólo la producen células heterótrofas.

ANIMACIÓN DE DIGESTIÓN CELULAR

http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/cellstructures/phagocitosis.swf

EXCRECIÓN Y DEFECACIÓN

• En los dos procesos, la célula elimina al exterior productos.
• En la excreción se eliminan productos de desecho del metabolismo celular.
• En la defecación se eliminan productos de desecho de la digestión.

Defecación

Desechos

Digestión

Excreción

Desechos

Metabolismo

CONCEPTO DE METABOLISMO

Conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en la célula; dichas reacciones permiten transformar los nutrientes en materia propia o bien obtener de ellos energía para realizar las actividades celulares.

FASES DEL METABOLISMO

• Catabolismo: Conjunto de reacciones metabólicas que sirven para degradar sustancias, liberando energía. Mediante oxidaciones se transforman sustancias complejas en otras más sencillas y, generalmente, desprovistas de energía (CO_2, H₂O…)
• Anabolismo: Conjunto de reacciones metabólicas cuyo objetivo es sintetizar moléculas orgánicas más complejas y, por tanto, más energéticas. Por ello el anabolismo consume energía.

METABOLISMO

Los nutrientes en el interior de la célula pueden seguir dos vías:

Construcción de moléculas complejas y estructuras celulares

Degradación de las moléculas más sencillas para obtener energía

(ANABOLISMO)

(CATABOLISMO)

CATABOLISMO O RESPIRACIÓN

• Conjunto de reacciones desintegradoras de la materia orgánica, que se "quema" por oxidación, liberando así gran cantidad de energía, que es utilizada por el organismo para realizar sus funciones vitales.
• La oxidación puede realizarse en presencia de oxígeno o en su ausencia, lo que da lugar a dos modalidades respiratorias: respiración aerobia y anaerobia (o fermentación). Vamos a estudiar sólo la primera.

TIPOS DE CATABOLISMO

Proceso

Productos

finales

Energía

liberada

Células

Respiración

aerobia

M.I.

CO₂ y H₂O

Mucha

Eucariotas y muchas

procariotas

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Respiración

anaerobia

M.O.

Poca

Algunas procariotas y

Levaduras o cels

musculares sin O₂

RESPIRACIÓN AEROBIA

• Forma más frecuente de respiración entre los seres vivos.
• Consiste en la combustión de un compuesto orgánico (p.e. glucosa) en presencia de oxígeno, desprendiéndose anhídrido carbónico, agua y energía,
• Reacción General:

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C₆H₁₂O₆ + 6O₂ 6 CO₂ + 6H₂O + 686 Kcal (36 ATP)

EJEMPLO DE CATABOLISMO

RESPIRACIÓN CELULAR EN LAS MITOCONDRIAS

RESPIRACIÓN AEROBIA: FASES

• La reacción expuesta no se realiza de golpe, sino a través 3 fases:
• Glucólisis, Ciclo de Krebs y Cadena respiratoria.
• La primera fase se produce en el Citoplasma celular, y las otras dos en el interior de las mitocondrias.

ANABOLISMO

• Conjunto de reacciones metabólicas cuyo objetivo es sintetizar moléculas orgánicas más complejas y, por tanto, más energéticas. Por ello el anabolismo consume energía.
• Estas moléculas complejas la célula después las puede emplear para formar materia propia o para descomponerlas de nuevo.

ELIMINACIÓN DE RESIDUOS

En el catabolismo se producen sustancias inútiles o incluso tóxicas para la célula que han de ser eliminadas

Se llama EXCRECIÓN al proceso de expulsar al exterior las sustancias tóxicas elaboradas por la célula

Se llama DEFECACIÓN al proceso de eliminar los productos no digeridos