Procesos Vitales: Nutrición, Respiración y Fotosíntesis en Seres Vivos

¿Qué es la Nutrición en los Seres Vivos?

La nutrición es el conjunto de procesos mediante los cuales las células de los seres vivos disponen de las sustancias que necesitan tanto para construir sus propios componentes como para obtener energía. Estos procesos fundamentales son:

• Obtención de nutrientes.
• Respiración.
• Distribución de sustancias.
• Excreción.

Nutrientes y Reacciones Químicas

Los nutrientes son sustancias orgánicas e inorgánicas que los seres vivos toman del medio y que son útiles para sus células. La energía se gestiona a través de reacciones químicas:

• Reacciones que liberan energía: Aquellas que rompen enlaces químicos y liberan la energía acumulada. Un ejemplo clave es la respiración celular.
• Reacciones que captan energía: Aquellas que forman nuevos enlaces entre átomos o moléculas, captando energía y almacenándola en dichos enlaces. El principal ejemplo es la fotosíntesis.

Obtención de Energía: Respiración Celular y Fotosíntesis

La Respiración Celular

Este proceso tiene lugar en las mitocondrias de las células y consiste en los siguientes pasos:

1. Los hidratos de carbono (nutrientes) llegan a las mitocondrias.
2. El oxígeno (O₂) se toma del medio y también llega a las mitocondrias.
3. Dentro de las mitocondrias, se producen reacciones químicas en las que el oxígeno interviene para romper las moléculas de los hidratos de carbono, liberando la energía que contienen.
4. Como resultado del proceso, se genera agua (H₂O) y un desecho: el dióxido de carbono (CO₂).

La Fotosíntesis

Mediante la fotosíntesis, los organismos autótrofos (como las plantas) fabrican sus propios hidratos de carbono a partir de sustancias inorgánicas. Ocurre en los cloroplastos y sigue estos pasos:

1. El agua (H₂O) y el dióxido de carbono (CO₂) se toman del medio y llegan a los cloroplastos.
2. El cloroplasto, gracias a un pigmento llamado clorofila, capta la energía de la luz solar.
3. La energía lumínica captada se emplea en reacciones químicas que unen las moléculas de agua y dióxido de carbono para fabricar hidratos de carbono. La energía solar queda así almacenada en estos compuestos.
4. Este proceso genera un desecho fundamental para otros seres vivos: el oxígeno (O₂).

Procesos Nutricionales en Animales

Alimentación y Digestión

La alimentación consiste en el acto de tomar alimentos procedentes de otros seres vivos, los cuales contienen los nutrientes necesarios. Por su parte, la digestión es la transformación de dichos alimentos que llevan a cabo los animales para poder descomponerlos y obtener los nutrientes que contienen de una forma asimilable.

Intercambio de Gases

El intercambio de gases es crucial para la respiración. El mecanismo varía según el medio:

• Animales acuáticos: Toman el oxígeno que está disuelto en el agua. Intercambian gases con el exterior a través de la superficie del cuerpo o mediante estructuras especializadas como las branquias (por ejemplo, en esponjas, cnidarios y algunos gusanos).
• Animales terrestres: Toman el oxígeno del aire. Intercambian los gases en cavidades o tubos internos con paredes finas y húmedas, como las tráqueas o los pulmones.

Distribución de Sustancias: Sistemas Circulatorios

Una vez obtenidos los nutrientes y el oxígeno, deben ser distribuidos a todas las células del cuerpo. Esto se realiza mediante el sistema circulatorio, que puede ser de dos tipos:

• Aparatos circulatorios abiertos: El líquido circulante (hemolinfa) puede entrar y salir de los vasos sanguíneos, bañando directamente los tejidos del cuerpo para intercambiar sustancias con las células.
• Aparatos circulatorios cerrados: El líquido circulante (sangre) siempre viaja por el interior de los vasos. El intercambio de sustancias se produce a través de las delgadas paredes de los vasos más finos, llamados capilares.

Excreción: La Expulsión de Desechos

Finalmente, las sustancias de desecho producidas durante el metabolismo deben ser eliminadas del organismo:

• Órganos respiratorios: A través de ellos se expulsa el dióxido de carbono (CO₂), que pasa de los líquidos circulantes al medio exterior.
• Órganos excretores: Filtran los líquidos corporales para eliminar otras sustancias de desecho. Ejemplos de estos órganos son los tubos de Malpighi (en insectos) y los riñones (en vertebrados).