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TEMA 14. EL REINO ANIMAL

LA NUTRICIÓN

La nutrición es un proceso complejo, en el cual el ser vivo toma materia del medio y la utiliza para su propio beneficio, transformando esta materia y expulsando todo aquello que no aprovecha.

Los animales incorporan materia orgánica, además de inorgánica, siendo su nutrición heterótrofa. Utilizan la materia orgánica para crear estructuras corporales (crecer), reparar otras ya formadas y para obtener energía. Una vez metabolizadas y degradadas las sustancias adquiridas, son expulsadas al exterior en forma de residuos.

En este complejo proceso intervienen los aparatos digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor. En los organismos más sencillos puede faltar alguno de estos aparatos.

EL APARATO DIGESTIVO

En el proceso de nutrición, el aparato digestivo realiza todas las funciones encaminadas a la captura, ingestión, digestión, absorción y expulsión de los residuos no absorbidos. Para ello, el animal cuenta con una serie de órganos propios del aparato digestivo y otros accesorios que ayudan a completar su función.

El modelo de aparato digestivo varía según el tipo de animal que estudiemos. Sin embargo, se pueden reducir a dos modelos básicos que son el de forma de saco y el de forma de tubo. En ocasiones, como en animales endoparásitos, puede no existir aparato digestivo.



Saco

Es una estructura poco evolucionada en la que el orificio de entrada sirve también como vía de salida. Aparece en Poríferos, Cnidarios y Ctenóforos



Tubo

Consiste en una estructura más o menos alargada en la que existe un orificio de entrada, llamado boca, y un orificio de salida, llamado ano. El alimento recorre el tubo en un único sentido, desde la boca hasta el ano. Pueden aparecer glándulas asociadas, cuya misión consiste en facilitar la digestión del alimento.



FASES DEL PROCESO DIGESTIVO

El aparato digestivo debe realizar una serie de actividades. Todas ellas están encaminadas a la adquisición, procesamiento e incorporación de las partículas alimenticias en el cuerpo, así como de la expulsión de todo aquello que no ha sido utilizado. Las fases del proceso digestivo son ingestión,
digestión, absorción y egestión.

Ingestión

La ingestión es la introducción del alimento en el aparato digestivo y se realiza a través de la boca. Para conseguir el alimento, existen diversos modelos de nutrición.

Para llevar a cabo la ingestión se necesita algún tipo de estructura especial, como puede ser dientes o de pico, poseer veneno, piezas bucales especiales para la succión





DIGESTIÓN

A lo largo de este proceso se transforma el alimento en materia que el organismo sea capaz de absorber. La digestión del alimento se realiza por procedimientos mecánicos y químicos. En el curso de este proceso se separa la materia asimilable, como glucosa, de materia no asimilable, por ejemplo pelos o uñas..

Existen tres tipos de digestión:

La digestión intracelular. Consiste en digerir los nutrientes dentro de la célula, utilizando las enzimas digestivas de los lisosomas. Éste es el único sistema del que disponen animales poco evolucionados para digerir su alimento.

La digestión mixta. Comienza en la cavidad gastrovascular, segregando enzimas proteolíticas. Posteriormente, las sustancias nutritivas son atrapadas por las células que revisten la cavidad, mediante vesículas de endocitosis. Las macromoléculas fagocitadas sufren la digestión intracelular. Las partículas no digeridas se expulsan a través de la boca, único orificio existente.

La digestión extracelular. Es realizada por todos los vertebrados y por algunos invertebrados. Se produce en el exterior de las células, dentro del tubo digestivo. Este proceso supone la transformación del alimento en moléculas asimilables por el organismo; transformación que se consigue mediante una digestión mecánica y una digestión enzimática.

  • Digestión mecánica: se tritura el alimento, fragmentándolo para que pueda ser atacado más fácilmente por enzimas digestivas. Algunos animales poseen pinzas que utilizan en el exterior del tubo digestivo, otros tienen pico o dientes. Algunos presentan un estómago musculoso, triturador, que comprime el alimento, machacándolo con estructuras endurecidas o, incluso, con piedras que ha tragado con antelación.

  • Digestión enzimática: el alimento previamente machacado sufre el ataque de enzimas específicas. Su efecto produce moléculas más pequeñas, fácilmente asimilables.



Digestión en mamíferos

La digestión en Mamíferos se realiza en tres zonas diferenciadas del tubo digestivo, en la boca, en el estómago y en el intestino.

  • Boca: en la cavidad bucal el alimento se transforma en el bolo alimenticio, mediante la masticación y la saliva. La masticación es una digestión mecánica en la que el alimento se reduce a fragmentos pequeños por acción de los dientes. La saliva es una secreción de las glándulas salivales. Contiene enzimas digestivas que actúan sobre los glúcidos. El alimento es mezclado con la saliva mediante los movimientos de la lengua. La deglución consiste en llevar el bolo alimenticio hacia el esófago.

  • Estómago: en la digestión gástrica el bolo alimenticio se transforma en quimo. Los jugos gástricos están formados por mucina, ácido clorhídrico y pepsinógeno. La mucina protege la pared gástrica. El ácido clorhídrico evita el desarrollo de bacterias y actúa sobre el pepsinógeno transformándolo en pepsina, que es una enzima selectiva para las proteínas del bolo alimenticio. Las proteínas son transformadas en péptidos más pequeños. Las demás moléculas orgánicas no son atacadas por ningún tipo de enzima en el estómago.



  • Intestino: En el duodeno del intestino se produce la digestión total de los alimentos. El quimo es transformado en quilo en los espacios de las vellosidades intestinales, mediante los jugos intestinales, jugos pancreáticos y bilis. Una vez formado el quilo acaba la digestión y empieza la siguiente fase, la absorción.





ABSORCIÓN Y EGESTIÓN

Absorción

En esta fase, las moléculas digeridas atraviesan la pared del tubo digestivo y se incorporan al metabolismo del animal. La absorción se produce en el intestino.

Para favorecer la mayor absorción posible los animales poseen distintos tipos de estructuras que aumentan la superficie del intestino.

Los vertebrados tienen un sistema más complejo, utilizando vías de distribución distintas para los diferentes tipos de nutrientes. Las adaptaciones más características son:

  • Aumento de la longitud el intestino: los animales herbívoros poseen un intestino mucho más largo que el intestino de carnívoros, debido a que la alimentación de herbívoros es energéticamente más pobre. Por ello, necesita mayor superficie de absorción.

  • Ciegos intestinales: son tubos que surgen del tubo principal y que no tienen orificio de salida. En ellos se produce una lenta absorción de los nutrientes.

  • Existencia de vellosidades y microvellosidades: Las vellosidades son repliegues de la pared del intestino. Las microvellosidades son repliegues de la membrana plasmática de las células epiteliales del intestino. Ambas estructuras aumentan la superficie de absorción.

  • Válvula espiral: los elasmobranquios (tiburones) son carnívoros que tienen un intestino muy corto. Para aprovechar al máximo la capacidad energética de su alimento, principalmente proteico, deben retardar el paso del alimento a través del intestino. Disponen de una estructura en el interior del intestino, en forma de escalera de caracol, que obliga al quimo a reducir su velocidad de circulación, permitiendo al animal una mejor digestión y absorción.



El paso de las moléculas al interior celular se realiza mediante difusión de los nutrientes sin gasto de energía o mediante un transporte activo, con gasto energético.

Tipo de transporte

Necesidad de transportador de membrana

Gasto de energía

Tipos de moléculas

Difusión simple

No

No

Fosfolípidos, ácidos grasos, colesterol, glicerina

Difusión facilitada



No

Fructosa, pentosas...

Transporte activo





Glucosa, galactosa, aminoácidos, bases nitrogenadas, iones

Absorción en vertebrados

En los vertebrados, la mayor parte de los componentes absorbidos pasa a la sangre, por un circuito que conecta el riego intestinal con el hígado. El circuito sanguíneo se llama sistema porta-hepático. Sin embargo, los lípidos viajan por el sistema linfático para no obstruir los vasos sanguíneos. Esto es debido a que los lípidos son apolares y no se mezclan con el agua del plasma sanguíneo.



Las moléculas orgánicas son absorbidas en el tramo inicial del intestino. El agua, las sales minerales y vitaminas producidas por la flora intestinal son absorbidas en los tramos posteriores del intestino, principalmente en el intestino grueso. En este tramo intestinal, la pasta semilíquida que circula por el tubo digestivo se transforma en las heces fecales, reduciendo notablemente la cantidad de agua.

Egestión

Consiste en la expulsión de las sustancias que el organismo no ha absorbido. Esta expulsión se produce por:

  • Defecación: expulsión de heces compactas que se eliminan a través del ano y que contienen poca cantidad de agua. Un ejemplo son los excrementos de mamíferos.

  • Deyección: expulsión de heces líquidas, producidas en el intestino grueso, a través de la cloaca. Un ejemplo son las deyecciones de las aves.

  • Regurgitación: las aves rapaces suelen tragar sus presas enteras, con pelos, huesos, uñas. Son estructuras que no pueden digerir, y por tanto, tampoco absorber. Estas estructuras pueden producir escoriaciones en el tubo digestivo, ya que son duras y generalmente presentan zonas agudas o cortantes. Las rapaces, habitualmente las nocturnas, expulsan estas estructuras inservibles a través de su boca expulsando egagrópilas.

LA RESPIRACIÓN

Los animales necesitamos energía para poder realizar todas nuestras actividades. Esta energía la obtenemos a partir de la oxidación de moléculas orgánicas en la respiración celular. Este proceso se realiza en las mitocondrias de nuestras células y necesita oxígeno para llevarse a cabo. A la vez, se desprende dióxido de carbono por la oxidación de esas moléculas orgánicas. Estos dos gases los intercambiamos con el medio que nos rodea.

La respiración se divide en tres fases:

  • Respiración fisiológica: que consiste en captar oxígeno del exterior y expulsar dióxido de carbono.

  • Intercambio de gases: el oxígeno captado del exterior difunde en el líquido interno que baña las células del animal y el dióxido de carbono sale al medio externo.

  • Respiración celular o mitocondrial: oxidación de materia orgánica utilizando oxígeno y liberando dióxido de carbono



Para realizar el intercambio gaseoso es necesario que la estructura implicada cumpla las siguientes condiciones:

  • Las paredes del órgano donde se produce el intercambio de gases deben ser delgadas.

  • La superficie debe estar húmeda, ya que el agua facilita la difusión.

  • La zona adyacente debe estar muy irrigada, es decir, con mucho líquido del medio interno del animal, de forma que los gases puedan ser captados o expulsados rápidamente.


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