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Biología. Curso de acceso. Tema VI. Los seres vivos y la energía. Autótrofos : aprovechan la energía química o lumínica para transformar moléculas sencillas (CO2, H2O, NH3) en moléculas orgánicas complejas. Organismos. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Biología. Curso de accesoBiología. Curso de acceso
Tema VI. Los seres vivos y la energía
Organismos
Autótrofos: aprovechan la energía química o lumínica para transformar moléculas sencillas (CO2, H2O, NH3) en moléculas orgánicas complejas
Heterótrofos: Obtienen energía a partir de las moléculas sintetizadas por los autótrofos
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Nutrición: Proceso biológico por el cual los seres vivos utilizan, transforman e incorporan a sus estructuras una serie de sustancias (nutrientes) que obtienen del medio.
Objetivos de la nutrición
Aporte de energía
Aporte de materia prima para la construcción de nuevas estructuras
Aporte de sustancias necesarias para la regulación de los procesos metabólicos
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CO2
H2OGlucosa (C6H12O6)
Luz solar
Fotosíntesis
Organismos Autótrofos
Organismos Heterotrofos
Almidón
Celulosa
Etc…
Glucosa
Almidón
Etc..
Degradación de macromoléculas y obtención de energíaRespiración celular
Cloroplastos
Mitocondrias
O2
O2CO2
H2O
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Fotosíntesis Respiración
Materia Prima CO2, H2O, Luz Glucosa
Subproducto O2 CO2, H2O
Producto Glucosa ATP (Energía)
Balance energético
Negativo (Gasto de energía)
Positivo (Ganancia de energía)
Células implicadas Células con clorofila (vegetales)
Todas las células (Animales y vegetales)
Lugar donde se realiza
Cloroplasto Mitocondria
Comparación entre fotosíntesis y respiración celular
Las reacciones de fotosíntesis y respiración celular son reacciones de tipo redox (oxidación-reducción): unas moléculas se destruyen para formarse otras, y la energía que unos enlaces contienen pasa a formar parte de otros enlaces.
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Oxidación: reacción de pérdida de electrones
Ej:O O
Ej:
H
O
H+
Reducción: reacción de ganancia de electrones
Las reacciones de oxidación y reducción son simultáneas: un átomo gana los electrones que otro pierde (ej, formación de la molécula de agua)
O + 2 H+ O H
H
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Tipos de Nutrientes (3 criterios de clasificación)
- Por composición
Nutrientes orgánicos
Nutrientes inorgánicos
Carbohidratos
Lípidos
ProteínasVitaminas
Agua
Elementos minerales
- Por función
Energéticos
Plásticos
Reguladores
- Por origenAnimal
Vegetal
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Carbohidratos
Los más importantes desde el punto de vista energético
Se forman en las hojas verdes de las plantas (a partir de CO2, luz e hidratos de carbono)
Los no aprovechados: se acumulan en frutos, raíces, semillas y tubérculos.
Tipos
Monosacáridos : ribosa (pentosa), glucosa, fructosa (hexosas)
Polisacáridos:
Energéticos: Almidón (vegetales) y glucógeno (animales)
Estructurales: Celulosa (animales)
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Carbohidratos aprovechables: Almidón y azúcares solubles (pueden ser utilizados y aprovechados por el organismo humano).
Carbohidratos no aprovechables
Forman parte de paredes celulares
Difícilmente digeribles ( lignina, pectina, gomas, mucílagos, agar (algas)…)
Fibra: engloba varias moléculas de origen vegetal (celulosa, lignina) no digeribles. Importante su presencia en la dieta (tránsito intestinal).
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Lípidos
Grupo heterogéneo de sustancias solubles en disolventes orgánicos e insolubles en agua
Algunos son imprescindibles en la dieta (algunos a. grasos insaturados no pueden ser sintetizados por el hombre).
Ácidos grasos insaturados: en vegetales y animales de sangre fría.
Ácidos grasos saturados: en animales de sangre caliente
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Proteínas
20 aminoácidos
12 de ellos pueden ser sintetizados por el hombre
8 no pueden ser sintetizados (aminoácidos esenciales: lisina, triptófano, valina, isoleucina, leucina, treonina, metionina y fenilalanina)
Necesario combinar alimentos que incorporen los 8 aminoácidos esenciales
Proteínas animales: más completasmayor valor nutritivo que las proteínas vegetales.
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Vitaminas
Nutrientes funcionales (cofactores en muchas reacciones propias del organismo).
Necesario incorporarlas en la dieta.
Hidrosolubles: solubles en agua (vit. B1, B2, B6, B12)
Liposolubles: solubles en disolventes orgánicos (A, D, E, K)
Exceso de vitaminas liposolubles: puede ser tóxico para el ser humano.
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Nutrientes inorgánicos
-Agua
-Elementos minerales
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Agua
50-60% del ser humano
40% Agua intracelular
20% Agua extracelular5% plasma
15% agua intersticial (linfa, líquido cefalorraquídeo, …)
Aporte
Bebida
Alimentos ricos en agua (fruta, verdura)Metabolismo de grasas, carbohidratos y proteínas
Sudor
Orina
Heces
Vómito
Pérdidas
Balance Hídrico: ha de estar equilibrado
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Elementos minerales
90 Elementos26 esenciales
Resto-no esenciales
11: microelementos (C, H, O, N, P, S, Ca, Cl, K, Na, Mg)15: micronutrientes (Fe, Zn, …)
Minerales esenciales: ingesta mínima recomendable de unos 10 mg/día
Minerales no esenciales: ingesta recomendable inferior a 10 mg/día
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Elementos minerales
Ca2+
Tej. Óseo
Fx sinápticas
Motilidad muscular
Coagulación
Permeabilidad membranas
Fe2+Grupo hemo (hemoglobina)
Ferritina (médula ósea y bazo)
Mg2+
En esqueleto
En tejido muscular (activa la fosfatasa en la contracción muscular.
S
Metionina
Cisteína
Cistina
IGlándula tiroides (Tiroxinaregula velocidad de actv metabólica.
P
Constituye proteïnas en la membrana celular:ADN, ARN…
ATP
Fosfolípidos
Na+
Regula la presión osmótica
Mantiene el equilibrio ácido base
Importante en transmisión del impulso nervioso
K+
Regula la presión osmótica
Metabolismo de glucosa y síntesis de glucógeno
Transmisión de impulso nervioso
Mn2+Crec. de huesos y cartílago
Cofactor enzimas del metabolismo
Cu2+ En la molécula de hemoglobina
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Otras clasificaciones de alimentos
Por su función
Alimentos energéticos
Alimentos plásticos
Alimentos reguladores
Reposición de estructuras celulares
Favorecen reacciones metabólicas
Cubren necesidades energéticasMetabolismo basal: necesidad energética mínima en reposo
Actividad física
Termogénesis: gasto energético que produce el metabolismo.
Cuanto mayor sea el metabolismo basal, la actividad física, o la termogénesis, mayor va a ser la necesidad energética de un individuo.
Por su origen, el alimento puede ser de origen ANIMAL o VEGETAL
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PROCESOS DIGESTIVOS EN EL HOMBRE
Digestión: proceso por el que los alimentos son triturados, disgregados y disociados para la extracción y absorción de los nutrientes por parte de las células
Digestión
Mecánica: boca, esófago, estómago, intestino
Enzimática: boca, estómago
Tubo digestivo: conjunto de órganos y glándulas anejas especializados en la digestión y absorción de los nutrientes.
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BOCA
Digestión mecánica: por acción de los músculos de las mandíbulas y las piezas dentales.
Digestión enzimática: por acción de la enzima hidrolítica amilasa (presente en la saliva)
Lubricación: la saliva contiene mucus, que contribuye a mezclar y lubricar el alimento previamente a su paso al estómago.
Secreción de saliva: controlada por el sistema nervioso autónomo
ESÓFAGO
Digestión mecánica: por acción de los músculos de las paredes del esófago.
Movimientos peristálticos: contribuyen al avance del bolo alimenticio hacia el estómago.
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ESTÓMAGO
Cardias: esfínter que regula la entrada del bolo alimenticio al estómago.
Pared estomacal: revestida de células epiteliales, que segregan el jugo gástrico.
Jugo gástrico
Ácido clorhídrico (HCl): digestión ácida del alimento
Mucus (polisacárido): protege las células del epitelio de la acción del HCl
Pepsinógeno: precursor de la enzima digestiva pepsina.
Pepsinógeno Pepsina
HCl
Actv. proteolítica
Actividad estomacal: regulada por sistema nervioso y endocrinoCélulas del epitelio estomacal: segregan hormona gastrina en presencia de alimentose estimula la producción de jugo gástrico.Movimientos peristálticos: se combinan con la acción enzimática para la digestión
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INTESTINO DELGADO
Partes intestino delgado
Duodeno
Yeyuno
Íleon
Procesos químicos del intestino delgado
Absorción de los nutrientes (vellosidades intestinales)
Digestión química:
-Por enzimas del jugo intestinal
-Por enzimas del jugo pancreático (neutraliza jugo gástrico
-Por la bilis hepática (emulsión de las grasas)
TriglicéridoGlicerina
3X a. grasosABSORCIÓN
EMULSIÓN
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INTESTINO DELGADO
Regulación de actividad digestiva: sistema nervioso autónomo
. Secretina: liberada por el duodeno, estimula producción de jugo pancreático.
-Colecistoquinina: en presencia de grasas, estimula liberación de enzimas pancreáticos y vaciado de vesícula biliar.
-Peristaltismo: inducido por sistema nervioso autónomo.
ABSORCIÓN
Los nutrientes son absorbidos en las vellosidades de la cara interna del intestino delgado.
Pasan a la sangre, y de ahí van a la vena porta y al hígado.
Monosacáridos, ácidos grasos y aminoácidos: absorbidos por difusión simple
Oligopéptidos: absorbidos por transporte activo.
A. Grasos grandes y colesterol: transportados quilomicrones y LDLs
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HÍGADO
En el hígado los nutrientes son sometidos a transformaciones metabólicas intensas, y los productos de este metabolismo son devueltos al torrente sanguíneo.
Monosacáridos
Aminoácidos (exceso)
Aminoácidos
Glucógeno
GrasasSe almacena en el hígado. Reservorio de glucosa.
Almacenada en adipocitos
Glucosa
Procesamiento
Degradación
Aprovechamiento por otras células
Urea Excreción
Regulación metabolismo de glucosa
Insulina (páncreas): absorción de glucosa
Glucagón (páncreas): liberación de glucosa
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HÍGADO
Otras funciones del hígado:
-Detoxificación (alcohol, …)
-Síntesis de proteínas plasmáticas
-Síntesis de lipoproteínas plasmáticas (LDLs y HDLs (transporte de colesterol y grasas en sangre))
-Producción de bilis hepática (emulsión de las grasas).
-Degradación de bilirrubina.
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INTESTINO GRUESO
Continúa la absorción de agua, sodio y sales minerales
Reabsorción de agua en el intestino grueso: imprescindible para el equilibrio hídrico.
Bacterias simbióticas: degradan parte de sustancias alimenticias no digeridas ni absorbidas en el intestino delgado.
Resto: excreción. Fibra: compuesta por sustancias no digeridas, favorece el movimiento peristáltico de las heces hasta su expulsión.