ENERGIA PER VIURE

Tots els ésser vius necessiten energia per viure. El fet de viure implica un seguit d’activitats en què es consumeix energia. Per exemple:

• Mantenir constant la temperatura del cos (animals homeoterms)
• El batec del cor
• El funcionament del sistema nerviós
• Per a la divisió cel·lular, necessària per créixer i renovar teixits del cos

La respiració cel·lular

L’obtenció de l’energia necessària per fer les activitats vitals i quotidianes és mitjançant el procés de la respiració cel·lular. No s’ha de confondre respiració amb ventilació (inspiració/expiració).

En la respiració cel·lular els nutrients energètics es descomponen fins que produeixen substàncies més senzilles: aigua i diòxid de carboni. Durant aquest procés es consumeix oxigen i s’allibera energia. Aquesta energia es fa servir per les activitats en què sigui necessària.

La respiració és una reacció química que es pot resumir així:

nutrients + O2 —–> H2O + CO2 + ENERGIA

TIPUS DE NUTRICIÓ

Tots els éssers vius realitzen la funció de nutrició, des dels més complexos als més senzills. Mitjançant la nutrició tots els éssers vius prenen matèria del medi extern i expulsen substàncies de rebuig. L’objectiu de la nutrició és proporcionar els elements necessaris per a l’organisme per a obtenir energia. L’energia s’obté mitjançant la respiració cel·lular, explicada anteriorment.

Els organismes que fabriquen la seva pròpia matèria orgànica es diuen autòtrofs, i els que la prenen del medi, heteròtrofs.

NUTRICIÓ AUTÒTROFA

És pròpia de les plantes i comprèn les següents etapes:

• Incorporació de nutrients del mitjà. Els principals nutrients de les plantes són molècules inorgàniques, com l’aigua i les sals minerals, que absorbeixen les arrels i el diòxid de carboni, que incorpora directament per les fulles.

• La producció de matèria orgànica es denomina fotosíntesi. Es realitza en els cloroplasts de la cèl·lula vegetal, on la clorofil·la s’encarrega de captar l’energia de la llum solar. Juntament amb els nutrients aquesta energia s’utilitza per produir matèria orgànica. En aquest procés es desprèn oxigen.

Aigua + sals minerals + CO₂ à matèria orgànica + O₂

• Utilització de la matèria orgànica. Aquesta matèria s’empra per al creixement de la planta (regeneració de cèl·lules) i també per a la respiració, procés que té lloc en les mitocòndries i que aporta tota l’energia que la planta necessita per seguir absorbint les sals minerals, relacionar-se amb el mitjà i realitzar la seva activitat vital.

Hem de distingir fotosíntesi de respiració:

NUTRICIÓ HETERÒTROFA

És característica dels éssers vius que no tenen capacitat per realitzar la fotosíntesi, com, per exemple, els fongs i els animals.

Alguns organismes unicel·lulars presenten també nutrició heteròtrofa, ja que s’alimenten d’altres organismes unicel·lulars o de la matèria orgànica procedent del mitjà per elaborar la seva pròpia matèria i realitzar les funcions vitals.

En la nutrició heteròtrofa es distingeixen les següents fases:

• Incorporació de la matèria orgànica del mitjà. Els organismes pluricel·lulars necessiten d’un aparell digestiu que transformi els aliments ingerits en molècules senzilles que puguin utilitzar les cèl·lules. Aquestes molècules són després transportades per l’aparell circulatori fins a les cèl·lules.

• Utilització de la matèria orgànica. Amb els nutrients es generen noves estructures cel·lulars i s’obté energia per respiració per mantenir el funcionament de l’organisme.

DIGESTIÓ INTERNA

La digestió comença a la boca on els aliments es masteguen i es barregen amb la saliva que conté enzims que inicien el procés químic de la digestió, formant-se el bol alimentari. El bol es dirigeix doncs de la boca cap a l’esòfag mitjançant la deglució, i de l’esòfag a l’estómac, on els aliments es barregen amb àcid clorhídric que els descompon, sobretot, a les proteïnes, al desnaturalitzar-les. El bol alimentari es transforma en quim.  A causa dels canvis d’acidesa (pH) en els diferents trams del tub digestiu, s’activen o inactiven diferents enzims que descomponen els aliments. A l’intestí prim el quim, gràcies a la bilis secretada pel fetge, afavoreix l’emulsió dels greixos i gràcies a les lipases de la secreció pancreàtica es produeix la seva degradació a àcids grassos i glicerina. A més, el suc pancreàtic porta  proteases i amilases que actuen sobre proteïnes i glúcids. La majoria dels nutrients s’absorbeixen a l’intestí prim. Tota aquesta barreja constitueix el quil. El final de la digestió és l’acumulació del quil en l’intestí gros on s’absorbeix l’aigua per a la posterior defecació de la femta.

DIGESTIÓ EXTERNA

Saprofitisme

Els organismes sapròfits s’alimenten d’organismes morts, i fins i tot de les seves restes o derivats com el cuir, la fusta o el paper. Aquest tipus d’heterotròfia es troba bàsicament en els fongs. Els fongs, per poder absorbir els nutrients, en forma de matèria orgànica particulada, provoquen una lisi o degradació enzimàtica externa prèvia, d’aquesta matèria orgànica. Per això, els fongs secreten enzims al medi, que s’encarreguen de digerir la matèria orgànica. Aquesta digestió de la matèria orgànica que es produeix fora del fong s’anomena digestió externa o lisotròfia.

ELS NUTRIENTS

Els nutrients són les substàncies contingudes als aliments que ens permeten obtenir energia i sintetitzar matèria:

Nutrients inorgànics: poden provenir d’aliments d’origen animal, vegetal o mineral.

-         Aigua: representa entre el 60 i el 80 % del pes corporal. És el medi on es produeixen les reaccions químiques, transporta substàncies, regula la temperatura. L’obtenim a partir de les fruites, les verdures, la llet, els sucs i la pròpia aigua.

-         Sals minerals: tenen funcions reguladores i estructurals (ossos, dents, etc.). Es troben sobretot a les fruites i les verdures.

Nutrients orgànics: només es troben en aliments d’origen orgànic (vegetal i animal).

-         Glúcids: la seva funció és aportar energia de manera immediata i fibra per al trànsit intestinal. Es troben a les patates, la pasta, els cereals i els llegums (glucosa), la llet (lactosa), la fruita (fructosa) o la verdura (cel·lulosa)

-         Lípids: proporcionen energia, formen estructures, actuen com a aïllants i són la reserva energètica. Hi trobem als olis (oliva, gira-sol), greixos animals (llard, cansalada) i vegetals (margarina).

-         Proteïnes: proporcionen matèria per les estructures cel·lulars, transporten l’oxigen per la sang, participen en la defensa contra les infeccions… En trobem als aliments animals (carns, peixos, ous, llet) i vegetals (cereals i llegums).

-         Vitamines: poden ser lípids o proteïnes que el nostre organisme no pot sintetitzar. Són imprescindibles pel creixement i el funcionament de l’organisme. Són molt abundants en els aliments frescos vegetals com les fruites i les verdures.

A partir dels nutrients i l’oxigen que arriben a les cèl·lules s’obtenen diòxid de carboni, aigua i energia que es mesura en calories (cal) o quilocalories (kcal).

També s’utilitza la unitat internacional d’energia que és el joule (J): 1 cal = 4,18 J

La taxa de metabolisme basal (TMB) és la quantitat d’energia que el nostre cos consumeix en un dia, en repòs absolut i a una temperatura constant.

La TMB serveix per mantenir la temperatura corporal, per respirar i per fer funcionar òrgans com el cor, pulmons, cervell, etc.

Segons la funció que tenen en l’organisme els aliments es poden classificar en tres tipus:

• Aliments energètics: serveixen com a font d’energia . Són els rics en glúcids i lípids, com el  pa, pasta, llegums, cereals, sucre, mel, xocolata, dolços, greixos, olis, mantega, nata…
• Aliments plàstics: són necessaris per formar les cèl·lules els teixits i els òrgans del cos, són rics en proteïnes, com el iogurt, formatges, carns, peix, fruits secs, marisc…
• Aliments reguladors: imprescindibles per poder utilitzar els altres aliments i inclou les vitamines, aigua, minerals i fibra, com per exemple les fruites, verdures i hortalisses.

LA PIRÀMIDE DELS ALIMENTS