FUNCIONES DE LOS SERES VIVOS. REFUERZO/AMPLIACIÓN. TERCER CICLO PRIMARIA.
LAS FUNCIONES DE LOS SERES VIVOS:
2. La función de nutrición:
Como habrás visto en los ejercicios
anteriores, para la realización de todas las actividades de
la vida es imprescindible el aporte de energía. Con la función
de nutrición el organismo vivo obtiene la materia y la
energía que necesita.
Los animales se pasan la mayor
parte de su vida buscando alimento para vivir. La nutrición
es el conjunto de procesos por los que los seres vivos
intercambian materia y energía con el medio que les rodea.
Los alimentos son las sustancias que ingieren los seres vivos.
Están formados por moléculas, sustancias más sencillas orgánicas
e inorgánicas (agua, sales, azúcares, proteínas, lípidos o
grasas...) y que pueden ser utilizados por las células, éstos
son los nutrientes.
La función de nutrición
incluye varios procesos: la captación de nutrientes,
su transformación, su distribución a todas las células
y la eliminación de sustancias de desecho que se
producen como resultado del uso que se hace de los
nutrientes en las células. Esto es común a animales y
vegetales. Para ello el cuerpo del ser vivo tiene
órganos y aparatos especializados en la realización
de estas tareas: aparato digestivo, respiratorio,
circulatorio y excretor.
2.b. Nutrición en vegetales: Fotosíntesis.
Las algas y los vegetales se nutren
de forma autótrofa. Para ello toman del medio: el agua, el
dióxido de carbono y las sales minerales. Con las raíces toman
el agua y las sales del suelo y con las hojas el dióxido de
carbono del aire. Por el tallo se distribuye hacia las hojas
el agua y las sales y hacia todo el vegetal los productos
sintetizados en la fotosíntesis. La raíz entonces además de
fijar el vegetal al suelo absorbe el agua y las sales por unos
pelillos que existen en la zona pilífera. Esa agua y sales
forman la savia bruta que se transporta desde la raíz a la hoja
por el xilema a través de todo el tallo. La fuerza para ascender
no es otra que la evaporación del agua al evaporarse en las hojas
por transpiración.
Una vez que han llegado las sustancias
inorgánicas a la hoja, ésta absorbe por los estomas de las
hojas el dióxido de carbono que con la energía del sol transforman
la savia bruta en savia elaborada (en los cloroplastos).
Esta savia elaborada rica en azúcares y materia orgánica ya es
distribuida al resto del vegetal por el floema.
Una vez que el vegetal
ha adquirido la materia orgánica realizando en
los cloroplastos de las hojas la fotosíntesis,
debe usar esa materia orgánica para vivir. Los
vegetales también necesitan energía para crecer,
dar flores, reponer las hojas marchitas... Esa
energía la toman del uso que hacen de los azúcares
y demás compuestos fabricados en la fotosíntesis.
Esa materia orgánica entra en las mitocondrias de
las células y en ellas con la presencia de oxígeno se
realiza la respiración celular consistente en: tomar
materia orgánica y transformarla en energía y dióxido
de carbono.
RECUERDA: Es un proceso idéntico al
que realizan los animales, salvo que ellos toman
la materia orgánica de otros seres vivos: no la fabrican.
2.c. Nutrición en animales:
Los animales para vivir necesitan
energía, pero no pueden tomarla del sol directamente. Sólo
pueden obtener la energía de la transformación de los
alimentos y del oxígeno que toman del aire. Así se realiza
la nutrición heterótrofa. Los seres unicelulares lo tienen
fácil. Toman del exterior, del medio, las sustancias que
necesitan. En los seres pluricelulares la cosa se complica.
No pueden tomar las sustancias del exterior directamente,
muchas de ellas no tendrían acceso al medio externo. Por ello
las células se especializan en tejidos, éstos se asocian en
órganos y éstos a su vez en aparatos o sistemas que realizan
funciones específicas dentro del organismo general.
Los aparatos que intervienen en la función
de nutrición de los animales son:
Aparato Digestivo: que prepara los alimentos y los transforma
en nutrientes útiles para las células.
Aparato Respiratorio: toma el oxígeno necesario para la vida
celular y expulsa el dióxido de carbono que lleva la sangre
tras realizar la célula la respiración celular.
Aparato Excretor: elimina del organismo todas las sustancias
tóxicas que produce la célula en su funcionamiento.
Aparato Circulatorio: Distribuye nutrientes y oxígeno por
todas las células del cuerpo y recoge los residuos y el dióxido
de carbono llevándolo a los órganos excretores.
El aparato digestivo es el encargado
de la transformación de los alimentos en sus moléculas, en sus
componentes químicos (nutrientes). Las transformaciones las
realiza en el proceso de digestión. La mayor parte de los
animales tienen un aparato digestivo formado por:
a.- Un tubo digestivo: abierto por los dos extremos, boca para
entrada de alimentos y ano para salida de excrementos.
b.- Glándulas acompañantes: salivares, hígado y páncreas
(en vertebrados) y hepatopáncreas (invertebrados).
La digestión:
1º.- Comienza en la boca, por donde entrar los alimentos que
son ya triturados y envueltos por la saliva producida en las
glándulas salivares. En la boca existen piezas y estructuras
diferentes según los animales y el tipo de alimentación que posean.
En el caso de los vertebrados existen dientes duros que cortan,
machacan y trituran el alimento.
2º.- El alimento triturado y
envuelto en saliva pasa por la faringe, esófago y llega al estómago,
donde se almacena y es parcialmente digerido con los jugos gástricos
que produce la pared del estómago. Se digiere el alimento física y
químicamente.
3º.- Del estómago pasa al intestino delgado que
completa la digestión gracias a sus jugos y al aporte de jugos
producidos por el hígado y el páncreas que vierten su contenido en él.
4º.- Al final, el alimento está totalmente digerido y es absorbido por
la sangre. La sangre se lo lleva a todas las células del cuerpo.
5º.- Los productos no digeridos o que no son útiles para el organismo
se desecan en el intestino grueso y se expulsan por el ano.
En la nutrición humana algunos
productos no son digeribles por nuestro aparato digestivo
(la fibra) sin embargo forma la dieta básica de muchos
animales herbívoros como la vaca. En este caso el estómago
está adaptado en compartimentos que ayudan a la digestión
de esa fibra (celulosa). Tienen cuatro cámaras: panza,
redecilla, libro y cuajar. Los animales comen la hierba,
la mastican y la pasan casi sin digerir a la panza.
Luego en un lugar tranquilo rumian el alimento, es decir
devuelven el producto de la digestión a la boca de nuevo
y allí mastican la hierba fermentada en la panza. Luego
ya pasa por la redecilla, el libro y el cuajar que terminan
la digestión.
La función del aparato respiratorio es
conseguir el oxígeno necesario para la respiración celular y
expulsar el dióxido de carbono que se produce en la célula tras
el metabolismo. Existen animales que pueden intercambiar gases
a través de la piel (animales acuáticos o de ambientes muy húmedos),
tienen respiración cutánea (esponjas, medusas, gusanos terrestres...).
Otros animales acuáticos respiran a través de expansiones laminares
que llamamos branquias (moluscos, crustáceos y peces). Los animales
terrestres para no deshidratarse cubren su piel con escamas, pelos,
plumas... y por ello no pueden intercambiar gases por la piel. Necesitan
un sistema de tráqueas (insectos) o pulmones (vertebrados terrestres).
Branquias
Tráqueas
Pulmones
Los pulmones son sacos internos irrigados
por cantidad de capilares sanguíneos. En los vertebrados terrestres
(anfibios, reptiles, aves y mamíferos) el aire entra cargado de
oxígeno por las fosas nasales, pasa a la faringe, la tráquea y los
bronquios, llega a los pulmones donde el oxígeno atraviesa las
paredes tomando oxígeno y cediendo dióxido de carbono. Cuando el
aire penetra en el interior del cuerpo lo hace por inspiración,
cuando se expulsa se hace por espiración.
Cuando los nutrientes y el oxígeno
llegan a las células, éstas lo utilizan en su metabolismo,
en la respiración celular. Con ello obtienen la energía
necesaria para vivir. Pero a cambio, producen una serie de
sustancias tóxicas que deben ser eliminadas de las células
primero y de la sangre después. Estas sustancias son dióxido
de carbono y sustancias nitrogenadas. El dióxido de carbono
ya hemos visto que se libera por los pulmones, pero los
productos nitrogenados se deben eliminar por un aparato
específico: el aparato excretor.
Los animales más sencillos (celentéreos y esponjas)
no tienen aparato excretor, vierten sus basuras directamente al agua, pero
el resto de los animales sí lo poseen.
Existen nefridios (un par de tubos
en cada anillo del animal, gusanos); glándula verde (pequeña glándula cerca
de las antenas en crustáceos); tubos de Malpighi (tubos que vierten su
contenido al interior del tubo digestivo, en insectos) y riñones formados
por numerosos tubos microscópicos o nefronas, como es el caso de los animales
vertebrados.
En las nefronas de los riñones se
filtra la sangre, las sustancias que son aprovechables,
como el agua, los iones, etc... se reabsorben y son devueltas
a la sangre, y los desechos nitrogenados y exceso de agua se
excretan en forma de orina. En los peces la orina sale
directamente al exterior. En anfibios, reptiles y aves la
orina sale de los riñones por unos finos conductos, uréteres
que desembocan junto con el intestino y los conductos del
aparato reproductor, en la cloaca. En mamíferos, los uréteres
terminan en la vejiga de la orina, de donde sale un conducto
único, la uretra que comunica con el exterior independientemente
en las hembras y junto con el reproductor en los machos.
La función del aparato circulatorio es
proporcionar a todas las células las sustancias nutritivas y
el oxígeno necesario para la respiración celular. Así como
transportar las sustancias de desecho que se producen tras el
metabolismo celular a los lugares de excreción.
Los animales inferiores no tienen verdadero sistema circulatorio
(esponjas o celentéreos). El resto de los animales posee: sangre,
corazón y vasos sanguíneos.
La circulación puede ser: abierta:
donde la sangre no circula encerrada en vasos sanguíneos sino
que baña a la células directamente (moluscos y artrópodos) y cerrada:
donde la sangre siempre va encerrada en vasos sanguíneos (anélidos
y vertebrados).
En los vertebrados los vasos sanguíneos pueden
ser: arterias (sacan la sangre del corazón hacia el resto del cuerpo),
venas (meten la sangre en el corazón) y capilares (comunican venas con
arterias). El corazón presenta dos tipos de cavidades: aurículas (cavidad
que recoge la sangre de las venas) y ventrículos (cavidades que impulsan
la sangre fuera del corazón).
La circulación por tanto puede ser:
sencilla: es la que presentan los peces, la sangre pasa solo una vez por
el corazón, solo tienen una aurícula y un ventrículo. Doble e incompleta:
existen dos circuitos uno pulmonar y otro general pero la sangre se mezcla,
la venosa y la arterial, solo existe un ventrículo. Y la circulación doble
y completa donde la sangre además de realizar los dos circuitos no se mezcla
nunca. Existen dos aurículas y dos ventrículos bien separados. Es la
circulación de aves y mamíferos.
En el corazón de las aves y de los mamíferos
existen cuatro cámaras: aurículas derecha e izquierda y ventrículos
derecho e izquierdo. A la aurícula derecha le llega la sangre sucia
por las venas cavas procedente de todo el cuerpo. Esta sangre sucia
pasa al ventrículo derecho y de ahí por las arterias pulmonares va
hacia los pulmones, donde se limpia. La sangre limpia, llena de oxígeno,
regresa al corazón por las venas pulmonares y entra en él por la
aurícula izquierda. Pasa limpia al ventrículo izquierdo y de ahí sale
con mucha fuerza por la arteria aorta para repartirse por todo el
organismo.
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