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Cartegana, 2020 Unidad 3: Metabolismo- Alimento, Energía Docente: Dra. Patricia Romero Murillo Correo e-: patricia.romero@unissinu.edu.co Fisiología Animal El sistema digestivo contribuye a la homeostasis al transferir sustancias de un medio externo al medio interno Los nutrientes son importantes por: • Sirven como combustible para el desarrollo de diferentes procesos • Sirven como constructores de nuevas células o componentes celulares para la formación de tejidos Importancia de H, O, N, C para la vida • Tienen una o dos capas de electrones • Formación de enlaces covalentes fuertes al compartir electrones (1- 4 e-) Estabilidad frente a cambios ambientales (Tº, pH) Integridad a corto plazo Otros actores con menor participación: fósforo (P), azufre (S), sodio (Na+), potasio (K+), magnesio (Mg+2), calcio (Ca+2) Base energética Nivel organizacional De átomos a moléculas Unión de iones a macromoléculas Cargas Eléctricas • Atracción de aniones y cationes • Uniones completas • Uniones parciales Diversidad bioquímica→ Potencial de variabilidad estructural del átomo de carbono con capacidad para formar cuatro enlaces muy estables Esqueleto molecular de las cuatro clases de compuestos orgánicos de los seres vivos: lípidos, carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos Interacciones Lípidos Carbohidratos Proteínas Ácidos Nucleicos Moléculas biológicas insolubles en agua, estructuras químicas relativamente simples. Son saturados o insaturados Son aldehídos y cetonas de polihidroxilos con fórmula química general (CH2O)n. Los más simples azúcares monosacáridos. Disacáridos, polisacáridos Moléculas orgánicas más complejas y abundantes Son polímeros de nucleótidos, constituidos cada uno por una base de pirimidina o purina (azúcares) Alimentación, digestión, metabolismo 1) Alimentación: La entrega de alimento al inicio del tracto gastrointestinal. Se desarrolla junto con otros sistemas. Movilidad Proceso dado para la obtención de materia prima (nutrientes) y energía 5) Eliminación o excreción: Productos de desecho 4) Absorción: Productos de digestión son removidos desde el tracto gastrointestinal y transferidos a todas las células del animal. 3) Digestión: Proceso por el cual el alimento inicial se descompone física y químicamente. Secreción 2) Secreción: Proceso por el cual el alimento inicial se descompone física y químicamente. Funciones adicionales del tracto digestivo Osmoregulación Secreción endocrina Función inmune Eliminación de toxinas Mecanismos de alimentación Heterótrofos: Todos los animales. Depende de la ingesta de alimento para satisfacer requerimientos energéticos Autótrofos: Usan energía del sol para convertir moléculas inorgánicas en orgánicas para ser metabolizadas. Clasificación de animales de acuerdo a métodos de alimentación primaria Suspensívoros • Invertebrados • Material orgánico en suspensión Detritívoros • Se alimentan de material vivo y muerto en el sedimento Chupadores • Succionan o lamen fluidos • Algunos son parásitos Carnívoros • Comen otros animales • Captura de presas vivas • Alto consumo energético • Dieta rica en proteínas Herbívoros • Dependen de la ingestión de algas o material vegetal • Fermentación pregástrica Omnívoros • Consumen animales o plantas, otros • Digestión enzimática • Adaptación de tamaño intestino Simbióticos portadores de autótrofos • Requieren poco alimento orgánico externo Alimentación a nivel celular Evolución • Primer sistema digestivo: Plegamiento de la epidermis dentro de un saco para atrapar alimento. Generó habilidad para atrapar grandes cantidades de alimento. Ej: Cnidarios https://esociennat.wordpress.com/2013/11/17/anenoma-digestion/ https://es.paperblog.com/la-digestion-en-los-cnidarios-1955084/ Factores que determinan forma de alimentación y su disponibilidad CICLO DE VIDA MOMENTO DE REPRODUCCIÓN FACTORES AMBIENTALES Sistema digestivo de varios vertebrados Tracto digestivo generalizado Factores que determinan sobrevivencia del animal: Disponibilidad de alimento externo, predación, parasitismo, enfermedad, competición y simbiosis benéfica Procesos básicos sistema digestivo Motilidad (contracciones musculares) •Tono: Nivel de contracción muscular •Dos tipos de mov. producido por tono (propulsivos, de mezcla) Secreción (Jugos gástricos) •Secreción de jugos digestivos dentro del tracto digestivo por glándulas exocrinas •La secreción requiere energía para transporte activo y síntesis de productos por el retículo endoplasmático Digestión (Enzimas) •Productos alimenticios son transformados en pequeñas unidades absorbibles •Enzimas digestivas hidrolíticas •Absorbidas desde el lumen del tracto digestivo dentro de la sangre o linfa Absorción •Ocurre entre el medio hacia la sección posterior del sistema digestivo •Unidades absorbibles junto a vitaminas, agua y electrolitos transferidos desde lumen del tracto digestivo hacia sangre, hemolinfa o cavidad corporal •Transportadores especializados en células epiteliales, transportan unidades hidrofílicas a través de membrana Transporte de carbohidratos y lípidos Procesos digestivos para las tres principales categorías de nutrientes Sistema digestivo de invertebrados Aparatos digestivos de vertebrados que muestran una especialización anatómica progresiva para la digestión (estómago y glándulas digestivas accesorias como páncreas e hígado) y área de superficie de absorción del intestino delgado. Sistema digestivo de varios vertebrados Obtención de alimento: Mandíbulas, dientes y picos Balance energético Estado nutricional balanceado → Cuando un animal ha absorbido el alimento suficiente de todos los nutrientes necesarios para el crecimiento y mantenimiento a largo plazo Requerimientos nutricionales: ❑ Suficientes fuentes energía para generar todos los procesos corporales ❑ Adecuadas proteínas y amino ácidos para mantener un balance de nitrógeno positivo (evitar una pérdida neta de proteínas corporales) ❑ Suficiente agua y minerales para compensar su pérdida o incorporación en los tejidos corporales ❑ Amino ácidos y vitaminas no sintetizadas en el cuerpo Absorción calórica = Pérdida calórica = Calorías Consumidas por el Tejido + Calor Prod. Metabolismo: Suma total de todas las reacciones químicas ocurridas en el organismo Vías metabólicas Actividad metabólica de un animal está estrechamente relacionada con su propia temperatura corporal Anabolismo: Requiere energía. Está asociado con la reparación, regeneración y crecimiento. Ensamblaje de moléculas simples hacia complejas. Catabolismo: ruptura de moléculas complejas. Liberación de energía química, parte de ella almacenada como ATP Almacenami ento energético • Algunas de las formas de almacenamiento de la energía residual es por medio de las grasas y los carbohidratos. • Las proteínas no son ideales para almacenamiento, nitrógeno factor limitante en crecimiento y reproducción • Cambios en el tamaño corporal pueden tener grandes efectos en la tasa metabólica de los animales: requerimientos respiratorios y metabólicos. Referencias Bibliográficas Kay, I. 1998. Introduction to animal physiology. Springer Verlag-Bios Scientific Publishers. New York. 226 p. Randall, D., Burggren, W. and French, K. 1997. Animal physiology. Mechanisms and adaptations. 4ª ed. Freeman and company. New York. 840 p. Sherwood, L., Klandorf, H., & Yancey, P. (2012). Animal physiology: from genes to organisms. Cengage Learning.Fisiopatología. Un enfoque clínico. Braun. 2ª.Edición. 2012. Editorial Lippincott-Williams ¡GRACIAS!
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