Biología, la vida en la tierra con fisiología TOMO 02-páginas-47

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Nutrición y digestión 6 5 9
M in e ra le s n e ce sa rio s 
M in era l Fu en tes d ietéticas
C a lcio Leche, queso, vegetales de
hojas
Fó sfo ro leche, queso, carne, aves, 
granos
Po tas io Carnes, leche, frutas
□ o ro Sal de mesa
Sod io Sal de mesa
M agnesio Granos enteros, vegetales
de hojas, lácteos, 
leguminosas, nueces 
H ie rro Carnes, leguminosas,
nueces, granos enteros, 
vegetales de hojas 
Flú o r Agua fluorada, mariscos
Zinc Mariscos, carne, cereales,
nueces, leguminosas
Yodo Sal yodada, mariscos,
lácteos, mochos vegetales 
Crom o Carnes, granos enteros
Ayuda en la formación y mantenimiento de huesos y dientes; 
ayuda en la coagulación sanguínea; contribuye a la transmisión 
de Impulsos nerviosos y a la contracción muscular 
Ayuda a mantener e l pH de los líquidos corporales; 
contribuye a la formación de huesos y dientes: componente 
de ATP y de fosfolipldos en las membranas celulares 
Ayuda a mantener e l pH y la presión osmótica de los líquidos 
corporales; Importante en la actividad del sistema nervioso 
Ayuda a mantener el pH y la presión osmótica de ios líquidos 
corporales; componente de HCI que producen las glándulas 
gástricas: importante en la actividad del sistema nervioso 
Ayuda a mantener el pH y la presión osmótica de los líquidos 
corporales; importante en la actividad del sistema nervioso 
Ayuda a activar muchas enzimas
Fu nd ones im portantes en e l cuerpo
Componente de hemoglobina y muchas enzimas
Componente de dientes y huesos
Constituyente de varias enzim as; componente de las 
proteínas requeridas para el crecim iento normal, olfato 
y gusto
Componente de las hormonas tiroideas
Ayuda a mantener normales los nNeles de glucosa 
en la sangre
Sín tom as d e defic iencia
Atrofia del crecim iento, raquitismo, 
osteoporosis
Debilidad muscular, debilitam iento 
óseo
Náusea, debilidad muscular, parálisis
Calambres musculares, apatía, 
dism inución del apetito
Calambres musculares, náusea
Temblores, debilidad y espasmos 
musculares, latidos irregulares, 
hipertensión
Anemia por deficiencia de hierro 
(debilidad, menor resistencia a 
Infecciones)
Más caries; puede aumentar el riesgo 
de osteoporosís
Retraso de crecim iento, problemas de 
aprendizaje, inmunidad deprimida
Bocio (agrandamiento d e la glándula 
tiroides)
Aumento de Insulina en la sangre; 
mayor riesgo de diabetes de inicio 
en edad adulta
cuerpo a l paso del tiem po. la s v itam inas so lub les e n líp idos A , D, H 
y K tienen varias fundones (léase la tabla 34-3). C o n la v itam ina A 
se sintetiza la m o lécu la q ue capta la lu z en la re lin a d e l o jo ; una 
d e iid e n c ia puede afectar la v is la nocturna. La v itam in a D se requie­
re para la fo rm ad ó n no rm a l de los huesos; s u d efiriencia puede
causar deform idades óseas, co m o e l raquitism o (R G U R A 34-4). 
L a v itam in a D se produce d e m anera natural e n la p ie l expuesta a la 
lu z so lar, p o r lo q ue es posib le q ue quienes se exponen poco 
a este tipo d e lu z n o sinteticen su fiden te cantidad d e esta vitam ina, 
lo s investigadores h a n encontrad o que m uchas m u jeres adultas.
A F IG U R A 34-3 M a g r a p ro vo c a d a p o r un a d e fic ie n c ia d e 
r ia d n a Los sintom as de pelagra Incluyen lesio n es escam osas, de 
ro jizas a café en la p ie l, v isib les en la cara y cuello d e este nlrto.
A F IG U R A 34-4 R a q u itis m o p ro vo c a d o p o r d e fir ie n r ia d e 
v ita m in a D La falta d e vitam ina D en la Infancia Im pide que los 
huesos absorban suficiente calcio, lo cual los hace suaves e incapaces 
de soportar e l peso sin doblarse. Puede causar una deform idad ósea 
perm anente.
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6 6 0 A i u i o m ú y f i s io l o g ía j n i m j l
Vitam ina Fu en tes d ietéticas Fundones en e l cuerpo S ín tom as d e d e fic ien cia
S o lu b le e n a g u a (h ld ro s o lu b le s )
Com plejo B
V itam in a B, Carne, cereales, chícharos, soya. Coenzlma en el metabolismo Beriberi (debilidad muscular, cambios en
(ttam lna ) pescado de la glucosa bs nervios periféricos, falla cardiaca)
V itam in a B, Marisco con concha. lActeos. huevo Componente d e coenzimas Labios enrojecidos, grietas en las esquinas
(rib o fla v in a ) Implicadas en el metabolismo de la boca, sensibilidad a la luz, visión
de la energía borrosa
N lacina Carnes, pescado, vegetales d e hojas Componente d e coenzlmas Pelagra (lesiones en la piel y
implicadas en el metabolismo gastrointestinales, trastornos nerviosos
de la energía y mentales)
V itam in a B, Carnes, granos enteros. Componente de U coenzlma A, con Cansancio, alteraciones del sueño.
(A cido p anto tén lco ) leguminosas, huevo; producto de una función en la respiración celular alteración de la coordinación
bacterias Intestinales
V itam in a B, Carnes, granos enteros, tomates. Coenzlma en el metabolismo de Irritabilidad, convulsiones, trastornos de
(p irid o s in a ) papas aminoácidos la piel, mayor riesgo de una enfermedad
cardiaca
A cido fó llco Carnes, vegetales de hojas verdes. Coenzima en el metabolismo de Anemia, trastornos gastrointestinales,
granos enteros, huevo; producto ácidos nucleicos y aminoácidos diarrea, retraso en el crecimiento.
de bacterias intestinales defectos de nacimiento en niños de
madres con deficiencia de biotlna
V itam in a B „ Carnes, huevo, lácteos Coenzima en el metabolismo de Anemia, alteraciones neurológicas
ácidos nucleicos y otras rutas
metabólicas
B io tln a Leguminosas, vegetales, carnes; Coenzima en el metabolismo de Cansancio, depresión, náusea, trastornos
producto d e bacterias intestinales aminoácidos y respiración ceiuUr de la piel, dolor muscular
V itam ina C Cítricos y otras frutas, tomates, Ayuda a mantener los cartílagos. Escorbuto (degeneración de la piel.
(A cido ascó rb ico ) vegetales de hojas huesos y dentina (telldo rígido de dientes, encías y vasos sanguíneos,
los dientes); ayuda en la síntesis hemorragias epiteliales)
del colágeno
S o lu b le e n Itp ld o s <N p o so lu b le s )
V itam in a A Vegetales verdes, amarillos y rojos; Componente del pigmento visual; Ceguera nocturna, ceguera permanente.
(re tln o l) hígado, lácteos fortificados ayuda a mantener la pteiy otras mayor susceptibilidad a las infecciones
células epiteliales; estimula el
desarrollo normal de dientes
V itam in a D Aceite de hígado de bacalao.
y huesos 
Estimula el crecimiento óseo y Raquitismo (deformidad ósea) en niños.
huevo, lácteos fortificados la mineralizaclón; aumenta la deterioro esquelético
absorción de calcio
V itam in a E Nueces, granos enteros, vegetales Antioxidante; puede reducir el daño Daño neurológíco
(to co fe ro l) de hojas, aceites vegetales celular de los radicales libres
V itam in a K Vegetales de hojas; producto de Importante en la coagulación Sangrado, hemorragias Internas
bacterias Intestinales sanguínea
en especial aquellas d e p ie l o sm ra ( lo n ia l reduce la penetración de 
lu z so lar), tienen niveles inadecuados de v itam in a D. Ix » niftos 
am am antados p o r m adres co n defic iencia d e v itam in a 13 tienen 
riesgo d e raquitism o. l a v itam in a E es u n antiox idante q ue neu tra ­
liza k » radicales lib res q ue conform an el cuerpo (ufóm e las páginas 
24 a 2 6 ) y la v itam in a K ayuda a regular la coagulación sanguínea.
C e r c a d e 6 0 % d e l c u e rp o h u m a n o e s a g u a 
U n a persona puede sobrev iv ir m u cho m ás tiem p o s in alim entos 
q u e s in agua; este nutrim ento esencial constituye casi 6 0 % del peso 
corporal total. Todas las reacciones m etabólicas ocurren e n un a so ­
luc ión acuosa y e l agua partic ipa d e form a directa en las reaccio­
nes d e h idró lisis (réose la página 3 8 ) q ue d esdob lan las proteínas, 
carboh idratos y líp idos e n m oléculas m ás sim ples. E l agua es el 
com ponente p rincipal d e la saliva,la sangre, la linfa, el líqu ido 
extracelular y e l d io so ! d e cada cé lu la . E l su d o r consiste e n la eva- 
p o ra d ó n del agua para evitar e l exceso de calor. L a orina, q ue es 
p rin dp a lm en te agua, es necesaria para e lim in a r los desechos celu­
lares del cuerpo (i«fas*cl cap ítu lo 35 ).
L a s g u ía s n u t r ic io n a le s a y u d a n a la g e n te 
a o b t e n e r u n a d ie t a b a la n c e a d a
Casi toda la gente e n Estados U n id o s tien e acceso a un a ca n ti­
dad ab un d an te d e a lim entos. S in em bargo, la ab rum ado ra va ­
riedad d e p roductos d isp o n ib les e n u n superm ercado t íp ico es­
tadoun idense y la fa c ilid ad para o b ten e r co m id a ráp id a pueden 
co n trib u ir a la obesidad y la m a la nu tric ión . Para ayudar a q ue la 
gente to m e decis iones in fo rm adas, e l gob ierno estadoun idense 
ofrece e n u n s it io W e b in te ractivo guías nu tric iona les llam adas 
'M y P y ra m id * . D ich o s it io p rop o rc io na 12 series in d iv id u a le s de 
recom endaciones nu trim enta les, es un a a lte rna tiva a la p irám ide 
a lim en tic ia conoc ida y se puede co n su lta r a través d e un m otor 
d e búsqueda e n Internet.
Se puede h a lla r m ás in fo rm ac ió n nu trim enta l q ue co m p le ­
m enta la in fo rm ac ió n sobre e l con ten ido d e ca lorías, fibras, gra­
sas, carboh id ratos y v itam inas e n las etiquetas d e los alim entos 
com erc ia les em pacados (F IG U R A 34-5). Ix » restaurantes d e co ­
m ida ráp id a co n frecuencia ofrecen in fo rm ac ió n n u trim en ta l de 
sus p roductos p o r m e d io d e vo lan tes y e n sus sitios d e Internet.
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N u t r i c i ó n y d ig e s t i ó n 6 6 1
In fo rm a c ió n Nutrim enta l
Tamaño de la poroón i gatottltOgaproi i 
Porciones por aovase 20 «xo« ________
Cantidad po> poroto
Contenido eneroetico
Kíocalonas (kcal) _ 43,14
íaoiotáM frj) 18289
ProMinea _ 0 * 9
Grasa total
<Wcu¡á
Grasa Mlu-ato _____ 0
Grasa moronsaturada 0.6QJ
Grasa poiansaiurada 0 *9 .
Qraaaawna________________
Coieaterot
Carbohidratos totales
______
daicua!
°9
3 * 9Fibra dietética Total
ddcual
FtxasrfeMi _____ L 3 L
Fera nsotiDit_______________ 254,
Sodio 0.0l9g
A R G U R A 34-5 E tiqu e ta en a lim entos El gobierno 
estadounidense exige una etiqueta nutrimental completa de los 
alimentos, como se muestra en este ejemplo. 0 peso (en gram os) de 
varios nutrimentos, como la grasa, el colesterol y el sodio aparece 
como un porcenta)e del consumo diario recomendado (X del valor 
diario), suponiendo una d ieta de 2.000 Calorías.
P R E G U N T A ¿tste articulo parece una opción alimenticia saludable?
34 .2 ¿C Ó M O O C U R R E LA D IG ES T IÓ N ?
l a d ig estión es e l p roceso d e tr itu ra r fís icam en te los a lim entos 
y d espu és degradarlos de m anera q u ím ica . FJ sistem a digestivo 
d e los an im a les recibe e l a lim e n to y d ig iere las m o lécu las co m ­
p le jas d e éste deg radándo las e n o tras m ás s im p les, m ism as q ue 
absorbe; posterio rm ente , expu lsa d e l cuerpo e l m ate ria l d e d e ­
secho.
Los an im ales co m en los cuerpos de o tro s organism os, a u n ­
que partes d e d ic h o s cuerpos se resisten a se r u tilizados co m o 
a lim en to . P o r e je m p lo , cada cé lu la vegeta l se ap o ya e n u n a pared 
d e ce lu losa n o d ig e rib le . ü>s cuerpos d e los an im a le s se p ue ­
den cu b rir d e p iel, escam as o p lu m as n o d igerib les. A dem ás , los 
co m p le jos líp idos, p ro te inas y ca rboh id ratos d e los a lim entos 
n o se p resen tan e n u n a fo rm a q u e p ueda usarse d irectam ente. 
Estos nu trim en to s se d eb en d ig e rir an tes d e ser ab so rb id os y d is­
tr ibu id o s a las célu las d e l an im a l q u e los consum ió , d o n d e se 
re co m b in an d e m anera ún ica . E l tu b o d igestivo d e los an im a les 
d ifie re d e u n o a o tro , pues e vo lu c io n ó e n respuesta al reto q ue 
representaban las d iversas d ietas. S in em bargo, e n m e d io d e esta 
d ivers id ad , los sistem as d igestivos d eb en c u m p lir c in c o tareas 
específicas:
1. In g e s tió n E l a lim en to llega a l tubo digestivo a través d e 
un a abertura, llam ada boca.
2 . D igestión m ecánica E l a lim en to se tritura fís icam en te en 
piezas m ás pequeñas. Las partícu las resultantes t ien e n un 
área superficia l m ayor, p e rm itien d o q ue las enz im as d igesti­
v as reaccionen co n m ayor eficacia.
3 . D ig e s tió n q u ím ic a Las partículas d e a lim e n to se exponen 
a enz im as y otras secreciones d igestivas q ue d esdob lan 
m o lécu las grandes e n subunidades m ás pequeñas.
4 . A b s o rc ió n la s subun idades pequeñas se transpo rtan d e l 
tu b o digestivo l ia d a e l cuerpo a través d e las cé lu las q ue lo 
recubren. A unque e l tu b o d igestivo rodea y actúa sobre los 
alim entos, los nu trim entos d e hecho n o e n tra n e n e l cuerpo 
hasta q ue se absorben.
5 . E lim in a c ió n Los m ateriales n o d igeridos o absorbidos se 
expulsan d e l cuerpo.
En las sigu ientes secciones se exp loran a lgunos m ecan ism os a tra­
vés d e los cuales los sistem as d igestivos d e los an im a le s logran 
ratas fu n d o n e s .
En las esponjas, la d igestión se produce 
en célu las individuales
la s esponjas son los únicos an im a les q ue carecen d e un a cavidad 
d igestiva y dependen exclusivam ente de la d ig e s tió n ir itra c e lu - 
la r , e n la cual la d igestión ocurre d en tro d e las célu las ind ividuales. 
C o m o podrás im aginar, esto lim ita sus a lim entos a pan ícu las m i­
croscópicas. Las esponjas se adh ieren d e m anera perm anente a las 
rocas y e l agua m arina circu lante q ue contiene partículas aiim enti- 
d as en tra p o r los poros d e su cuerpo ( R G U R A 3 4 - 6 O ) - 1-3 3 células 
co n co llar especializadas d en tro d e L i espon ja (co an o á to s ) filtran 
los organism os m icroscóp icos d e l agua (R G U R A 3 4 - 6 O ) y los in ­
gieren m ediante el proceso d e fagocitosis ( 'c é lu la s q ue com en*; 
véase la pág ina 90 ). l in a vez ingerido p o r un a célu la, e l a lim en to se 
encapsula e n un a v a c u o la d ig e s tiv a (R G U R A 3 4 - 6 © ) , un espa­
d o tem poral rodeado d e un a m em brana. La vacuo la se fiinde con 
un lis o so m a , u n paquete de enz im as digestivas cubierto por una 
m em brana dentro d e la célu la (R G U R A 3 4 - 6 O ). Ix » a lim entos se 
degradan e n la vacuo la e n m oléculas m ás pequeñas q ue se pueden 
absorber e n el d to p la sm a ce lu lar. E l sobrante n o d igerido es ex­
pu lsado por la cé lu la m ediante la exodtosis (R G U R A 3 4 - 6 © ) y se 
libera a través d e un a gran abertura e n la pared corporal (F IG U R A
3 4 - 6 © ) .
E l sistem a digestivo m ás sim ple es una cavidad 
con una abertura
Los dem ás tipos de an im a les desarro llaron un a cavidad e n e l cuer­
p o d o n d e los alim entos se degradan p o r m ed io de enzim as, las 
cuales actúan fuera de las célu las, proceso con oc ido co m o d ig e s ­
t ió n e x tra c e lu la r. l in a de las cavidades m ás sim ples se encuentra 
en los cu ídanos (celenterados), co m o las aném onas, H ydm y m e ­
dusas. La cav idad digestiva se llam a ca v id a d g as tro va s c u la r . y 
tien e u n a so la abertura a través d e la cual se ingiere e l a lim en to y se 
expulsan los desechos. Lo s punzantes tentáculos del an im a l captu­
ran an im ales m ás pequeños y hacen pasar su presa por la boca a la 
cavidad gastrovascular ( R G U R A 3 4 - 7 O ) . Las células glandulares 
que recubren la cavidad secretan las enzim as q ue em piezan a dige­
rir a la presa (R G U R A 3 4 - 7 © ). Después, las célu las nutritivas que 
recubren la cavidad absorben los nutrim entos y fagocitan las par-
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6 6 2 Anatomía y (Biología animal
A F IG U R A 34-6 D ig e s tió n in t ra c e lu la r e n u n a e s p o n ja (a ) Esponjas de tubo fotografiadas en las Islas 
Vírgenes, (b ) Anatomía de una esponja simple que m uestra la dirección d e l flujo d e agua y la ubicación de 
b s célu las con collar, (c ) Aquí, se amplia una sola célu la con collar para mostrar la digestión intracelular de 
b s organismos unicelulares que se filtran del agua, se atrapan fuera del collar, se fagodtan y digieren.
(a) Esponjas d e tubo
célula con c o la r (coanocito)
*>) Una espon ja sim ple (c ) Célu la co n co llar
tirillas d e los a lim entos parcialm ente digeridas m ed ian te la fagoci­
tosis. La digestión posterior es intracelu lar, d en tro d e las vacuolas 
digestivas en las célu las nutritivas (F IG U R A 34-7 O ) . Los desechos 
no digeridos se expulsan a través d e la boca, por lo q ue só lo se 
puede procesar un a com ida a la vez.
C a s i t o d o s lo s a n im a le s t ie n e n s is t e m a s d ig e s t iv o s 
t u b u la r e s c o n c o m p a r t im e n t o s e s p e c ia l iz a d o s
l ln sistem a d igestivo tipo saco n o es adecuado para los an im ales 
q ue d eb en com er co n frecuenda. Casi todos los an im ales, incluso 
los invertebrados, tienen sistem as digestivos q ue so n básicam ente 
m bos d e u n so lo sentido q ue in id a n con un a boca y te rm in an con 
un an o . Los com partim entos es penalizados d en tro del tu b o proce­
san los a lim entos a i secuencia, es d ea r, los rc d b e n e n la boca, los 
trituran físicamente, los degradan d e m anera enzim ática, absorben 
los nutrim entos y, p o r ú ltim o, expulsan los desechos a través del 
ano.
La lo m b riz d e tierra es u n buen e jem p lo (F IG U R A 34-8). 
C o n fo rm e cava, la lom briz ingiere tierra y trozos d e m ateria l ve ­
getal q u e pasan p o r e l e só fag o , un tu b o m ascuü ir q ue va d e la 
b oca al buche, u n saco expand ib lc d o n d e se a lm acenan los a li­
m entos. E l m ateria l s e lib era p oco a poco e n la n v lle ja , donde 
los granos d e arena ingeridos y las con tracd ones m uscu lares lo
deshacen e n partícu las m ás pequeñas. E n e l in testino , las enzi­
m as d egradan las p an ícu la s a lim entic ias, y las m o lécu las peque­
ñas resultantes se absorben e n el cuerpo d e la lom briz . La tierra 
íes lam e, q ue co n tien e m ate ria l o rgánico n o d igerido, se expulsa 
a través d e l ano.
E s p c c ia l iz a d o n e s d ig e s t iv a s d e lo s v e r t e b r a d o s
lo s diversos tipos d e an im a les tienen d ietas rad icalm ente d iferen­
tes. Los c a rn ív o ro s , co m o los lobos, felinos, focas y aves depre­
dadoras, com en otros an im ales, lo s h e rb ív o ro s , que s ó lo com en 
p lantas, in d u y e n a las aves q ue co m en sem illas; an im a les d e pas­
toreo co m o los venados, cam ellos y vacas, y va rio s roedores, com o 
los ratones, lo s o m n ív o ro s , co m o los seres hum anos, osos y m a ­
puches, consum en y están adaptados a d igerir fuentes a lim en tidas 
de d iversos an im ales y plantas. Los tubos digestivos espedalizados 
perm iten a los an im a les co n diferentes d ictas obtener la m áx im a 
cantidad de nutrim entos d e aquello d e lo q ue se alim entan .
Los d ien tes se adap tan a la s d ife ren tes d ie tas 
lo s dientes se adaptan a la d ieta, l a variad a d ieta o m n ívo ra d e los 
seres h u m an os se se lecc ionó para nuestra serie ú n ica d e dientes. 
T enem os inc is ivos delgados y p lanos para cortar los alim entos. 
C o m o n o atrapam os presas co n la boca, nuestros can inos son pe-
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