Energía y nutrición

Para el hombre es muy importante conocer
los nexos entre el Sol, la energía y la alimentación.

Annia San Pedro Miralles
Licenciada en Biología.
Lissethy Hernández Nazario
Licenciadaen Química.
Miembros de CUBASOLAR. Especialistas del Centro de Investigaciones de Energía Solar (CIES). Micro III, Rpto. Abel Santamaría, Santiago de Cuba
E-mail: annia@cies.ciges.inf.cu.

El mundo orgánico que nos rodea está en continuo movimiento y transformación. Si recordamos los conocimientos adquiridos en Física, sabremos que todo movimiento necesita energía para llevarse a cabo; por tanto, los seres vivos no escapamos a ese principio: necesitamos la energía para poder desarrollarnos y reproducirnos, movimientos básicos de todo
organismo vivo.

Podríamos preguntarnos cómo los organismos adquieren la energía que necesitan para vivir. Pues, a través del fenómeno de la nutrición, el cual permite obtener primordialmente la energía química contenida en los enlaces de distintos compuestos químicos del ambiente.

 

Con estas sustancias energéticas y con otras que intervienen en la formación de estructuras, los organismos pueden sintetizar sus propias sustancias, reparar daños sufridos, crecer y reproducirse.

Entonces podríamos también preguntarnos: ¿Todos los organismos se nutren de igual forma? ¿Cuál es la fuente primaria de energía que usan en la alimentación? Sobre la base de este criterio, existen organismos autótrofos y heterótrofos. Los autótrofos sintetizan sus propias sustancias a partir de elementos inorgánicos, tales como luz, minerales del suelo, dióxido de carbono (CO2), agua (H2O), de ahí que no dependan de otros organismos para su nutrición.

Dentro de los organismos autótrofos, la diferencia radica principalmente en la fuente de energía que utilizan: pueden emplear la luz del Sol (plantas verdes u otros organismos que posean clorofila), por lo que son llamados fotosintetizadores o fototróficos; o la oxidación de sustancias inorgánicas (bacterias sulfurosas, férricas, nitrificantes, etc.); estos últimos reciben el nombre de quimiosintetizadores o quimiotróficos.

Todos los organismos autótrofos fotosintetizadores utilizan la luz solar como fuente de energía gracias a la clorofila, pigmento que absorbe y convierte una parte determinada del espectro de la energía luminosa de la luz solar en energía química, a través de varios procesos intermedios: degradación del agua en oxígeno e hidrógeno, eliminación del oxígeno en su forma molecular (O2) y la unión del agua con el CO2, con la posterior formación de carbohidratos. Estos compuestos se almacenan para sintetizar, en el momento requerido, proteínas y otras sustancias, utilizando para ello las sales inorgánicas obtenidas del ambiente (Fig. 1).


Fig. 1. Nutrición autótrofa fototrófica o fotosintetizadora.


El grupo de los organismos autótrofos quimiosintetizadores, no tan abundante, emplea la energía liberada por la oxidación de determinadas sustancias inorgánicas, entre las que se encuentran los compuestos de azufre, hierro, nitrógeno, y también el oxígeno. La energía obtenida de estas transformaciones químicas la utilizan igualmente para sintetizar compuestos orgánicos, a partir del CO2 y el agua que obtienen del medio en que viven
(Fig. 2).


Fig. 2. Nutrición autótrofa quimiotrófica o quimiosintetizadora.

En contraste con los organismos autótrofos, los heterótrofos son incapaces de sintetizar sus propios alimentos. Para mantener la vida ellos requieren obtener del ambiente sustancias inorgánicas, como agua y sales minerales, y además materias orgánicas prefabricadas. Por tanto, la supervivencia de los heterótrofos depende completamente de la existencia de los autótrofos, ya que estos constituyen la fuente de materia orgánica que necesitan. Por ello, en la naturaleza se establece un equilibrio dinámico entre estos organismos que facilita la existencia de ambos y, por tanto, la conservación de la vida.

El hombre y casi todos los animales son heterótrofos. En ambos, el alimento obtenido facilita energía y materiales para la formación y reparación de sus componentes. La mayoría de estos alimentos incluyen carbohidratos, proteínas, grasas, etc., los cuales no pueden utilizarse directamente, sino transformados de forma tal que las moléculas grandes sean degradadas a moléculas más sencillas. Para ello estos organismos han desarrollado adaptaciones, que comprenden los procesos de ingestión, digestión y absorción de sustancias, y permiten que estas sean distribuidas por todo el organismo.

Los hongos y muchas de las bacterias son también heterótrofos; sin embargo, carecen de un aparato adecuado para la digestión interna de las partículas de materia orgánica que encuentran en su ambiente. Estos organismos toman su alimento orgánico de sustratos muertos y se auxilian de enzimas que secretan mediante las cuales solubilizan las sustancias carbonadas y nitrogenadas de los restos de vegetales y animales, y luego las absorben.

Este tipo de nutrición se denomina heterótrofa saprofítica y es esencial para el sostenimiento del equilibrio en la naturaleza.

Existen también organismos heterótrofos parásitos. Estos viven sobre el cuerpo de otros organismos o dentro de ellos, ya sean plantas o animales, de los cuales toman directamente las sustancias nutritivas que necesitan, sin causarles la muerte inmediata. Estos organismos, a los que parasitan y de los cuales se alimentan, se denominan huéspedes u hospederos.

La división entre organismos autótrofos y heterótrofos no es tan absoluta como a primera vista pudiera parecer. Existen ciertos organismos que pueden realizar al mismo tiempo ambos tipos de nutrición, como ocurre en algunos flagelados verdes, como la euglena, y en las plantas carnívoras o insectívoras.

Puede afirmarse entonces que la nutrición y la energía tienen mucho en común, y que gracias a este importantísimo proceso todos los seres vivos pueden desempeñar su papel dentro del ciclo de la naturaleza y permitir la incorporación, transformación y utilización eficiente de la energía.