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.
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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.

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