Homeostasis y Metabolismo

La homeostasis es el conjunto de mecanismos que tienden a mantener estables las condiciones internas de un organismo con el fin de asegurar la realización de sus funciones metabólicas. Es una característica fundamental de los seres vivos. Es el resultado de la regulación de los intercambios y las transformaciones de la materia y la energía mediante complejos mecanismos de percepción de los cambios en el entorno (interno y externo) y la elaboración de respuestas.

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo en las células y permiten a un organismo mantener su vida. El metabolismo se divide en 2 procesos:

• Catabolismo: Libera energía, permite a la célula obtener sustancias simples a partir de otras complejas.
• Anabolismo: Consume energía, es el conjunto de procesos metabólicos en los que las células fabrican sustancias complejas a partir de otras más simples.

Tipos de Nutrición

Existen dos formas de nutrición:

• Autótrofa: Incorporan materiales simples y con ellos producen las biomoléculas que constituyen sus alimentos (plantas, algas y algunas bacterias). Poseen clorofila, que les permite captar la energía solar y mediante la fotosíntesis elaborar glucosa a partir del agua y el CO₂.
• Heterótrofa: Incorporan alimento mediante la ingestión de otros seres vivos o de sustancias elaboradas por ellos. Los nutrientes contenidos en los alimentos les aportan la materia prima para los procesos de síntesis de biomoléculas y para los procesos catabólicos.

Sistemas Digestivos

Sistema Digestivo Completo

Un sistema digestivo completo es aquel que tiene boca y ano, además de todos los órganos que lo forman:

• Boca: Posibilita la captura del alimento.
• Estómago: Donde se produce la digestión.
• Glándulas anexas: Secretan enzimas y otras sustancias digestivas.
• Intestino: Donde se absorben los nutrientes.
• Tramo final: Donde se produce la materia fecal y es eliminada.

Sistema Digestivo Simple

Los sistemas digestivos simples no presentan todos los órganos digestivos, tienen un único orificio mediante el cual llevan a cabo funciones digestivas y de transporte.

Ejemplos de Sistemas Digestivos

Pólipos y Medusas

Cuerpo simple, constituido por dos capas de tejido separadas por una masa gelatinosa llamada mesoglea que rodea la cavidad gastrovascular a partir de una única abertura que oficia de boca y ano.

Planarias

Gusanos planos de agua dulce. Presentan un mayor nivel de complejidad que los cnidarios, poseen una cefalización rudimentaria donde se concentran células sensoriales. La cavidad digestiva se ramifica por todo el cuerpo y en su parte anterior presenta órganos especializados en capturar alimentos. Poseen un único orificio de entrada y salida de alimentos y una faringe que se expande al exterior y actúa succionando y absorbiendo el alimento triturado. No poseen un sistema circulatorio diferenciado.

Caracoles

Su sistema digestivo posee dos orificios, en la boca cuentan con una rádula formada por púas, con la que raen las plantas o algas. El tracto presenta glándulas salivales, esófago, estómago, un hepatopáncreas y el intestino. Sistema circulatorio abierto, formado por un corazón con dos cavidades y vasos que se ramifican.

Saltamontes

Sistema digestivo completo, con órganos bien diferenciados. Cortan y trituran plantas con las mandíbulas que poseen en su cavidad bucal. Tienen un par de antenas con papilas gustativas. Debido a la conexión directa entre el sistema excretor (consiste en un conjunto de delgados conductos ciegos llamados tubos de Malpighi) y el digestivo, la materia fecal y los desechos metabólicos son eliminados a través del ano. Sistema circulatorio abierto. Sistema respiratorio constituido por una red de tubos llamados tráqueas.

Digestión y Nutrientes

La obtención de nutrientes se da a partir de la incorporación de alimentos que aportan:

• Carbohidratos (monosacáridos)
• Proteínas (aminoácidos)
• Lípidos (ácidos grasos más glicerol)

Estos son llamados macromoléculas ya que se degradan o desarman para obtener energía y para que formen parte de las estructuras celulares. Estos brindan la materia prima para la síntesis de estructuras y para la obtención de energía. También se obtienen vitaminas, sales minerales y agua.

Procesos Fundamentales del Sistema Digestivo

1. Macerar los alimentos ingeridos.
2. Producir las enzimas y otros compuestos que actúan en la degradación de sustancias.
3. Degradar sustancias de los alimentos ingeridos.
4. Transportar los nutrientes resultantes a la sangre.
5. Eliminar las sustancias que no fueron absorbidas.

Etapas de la Digestión

Boca

• Digestión mecánica: Trituración y maceración junto a los movimientos peristálticos desplazan los alimentos hacia los jugos gástricos, se forma el bolo alimenticio y se produce la deglución, que es el paso desde la boca a la faringe.
• Digestión química: La saliva, compuesta por amilasa salival y agua, degrada el almidón, rompe la molécula y la transforma en dos moléculas más pequeñas: la dextrina y la maltasa.

Estómago

• Digestión mecánica: Se refiere a los movimientos peristálticos que realiza el estómago para mover el bolo alimenticio, que dentro de él se llama quimo (se licúa).
• Digestión química: Se refiere a la degradación de los alimentos debido a diversas enzimas como la pepsina (para las proteínas) obteniendo péptidos y proteínas pequeñas, la lipasa gástrica (para las grasas) obteniendo ácidos grasos y glicerol, y a la secreción de ácido clorhídrico (HCl) por medio de las células parietales para ayudar a digerir los alimentos. El ácido clorhídrico no produce daños en las paredes del estómago porque las recubre una mucosa resistente, pero puede debilitarse y producir úlceras.

Esófago

• El esófago es un tubo que se contrae peristálticamente y es solo camino de paso de los alimentos desde la boca hasta el estómago.
• Digestión química: No existe.

Estómago (funciones adicionales)

• Es un órgano musculoso, de manera que gracias a sus contracciones es posible que se complete la acción digestiva mecánica.
• Posee dos esfínteres: el cardias, que es el que separa el estómago del esófago, y el píloro, el cual separa el estómago del duodeno.
• El interior está cubierto por una mucosa que se encarga de la producción de enzimas capaces de continuar el proceso de la digestión.
• Almacenamiento temporal del alimento.
• Digestión química de las proteínas.
• Mezclar el bolo alimenticio con la secreción gástrica, hasta que se obtiene el quimo.

Esófago (funciones adicionales)

• Llevar la comida de la boca al estómago.
• Servir de camino para que se termine de formar el bolo alimenticio antes de llegar al estómago.
• Es un conducto o músculo membranoso que se extiende desde la faringe hasta el estómago. En el cuello se encuentra detrás de la tráquea y justo delante de las vértebras; en su camino por el tórax, el esófago sigue detrás de la tráquea. Antes de terminar en el estómago, este órgano tiene que atravesar el músculo diafragma, que separa el tórax del abdomen: a este punto se le conoce como cardias.