Tema 9: Las funciones vitales. La nutrición vegetal.

1. Las funciones de los seres vivos.

Todos los seres vivos se caracterizan por su capacidad de realizar las tres funciones vitales, estas son:
Nutrición: la nutrición insiste en la obtención de la materia y energía que necesita el organismo para vivir.
Relación: las relación es la captación de la información del medio que rodea al organismo y su utilización para la supervivencia.
Reproducción: la reproducción tiene como objetivo originar nuevos seres vivos de características similares a los que los han originado.




La célula, es la unidad estructural y de funcionamiento de los seres vivos y, por tanto, es capaz de realizar estas tres funciones: nutrición, relación, reproducción.
Tanto en los organismos unicelulares como en los pluricelulares, la célula puede realizar todas las funciones vitales. Sin embargo, en los organismos pluricelulares, las células tienden a especializarse y a formar parte de órganos o sistemas. De esta manera participan en la realización de algunas de las tres funciones vitales del conjunto del organismo.

2. La nutrición.

La función de nutrición de un ser vivo consiste en la incorporación y transformación de materia y energía para poder llevar acabo las actividades del organismo.

2.1. Fases de la nutrición.

Habitual mente, la nutrición de un orgamismo comprende las siguientes fases:  obtención de los nutrientes, transporte de los nutrientes hacia las células del organismo y obtención de la energía.

Obtencion de los nutrientes.

Los nutrientes son aquellos elementos del entorno que necesitan los seres vivos para realizar sus funciones vitales.

Nutrientes inorgánicos. Son sustancias sencillas que pueden encontrarse tanto en los seres vivos como en el ambiente. Son el agua, los gases y las sales minerales.
Nutrientes orgánicos. Son sustancias complejas que sólo pueden ser fabricadas por los seres vivos. Se clasifican en glucidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Transporte de los nutrientes.

En los organismos más sencillos, como los seres unícelulares, la nutrición se lleva acabo incorporando directamente del medio los nutrientes que precisa.
Por el contrario los organismos pluricelulares suelen obtener los nutrientes a través de ciertos órganos especializados, como la raíz y las hojas en las plantas o el estómago en los animales. En estos casos se precisa un sistema que transporte estos nutrientes a todas las células del organismo.
Obtención  de la energía.
Los seres vivos son capaces de utilizar diferentes formas de energía; las más habituales son: la energía de la luz, que aprovechan las plantas mediante la fotosíntesis, y la energía química contenida en los alimentos, que aprovechan los animales.

2.2. Usos de la materia y la energía. 

Los seres vivos destinan la energía a tres procesos fundamentales:
Mantenimiento de las condiciones internas: los organismos necesitan unas condiciones estables en su interior para poder mantenerse con vida.
Desarrollo: Los organismos aumentan de tamaño, pueden incrementar su número de células y reparan sus estructuras dañadas.
Movimiento: Muchos organismos se desplazan por Enmedio en el que habitan y a su vez necesitan mantener o crear algunos movimientos internos, como la circulación de sus fluidos.

Para estos fines los organismos utilizan la materia y la energía para constituir su propia materia orgánica. Esta materia orgánica está formada por moléculas orgánicas que se clasifican en cuatro grupos.
Glucidos:                                                                                             Lípidos.

Se usan para la obtención inmediata de
 energía y como reserva energética.
También constituyen estructuras, como
 la pared celular de las plantas o
 el esqueleto externo de muchos inverte-                                Los lípidos sirven para obtener y
brados, los cereales son alimentos  con                                  almacenar energía. Algunos lípidos
abundantes glúcidos.                                                             también forman estructuras, como
                                                                                             las membranas celulares. Las
                                                                                             grasas son alimentos con muchos lípidos.

Proteínas.                                                                           Ácidos nucleicos.

                               




Las proteínas tienen múltiples funciones,            Contienen la información genética
 aunque las principales son la formación             y dirigen la actividad celular,
 de estructuras y el control de las                      es decir, las funciones que reali-
 reacciones químicas de las células.                   zara cada célula y el momento de
 Las carnes son alimentos que contienen            hacerlas. Los acidos nucleicos
 muchas proteínas.                                          no se incorporan con los
                                                                     alimentos, sino que los sintetiza
                                                                     cada organismo.
   

2.3. Tipos de nutrición. 

Distinguimos distintos tipos de nutrición.
Según el modo de obtención de materia orgánica:
Autotrofa: la realizan los organismos que fabrican sus propias moléculas orgánicas a partir de materia inorgánica.
Heterotrofa: la llevan a cabo los organismos que obtienen la metería orgánica a partir de otros seres vivos a través del alimento.

Las células utilizan la energía química de las moléculas para la realización de sus procesos internos. Según el modo de extraer esta energía, la nutrición puede ser:
Aerobica: se utiliza oxigeno para romper la molécula de glucosa. Este proceso se denomina respiración.
Anacrónica: no se utiliza oxigeno para romper la molécula de glucosa. Existen diferentes forma de llevar a cabo este cometido, la mas común es la fermentación de los hongos y bacterias.

3. La nutrición de las plantas.

Las plantas constituyen uno de los grandes grupos de seres vivos mas abundantes. La nutrición de estas es autotrofa y aeróbica.

3.1. Obtención de nutrientes.

Los vegetales mas sencillos obtienen los nutrientes a través de toda su superficie, es el caso de las algas o briofitos. Otros vegetales mas complejos como los pteridofitos tienen una epidermis impermeable que les impide hacerlo, por ello cuentan con estructuras específicas; los estomas y los pelos absorbentes.

Los estomas son pequeñas aberturas en la superficie de las plantas que permiten el intercambio entre la planta y el exterior de dióxido de carbono y otros gases. Los estomas pueden regular su abertura y se encuentran en el envés de las hojas. Estos en sequía se cierran para no perder agua y en épocas de abundante agua se abren.

Estas mismas plantas absorben el agua y las sales minerales del suelo por los pelos absorbentes de su raíz. En la raíz de estas la superficie no es impermeabilizada como en las hojas sino que en estas puede pasar el agua. Los pelos absorbentes son deformaciones de la membrana celular en forma de tubo que están en contacto con el suelo y por ello incrementan la capacidad de absorción de agua.

LA FOTOSÍNTESIS.

La fotosíntesis consiste en sintetizar moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas, mediante la energía del sol.

3.2 Transporte de los nutrientes.

El sistema de transporte de sustancias en aquellos vegetales mas sencillo se realiza por difusion, es decir pasan de una célula a otra. Por otro lado  los vegetales complejos presentan unos vasos conductores que transportan las sustancias a todas las celulas.

Hay dos tipos de conductores:

-Xilema: Formado por unos haces de celulas tubulares huecas que forman los vasos leñosos. Por su interior circula la sabia bruta, es decir el agua con las sales minerlaes que han absorbido las raices, el xilema recorre desde la raiz hasta las hojas.

El floema:  Es un circuito de vasos conductores formado por celulas vivas de forma cilindrica que integran tubos fibrosos. Por el floema va la sabia elaborada que es agua con la glucosa producida por la fotosintesis. Esta sabia circula desde las hojas hasta el resto de la planta para que todas las celulas dispongan de nutrientes.

3.3. Obtención de la energía.

Todas las células del organismo necesitan disponer de pequeñas cantidades de energía para llevar a cabo las funciones vitales. Esta energía la extrae descomponiendo moléculas orgánicas, como la glucosa y liberando energia química que contienen sus enlaces. Para obtener la energía realizan un proceso llamado respiración celular.

La respiración celular.

La respiración celular es un proceso de descomposición de moléculas de glucosa que se realiza para obtener energía y gracias a la intervención del oxigeno.

Almacenamiento de la energia.

Las moléculas de ATP se encargan de distribuir la energía necesaria para la propia célula. Sin embargo cuando la energía no es usada inmediatamente, se acumula en forma de otras moléculas orgánicas muy ricas en energia química.

En los vegetales estas reservas energéticas se encuentran principalmente en forma de moléculas de almidón.

El almidón es una molécula muy grande formada por muchas moléculas de glucosa unidas entre si, llegando a fomar moléculas con mas de un millar de glucosas unidas.

En los vegetales mas complejos el almidón se puede encontrar en diversas estructuras como hojas pero también:

• Los órganos subterráneos: Dedicado especialmente a la reserva de energia, como pueden ser los tubérculos.
• Las semillas: concretamente con el albumen o endospermo, que contienen sustancias que alimentan al embrión durante los primeros dias.

Estas reservas de almidón se utilizan para permitir un rápido crecimiento de las plantas a partir de esos organos subterráneos, o a partir de las semillas en el momento de la germinación. 

El almidón es uno de los compuestos energéticos mas importantes de la nutrición humana.

Pan, arroz, patata....

Expulsión de los residuos.

Al realizar las funciones vitales se generan residuos que deben ser expulsados, ya que no pueden ser utilizados.

Los principales residuos de las plantas son lo gases, como el dioxido de carbono y el oxigeno que se eliminan por difusion al medio externo.

En los organismos sencillo la difusion se realiza desde cada celula, mientras que en las plantas mas desarrolladas se usan los estomas.

Algunas plantas de gran tamaño como los árboles presentan una epidermis endurecida e impermeable. En estos casos los estomas se desarrollan debajo de esta capa y el organismo desarrolla estructuras que ponen a los estomas en contacto con el medio, las lenticelas. Estas son interrupciones del tejido duro que envuelve los tallos y que son observables a simple vista.

Los vegetales producen otros materiales residuales que nos son tan fácilmente expulsados como los gases. Algunos de estos residuos se acumulan en el citoplasma o vacuolas. Como el caso de las euphorbias, que acumulan látex en su interior.
 En otros casos, estos materiales son expulsados de la celula a través de la membrana plasmática o bien por medio del aparato de Golgi. Es el caso de las glándulas salinas que en las plantas que habitan en habmientes salobres expulsan el exceso de sal.