Fiziologie nutrițională
introducere
Clasificarea dietelor
Animalul nu este capabil să obțină propriile substanțe nutritive din substanțe anorganice simple, ci trebuie să le absoarbă și să le transforme cu alimente. Chiar și organismele unicelulare, majoritatea și unele plante cu flori sunt dependente de preluarea componentelor complexe ale vieții cu alimentele. Acest tip de aport alimentar este cunoscut sub numele de heterotrofie, deoarece un organism se hrănește cu celălalt. Unele alge și plante primitive folosesc fotositeza pentru a crea compuși organici complexi de carbon din substanțe anorganice simple precum dioxidul de carbon și apa. Această formă de este cunoscută sub numele de autotrofie, deoarece aceste plante se pot hrăni singure și nu depind de alte organisme.
Se face distincția între trei tipuri de heterotrofie:
1. Dieta holozoică
Animalul sau planta carnivoră trăiește din material organic solid care este obținut dintr-un organism în mare parte străin.
A. Carnivor: Carnivorele se hrănesc exclusiv cu pradă vicleană, cum ar fi Lup, vulpe, câine și pisică sau cârd ca hienele și vulturii.
b. Erbivore: Se hrănesc cu plante și le digeră cu ajutorul protozoarelor și bacteriilor care trăiesc în tractul lor digestiv și sunt utile gazdei. Aceste animale includ cobai, iepuri, oi, capre etc.
c. Omnivor: Acestea sunt omnivore care consumă atât plante, cât și carne. Aceasta include atât oamenii, cât și șoarecii, șobolanii etc.
2. Nutriția saprofită
Aceasta include extragerea substanțelor organice solubile din organismul animalelor și plantelor moarte. Multe ciuperci și bacterii folosesc această formă de nutriție.
3. Dieta parazită
Aceasta include o serie de animale, plante, ciuperci și bacterii. Organismele aparținând acestui grup trăiesc într-un alt organism viu și preiau în principal nutrienți organici care sunt deja în soluție.
Considerații generale despre nutriția heterotrofă
Problema unui organism heterotrof care se hrănește cu material organic solid este obținerea substanțelor organice necesare care servesc la conservarea speciilor sale - captură (vânătoare) și apoi ingerare (înghițire).
Pentru a putea prinde mâncarea și a o livra în tractul digestiv, natura a dezvoltat o serie de instrumente precum tentaculele, colții, ghearele, forcepsele etc.
După ce alimentele intră în sistemul digestiv, încep o serie de procese fizice și chimice cunoscute sub numele de digestie. Prin procesul de digestie, alimentele solide pot fi descompuse în componente solubile care pot fi absorbite în sânge prin peretele intestinal (absorbție). Nutrienții absorbiți sunt distribuiți de intestin în corpul organismului pentru a fi preluați de diferitele țesuturi din celule. Unele celule transformă aceste substanțe în materiale organice mult mai complexe (asimilare) sau le transformă în energie (respirație celulară).
Digestie fizică și chimică
Absorbție și asimilare
Produsele finale ale digestiei sunt: Glucoza (zahărul produs de sistemul digestiv glucide), Acizi grași și glicerină (din digestia Grăsimi) și aminoacizi (din digestia Proteine). Peretele interior al intestinului prezintă un pli puternic, cu care se obține o suprafață mare pentru absorbția nutrienților. Pentru a crește în continuare zona de absorbție, numeroase vilozități asemănătoare degetelor ies în lumenul intestinal (cavitatea tubului intestinal), așa-numitele villi intestinale. Zona de absorbție este mărită de microviliți, care sunt localizați pe celulele epiteliale specializate ale vilozităților intestinale. Cu ajutorul acestei suprafețe intestinale enorm mărite, produsele digestiei pot ajunge prin peretele intestinal în limfa și vasele de sânge și în țesuturile și organele organismului. Materialul nedigerabil care nu a putut fi rupt de sistemul digestiv este drenat de colon și excretat din corp ca fecale.
Enzime
O enzimă este o proteină care accelerează reacțiile chimice din organism fără a fi modificată sau consumată în timpul reacției în sine. Enzimele funcționează foarte repede, depind de temperatură și de valoarea pH-ului și sunt întotdeauna specifice pentru un anumit substrat.
O reacție enzimatică poate continua în ambele direcții: substrat la produs sau produs la substrat, prin care direcția depinde de concentrație. Viteza reacției depinde de concentrația substratului. Rezultă că viteza de reacție este mare atunci când există o concentrație mare de substrat.
Enzimă + substrat Complex enzimă-substrat Complex enzimatic-produs Enzimă + moleculă produs
O enzimă este întotdeauna foarte specifică pentru un anumit substrat și are o zonă activă pe care se atasează molecula substratului. Unele enzime funcționează numai atunci când este prezent un cofactor. Aceste coenzime pot fi oligoelemente simple, cum ar fi ionii metalici de zinc, fier sau cupru, dar pot consta și din molecule organice complexe, cum ar fi NAD (nicotinamidă adenină dinucleotidă), care este obținută de organism din vitamina nicotinamidă (un derivat al acidului nicotinic) Respirația celulară joacă un rol important.
Cele mai importante enzime și performanța lor în tractul digestiv: