Nutriție - Școala de chimie

nutriție

Acest articol acoperă nutriție în sens general; pentru caracteristici speciale la om, a se vedea nutriția umană.

Sub nutriție (Nutriție (Cuvânt inventat derivat din latină nutrire „Hrănește”)) se înțelege la ființele vii ca absorbția substanțelor organice și anorganice, nutrienții care pot fi prezenți în alimente sub formă solidă, lichidă, gazoasă sau dizolvată. Cu ajutorul acestor substanțe, substanța corpului este acumulată sau reînnoită și sunt acoperite cerințele de energie necesare pentru toate procesele vieții.

Ecologia examinează ceea ce cere o ființă vie asupra mediului său în ceea ce privește nutriția (autecologie), ce interacțiuni are cu alte ființe vii în ceea ce privește nutriția (sinecologie) și ce efecte au aceste relații asupra dezvoltării unei populații (demecologie sau ecologie a populației) ). În plus, aprovizionarea totală cu nutrienți (trofeul) unui ecosistem și modificările sale sunt examinate în ecologie.

Numeroase alte ramuri ale biologiei se ocupă de diferitele aspecte ale nutriției ființelor vii:

Fiziologie, în special fiziologie nutrițională: absorbție, digestie, absorbție, excreție (egestionare) și utilizare (metabolism) a nutrienților.
Etologie: modele de comportament înnăscute sau învățate ale animalelor atunci când dobândesc hrană și îngrijesc puietul.
Anatomie și morfologie: structura pieselor bucale și a tractului digestiv la animale, precum și a organelor fotosintetic active și a sistemelor de transport în plante.
Evoluție: dezvoltarea și adaptarea sistemelor nutriționale în filogenie.

Tipuri de alimente

O clasificare a ființelor vii în funcție de tipurile de hrană se bazează pe sursa de hrană, adică cu ce se hrănesc. La animale, există o legătură între spectrul lor alimentar și formarea părților bucale și a tractului digestiv. De regulă, un animal nu se hrănește cu un singur tip de alimente. Mulți carnivori, de exemplu, mănâncă plante în mod regulat, deși în cantități mici. Pe de altă parte, erbivorele nu consumă animale ca hrană.

Sufixul grecesc -fag sau. -fagos provine din greaca veche φαγεῖν phageín „A mânca” sau din greaca veche φαγον faguri „Mâncător” din. Sufixul latin -vore vine de la voro „Devorează”.

Animale

Împărțirea se face inițial în trei grupuri mari,

Herbivore (Herbivora în sens larg [1]),
Carnivor (Carnivore[2]) și
Omnivori (Omnivora),

care sunt apoi subdivizate în continuare.

Tipuri de specializare

În funcție de gradul de specializare (valența ecologică) în spectrul alimentar, animalele sunt împărțite în diferite grupuri și subgrupuri:

Generaliștii sunt animale care au o gamă largă de alimente vegetale și animale. Aceste animale sunt numite eurifag (greaca veche εὐρύς eurýs, larg, extins) sau omnivor (lat. omnis, Tot).
1. pantofag (greaca veche παντὸς pantós, totul), mâncând totul comestibil, este de exemplu carne de porc, rață sau crap.
2. polifag (greaca veche πολύς polýs, multe) sunt, de exemplu, insectivore, ungulate și pisici mari. În timp ce se hrănesc în principal cu un tip de mâncare, acceptă multe tipuri diferite de acest tip.
Specialiștii sunt animale care s-au specializat în câteva specii de animale sau plante ca sursă de hrană. Se numesc stenofag (greaca veche στενός stenós, îngust).
1. oligofag (greaca veche ὀλίγος oligos, mici) sunt, de exemplu, unele omizi sau koala, care se pot hrăni doar cu câteva specii de eucalipt.
2. monofag (greaca veche μόνος monos, singure) sunt ființe vii care sunt dependente de o singură specie de animal sau plantă ca sursă de hrană, cum ar fi unii paraziți.

Tipul de aport alimentar

Pe baza modului în care mănâncă, organismele pot fi clasificate în diferite tipuri:

Tipul de achiziție de alimente

Datorită tehnologiei utilizate pentru achiziționarea de alimente, animalele pot fi clasificate în diferite tipuri:

plante

Plantele își îndeplinesc de obicei nevoile nutriționale prin fotosinteză, sunt „auto-hrănitoare” (autotrofe). Elementele nutriționale pot fi absorbite prin intermediul moleculelor anorganice gazoase care conțin carbon, hidrogen și oxigen pentru a forma molecule organice. Sărurile nutritive (nitrați, fosfați și sulfat), precum și oligoelementele precum borul, clorul, cuprul, fierul, manganul și altele asemenea absorb plantele terestre cu apa din sol, plantele acvatice din apa din jur.

Printre protiștii autotrofi în mișcare liberă (celule unice) există și forme care se pot schimba la un mod de viață heterotrof, dacă este necesar (lipsa luminii); sunt mixotrofe sau amfitrofe, de exemplu Euglena viridis).

Printre plante există și moduri de viață care amintesc de achiziția de hrană a animalelor:

Paraziții plini sunt plante care nu pot fotosinteza și, prin urmare, derivă o parte din fluxul asimilat al plantelor gazdă prin procese de aspirație (haustoria). Aceste plante nu sunt verzi din cauza lipsei de clorofilă. Un exemplu este Rafflesia.
Semi-paraziții, cum ar fi vâsul, fac ei înșiși fotosinteza, dar iau apă și săruri nutritive din planta gazdă.
Plantele micotrofe intră în simbioze nutriționale cu ciuperci: ciupercile heterotrofe primesc asimilate de la plantă, care, la rândul lor, primesc un aport îmbunătățit de apă și sare nutritivă (plante myco-autotrofe, exemple: micoriza, licheni). Plantele mico-heterotrofe sau complet micotrofe reprezintă un caz extrem al acestui tip de dietă: nu mai sunt capabile să efectueze suficientă fotosinteză din cauza lipsei sau a unui conținut de clorofilă prea scăzut și sunt complet hrănite de partenerii lor de micoriză, de exemplu Geosiris aphylla.

Pentru a putea prospera pe soluri care nu conțin suficiente săruri nutritive azotate, au fost dezvoltate două strategii pentru plante.

Plante insectivore (colocvial „plante carnivore”), cum ar fi sundew, plantă ulcior și Sarracenia, Furtunul de apă și untul au dezvoltat diferite mecanisme de captare cu ajutorul cărora pot prinde și digera insectele.
Plantele trăiesc împreună cu organisme heterotrofe care le pot asigura nutrienții necesari:
- Leguminoasele trăiesc în simbioză cu bacteriile nodulare, care transformă azotul atmosferic în nitrați și îl transmit plantelor gazdă. Deoarece bacteriile trăiesc în creșteri mici de țesut („noduli”) la rădăcina plantei gazdă, această comunitate reprezintă o endosimbioză.
- Algele verzi unicelulare sunt endosimbionți în multe specii de corali, motiv pentru care pot prospera doar în lumină.

Păstrarea stocului

Toate organismele stochează substanțele nutritive în organitele celulare, țesuturile de stocare sau organele de stocare. În plus, în regnul animal s-au dezvoltat forme de depozitare a alimentelor:

Furajarii, cum ar fi veverița, depozitează provizii pentru iarna săracă în nutrienți.
Furnicile de recoltare (din gen Messor în Mediterana sau genul Pogonomyrmex în America de Nord) depozitează iarba și semințele de cereale în vizuină.
Albinele stochează polenul și mierea, pe care le-au făcut din nectarul de flori colectat pentru a fi conservat în stomacul de miere, în fagurii din vizuini.
În unele furnici din deșert, unele persoane, numite „vase de miere”, depozitează nectarul în stomac. Așteaptă în camere speciale până când sunt vizitați de muncitori, cărora le transmit apoi o parte din conținutul stomacului.
Furnicile tăietoare de frunze creează grădini de ciuperci în vizuină. Ca substrat pentru ciuperci, acestea au recoltat și au mestecat bucăți de frunze. Miceliul de ciuperci al ciupercilor pe care le cultivă este singurul lor aliment.

Păstrarea stocului este adesea asociată cu o utilizare extrem de economică a furajelor, în care sunt utilizate chiar și cele mai mici reziduuri. La cealaltă extremă se află animalele care își folosesc hrana foarte neeconomic și ingeră doar cantități mici dintr-o porție și lasă restul în urmă. Sunt cunoscuți sub numele de Deșeuri furajere. Mulți consumatori de fructe sunt printre ei.

Îngrijirea puietului

Animalele tinere care inițial nu se pot hrăni singure sunt fie hrănite cu un sac de gălbenuș (pește), fie hrănite de părinți. La unele păsări (porumbei), are loc o digestie preliminară în cultura animalelor părinte. Pulpa alimentară („Cultivați laptele") Se transmite animalelor tinere (trofee taxiuri). La toate animalele tetinoase, nou-născuții sunt hrăniți cu laptele din glandele mamare.

Interacțiuni în biocenoză

În cadrul unei comunități (biocenoza) unui ecosistem, multe organisme sunt dependente unul de celălalt datorită schimbului de nutrienți.

Ciclul materialului

Organismele autotrofe, cum ar fi plantele verzi, produc toate materialele organice pentru construcții și energie din substanțe anorganice dioxid de carbon, apă, azotat, fosfat și sulfat prin asimilare. Prin urmare, ei sunt numiți producători. În procesul de disimilare, unele dintre aceste substanțe sunt descompuse din nou în substanțe anorganice pentru generarea de energie.	P = producător
Organismele, de obicei bacteriile, care transformă materialul organic rezultat (cadavre, deșeuri și excreții) înapoi în sărurile anorganice de nutrienți solicitate de autotrofi, sunt denumiți agenți reducători sau distrugători. Ca organisme heterotrofe dintr-un ecosistem, împreună cu organismele autotrofe, permite un ciclu biologic închis, care este legat de ciclul geologic al materiei (vezi ciclul carbonului, ciclul azotului și ciclul sulfului):	D = distructori
Deoarece bacteriile sunt unul dintre microorganisme, ar dura foarte mult timp ca acestea să remineralizeze complet un corp mare de plante, cum ar fi un copac. Animalele și ciupercile tăie și distribuie materialul organic, astfel încât distructorii să îl poată descompune într-un timp mai scurt. Animalele și ciupercile accelerează astfel ciclul materialelor dintr-un ecosistem. Ca organisme heterotrofe, ele sunt dependente de nutrienții produși în exces de către producători, deci sunt numiți consumatori.	K = consumatori

O ierarhie a dependențelor alimentare poate fi identificată în cadrul consumatorilor unui ecosistem (a se vedea lanțul alimentar, rețeaua alimentară și piramida alimentară): consumatori de ordinul întâi (Consumatorii primari) sunt animale care se hrănesc direct de la producători (de exemplu erbivore), consumatorii de ordinul doi se hrănesc la rândul lor cu consumatori de ordinul întâi și așa mai departe, la sfârșitul acestei ierarhii se află „consumatorul final” (prădători de top).

Producătorii sunt denumiți producători primari, deoarece sunt primii din lanțul alimentar care construiesc substanțe corporale din care se hrănesc consumatorii. Deoarece consumatorii acumulează, de asemenea, substanțe corporale cu care se pot hrăni alți consumatori, acestea sunt denumite și producători secundari.

Relații și relații

Există numeroase relații unidirecționale sau reciproce între indivizii unei biocenoze, dintre care relațiile alimentare sunt cel mai bine studiate în prezent. Aceste relații sunt eficiente nu numai la nivelul individului, ci și la nivelul populațiilor speciilor individuale ale unui ecosistem: aprovizionarea cu substanțe nutritive influențează nu numai supraviețuirea și capacitatea de reproducere a individului (fitness), ci și dezvoltarea densității populației unui ecosistem. Specii dintr-un ecosistem:

Pro-, para- și metabioză: A → (+) B: ființe vii sau de tip A alimentează ființele vii sau de tip B cu alimente, ceea ce crește performanța lui B.
Antibioză: A → (-) B: A se hrănește cu B, care dăunează lui B.
Abioza: A → (0) B: Prezența A în același habitat (biotop) nu are nicio influență asupra B. (Acest lucru este de obicei dificil de dovedit în ecosistemele naturale datorită numeroșilor parametri și relații necunoscute).

Interrelatii În majoritatea cazurilor, există numeroase interacțiuni între indivizii dintr-un ecosistem. Relațiile alimentare pot fi, de asemenea, combinate cu alte interacțiuni: De exemplu, albina obține polen și nectar de la planta cu flori ca hrană și permite polenizarea florii.