Estímuls i respostes

En les darreres sessions hem treballat la nutrició com a una de les tres funcions vitals que fan els éssers vius. Però encara ens queden dos funcions importants: la relació i la reproducció.
La finalitat d'aquest post és introduir-vos en la funció de relació.

La funció de relació consisteix en percebre la informació que prové de l'ambient, el medi extern i la que prové de l'interior del cos, el medi intern i respondre als canvis que es produeixen per a poder obtenir aliments, defensar-se, reproduir-se o sobreviure.

Suposo que desprès d'haver treballat els ecosistemes pensareu que la funció de relació està més que treballada però, esteu segurs?
Tota la relació que trobem en els éssers vius és protegir-se, buscar aliment o ajudar-se mútuament?
Segur que deveu pensar en les relacions humanes com a altre possibilitat, però podria ser que hi hagués alguna cosa més?
Mireu el vídeo següent:

Com podeu explicar aquest fet? Les plantes tenen músculs? tenen nervis? Tenen sentits?
No.
Llavors com ho fan?
Bé per entendre-ho primer hem de saber què és el binomi estímul-resposta:
Quan esmento la paraula estímul, què és el primer que us bé al cap?
Alguna cosa que provoca una reacció no?
Potser calor, fred, llum intensa o foscor sobtada, podem parlar de cops o fins hi tot sons. Podem estar d'acord de què tot això són estímuls. Però d'on provenen? Provenen de dintre del cos o de fora?
Aquí ja podem identificar dos aspectes:

• Estímuls externs: aquells que provenen de l'exterior i,  
  
• Estímuls interns: aquells que provenen de l'interior.

Centren-nos en els estímuls que provenen de l'exterior veient uns exemples de com reacciona el nostre cos davant certes situacions:
Què fem quan ens cau oli bullent a la mà quan estem cuinant? Què fem quan ens apropen una espelma? o quan toquem alguna cosa que està molt freda sense esperar-ho?
Evidentment, enretirem la mà. Però perquè ho fem? Què ens fa notar que una cosa crema molt o està molt freda? Què ens fa reaccionar quan algú ens toca?
Suposo que la primera resposta que tindreu a la ment són els sentits, però que són realment els sentits i com podem relacionar tot això amb el vídeo que acabem de veure?
Us dono una pista: són també els responsables de la nutrició...
Molt bé! Les cèl·lules!
I com s'ho fan?
La idea que vull que tingueu clara és que no totes les cèl·lules són iguals i no totes tenen les mateixes funcions. Per tant, el més probable és que hi hagi cèl·lules amb "prestacions" especials que permetin notar totes aquestes coses de les que hem parlat. A aquestes cèl·lules les podem anomenar cèl·lules sensitives i normalment hi ha tantes com estímuls hi hagi.
Per tant, quan notem que alguna cosa està freda, voldrà dir que tenim una sèrie de cèl·lules a la pell especialitzades en notar precisament això: la fredor. La calor tindrà també una cèl·lula especialitzada de la mateixa manera que la té la pressió.
Això que hi hagi cèl·lules capaces de notar coses està molt bé, però com pot ser que la planta del vídeo pugui tancar les seves fulles quan nota el contacte d'un dit, si no té músculs ?
Aquí és on entrarien en lloc les cèl·lules anomenades cèl·lules efectores, és a dir cèl·lules capaces d'efectuar una resposta a l'estímul, per què clar, en els exemples anteriors identificàvem un estímul: la calor i una resposta: enretirar la mà. I en el vídeo que hem vist també hi podem identificar lo mateix:
Estímul: el contacte amb els dits
Resposta: el tancament de les fulles
Doncs bé, de la mateixa manera que les cèl·lules estan "programades" per a percebre estímuls de l'exterior també ho estan per a reaccionar davant aquest estímul.
Evidentment en els éssers vius més complexos, cada cèl·lula s'encarregarà d'una funció diferent i per tant en lloc d'haver-hi cèl·lules sensitives, hi hauran sentits i en lloc d'haver-hi cèl·lules efectores el que hi haurà seran òrgans efectors. Però en els éssers vius més senzills i sobretot en els microorganismes, les mateixes cèl·lules s'encarreguen de les dues funcions.
Per exemple: un ésser viu unicel·lular funcionarà bé en un rang de temperatura determinat de manera que si aquest varia, s'activaran diverses reaccions com pot ser entrar en hibernació en espera que hi hagi una situació millor per viure. De la mateixa manera notaran la quantitat d'humitat, la salinitat o altres factors que poden influenciar en la vida d'aquest ésser, fins hi tot aquesta capacitat de notar estímuls és la que necessària per a que captin la presència de substàncies de les quals es puguin alimentar. Així doncs, els microorganismes efectuarien la funció de relació d'aquesta manera, reaccionant als estímuls ambientals que condicionen la seva supervivència.

Però que passa amb les plantes? Doncs bé, també tenen cèl·lules especialitzades. Poden notar temperatures, quantitat de llum, humitat ambiental i fins hi tot on està la gravetat i tot això els influeix a l'hora de créixer: són els anomenats Tropismes.
Els tropismes són canvis en la direcció de creixement de la planta en resposta a diferents estímuls ambientals i que poden ser positius si la planta s'apropa a l'estímul o negatius en cas que la planta se n'allunyi:

• Fototromisme: és el moviment de la planta respecte de la llum. La tija i les fulles aniran a favor de la llum, la buscaran, mentre que les arrels s'allunyaran.

• Higrotropisme: és el moviment que fan les arrels quan perceben una alta humitat, serà doncs positiu.

• Geotropisme: és quan les arrels s'enfonsen a la terra atretes per la gravetat, és a dir es tracta de geotropisme positiu. D'altra banda la tija se n'allunyarà, per tant és geotropisme negatiu.

• Quimiotropisme: Les plantes requereixen determinades sals minerals, per tant, el creixement de les arrels també s'hi veurà afectat.

Però tot això explica el vídeo? No.
El vídeo és un cas especial que s'anomena nàstia i és la resposta d'una part de la planta a un estímul específic.
En el cas del vídeo, el tancament de la fulla és dóna al contacte d'un altre ésser, però no sols està això, el moviment dels gira-sols seguint el Sol, també són nàsties, de la mateixa manera que el moviment de les plantes carnívores en tancar les seves fulles quan nota que hi ha un insecte.


Doncs bé, en aquesta sessió hem descobert que les cèl·lules són les principals responsables de captar els estímuls i elaborar una resposta en funció sempre de les necessitats de l'ésser viu. També hem descobert com funciona la funció de relació en les plantes: els tropismes i les nàsties.
En el proper post parlarem de la funció de relació en els animals, on és molt més complex ja que entra en joc el sistema nerviós. Bé, però d'això ja em parlarem.

Nutrició autòtrofa a les plantes: la fotosíntesis

Si valorem, a nivell de diversitat taxonòmica, és a dir en funció de la quantitat de grups d'éssers vius que hi ha a la terra, la nutrició heteròtrofa seria la més abundant ja que és pròpia del regne animal, el regne dels fongs i la major part dels bacteris i dels protozous. Però tots aquests éssers vius no existirien si no fos per la nutrició autòtrofa.
Els éssers vius autòtrofs són aquells que utilitzen la matèria inorgànica, com gasos i sals minerals, i l'energia que poden aconseguir del sol o  l'energia química de determinades substàncies, per fabricar la matèria orgànica que necessiten per a realitzar els seus processos biològics. És a dir, són éssers que per a realitzar la funció de nutrició no requereixen ingerir matèria orgànica de l'exterior i per tant no necessiten de tots aquells òrgans i estructures de les quals depenen els éssers heteròtrofs.
I en què consisteix exactament la fotosíntesis?

El primer que cal dir és que aquest procés succeeix a les cèl·lules, concretament en els orgànuls cel·lulars anomenats cloroplast.
Ja vam comentar, en sessions anteriors, que els cloroplasts són orgànuls exclusius de la cèl·lula eucariota vegetal i que aquest orgànul conté una substància anomenada clorofil·la. Aquesta substància té la capacitat de modificar-se en presència de llum solar, fins al punt que si a més de llum hi ha aigua i diòxid de carboni és capaç, mitjançant una sèrie de reaccions químiques, de transformar totes aquestes substàncies en altres que la planta pot aprofitar i que la resta d'éssers vius necessita: la matèria orgànica o més concretament la glucosa.
La glucosa és un glúcid, és a dir un sucre, que desprès la planta, amb altres reaccions químiques es capaç de transformar en una altre substància anomenada midó que per a la planta és un reservori d'energia. Heu escoltat alguna vegada que les patates, l'arròs, la pasta o el pa s'han de menjar amb moderació perquè aporten molta energia per al cos? Doncs bé, tots aquests aliments tenen en comú que contenen midó, és a dir, tots aquests aliments tenen en comú que provenen del "magatzem d'energia" de les plantes.
La reacció química de la fotosíntesis és aquesta:

Fixeu-vos que la fotosíntesi necessita aigua i diòxid de carboni, és a dir, ha de captar de l'ambient aquestes dues substàncies i transportar-les a les cèl·lules exposades a la llum solar per a que aquestes puguin fer la reacció. A més, un cop feta, la planta també ha de ser capaç d'expulsar a l'exterior l'oxigen sobrant i que ja no necessita i de transportar la matèria orgànica per a que arribi a totes les cèl·lules de les plantes que desprès mitjançant la respiració cel·lular fabricaran la resta d'estructures que necessiten. És a dir, requereix d'una sèrie d'òrgans captadors de matèria, uns altres que permetin circular aquesta matèria per la planta i uns altres que permetin expulsar allò que la planta no necessita.
Veiem quins són aquest òrgans:

• Les arrels: són les encarregades de captar la humitat i les sals minerals que les plantes necessiten. Ho fan gràcies a la difusió, un procés que ja coneixem dels éssers heteròtrofs i que succeeix en uns pèls microscopis que presenta la superfície de les arrels. A aquesta barreja l'anomenem saba bruta. 

• Vasos llenyosos o xilema: es tracta d'una sèrie de tubs que s'encarreguen de conduir la saba bruta cap a les cèl·lules, on tindrà lloc la fotosíntesis.

• Vasos liberians o floema: un cop ha tingut lloc la fotosíntesis, es fa necessari distribuir tota la matèria orgànica generada per tota la planta. Això és possible gràcies als vasos liberians que condueixen el fluid enriquit en matèria orgànica o saba elaborada per tal que arribi a totes les cèl·lules.

• Tiges i fulles verdes: els teixits vegetals on té lloc la fotosíntesis són aquells, molt verds, on les cèl·lules tenen una alta concentració de cloroplasts, és a dir les fulles i tiges verdes. Una altra característica important de les cèl·lules de les fulles és la presència d'estomes. Els estomes són uns porus superficials localitzats en l'epidermis de les fulles i que regulen l'entrada i sortida dels gasos i del vapor d'aigua, és a dir funcionen com a petites bosses d'aire que s'obren i es tanquen per tal de realitzar l'intercanvi de gasos amb l'exterior.

Un cop sabem quins són els òrgans implicats en la nutrició podem descriure el procés complet:

1. L'aigua i les sals minerals són absorbides per les arrels formant la saba bruta que pujarà cap a les fulles a través dels vasos llenyosos.
2. Quan arriba a les fulles la saba bruta s'enriqueix amb diòxid de carboni gràcies als estomes i entra en les cèl·lules on gràcies a la llum solar es realitzarà la fotosíntesi en els cloroplasts que donarà lloc a glúcids i oxigen.
3. La barreja de glúcids, oxigen i aigua donarà lloc a la saba elaborada que viatjarà pels vasos liberians distribuint-se per tota la planta. L'oxigen i el vapor d'aigua sobrant serà expulsat a l'exterior a través dels estomes.

Bé, i les plantes només fan la fotosíntesis?
No. Les plantes també respiren. Les plantes també fan la respiració cel·lular als mitocondris i per tant també necessiten oxigen de la mateixa manera que ho fem nosaltres, ja que sinó no podrien fabricar tota la resta de substàncies que necessiten per desenvolupar-se
I quan ho fan? Sempre.
Tot i que la idea de que les plantes absorbeixen diòxid de carboni i expulsen oxigen durant el dia, i que durant la nit absorbeixen oxigen i expulsen diòxid de carboni, pot semblar lògica no ho és. Les plantes fan la fotosíntesis sols quan hi ha llum solar i per tant només la poden fer de dia, però respiren sempre, és a dir, durant tot el dia. El que passa és que la taxa de producció d'oxigen durant el dia és molt més elevada que la taxa de consum i per això els éssers vius autòtrofs són els principals responsables de la presència d'oxigen a l'aire i de que la resta d'éssers vius hi puguin respirar. És més, són els responsables que existeixi l'anomenada capa d'ozó, una acumulació excepcional d'oxigen que està situada a l'estratosfera (entre els 15 i 40km d'altitud) i que actua com a filtre dels raigs ultraviolats del Sol, molt perillosos per a la vida de la Terra.

Fins aquí la nutrició autòtrofa de les plantes i per tant la nutrició en general. En els pròxims post parlarem de la funció de relació i de la funció de reproducció.

Nutrició heteròtrofa: la diversitat de la natura

En la sessió anterior vam descobrir que la nutrició és un procés que implica un intercanvi de matèria i energia amb l’exterior amb la finalitat de que les cèl·lules tinguin tot allò que necessiten per efectuar les seves funcions.

També vam comentar que aquest procés és força semblant en tots els éssers vius heteròtrofs de la Terra. Recordem que un ésser heteròtrof és aquell que no es capaç de fabricar els seus nutrients i per tant els ha d’incorporar de l’exterior.  Tot i que el procés a nivell cel·lular (o micro) en aquest tipus d’éssers vius és molt i molt similar, a nivell d’organisme (o macro) la natura presenta molta variabilitat. La finalitat d'aquesta sessió és estudiar com varien els processos implicats en la nutrició en funció del tipus d'ésser viu que estudiem.

Per tal de treballar la immensa variabilitat que hi ha la natura, potser val la pena parlar per separat de cadascun dels processos implicats tot començant des d'un ésser viu complex, que es pot ser més proper a vosaltres cap a un ésser viu més senzill. Recordem els processos:

Ingestió i digestió dels aliments

La digestió és el procés mitjançant el qual els éssers vius transformen els aliments que han ingerit en nutrients que puguin absorbir per fer les seves funcions.

Un cop sabem què és la digestió, el més lògic seria veure com aquesta es produeix en els éssers viu però clar, també hem parlat d'ingestió. Tots els éssers vius ingereixen els aliments de la mateixa manera? la resposta és clara: No.

• Molts dels vertebrats, que són els animals que més coneixeu, trituren els aliments utilitzant les dents i mandíbules especialitzades desprès d'haver-lo atrapat. És més les mandíbules arriben a ser tant especialitzades que si les observem podem arribar a saber si l'ésser viu és herbívor o carnívor:

• Altres éssers vius poden xuclar directament l'aliment a través de trompes, com fan les papallones i les abelles amb les flors o poden fins hi tot perforar la pell, l'epiteli, d'altres éssers per tal d'alimentar-se dels sucs que circulen pels vasos de l'organisme, és el cas de pugons i mosquits.

• Per últim, els éssers vius més senzills, normalment aquàtics, filtren l'aliment de l'aigua a través de petites cavitats o porus replets de pels que atrapen les partícules en suspensió, és el cas dels pòlips de corall i dels porífers. Tot i que aquesta és la forma més simple d'ingestió i és pròpia dels éssers vius més senzills, també es pot arribar a donar en éssers vius més complexos com és el cas d'algunes espècies de balenes que filtren l'aigua de mar per tal d'atrapar el placton del qual s'alimenten.

Un cop sabem com atrapen l'aliment, veiem ara com el poden digerir:

Els éssers vius complexos, com nosaltres, digerim els aliments en uns òrgans especialitzats que anomenem en general aparell digestiu. Aquests aparells solen estar compostos per un tub digestiu i una sèrie de glàndules digestives que tenen diverses funcions: l'estomac que s'encarrega de transformar els aliments en nutrients, l'intestí prim que absorbeix aquests nutrients i l'intestí gros que absorbeix l'aigua i expulsa els excrements. 

• Aquest tipus de digestió s'anomena digestió extracel·lular, doncs es dóna en uns òrgans especialitzats. Aquest tipus de digestió és pròpia dels vertebrats i una gran part dels invertebrats.

• Tot i que aquest és el tipus de digestió més comuna a la natura, no és l'única. Els éssers vius més senzills, com les microorganismes (protozous) i alguns invertebrats fan la digestió dintre de la pròpia cèl·lula, sense passar per cap cavitat intermèdia. És l'anomenada digestió intracel·lular.

La circulació

Un cop els éssers vius han transformat l'aliment en nutrients, aquests han de ser transportats a les cèl·lules que l'utilitzaran per fer les seves funcions. Així mateix, és necessari que els gasos necessaris per la nutrició siguin també transportats cap a les cèl·lules i a la vegada que totes aquelles substàncies de rebuig siguin transportades de les cèl·lules cap als òrgans excretors. Bé, aquesta és la missió de l'aparell circulatori o els òrgans encarregats de la circulació. Aquesta és pot fer de tres formes diferents:

• De forma directa, passant d'una cèl·lula a l'altre a través de la membrana cap al medi que la envolta. A aquesta forma l'anomenem difusió i no sols serveix per a transportar nutrients, sinó que també serveix per transportar qualsevol tipus de substància.

• L'altre possibilitat i és la més coneguda per vosaltres és a través de vasos o tubs que conformen una circulació tancada. El líquid circulatori flueix impulsat per un cor o més cors tot arribant a tots els teixits i cèl·lules del cos sense sortir dels vasos. Els nutrients travessarien les parets dels vasos per arribar a les cèl·lules mitjançant la difusió. Segurament ja podeu dir alguns exemples... els humans, evident, però també tots els vertebrats, sí he dit tots, i alguns invertebrats.

• Per últim us deveu haver adonat que falten un gran volum d'éssers vius dels quals no sabem encara com és la seva circulació. Aquests éssers no són tant complexos com els vertebrats ni tant senzills com els microorganismes. Per tant ha d'haver una altre tipus de circulació que estigui a mig camí entre les dues anteriors. És l'anomenada circulació oberta. En aquesta, el líquid circulatori entra i surt dels vasos, passant del les cèl·lules i teixits cap a la circulació i desembocant també en cèl·lules i teixits. Aquest tipus de circulació necessita més d'un cor per tal de poder impulsar el líquid per tot l'organisme. Es pròpia d'artròpodes (escorpins, aranyes, crancs, etc.) mol·lucs i equinoderms (estrelles de mar).

La respiració

Ja sabem com ingereixen els aliments els animals, com el digereixen i com transporten els nutrients i substàncies de rebuig, però que passa amb els gasos? Tots els éssers vius tenen pulmons? La resposta és no. L'intercanvi de gasos que suposa la respiració externa o ventilació (ja sigui pulmonar o no) pot ser efectuada a la natura de formes molt diverses que varien segons sigui la complexitat de l'ésser viu:

• Difusió: tal com hem dit abans, el pas de substàncies de cèl·lula a cèl·lula no sols serveix per als nutrients originats en la digestió, també és una forma de transportar els gasos que poden passar directament del medi a les cèl·lules i viceversa. Els més senzills utilitzen únicament aquest sistema.

• Cutània. Alguns éssers vius són capaços de fer l'intercanvi de gasos directament a través de la pell, és el cas de molts cucs i amfibis. Això és possible gràcies a que els vasos transcorren tant a prop de la pell que, a través de la difusió, poden captar i alliberar els gasos.

• Branquial: Aquells animals que tenen una respiració branquial, posseeixen uns òrgans anomenats brànquies que consisteixen en uns replecs de pell molt plens de vasos sanguinis i que els hi permet captar i alliberar els gasos. En certa manera és com una evolució de la respiració cutània però molt localitzada. És pròpia dels peixos.

Traqueal: Molts insectes posseeixen una sèrie de tubs, anomenats tràquees, que condueixen l'aire cap a l'interior de l'organisme, on a través de la difusió l'organisme pot fer l'intercanvi de gasos.

• Pulmonar: Per últim, aquesta és la forma més coneguda d'intercanvi de gasos, i és a través de pulmons, unes masses esponjoses que s'omplen d'aire i que estan recobertes de vasos sanguinis. Gràcies a la difusió, aquests vasos s'enriqueixen d'oxigen i alliberen diòxid de carboni. La utilitzen els mamífers, els ocells, els rèptils i els amfibis en la seva etapa adulta.

L'excreció

L'últim procés implicat en la nutrició és l'excreció, que consisteix en l'eliminació de substàncies de rebuig originades durant la generació d'energia en les cèl·lules. Aquest procés és molt important ja que si les cèl·lules no el fessin haurien d'acumular productes tòxics que a la llarga podrien provocar molts problemes a l'organisme. I cóm fan els éssers vius aquest procés? Bé, aquest procés també depèn de quina sigui la complexitat de l'organisme:

• Difusió: Tal i com ja hem comentat abans, els productes de rebuig travessen les membranes cel·lulars cap l'exterior. És propi dels porífers i celenterats.

• Conductes excretors, alguns éssers vius com els cucs, els mol·lucs, els equinoderms i els artròpodes tenen uns conductes especialitzats en portar a l'exterior totes aquelles substàncies de rebuig que el cos no necessita.

• L'aparell excretor i les glàndules sudorípares: per últim, els vertebrats, solen tenir un aparell excretor desenvolupat que permet filtrar els líquids circulatoris, gràcies als ronyons i formar l'orina que desprès és expulsada a l'exterior a través d'una sèrie de conductes. Així mateix, alguns vertebrats són capaços de generar suor a través de la qual també expulsen moltes substàncies de rebuig.

Com heu vist, en general els éssers vius més senzills utilitzen la difusió i solen tenir els seus hàbitats al mar. Com més complex és l'organisme, més elaborat és el procés i més òrgans estan implicats. 

Però que passa amb els bacteris heteròtrofs i els fongs? 
Doncs bé, ells absorbeixen la matèria que necessiten mitjançant la difusió i expulsen tot allò que no necessiten mitjançant el mateix procés. Però no tots fan la digestió intracel·lular, si no que expulsen els enzims digestius, és a dir, les substàncies que permeten transformar els aliments en nutrients, cap a l'exterior on actuarien sobre la matèria en descomposició. Un cop aquestes substàncies han "simplificat" els nutrients aquests poden ser absorbits per les cèl·lules mitjançant la difusió. És a dir, fan una digestió externa però a diferència d'altres éssers vius no utilitzen cap òrgan especialitzat. Això fa que aquests éssers vius hagin de viure, literalment, immersos en els aliments.
Aquest és el motiu per el qual els fongs són tant importants: transformen la matèria orgànica en descomposició (excrements, fulles mortes, pels i plomes, cadàvers, etc.) en nutrients que ells poden aprofitar i a la vegada en matèria inorgànica (aigua, sals minerals, gasos, etc.) que altres éssers aprofitaran.
 

Amb aquest post ens podem fer una idea sobre quina és la variabilitat que hi ha a la natura en la forma en com els diferents nutrients arriben a les cèl·lules en els éssers vius heteròtrofs. En els pròxims post treballarem la nutrició des de el punt de vista dels éssers autòtrofs.

La nutrició

La nutrició és un concepte que utilitzem contínuament però que a l'hora de la veritat no sabem realment què significa o a què es refereix. Quan pensem en nutrició segurament ens venen al cap paraules com: dieta, endocrí, calories, menjar, aliment, aigua, sal, sucre, greixos, proteïnes..., pot ser en alguns casos digestió i fins hi tot, aquells que pensen en el procés de digestió pensaran en els excrements. Igualment segur que cap de vosaltres pensa en la suor, l'orina, l'oxigen, el diòxid de carboni o la sang, tot i que en realitat estan molt i molt relacionats. Però en quin sentit? Què tenen en comú processos com l'alimentació, la inspiració, l'excreció o la circulació amb la nutrició? Pensem:

• En la digestió ingerim aliments per tal que aquests siguin absorbits pel nostre organisme, és a dir, incorporem matèria de l'exterior.
• En la ventilació pulmonar inhalem aire, ric en oxigen i expirem aire ric en diòxid de carboni, és a dir intercanviem matèria amb l'exterior.
• En l'excreció expulsem a l'exterior substàncies que han estat processades pel nostre organisme.
• I per últim amb la circulació el nostre cos transporta i distribueix tota aquella matèria que entra i surt del nostre cos.

Suposo que ja haureu descobert quina és la relació entre aquests quatre processos: l'intercanvi de matèria (i segurament també d'energia) amb l'exterior. En això consisteix realment la nutrició, en una sèrie de processos que permeten intercanviar matèria i energia amb el medi que ens envolta.
Però amb quina finalitat?
Bé, reflexionem una mica: podríem viure sense inspirar i expirar? Podríem créixer sense menjar?
Imagineu-ho.

Això vol dir que necessitem de tot això per sobreviure, per fer les nostres funcions. És a dir, sense la nutrició no podríem construir el nostre cos: no creixeríem, no podríem reproduir-nos i fins hi tot, no podríem relacionar-nos, ja que el nostre cervell no ens funcionaria.
Així doncs, la nutrició en realitat són una sèrie de processos que consisteixen en l'intercanvi de matèria i energia amb el medi que ens envolta amb la finalitat de realitzar les nostres funcions vitals.
Bé, però quin és el responsable final de la nutrició? Com un ésser, un organisme és capaç de modificar la seva forma amb el pas del temps? quins són els responsables d'aquests canvis? Us ho imagineu? Potser us puc donar una pista: de què estem formats?
L'heu encertat: les cèl·lules.

Com el nostre cos està format per cèl·lules, són aquestes les que realment realitzen la nutrició. Els nostres òrgans el que fan es subministrar les substàncies que necessiten per fer les seves activitats i a la vegada, eliminar totes aquelles substàncies que ja no necessiten o en són tòxiques, és a dir, mitjançant la digestió, el nostre cos ingereix aliments que són transformats en nutrients que arriben a les cèl·lules gràcies a la circulació. A la vegada, amb la inspiració enriquim la nostra sang en oxigen que també arriba a les cèl·lules on desprès de determinades reaccions químiques expulsaran diòxid de carboni. Però sols expulsen això? No, també expulsen sals minerals que no necessitem i altres substàncies tòxiques com l'amoníac, que el nostre cos necessita eliminar. I com ho fa? a través de la suor i l'orina.
Així doncs, tal i com hem dit al principi, la nutrició no sols implica alimentació també implica altres processos en els que normalment no hi pensaríem però que sense ells no podríem viure.

Us heu fixat que no he utilitzat mai la paraula respiració? tot hi que he parlat d'oxigen i diòxid de carboni? Bé, això té una explicació senzilla: hem d'aprendre un nou significat per a aquesta paraula.
En biologia, amb respiració, concretament, amb respiració cèl·lular, ens referim a una reacció química que succeeix dintre de les cèl·lules, més aviat, dintre dels mitocondris i que consisteix en la transformació de l'oxigen i la glucosa (un tipus de sucre) en diòxid de carboni i en una altre substància molt rica en energia química que anomenarem ATP. És a dir, els mitocondris són els autèntics responsables de donar suficient energia a la cèl·lula per tal que aquesta es pugui reproduir i per tant pugui fer créixer els teixits i per tant el nostre cos.

En altres paraules: mengem aliments i inspirem aire per tal que els mitocondris puguin elaborar l'energia que desprès les cèl·lules utilitzaran per fer les seves funcions. O sigui que les cèl·lules són les veritables protagonistes de la nutrició, tota la resta de processos són simples tràmits que permeten que això pugui succeir.

Però, tots els éssers vius de la Terra es nodreixen de la mateixa manera? Bé, a nivell cel·lular gairebé tots, ja que totes les cèl·lules eucariotes tenen mitocondris i per tant necessiten oxigen i sucres. El que varia es la forma en com aquests nutrients arriben a les cèl·lules. És en aquest sentit on trobem una gran variabilitat a la natura. Hi han grans diferències entre plantes i animals (recordem que les plantes són capaces de fabricar els seus nutrients i la seva energia a partir de matèria inorgànica, és a dir són éssers autòtrofs, mentre que els animals són éssers heteròtrofs, necessiten incorporar-los de l'exterior).
Aquestes diferències en la forma d'incorporar les substàncies que necessiten en la nutrició estan relacionades amb la complexitat de l'ésser viu, ja que com més simples siguin més similars són entre sí els processos d'ingestió, d'intercanvi de gasos, d'excreció de substàncies i de circulació a través de l'organisme. Però d'això ja en parlarem en els pròxims posts.