9.2: De la boca a la molécula - digestión
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Si bien las plantas pueden producir su propia energía utilizando el proceso de la fotosíntesis, los animales (y otros organismos que no pueden hacer la fotosíntesis) deben comer para obtener energía de las moléculas de los alimentos. Al igual que la energía se puede almacenar en el enlace químico entre el segundo y tercer fosfato de una molécula de ATP, la energía también se puede almacenar en los enlaces químicos que componen las moléculas de los alimentos. La mayor parte de la energía que utilizamos proviene de moléculas de glucosa, un azúcar simple.
La energía alimentaria es la energía química que los animales (incluidos los humanos) obtienen de sus alimentos a través del proceso de respiración celular. La respiración celular implica ya sea unir el oxígeno del aire con las moléculas de los alimentos (respiración aeróbica) o reorganizar los átomos dentro de las moléculas en ausencia de oxígeno (respiración anaeróbica).
Los humanos y otros animales necesitan una ingesta mínima de energía alimentaria para mantener su metabolismo y para impulsar sus músculos. Los alimentos están compuestos principalmente de carbohidratos, grasas, proteínas, agua, vitaminas y minerales. Los carbohidratos, las grasas, las proteínas y el agua representan prácticamente todo el peso de los alimentos, con vitaminas y minerales que representan solo un pequeño porcentaje del peso. De hecho, los carbohidratos, las grasas y las proteínas comprenden el noventa por ciento del peso seco de los alimentos. Los organismos obtienen energía alimentaria principalmente de carbohidratos y grasas presentes en la dieta, y en menor medida proteínas y otras moléculas orgánicas. Algunos componentes de la dieta que proporcionan poca o ninguna energía alimentaria, como el agua, los minerales, las vitaminas, el colesterol y la fibra, aún pueden ser necesarios para la salud y la supervivencia por otras razones. El agua, los minerales, las vitaminas y el colesterol no se descomponen; son utilizados por el cuerpo en la forma en que son absorbidos, por lo que no pueden ser utilizados como energía. La fibra, un tipo de carbohidrato, no puede ser completamente digerida por el cuerpo humano por lo que la energía no se libera de la fibra cuando se digiere. En cambio, se mueve en su mayoría intacta a través del sistema digestivo.
Después de que te metes comida en la boca, comienzas a descomponerla mecánicamente usando tus dientes. Las enzimas en la saliva también comienzan a descomponer las moléculas de los alimentos. Después de tragar su comida, se descompone aún más por enzimas adicionales en el estómago, seguidas por el intestino delgado. En el intestino delgado, el alimento completamente roto se absorbe en la sangre. La mayoría de los nutrientes (alrededor del 95%) son absorbidos en el intestino delgado. El agua se reabsorbe del material restante en el colon. Después los residuos residuales se eliminan durante la defecación.
Una vez en el torrente sanguíneo, los nutrientes ingresan a las células individuales. La glucosa es demasiado grande para difundirse a través de la membrana celular y normalmente es transportada dentro de las células por proteínas. Después de que las moléculas ingresan a una célula, se puede completar el proceso de descomposición para producir energía en forma de ATP.