6.1: Combustibles para locomoción

Objetivos de aprendizaje

• Compara la absorción de carbohidratos en colibríes con la absorción de este y otros nutrientes.

Nutrición y producción de energía

Dada la diversidad de la vida animal en nuestro planeta, no es de extrañar que la dieta animal también variara sustancialmente. La dieta animal es la fuente de materiales necesarios para construir ADN y otras moléculas complejas necesarias para el crecimiento, mantenimiento, reproducción; colectivamente estos procesos se denominan biosíntesis. La dieta también es la fuente de materiales para la producción de ATP en las células, lo que alimenta la locomoción animal entre muchos otros procesos. La dieta debe ser equilibrada para aportar los minerales y vitaminas que se requieren para la función celular.

Requerimientos alimentarios

¿Cuáles son los requisitos fundamentales de la dieta animal? La dieta animal debe estar bien equilibrada y proporcionar los nutrientes necesarios para la función corporal y los minerales y vitaminas necesarios para mantener la estructura y regulación necesarias para una buena salud y capacidad reproductiva. Estos requisitos para un ser humano se ilustran gráficamente en la Figura 6.1.

Figura 6.1. Para los humanos, una dieta equilibrada incluye frutas, verduras, granos y proteínas. (crédito: USDA)

NOTAS

• El primer paso para asegurar que estás cumpliendo con los requerimientos alimentarios de tu cuerpo es una conciencia de los grupos de alimentos y los nutrientes que proporcionan.

Precursores orgánicos

Las moléculas orgánicas requeridas para construir el material celular y los tejidos deben provenir de los alimentos. Los carbohidratos o azúcares son las principales fuentes de carbonos orgánicos en el cuerpo animal. Durante la digestión, los carbohidratos digeribles se descomponen en última instancia en glucosa y se utilizan para proporcionar energía a través de vías metabólicas. Los carbohidratos complejos, incluidos los polisacáridos, se pueden descomponer en glucosa a través de la modificación bioquímica; sin embargo, los humanos no producen la enzima celulasa y carecen de la capacidad de derivar glucosa a partir de la celulosa polisacárida. En los seres humanos, estas moléculas proporcionan la fibra necesaria para mover los desechos a través del intestino grueso y un colon sano. La flora intestinal en el intestino humano es capaz de extraer algo de nutrición de estas fibras vegetales. El exceso de azúcares en el cuerpo se convierte en glucógeno y se almacena en el hígado y los músculos para su posterior uso. Las reservas de glucógeno se utilizan para alimentar esfuerzos prolongados, como correr a larga distancia, y para proporcionar energía durante una escasez de alimentos. El exceso de glucógeno se puede convertir en grasas, las cuales se almacenan en la capa inferior de la piel de los mamíferos para su aislamiento y almacenamiento de energía. Los mamíferos almacenan el exceso de carbohidratos digeribles para sobrevivir a la hambruna y ayudar en la movilidad.

Otro requisito importante es el del nitrógeno. El catabolismo proteico proporciona una fuente de nitrógeno orgánico. Los aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas y la degradación de proteínas proporciona aminoácidos que se utilizan para la función celular. El carbono y el nitrógeno derivados de estos se convierten en el bloque de construcción de nucleótidos, ácidos nucleicos, proteínas, células y tejidos. El exceso de nitrógeno debe ser excretado ya que es tóxico. Las grasas agregan sabor a los alimentos y promueven una sensación de saciedad o plenitud. Los alimentos grasos también son fuentes importantes de energía porque un gramo de grasa contiene nueve calorías. Las grasas son necesarias en la dieta para ayudar a la absorción de vitaminas liposolubles y la producción de hormonas liposolubles.

Nutrientes esenciales

Si bien el cuerpo animal puede sintetizar muchas de las moléculas requeridas para la función a partir de los precursores orgánicos, existen algunos nutrientes que necesitan ser consumidos de los alimentos. Estos nutrientes se denominan nutrientes esenciales, es decir, deben comerse y el cuerpo no puede producirlos.

El ácido alfa-linolénico omega-3 y el ácido linoleico omega-6 son ácidos grasos esenciales necesarios para elaborar algunos fosfolípidos de membrana. Las vitaminas son otra clase de moléculas orgánicas esenciales que se requieren en pequeñas cantidades para que muchas enzimas funcionen y, por esta razón, se consideran coenzimas. Las vitaminas pueden ser solubles en agua o liposolubles. Las vitaminas liposolubles se absorben de la misma manera que los lípidos. Es importante consumir alguna cantidad de lípidos en la dieta para ayudar a la absorción de vitaminas liposolubles. Las vitaminas solubles en agua pueden ser absorbidas directamente en el torrente sanguíneo desde el intestino. La ausencia o los bajos niveles de vitaminas pueden tener un efecto dramático en la salud. Tanto las vitaminas liposolubles como las solubles en agua deben obtenerse de los alimentos. Los minerales son nutrientes esenciales inorgánicos que deben obtenerse de los alimentos. Entre sus múltiples funciones, los minerales ayudan en la estructura y regulación y se consideran cofactores. Ciertos aminoácidos también deben obtenerse de los alimentos y no pueden ser sintetizados por el organismo. Estos aminoácidos son los aminoácidos “esenciales”. El cuerpo humano puede sintetizar solo 11 de los 20 aminoácidos requeridos; el resto debe obtenerse de los alimentos. Los aminoácidos esenciales se listan en el Cuadro 6.1.

NOTAS

• Deberías ver estos videos para conocer más sobre las vitaminas solubles en agua, las vitaminas liposolubles y los minerales.

Cuadro 6.1. Aminoácidos esenciales

Aminoácidos que deben consumirse	Aminoácidos anabolizados por el cuerpo
isoleucina	alanina
leucina	selenocisteína
lisina	aspartato
metionina	cisteína
fenilalanina	glutamato
triptófano	glicina
valina	prolina
histidina*	serina
treonina	tirosina
arginina*	asparagina
*El cuerpo humano puede sintetizar histidina y arginina, pero no en las cantidades requeridas, especialmente para niños en crecimiento.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

Resumir los papeles que desempeñan diferentes vitaminas, minerales y aminoácidos esenciales en la nutrición animal y la producción de energía.