MODULO III UNIDAD 4 CAPITULO 3
2. PROCESOS HETEROTROFOS
Las células heterótrofas son en muchos sentidos lo contrario de las
autótrofas. Necesitan alimentarse de sustancias orgánicas, típicamente
azúcares, como fuente de energía (regla 2) y de algunos amino-ácidos
esenciales, vitaminas, etc. que no consiguen sintetizar o que por
errores evolutivos han perdido la capacidad de sintetizar. Se las
tienen que producir otras "fábricas" autótrofas y/o heterótrofas, segun sea su oficio. Si
el oficio del organismo es el de herbívoro, necesita de autótrofos.
Si es carnívoro, necesita de heterótrofos. Si es descomponedor, puede
ser uno de ambos y en algun caso, los dos. Este es el motivo por el
cual se forman las cadenas alimentarias o tróficas.
"FABRICAS" HETEROTROFAS EN HERBIVOROS. No hay una típica "fábrica"
herbívora: son "complejos o parques industriales". No podemos encontrar
en el ganado bovino o lanar ninguna célula bovina o lanar que reciba
pasto y genere leche o lana. Encontramos, sí, en los tres o cuatro estómagos de los rumiantes
otras fábricas unicelulares, denominados bacterias y protistas celulosolíticos,
que son las verdaderas fábricas heterótrofas herbívoras, aunque la
leche no es el producto final. En cambio lo es el ácido acético,
el propiónico, etc ("ácidos grasos livianos").
BACTERIAS, PROTISTAS
Pasto ------------------------------------ Acidos grasos livianos+
otros
BOVINO Acidos
grasos livianos------------------------------------ Lactosa + Crema
+ otros
Queda claro que el bovino, por ejemplo, es un complejo indus- trial. Dentro
de sus estómagos viven bacterias y protistas que reciben pasto y
dan ácido acético y el bovino propiamente, recibe ese ácido acético
y lo transforma fundamentalmente en leche. Si se le mete un tubo por
la boca a la vaca que llegue hasta los estómagos y por ese tubo
se la alimenta de vinagre (ácido acético), la transformación de
vinagre en leche es espectacular. Lynn
Margulis nos enseña que la célula eucarionte moderna era una célula con
DNA fragmentado primitiva + un simbionte procarionte, la mitocondria, que
le permite aprovechar el oxígeno tóxico.
Por analogía, el bovino es un mamífero + múltiples simbiontes celulosolíticos
en sus estómagos, que le permiten aprovechar los pastizales de celulosa
generalmente indigerible, además de los azúcares digeribles. Estos
casos de simbiosis de un ser viviente más grande que digiere sus alimentos
con la ayuda de seres vivientes más chicos, son habituales. Es difícil
encontrar en la naturaleza, seres más avanzados que no sean parasitados
por organismos de menor tamaño.
PRIMER TIPO DE FABRICAS ANAEROBIAS EN HERBIVOROS La ingesta es de
azúcares, celulosa, urea y otras fuentes de nitrógeno no proteico
y proteína. En el rumen vacuno
CELULOSA
-------------------->> ACIDOS GRASOS RAMIFICADOS + CH4
OTROS UREA-------->>
NH3 ------->>-AMINO-ACIDOS------>>PROTEINA UNICELULAR
TA
ROGERS THE METABOLISM OF RUMINANTS SCI AMER 198(2),34-38,1958
Por proteina unicelular se entiende la que constituye la biomasa del
microoganismo. Debe destacarse que la urea no se elimina con la orina
sino que se incorpora a la saliva, con lo cual el bolo alimenticio
contiene una dosis adicional de nitrógeno para los organismos del
rumen, que con ella sintetizan sus propias proteínas. Así se
explica que los rumiantes sobrevivan con escasa ingesta de nitrógeno
proteico y que no necesiten amino ácidos esenciales.
SEGUNDO TIPO DE FABRICA AEROBIA EN HERBIVOROS ----- energia
+ CO
ACIDOS GRASOS LIVIANOS ----- lactosa, crema, otras grasas PROTEINA
UNICELULAR --AA --------Síntesis de tejidos urea
residual a la saliva
AA significa amino-ácidos.
El elefante, el hipopótamo,el rinoceronte, la jirafa, el equino,
la llama, la oveja, las aves de corral, los colibrís, muchos monos,
muchos lagartos, las abejas, los termes, son todos ellos similares
al bovino en que nunca ingieren carne. La contribución de los
herbívoros es absolutamente esencial para generar una cadena trófica
importante, porque los carnívoros jamás podrían llegar a utilizar
directamente la energía solar acumulada por los fotosintetizadores.
Si alguna especie superase en hipótesis esa situación, sus individuos
acabarían comiéndose entre ellos hasta extinguirse. Elabore usted
la idea de que si no hubiera habido herbívoros antes, los carnívoros no
hubiesen podido aparecer sobre la corteza terrestre. Pero ya hemos
estudiado que los carnívoros son indispensables para reciclar con
rapidez los herbívoros que mueren (lectura 34) Reflexione
sobre las dos fotos del petiso
engulléndose al grandote. (pág.---) Contestación al final de módulo.
FABRICAS HETEROTROFAS EN CARNIVOROS. Estas fábricas son las que, comparativamente,
tienen menos problemas, pues entre los materiales que reciben se encuentran todos los
necesarios, sin necesitar suplementos ni factores de crecimiento.
Como las estructuras que ingieren son muy similares a las estructuras que
ellas mismas edifican, toda la tarea es desconstruir las cadenas
de biomoléculas ingeridas para reconstruír o encadenar de vuelta
las biomoléculas según las indicaciones del mensaje genético propio. Esto se suele
hacer en distintos tejidos del mismo organismo por división de
trabajo. Por eso señalamos antes que las fábricas aportan materiales
a otras alejadas de las primeras. Los materiales más complicados de proveer,
que son los amino-ácidos, que se obtienen mediante las proteasas presentes
en todo organismo vivo. Las grasas de las carnes ingeridas son
fáciles de mantener como reserva. Recordemos que las grasas acumulan
el doble de energía aprovechable que los glúcidos o los prótidos.
Así que metabólicamente, la tarea de las fábricas ubicadas en carnívoros
es la más aliviada. Por otro lado, no todas son ventajas para los
carnívoros, como lo muestra la pirámide alimentaria, fig.----.
UN EQUIPO TRASCENDENTAL EN TODAS LAS FABRICAS EUCARIONTES: LAS MITOCONDRIAS
La célula-fábrica tiene orgánulos o equipos muy interesantes, fig.MGHSTE
T2. pág 612 Son ellos la membrana celular que limita el
sitio de las fábricas (el cerco), el flagelo con sus microtúbulos
en la disposición 9 + 2, o----------, el cuerpo basal y centríolo
con sus microtúbulos en la disposición por tripletes, o ---- ------, los
poros octogonales o --------------, los nucleolos o ------------------,
las lisosomas o ----------------------, los cromosomas
o mensajes maestros de la información sobre duplicación, los
retículos endoplasmáticos con los ribosomas o talleres de confección
de proteínas según plano, los componentes de Golgi o --------------------,
y las mitocondrias o acumuladores de ATP. No podemos ignorar este
equipo básico de la fábrica. mghste t2 p612.
En todas las fábricas consideradas, la energía se obtiene directamente
del sol o indirectamente de reservas químicas, por vía ya sea anaeróbica o aeróbica. En las fábricas
aeróbicas, la moneda con la cual se contabiliza la energía es el
ATP (adenosin-tri-fosfato). Ella configura la caldera y se sintetiza
enzimáticamente a través de cierto número de reacciones de oxidación de
diversos ingredientes asimilados y combinados al final en este compuesto
químico, el ATP, que no deja que suba la temperatura al oxidarse. Es
un sistema autoorganizado tal, que si hay mucho material a oxidar,
en lugar de subir la temperatura, perderse como calor y arruinar los
materiales de fábrica, sube el inventario de ATP, la moneda de energía.
Cada vez que en una fábrica se precisa energía, se acude a ese
inventario de ATP. A veces la selección natural encontró mejores
maneras de efectuar reacciones; mejor significa con menos ATP. Las
fábricas que hacen lo mismo que otras, con menos ATP, tienen obviamente
mayor valor de supervivencia si todos los demás factores fuesen iguales.
Como un ejemplo vamos a considerar el inventario de ATP y las reservas
de grasas de la fábrica. La grasa es básicamente CHO, no tiene N. Cuando
le llega grasa a una fábrica desde el entorno, el O y el H se transforman
en agua y el C se transforma en CO2 . La moneda de energía
aumenta su inventario: hay más ATP. Un químico explicaría que la oxidación
de la grasa es exotérmica o exoergónica, o sea que genera energía.
Pero ahora sucede que la fábrica tiene problemas con su cerco, con
motivo de cambios de temperatura, del engorde y de las duplicaciones en
marcha; y tiene que fabricar urgentemente ciertos tipos de grasas insaturadas
(ver pág.----). Busca ATP del inventario y con moléculas sencillas
de CHO recombina la grasa necesaria segun las indicaciones que están en los planos
de obra, oportunamente disponibles. Los planos de obra son las biomoléculas
informáticas de RNA-m. Pero la fábrica se encuentra tambien en plena
tarea de emplear CHO para fabricar carbohidratos y de emplear CHON
con fósforo (P), azufre (S), etc., para fabricar proteínas, DNA, RNA.
Con lo cual se entiende que los átomos de CHNPS están continuamente interviniendo
en estructuras que se arman y desarman con la libertad que les
da un buen inventario de ATP y una buena eficiencia en su uso.
La fábrica sigue con sus tareas comandadas por el mensaje genético
puesto que aunque todas las enzimas y proteínas estructurales se armen
y desarmen, se fabrican siempre igual pues el mensaje genético es
siempre igual. Esto resultó ser asombroso para los químicos de épocas en
que nada se sabía de la homeocaja y mecanismos similares. Las
macromoléculas de los laboratorios eran siempre diferentes, más
cortas, más insaturadas, más ramificadas, que otras de la misma experiencia. Las
de la vida eran siempre iguales, de igual peso molecular, etc. Explique
usted el por qué de esa diferencia que asombraba a los químicos. CAFDM.-
LECTURA 57
J. TYLER BONNER, P 177
En el caso de las plantas carnívoras siguen siendo fotosintéticas
y desarrollan proteasas como los animales con las cuales acceden
a fuentes de fósforo y de azufre que son su recurso escaso. CRITICA
La idea de dividir las células entre autótrofas y heterótrofas y
dentro de éstas en herbívoras y carnívoras no es del todo defendible, pues
esas células pertenecen a organismos que tienen muchos tejidos que
muy poco se enteran si el organismo es de un tipo u otro. El tejido
pulmonar, o el circulatorio, o el hepático, o el conjuntivo, no
difiere demasiado en un mamífero herbívoro y un mamífero carnívoro. Sin
embargo hay decenas y aún centenas de tejidos diferentes, que mal
se podrían siquiera listar en un texto como éste. Entre los animales
las células se dividen fundamentalmente en dos clases, células
fijas y móviles. -
LECTURA 58
ALEXIS CARREL - LA INCÓGNITA DEL HOMBRE, Joaquín Gil, 1953
Al considerar las diferentes maneras como fluyen de un lado al otro
las células que durante el estado embrionario son precursoras de los
nuevos •rganos a formar, merecerían ser clasificadas de móviles. Hay
que tener en cuenta que las proteínas adhesivas CAM no existen primitivamente
pero que a una cierta altura empiezan a ser genradas, momento en que
actúan como freno a los desplazamientos y empiezn a fijarse los diferentes
órganos. El tiempo del cual disponen las células para reacomodarse
se debe aprovechar plenamente, por lo cual las etapas embrionarias
iniciales tienen una dinámica realmente ágil.
CONCLUSIONES RAZONADAS
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