Nutrizione: Introduzione alla Biologia

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Nutrizione

• La nutrizione è indispensabile per la sopravvivenza dell'individuo eterotrofo
• La nutrizione consiste in diverse fasi: ingestione, digestione, assorbimento, assimilazione e accumulo, egestione
• In base alle dimensioni dell'alimento ingerito, gli animali si dividono in microfagi (protozoi che si nutrono di particelle molto piccole) e macrofagi (animali che si nutrono di alimenti grossolani)
• In base alle modalità mediante le quali viene ottenuto l'alimento, gli animali si dividono in:
  • Filtratori (sospensivori): organismi che filtrano le particelle solide in sospensione nell'acqua
  • Deposivori: organismi acquatici che utilizzano la frazione di sostanza organica derivante da resti vegetali, animali e batterici
  • Detritivori: organismi terrestri che utilizzano la frazione di sostanza organica derivante da resti vegetali e animali presente nel terreno
  • Brucatori: alcuni echinodermi come i ricci di mare o molluschi gasteropodi
  • Fluid feeders: succhiano o lambiscono fluidi come la linfa, il sangue o il nettare
  • Predatori: platelminti, ragni e altri animali che cacciano attivamente le loro prede
  • Necrofagi: organismi che si nutrono di carcasse

Digestione e Assorbimento

• La digestione è il processo attraverso il quale le molecole complesse (carboidrati, grassi, proteine) sono demolite in molecole semplici (monomeri) al punto da essere rese disponibili per l'assorbimento da parte dell'animale
• La digestione può essere endocellulare (come nei protozoi e poriferi) o extracellulare (come negli animali bilateri)

Sistema Nervoso

• Il sistema nervoso è necessario per percepire le caratteristiche fondamentali dell'ambiente esterno e reagire in modo adeguato ai differenti stimoli
• Il sistema nervoso può essere più o meno semplificato a seconda dei gruppi animali
• Negli animali bilateri, il sistema nervoso è strutturato con una parte anteriore, destra, sinistra e posteriore
• Le strutture sensoriali sono quelle strutture che ci danno informazioni derivanti dall'ambiente esterno o interno e possono essere unicellulari o pluricellulari
• I recettori nervosi possono essere divisi in tre grandi gruppi a seconda dell'origine dello stimolo:
  • Estereocettori: situati vicino alla superfice esterna, rilevano stimoli esterni
  • Interocettori: situati all'interno dell'organismo, rilevano stimoli interni
  • Propriocettori: collegati ai muscoli, rilevano stimoli relativi a movimento e posizione del corpo

Struttture Sensoriali

• I fotorecettori sono responsabili della percezione di energia luminosa e possono essere:
  • Macchie oculari: strutture presenti in diversi gruppi animali che rilevano solo l'intensità e la direzione di una fonte luminosa
  • Ocelli: presenti nei cnidari, policheti, molluschi, aracnidi, esapodi e asteroidei, possono formare un'immagine non nitida
  • Occhi a camera: presenti negli animali con una struttura più complessa, possono discriminare movimenti e distinguere oggetti piccoli
  • Occhi composti: presenti negli artropodi, sono costituiti da diverse unità disposte in modo geometrico che prendono il nome di ommatidi
• I chemiorecettori hanno la capacità di percepire molecole chimiche e la composizione chimica dell'ambiente
• I meccanorecettori avvertono stimoli meccanici che provocano deformazioni fisiche della loro membrana
• I fonorecettori sono responsabili della comunicazione tramite emissione e percezione di suoni
• I termorecettori, osmorecettori, elettrorecettori, igrorecettori e nocicettori hanno la capacità di percepire stimoli termici, di concentrazione di soluti, elettrici, di umidità e di danno tissutale rispettivamente

Sistema Endocrino ed Esocrino

• Il sistema endocrino è costituito da cellule, ghiandole e organi con funzione secretoria, localizzati in vari distretti corporei, che interagiscono e comunicano tra loro tramite segnali chimici
• Il sistema endocrino genera una risposta lenta e si occupa del controllo di processi di lunga durata (crescita, muta, metamorfosi, riproduzione)
• Gli ormoni hanno una varietà di funzioni:
  • Ruolo fondamentale nei processi riproduttivi, nella crescita e nello sviluppo degli organismi
  • Coadiuvano l'omeostasi, quindi mantengono stabili le condizioni fisiologiche degli organismi
  • Regolano le risposte fisiologiche degli organismi all'ambiente esterno
• Il sistema esocrino è costituito da ghiandole esocrine specializzate che secernono sostanze urticanti, velenose, ripugnanti per proteggersi dai predatori, o sostanze odorifere che mediano la comunicazione tra gli organismi.### Comunicazione Chimica
• I sinomoni sono composti volatili utili per l'organismo che li emette e per l'organismo che li riceve
• Vengono rilasciati da piante infestate da fitofagi e attirano i loro nemici naturali
• Sono anche emessi dai fiori per attirare gli insetti pronubi

Apneumoni

• Sono composti volatili emessi da materiali non viventi (legno marcio o escrementi)
• Sono utili agli organismi che li ricevono e vengono usati come messaggeri chimici da specie sociali, predatrici o parassite

Antiferomoni

• Sono composti utilizzati per l'isolamento riproduttivo
• Inibiscono i maschi eterospecifici

Sistema Circolatorio

• Il sistema circolatorio è un sistema specializzato che permette di rendere più efficienti gli scambi tra ambiente interno ed esterno
• È costituito da un organo propulsore muscolare (cuore) che fa spostare un liquido all'interno di un sistema di vasi tubolari comunicanti
• Le componenti fondamentali del sistema circolatorio sono il cuore, i vasi, le valvole, il sangue o emolinfa, cellule e pigmenti respiratori
• Il sistema circolatorio chiuso presenta vasi di calibro diverso, il cuore pompa il sangue in vasi (arterie) fino ai capillari e dai capillari ritorna al cuore tramite le vene
• Nel sistema circolatorio aperto, l'emolinfa viene riversata all'esterno in spazi (seni o lacune dell'emocele) fra gli organi

Sistema Respiratorio

• L'apparato respiratorio è una struttura che serve per far entrare ossigeno all'interno dell'organismo
• L'ossigeno deve essere introdotto continuamente e non viene accumulato
• Il principio fisico che regola il passaggio di gas attraverso una superficie/membrana è la diffusione
• La velocità di diffusione è direttamente proporzionale all'area coinvolta negli scambi e al gradiente di concentrazione
• Gli scambi avvengono in modo controcorrente rispetto all'aria o all'acqua
• Le membrane degli organi respiratori devono essere il più sottili possibili e il più estesi possibili

Tipi di Respirazione

• Respirazione cutanea: richiede o dimensioni ridotte protozoi o un'elevata superficie corporea
• Respirazione tracheale: tipica degli insetti, presenta delle introflessioni cuticolari che ricoprono tutto il corpo dell'animale
• Respirazione branchiale: si formano le branchie (esterne) in ambienti acquatici e polmoni e trachee (interne) in ambienti terrestri

Scopri le basi della nutrizione, come gli esseri viventi eterotrofi ottengono energia e sostanze nutrienti per sopravvivere e funzionare correttamente