fac - alimento e combustível

Alimento e CombustívelMSc. Charles F. Ferreira – FAC

Alimento e Combustível:

Energia (sobrevivência e processos físicos, contração muscular, etc.

Matéria-prima para formar e manter o mecanismo celular metabólico.

Crescimento e reprodução.

Plantas: energia solar e CO2 atmosférico para síntese de açúcares e demais compostos;

Animais: compostos químicos para fornecer energia e materiais estruturais.

Obtenção: diretamente dos vegetais ou de outras substâncias orgânicas.

Relação: animais x compostos orgânicos x plantas x luz solar.

Exceções para dependência da luz solar: profundezas oceânicas – adaptação: comunidades e características químicas, geotérmicos.

Em relação ao alimento, existem 3 aspectos importantes: CAPTURA, DIGESTÃO e NUTRIÇÃO.

Captura de alimentos: Aquisição e ingestão de alimentos: por meio de uma diversidade de métodos mecânicos, que

determinam a natureza do alimento que um dado animal pode obter e utilizar.

Tipo de Alimento Método de Alimentação Animais que utilizam

Pequenas Partículas Vacúolos digestivos

Uso de cílios

Armadilhas mucosas

Tentáculos

Cerdas, Filtração

Amebas, radiolários

Ciliados, esponjas, bivalves, girinos

Gastrópodes, tunicados

Pepinos-do-mar

Pequenos crustáceos, arenque, baleias, flamingos, procelárias

Grandes partículas ou massas Ingestão de massas inativas

Raspagem, mastigação, perfuração

Captura e deglutição da presa

Que se alimentam de detritos, minhocas

Ouriços-do-mar, caracóis, insetos, vertebrados

Celenterados, peixes, cobras, aves, morcegos

Fluídos ou tecidos moles Sução de seiva de plantas, néctar

Ingestão de sangue

Sucção de leite ou similares ao leite

Digestão externa

Através da superfície corpórea

Pulgões, abelhas, beija-flores

Sanguessugas, carrapatos, insetos, morcegos

Jovens mamíferos, filhotes de aves

Aranhas

Parasitas, tênias

Matéria orgânica dissolvida

Suprimento simbiótico de

nutrientes

Tomada de solutos diluídos

Ação de algas simbiônticas intracelulares

Invertebrados aquáticos

Paramécios, esponjas, corais, hidras, platelmintos, moluscos.

Pequenas Partículas:

Algas e bactérias: capturadas por células (nos vacúolos digestivos de amebas).

Uma variedade de organismos (mesmo grandes) capturam organismos microscópios por cílios.

Alguns animais tunicados e alguns gastrópodos utilizam um filme mucoso que captura partículas

suspensas (filme + partículas ingeridos).

Captura tentacular de alimentos (pepinos-do-mar – entocados na lama com seus tentáculos acima da

superfície).

Filtração (pequenos crustáceos planctômicos (copépodes e anfípodes, esponjas e bivalves). Alguns

poucos vertebrados, dos peixes aos mamíferos, também utilizam a filtração para obter alimento (filtro

retém organismos maiores que os alimentos obtidos pelos invertebrados). Até mesmo aranha são

filtradoras: TEIAS.

Peixes pelágicos são comedores de plâncton. Arenque e Cavalinha possuem brânquias que funcionam

como uma peneira (predominantemente pequenos crustáceos). Alguns tubarões (assoalhadores e

baleia) alimentam-se exclusivamente de plâncton.

Curiosidade: 1h – 2.000 toneladas de água com plâncton.

Herbívoros, carnívoros, detritívoros,

saprófagos e necrófagos

Classificação tradicional

Micrófagos e macrófagos

Baseia-se na forma de captura do alimento

Degradação de matéria orgânica

Ninguém pode gastar mais energia para obter alimento

do que este poderá fornecer depois

GANHO

LÍQUIDO

E nutritiva E custo de

manipulação

E procura

do alimento

•Pouca mobilidade;

•Pequeno porte;

•Ampla distribuição espacial;

•Bactérias e protistas como

alimento.

•Produção diferencial de

descendentes;

•Sobrevivência diferencial;

•Carnivoria como estratégia

para animais estruturalmente

mais simples;

microfagia

macrofagia

Reduzir as necessidades

metabólicas: sessilidade e

sedentarismo

Processar muito alimento

Cobrem uma maior área alimentar enquanto nadam,

concentrando uma boa quantidade de alimento

Resíduos refratários e indigeríveis

Resíduos refratários e indigeríveis

Bactérias e

protistas simbiontesEnzimas

mobilidade

tamanho

1) Produção diferencial de descendentes;

2) Sobrevivência diferencial;

3) Maior eficiência energética.

macrofagia

•Alimento apresenta alguma

mobilidade;

•Alta fonte de proteínas e portanto

nitrogênio.

•Fonte de alimento

abundante (briófitas e

traqueófitas);

•Biomassa rígida e

indigerível:

celulose e lignina;

•Falta de nitrogênio;

•Fermentação das cadeias

de carboidratos.

A evolução do hábito depositívoro se deu no

sentido de uma maior eficiência digestiva, um

menor gasto energético e na alimentação contínua

Tecidos de sustentação de difícil digestão

1. Microbiota intestinal simbionte;

2. Rompimento de paredes celulares

intactas para ter acesso aos conteúdos

celulares;

3. Uso de néctar e frutos: dispersão e

polinização.

Pogonóforos: fixação do carbono por bactérias

anaeróbias obrigatórias (através do H2S)

Nectários, corpúsculos Müllerianos e de Beltian (fonte de carboidratos);

DIGESTÃO

Nos seres unicelulares, todos os problemas de sobrevivência são

resolvidos pela única célula. Nos pluricelulares, a execução de

todas as tarefas relacionadas à sobrevivência é dificultada pelo

grande número de células.

A adaptação à vida pluricelular envolveu, então, a organização

de diferentes sistemas, cada qual destinado a determinada

tarefa, mas todos mantendo relações de interdependência a fim

de exercerem eficazmente suas funções.

Digestão: Quebra de Alimentos

Digestão: é o processo de transformação de

moléculas de grande tamanho, por hidrólise

enzimática, liberando unidades menores

que possam ser absorvidas e utilizadas pelas

células.

Dois tipos de digestão:

Extra

Nos protozoários, a digestão do alimento

deve ser efetuada no interior da célula,

caracterizando o processo de digestão

intracelular. De modo geral, são formados

vacúolos digestivos no interior dos quais a

digestão é processada.

Digestão: Quebra de Alimentos

Intracelular

Nos animais pluricelulares mais simples, como as esponjas, a digestão é

exclusivamente intracelular e ocorre no interior de células especiais

conhecidas como coanócitos e amebócitos. Nos celenterados e platelmintos,

já existe uma cavidade digestiva incompleta, isto é, como uma única abertura

- a boca. Nesses animais, mas o término ainda é intracelular.

Em animais suspensívoros

Digestão: Quebra de Alimentos

A medida que os grupos de animais

ficam mais complexos, a digestão

ocorre exclusivamente na cavidade

digestiva, ou seja, é totalmente

extracelular.

É o que acontece a partir dos

nematelmintos, nos quais a

eficiência do processo digestivo

garante a fragmentação total do

alimento na cavidade digestiva.

Os resíduos alimentares não

digeridos são eliminados pelos ânus.

Os primeiros animais com cavidade

digestiva completa (boca e ânus)

pertencem ao grupo dos

nematelmintos.

No homem e em todos os

vertebrados, a digestão é

extracelular e ocorre inteiramente

na cavidade do tubo digestório.

depositívorosequiúro sipúnculo

mobilidade

tamanho

macrofagia

microfagia

Características do Sistema Digestório:

tubo digestivo humano

apresenta as seguintes

regiões; boca, faringe,

esôfago, estômago, intestino

delgado, intestino grosso e

ânus.

A parede do tubo digestivo

tem a mesma estrutura da

boca ao ânus, sendo

formada por quatro

camadas: mucosa,

submucosa, muscular e

adventícia.

Otimização de obtenção de energia

Características do Sistema Digestório:

Os dentes e a língua preparam o alimentopara a digestão, por meio da mastigação, osdentes reduzem os alimentos em pequenospedaços, misturando-os à saliva, o que iráfacilitar a futura ação das enzimas.

A língua movimenta o alimento empurrando-o em direção a garganta, para que sejaengolido.

Na superfície da língua existem dezenas depapilas gustativas, cujas células sensoriaispercebem os quatro sabores primários: doce,azedo, salgado e amargo