1. TEMA 11. LA UTILIZACIÓN DEL
ALIMENTO I.
I.E.S. RICARDO BERNARDO
DEPARTAMENTO BIOLOGÍA-GEOLOGÍA
BELÉN RUIZ
http://biologiageologiaiesricardobernardobelenruiz.wordpress.com/1o-bachiller/biologia-1º-bachillerato/
2. 1. LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE LOS
NUTRIENTES
SUSTANCIAS DE
NUTRIENTES degradación ENERGÍA +
DESECHO
se disipa en
se produce forma de
principalmente por
se almacena
en
CALOR son
RESPIRACIÓN FERMENTACIÓN
principalmente
ATP
utiliza no utiliza
OXÍGENO
AGUA
se
APARATO EXCRETOR eliminan
por el SUSTANCIAS
NITROGENADAS
APARATO RESPIRATORIO se excreta por el CO2
3. 2. RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE LOS ALIMENTOS
Los alimentos tienen un aporte calórico propio según el tipo,
y la dieta deberá contener la suficiente variedad y cantidad
para cubrir las necesidades energéticas del individuo.
El gasto calórico de cada individuo será diferente según sexo,
edad y actividad, de forma que cada cual deberá cubrir sus
necesidades adecuadamente y mantener así un equilibrio
entre el aporte calórico y el consumo, lo que repercutirá en
una mejor salud.
4. ¿Cuáles son nuestras necesidades
nutricionales?
El valor de METABOLISMO
BASAL , que se expresa en
kilocalorias ( kcal), no es el mismo
para todos los individuos, pues
depende de la masa corporal, la
talla, la edad y el sexo.
Un gramo de grasa produce 9 Kcal
Un gramo de glúcidos produce 3,75
Kcal.
Un gramo de proteínas 4 Kcal.
5. ¿EN QUÉ CONSISTE EL
METABOLISMO BASAL?
Energía consumida en reposo
absoluto, medida a 20ºC, y de
haber estado en ayuna 12 horas o
más
¿De qué parámetros depende?.
Peso Estatura (cm)
180
cm
Edad
6. Incluso cuando estás en reposo o durmiendo tu
organismo consume energía.
Esta energía es tu METABOLISMO BASAL
7. La caloría (cal) es una unidad de medida de energía
Una caloría es la
cantidad de calor que
hace falta para que un
gramo de agua eleve
su temperatura 1ºC
1 kilocaloría (kcal) = 1000 calorías
1 cal Equivale a algo más de 4 julios (J): 1 cal = 4,186 J
el Julio es la unidad de energía en el Sistema Internacional
Una bombilla Una persona con
de 60 W intensa actividad física
encendida puede llegar a
durante 48 consumir 4500
horas consume kcal/día
2500 kcal
9. Es prácticamente imposible hacer una estimación exacta del gasto
energético de una persona, sin embargo la O.M.S. ha calculado que
las necesidades energéticas diarias de una persona en edad escolar
son de 50 Kcal. por Kg. de peso.
Cuando oigamos decir que un alimento tiene 100 Calorías, en
realidad debemos interpretar que dicho alimento tiene 100
kilocalorías por cada 100 gr. de peso. Las dietas de los humanos
adultos contienen entre 1000 y 5000 kilocalorías por día.
Por
La FAO (O.M.S.) es la desgracia,
sección de la O.N.U. para demasiada
luchar contra el hambre en gente en el
el mundo planeta
pasa
La Organización de las hambre. No
Naciones Unidas para la sólo tienen
Agricultura y la Alimentación falta de
conduce las actividades calorías,
internacionales encaminadas a sino
erradicar el hambre. también de
proteínas,
vitaminas…
Otras instituciones, en este caso no gubernamentales
(ONGs) intentan luchar contra el hambre.
10. De forma aproximada, se puede calcular el valor del
metabolismo basal diario de la siguiente manera:
Hombres: 66,5 + 13,7 x masa (kg) + 5 x estatura (cm) – 6,7 x años de
edad
Mujeres: 55 + 9,5 x masa (kg) + 4,8 x estatura (cm) – 4,7 x años de
edad
Gasto energético total = metabolismo basal + gasto energético
diario
En personas con vida En personas con intensa actividad
sedentaria el gasto energético física el gasto energético puede
total es de unas 2500 kcal/día llegar a unas 4500 kcal/día
11. Gasto energético según la actividad realizada
Tipo de actividad Gasto
Dormir 0.018
Aseo (lavarse, vestirse, ducharse, peinarse, etc.) 0.050
Barrer 0.050
Pasar el aspirador 0.068
Fregar el suelo 0.065
Limpiar cristales 0.061
Hacer la cama 0.057
Lavar la ropa 0.070
Lavar los platos 0.037
Limpiar zapatos 0.036
Cocinar 0.045
Planchar 0.064
12. En esta tabla, el gasto de da en Kcal por Kg de peso y por
minuto de actividad. O sea que para calcular cuántas calorías
se gastan realizando una actividad determinada por cierto
tiempo, debes multiplicar tu peso por el tiempo (en
minutos) de actividad y por el gasto. Estos valores son para
los hombres. Las mujeres deben multiplicar los resultados
por 0.9, es decir, consumen 10% menos de energía que los
hombres.
Ejemplo: Un hombre de 70 Kg que corre durante 15 minutos
quema
70 x 15 x 0.151 = 158.55 calorías
Si se tratase de una mujer, el resultado sería
158.55 x 0.9 = 142.7 calorías
De esta forma puedes conocer la cantidad de calorías que
necesitarás a lo largo de todo el día, sumando las diferentes
actividades que realizas habitualmente.
13. EL METABOLISMO BASAL. LAS NECESIDADES ENERGÉTICAS
DEL ORGANISMO
El metabolismo basal (MB) es la cantidad de energía que necesitamos
diariamente para mantener las funciones básicas (circulación,
respiración, temperatura corporal, etcétera) cuando estamos en reposo.
El metabolismo basal no es fijo, varía con la talla, el peso, la edad, el
sexo, etc.
Según la FAO (Organización de Naciones Unidas para la Agricultura y
la Alimentación, cuyas siglas provienen del inglés Food and
Agriculture Organization), para calcular el metabolismo basal, se
utilizan las fórmulas que se muestran en la tabla inferior.
10-18 años 19-30 años 31-60 años
MB = 8,7 x m (kg) + 829
Hombres MB = 12,2 x m (kg) + 746 MB = 14,7 x m (kg) + 496
MB = 11,6 x m (kg) + 879
Mujeres MB = 17,5 x m (kg) + 651 MB = 15,3 x m (kg) + 679
14. Mediante estas ecuaciones, el metabolismo basal se calcula
en función del sexo, la edad y la masa de la persona. Las
unidades en que se expresa son kcal/día.
A ¿Para qué necesita el organismo la energía cuando está en
reposo absoluto?
B Calcula el metabolismo basal de:
a) Una mujer de 20 años cuya masa es de 65 kg.
MB =
b) Un hombre de 55 años cuya masa es de 75 kg.
MB =
c) Calcula tu metabolismo basal.
MB =
15. El metabolismo basal se incrementa con las actividades que se practican en
la vida diaria, como caminar, cocinar o ver la televisión. Todas estas
actividades consumen energía (kcal). Cuando esta energía se añade al
metabolismo basal, se obtienen las necesidades energéticas diarias del
organismo, lo que se denomina requerimiento calórico diario (RQD).
En la práctica, las necesidades energéticas diarias del organismo
(expresadas en kcal/día) se calculan multiplicando el metabolismo basal
por un factor que tiene en cuenta el sexo y la actividad física que se realiza,
como se muestra en la tabla siguiente:
SEDENTARIA LIGERA INTENSA
MODERADA
(ver la televisión, (camareros, (fútbol,
(tenis, golf…)
leer...) trabajo de taller...) atletismo...)
HOMBRES RQD = MB x 1,2 RQD = MB x 1,56 RQD = MB x 1,78 RQD = MB x 2,1
MUJERES RQD = MB x 1,2 RQD = MB x 1,55 RQD = MB x 1,64 RQD = MB x 1,82
16. a. Calcula las necesidades energéticas de un hombre de 45 años, que
realiza una actividad física intensa y cuya masa es de 80 kg.
MB =
RQD =
a. Calcula tus necesidades energéticas diarias suponiendo que realizas
una actividad física moderada.
MB =
RQD =
a. Una vez conocida la energía total que una persona necesita, se debe
recordar que el 60% de esta la tienen que proporcionar los glúcidos;
el 30%, los lípidos, y el 10%, las proteínas. ¿Qué cantidad de energía
deben aportar los glúcidos, los lípidos y las proteínas para la persona
del apartado a?
NECESIDADES ENERGÉTICAS (kcal/día)
GLÚCIDOS
LÍPIDOS
PROTEÍNAS
21. 3. LA RESPIRACIÓN EN ANIMALES
La respiración celular o interna implica un “intercambio de gases”,
proceso que realiza el sistema respiratorio mediante la ventilación
o respiración externa.
El proceso respiratorio consta de 4 fases:
Ventilación: entrada/salida de gases al aparato respiratorio.
Perfusión: vascularización pulmonar adecuada para el intercambio de
gases.
Difusión: paso de gases a través de la membrana respiratoria (alveolo
pulmonar) hasta la sangre, para su trasporte.
Distribución: entrada de gases a todas y cada una de las células del
organismo para la realización de la respiración celular.
Sistemas respiratorios:
En los animales acuáticos poco evolucionados no existen estructuras
especializadas para el intercambio de gases, que se produce por
difusión simple.
En los animales más evolucionados existen diferentes sistemas
respiratorios según la complejidad: cutánea, traqueal, branquial y
pulmonar.
22. EL INTERCAMBIO DE GASES EN ANIMALES
PROCESO DE INTERCAMBIO
Para que se realice el intercambio de
DE GASES gases es necesario:
• Sistema circulatorio que
Sangre Sangre transporte el oxígeno y retire el
sin oxigenada CO2.
oxigenar Sistema respiratorio
Arteriola pulmonar (pobre en O2) que intercambie estos
Vena pulmonar (rica en O2) gases entre el circulatorio
y el exterior.
Aire
En el proceso de
Capilares
intercambio los gases
Bronquiolo se desplazan desde
donde se encuentran
más concentrados hacia
donde su concentración
es menor.
Alveolo
pulmonar
23. INTERCAMBIO DE GASES
SUPERFICIE RESPIRATORIA
Paredes delgadas que
favorezcan la difusión de
gases.
Paredes húmedas
(surfactante) ya que los
gases difunden a través de
las paredes alveolares
disueltos en agua.
Existencia de abundantes
vasos sanguíneos que
permitan el paso de gases
del alveolo al interior de la
sangre.
24. SISTEMAS RESPIRATORIOS
MEDIO EXTERNO O2
DIFUSIÓN
SUPERFICIE
RESPIRATORIA
CÉLULAS
ANIMALES SIN APARATO
RESPIRATORIO:
•PORÍFEROS
•CELENTÉREOS
•EQUINODERMOS
25. 4. RESPIRACIÓN CUTÁNEA Y RESPIRACIÓN TRAQUEAL
RESPIRACIÓN CUTÁNEA
Propia de animales que viven en ambientes húmedos.
El intercambio de gases se realiza a través de toda la superficie del
cuerpo.
- Piel delgada
- Constantemente húmeda
- Con numerosos capilares bajo su superficie
Los animales que la tienen son de pequeño tamaño con gran
superficie externa en relación al volumen.
EXCLUSIVA:
ANÉLIDOS TERRESTRES,
PLATELMINTOS Y NEMÁTODOS
CUTÍCULA + PULMONAR
MOLUSCOS TERRESTRES
Y ANFIBIOS .
PIEL HÚMEDA Y MUY VASCULARIZADA
INTENSIDAD METABÓLICA BAJA
26.
27. RESPIRACIÓN TRAQUEAL
Característica de artrópodos terrestres.
Se realiza a través de tráqueas.
La renovación del aire en el interior de
las tráqueas se denomina ventilación.
tubo traqueal
espiráculo
tráqueas traqueola
células músculo
28. 5. RESPIRACIÓN BRANQUIAL
El intercambio de gases se realiza a través de las branquias que son prolongaciones de la
superficie corporal altamente vascularizadas.
Branquias
INTERNAS EXTERNAS
Sangre
oxigenada
Sangre sin
oxigenar Agua
Arco
branquial
Laminillas branquiales
Filamentos Dirección del flujo
branquiales de la sangre
Laminillas branquiales
El intercambio gaseoso se realiza por contracorriente: el agua circula por las laminillas
branquiales en dirección contraria a como lo hace la sangre por el interior de los capilares
sanguíneos
29. Muy eficaz en medios acuáticos,
donde la cantidad de oxígeno
disuelto en el agua es
aproximadamente del 1% en
volumen.
Branquias: estructuras
especializadas muy vascularizadas
y cubiertas por un epitelio muy
fino que permite la difusión simple
de los gases..
Peces, anélidos y moluscos
acuáticos, crustáceos y larvas de
insectos y anfibios.
El intercambio gaseoso se realiza
por contracorriente: el agua circula Larvas de
por las laminillas branquiales en insectos
dirección contraria a como lo hace acuáticos,
la sangre por el interior de los anfibios y
capilares sanguíneos.
crustáceos
inferiores
39. 6. RESPIRACIÓN PULMONAR
El intercambio de gases se realiza en cavidades internas denominadas pulmones.
ANFIBIOS REPTILES
VENTILACIÓN PULMONAR
El aire que se halla en los pulmones se
renueva constantemente por movimientos
respiratorios.
AVES MAMÍFEROS
Diafragma
INSPIRACION ESPIRACIÓN
sacos aéreos
40. Es la más eficaz de todas.
Utilizada por anfibios, reptiles, aves y
mamíferos, aunque algunos
invertebrados como el caracol también
la utilizan.
El intercambio de gases se produce en
cavidades internas de paredes muy
finas y vascularizadas denominadas
pulmones.
La estructura del aparato respiratorio
es compleja constando de boca/fosas
nasales, faringe, laringe, tráquea,
bronquios y pulmones. Precisan
además estructuras de ayuda: caja
torácica, pleuras y diafragma.
46. APARATO RESPIRATORIO HUMANO
Las funciones del Aparato Respiratorio:
Captar el oxígeno del aire.
Expulsar el CO2 a la atmósfera.
ANATOMIA DEL APARATO
RESPIRATORIO
PARTES:
Vías respiratorias: fosas nasales, faringe, laringe, tráquea, bronquios,
bronquiolos y alveolos.
Los pulmones.
47. TRACTO RESPIRATORIA SUPERIOR
FOSAS NASALES
Presenta:
abundantes capilares en su pared
interna, permite que la sangre que circula
por ellos caliente el aire.
Mucus: purifica y humedece el aire.
FARINGE O GARGANTA
48. LARINGE
Presenta:
Epiglotis. Cierra la laringe cuando el
alimento pasa hacia el esófago.
Está compuesta de cartílagos que la
mantienen siempre abierta.
Cuerdas vocales (dos) que emiten
sonidos al vibrar por el paso del aire.
49.
50. TRACTO RESPIRATORIA INFERIOR
TRÁQUEA
Características:
12 cm de longitud.
Anillos de cartílagos abiertos en su
parte posterior.
Mucus: que atrapa partículas
extrañas presentes en el aire.
Células con filamentos llamados
cilios: desplazan el mucus cargado
de impurezas hacia la faringe,
TRÁQUEA desde donde es conducido luego
hacia el esófago y el estómago.
(Cuando la acción de los cilios y mucus es
insuficiente, la tos y el estornudo, expulsa las
partículas presentes en las vías respiratorias)
51. BRONQUIOS Y BRONQUIOLOS
Presenta:
Dos bronquios: que se forman al dividirse la tráquea, formados por anillos cartilaginosos.
Cada uno penetra en un pulmón.
Bronquiolos; ramificaciones de los bronquios y con un diámetro progresivamente menor,
no existen anillos de cartílago.
ÁRBOL BRONQUIAL = BRONQUIOS Y BRONQUIOLOS
52. ALVEOLOS
Los bronquiolos terminan en unos sacos ciegos llamados Alvéolos, se caracterizan
por:
Sus paredes son muy finas.
Rodeados por una red de capilares sanguíneos.
53. PULMONES
Conjunto formado por bronquios,
bronquiolos, alveolos y un extensa red de
capilares sanguíneos.
Tienen aspecto esponjoso. El izquierdo está
formado por dos lóbulos y el derecho por tres
lóbulos.
Se sitúan en la caja torácica y están separados
del abdomen por el músculo diafragma.
Están rodeados de una doble membrana
llamada pleura, que está rellena del líquido
pleural (protege a los pulmones del roce con la
caja torácica y ayuda en los movimientos
respiratorios)
Rodeados por una red de capilares sanguíneos.
54.
55.
56. FUNCIONAMIENTO DE LA APARATO RESPIRATORIO.
FASES:
Inspiración.
Intercambio
gaseoso.
Espiración.
59. VENTILACIÓN PULMONAR Y ACTIVIDAD FÍSICA
Los deportistas de élite se someten periódicamente a pruebas de esfuerzo físico en las que
se estudia cómo influye el ejercicio en la ventilación pulmonar.
1.- DELIMITAR LAS VARIABLES QUE INFLUYEN EN EL Inicio Final
DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA
120
VARIABLE
INDEPENDIENTE ACTIVIDAD FÍSICA REALIZADA
Elevado
Ventilación pulmonar (l/min)
100
Se puede modificar para valorar su influencia
sobre la variable dependiente.
80
VARIABLE DEPENDIENTE VENTILACIÓN PULMONAR Moderado
Varía en función de la variable independiente.
60
VARIABLES
CONTROLADAS ALTITUD, TEMPERATURA... Ligero
Aquellas que se mantienen constantes. 40
2.- DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA
20
Se repite con diferentes grados de actividad física.
3.- INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS 0
-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
Se puede construir una gráfica que ayude a interpretar los
Tiempo (min)
resultados.
60. Intercambio gaseoso
¿Qué es la difusión a través de la membrana?
Difusión a través de la membrana
Por difusión, las sustancias pasan desde el lado de la membrana donde tienen mayor
concentración hasta el que tienen menor concentración.
Exterior
Interior Interior
Exterior
MENOR
MAYOR concentración
MENOR MAYOR concentración
concentración concentración
Membrana Membrana
celular celular
Si la concentración de la sustancia Si la concentración de la sustancia
es mayor en el exterior… es mayor en el interior…
61. Difusión de O 2 durante el intercambio gaseoso
∞ El oxígeno (O2) se transporta por difusión desde los alvéolos a la sangre.
∞ Tras la inspiración, la concentración de O2 en los alvéolos es mayor que en los
capilares. Por eso, el O2 sale por difusión de los alvéolos a la sangre.
O2
Interior del alvéolo Sangre
MAYOR concentración
MENOR concentración
de O2 de O2
Membrana del
alvéolo
62. Difusión de CO2 durante el intercambio gaseoso
∞El dióxido de carbono (CO2) se transporta por difusión desde la sangre hasta ell
interior de los alvéolos.
∞ La sangre que llega a los pulmones tiene una concentración de CO2 mayor que
la que hay en el interior de los alvéolos. Por eso, el CO2 difunde al interior.
CO2
Interior del alvéolo Sangre
MENOR concentración MAYOR concentración
de CO2 de CO2
Membrana del alvéolo
65. Enfermedades del aparato respiratorio
Bronquitis Asma
Dificultad para Silbido al respirar
respirar
Infección Falta de aliento
bacteriana Moco
Tos
Tos Estrechamiento de los
conductos respiratorios
Inflamación
de los
bronquios
EL TABACO Causas alérgicas
Tuberculosis Resfriado y gripe
Destrucción Silbido al respirar Irritación de garganta
del tejido
Falta de aliento Cansancio
Tos Estornudos
Moco
Micobacteryum
tuberculosis
Bacterias Virus
66.
67. CUIDADOS DEL APARATO RESPIRATORIO
HIGIENE DE LOS HÁBITOS RESPIRATORIOS
Realizar la inspiración a Procurar respirar aire Mantener las fosas nasales lo
través de la nariz y no limpio y hacer más limpias posibles.
de la boca. ejercicio al aire libre.
Células que recubren las vías
respiratorias, con cilios que retienen
Ventilar la casa todos la suciedad y los microbios.
los días y evitar las
temperaturas
extremas. No fumar.
68. OBSTRUCCIÓN DE LAS VÍAS AÉREAS
Una obstrucción de las vías aéreas puede provocar falta de oxigenación de las células
cerebrales, por lo que hay que actuar con la máxima rapidez.
NUNCA DAR
GOLPES EN LA
ESPALDA
La persona que presta auxilio
se situará detrás del
accidentado, con el puño
cerrado debajo del diafragma.
Se presiona con golpes secos
hacia arriba y hacia dentro Si el accidentado es un bebé se le
hasta que se expulse el objeto colocará boca abajo y se le
de la obstrucción. golpeará con suavidad la espalda.
69. 7. LA RESPIRACIÓN EN VEGETALES
Los vegetales también necesitan oxígeno para realizar la respiración celular.
Por ser organismos fotosintéticos también necesitan dióxido de carbono.
La incorporación de estos gases no requiere un aparato respiratorio debido a:
La necesidad de oxígeno es más baja que en
los animales por su menor tasa de
respiración celular.
Los tejidos que se encuentran en el interior
están formados por células muertas.
Entre las células de los tejidos, los gases
difunden libremente debido a los espacios
intercelulares.
Las estructuras especializadas en el
intercambio de gases en vegetales
son los estomas y las lenticelas.
70. RELACIÓN ENTRE FOTOSÍNTESIS Y RESPIRACIÓN
CELULAR
FOTOSÍNTESIS CO2 + H2O + energía luminosa C6 H12 O6 + O2
RESPIRACIÓN C6 H12 O6 + O2 CO2 + H2O + energía
Fotosíntesis
Fotosíntesis DÍA NOCHE
Fotosíntesis
Respiración La fotosíntesis requiere luz.
Respiración
La respiración celular es
independiente de la luz, por
lo que los vegetales
Respiración Fotosíntesis Respiración
consumen oxígeno durante
las 24 horas del día.
Respiración Respiración
Respiración Respiración
71. PÁGINAS WEB CONSULTADAS
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. PEDRINACI, Emilio. GIL, Concha. GÓMEZ DE SALAZAR, José María.. Editorial SM.
CONCEPTOS ANIMADOS EN HIPERTEXTOS DEL ÁREA DE BIOLOGÍA
www.departamentobiologiaygeologiaiesmuriedas.wordpress.com
http://docentes.educacion.navarra.es/~metayosa/1bach/1nutriani7.html
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/ccnn/
https://sites.google.com/site/materialclasebio3/home/unidad-iii-nutricion-2o-parte-aparato-respiratorio-circulatorio-y-
excretor
http://sebra8889.blogspot.com/2010/03/glandulas-gastricas-se-dividen-en.html
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/salud/digesti.htm
http://www.araucaria2000.cl/digestivo/sistemadigestivo.htm
http://www.salonhogar.net/cuerpohumano/La_digestion.htm
http://www.ieslosremedios.org/~pablo/webpablo/web3eso/4nutricion/guianutricion.html
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/3ESO/diges/actividad5.htm
http://gastrointestinalatlas.com/Espanol/Estomago/Ulcera_Gastrica/ulcera_gastrica.html
http://nsalud.com/la-hepatitis-una-enfermedad-frecuente/
http://www.anatomiahumana.ucv.cl/efi/modulo23.html
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/salud/respira.htm