Nutrienti

Un nutriente è ciò che nutre, cioè aumenta la sostanza del corpo animale o vegetale. Sono sostanze chimiche che provengono dall'esterno della cellula e che la cellula richiede per svolgere le sue funzioni vitali. I nutrienti sono assorbiti dalla cellula e trasformati attraverso un processo metabolico di biosintesi (noto come anabolismo) o per degradazione in altre molecole.

Tra le varie sostanze che compongono gli alimenti, i nutrienti sono quelli che partecipano attivamente alle reazioni metaboliche. Acqua, ossigeno e minerali sono i nutrienti di base consumati dalle piante, mentre gli uomini e gli animali si nutrono di piante e altri animali.

Vitamine, proteine, lipidi e carboidrati sono alcune delle sostanze che fanno parte dei nutrienti consumati da tutti gli esseri viventi che non hanno capacità fotosintetica (cioè non sono piante).

Secondo la loro funzione nelle reazioni metaboliche, i nutrienti possono essere classificati in due gruppi principali: nutrienti essenziali (vitali per l'organismo in quanto non può sintetizzarli, ma li ottiene dall'ambiente) e nutrienti non essenziali (non essenziali e, in alcuni casi, possono essere sintetizzati da molecole precursori).

Un'altra classificazione dei nutrienti può essere fatta secondo il volume in cui sono consumati dalle cellule. I macronutrienti sono richiesti in grandi quantità giornaliere (come le proteine) e costituiscono la base della dieta. I micronutrienti, d'altra parte, sono richiesti in piccole quantità e spesso agiscono come regolatori dei processi energetici.

Ciclismo dei nutrienti

Il percorso che le sostanze essenziali per la vita percorrono attraverso l'ambiente fisico e biologico è noto come ciclo dei nutrienti ed è considerato un concetto fondamentale in ecologia. I cicli essenziali includono carbonio, ossigeno, azoto e acqua. Ci sono molti altri composti ed elementi di importanza vitale, anche se in quantità considerevolmente minori.

Due dei cicli più significativi per la vita sul pianeta sono dettagliati qui sotto:

* Ciclo del carbonio: sono le varie fasi in cui l'ecosistema terrestre utilizza il carbonio. Fondamentalmente, inizia quando le piante utilizzano l'anidride carbonica presente nell'atmosfera, o presente nell'acqua allo stato disciolto, attraverso il processo di fotosintesi. Una percentuale di questo carbonio è integrata nei tessuti vegetali sotto forma di carboidrati, proteine e grassi; il resto ritorna al suo luogo d'origine attraverso la respirazione. Così, gli animali erbivori lo consumano mentre si nutrono, e poi riorganizzano e degradano i suoi composti. Una parte viene rilasciata attraverso la respirazione e una parte viene immagazzinata nei tessuti, che vengono poi ingeriti dagli animali carnivori. In tutti i casi, il carbonio viene scomposto e rilasciato come anidride carbonica, che le piante utilizzano per riavviare il ciclo;

* ciclo dell'acqua: tutte le porzioni acquatiche della Terra cambiano continuamente, ma la quantità è sempre la stessa. In primo luogo, la superficie dell'oceano evapora e comincia a salire. Durante il suo viaggio verso l'alto, il vapore si raffredda, trasformandolo in acqua condensata, il che porta alla formazione di nuvole. A seconda della temperatura dell'atmosfera, l'acqua precipita come neve o pioggia, ritornando così sul pianeta. Una volta in superficie, una parte sarà consumata dagli esseri viventi, mentre il resto si distribuirà tra il suolo e i corpi d'acqua, come i fiumi e gli oceani.