tema 1 la biología

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•
TEMA 1
•
LA BIOLOGÍA
3.
La Biología es la ciencia de la vida. Es una ciencia porque se basa en la
observación de la naturaleza y la experimentación para explicar los fenómenos
relacionados con la vida. En su sentido más amplio significa el estudio de todos los
seres vivos considerando su forma, estructura, fisiología, ciclo reproductivo, forma
de vida, y su relación con el medio ambiente. Es importante tener en cuenta que
la biología abarca diversos campos de estudio que, muchas veces, son
considerados como disciplinas o subdisciplinas.
Aunque no intentemos limitar la vida a una definición simple, si podemos identificar
al mundo viviente y separarlo del inanimado, es fácil reconocer que un roble, una
mariposa y un cordero están vivos, en tanto que las rocas no lo están, pese a su
diversidad, los organismos que habitan el planeta comparten un conjunto de
características que los diferencian de los inanimados. Por tal motivo la vida puede
definirse como todas las características que poseen los seres vivos, como un tipo
preciso de organización; capacidad de crecer y desarrollarse; metabolismo
autorregulado; capacidad de realizar movimiento, reaccionar a estímulos,
reproducción y adaptación al cambio ambiental.
Invertebrados
•
•
b)
Bacteriología: Estudia a las bacterias.
Micología: Estudia a los hongos.
Virología: Estudia a los virus.
Materia viva: es una forma especial de materia que posee todas las propiedades
de la materia en general (físicas y químicas), y también posee propiedades
particulares llamadas propiedades biológicas.
Zoología: Estudia a los animales, se subdivide en:
a)
Microbiología: Estudia a los microorganismos, se subdivide en:
•
•
•
La biología según el tipo de organismo que estudia se divide en: zoología, botánica
y microbiología.
1.
Gimnospermas: Estudia las plantas con semillas desnudas, por
ejemplo las Coníferas.
Angiospermas: Estudia a las plantas con semillas cubiertas, por
ejemplo las Rosáceas.
Protozoología: Estudia a los animales unicelulares.
Entomología: Estudia a los artrópodos (insectos, arácnidos,
crustáceos, miriápodos).
Vertebrados
Características de los Seres Vivos: Son las siguientes:
•
•
•
•
•
2.
Herpetología: Estudia a los anfibios y reptiles.
Ictiología: Estudia a los peces.
Ornitología: Estudia a las aves.
Mastozoología: Estudia a los mamíferos.
Antropología: Estudia las características.
1.
Complejidad y organización: En los seres vivos, encontramos una jerarquía
de niveles que incluyen en orden de complejidad ascendente macromoléculas,
células, organismos poblaciones y especies. Cada nivel se organiza sobre el
inmediatamente inferior y tiene su propia estructura interna. Esta organización
estructural permite que los seres vivos realicen funciones vitales como las de
nutrición, crecimiento y reproducción.
2.
Reproducción: Es el proceso de producción de nuevos organismos de la
misma especie; pudiendo ser asexual (sin formación de gametos) o sexual
(con formación de gametos).
3.
Adaptación: Es el proceso de cambio para favorecer la supervivencia. La
capacidad de una población de evolucionar (cambiar con el tiempo) y
adaptarse a su ambiente le permite sobrevivir en un mundo cambiante; las
adaptaciones son los rasgos que mejoran la capacidad de un organismo de
sobrevivir en un ambiente dado.
Botánica: Estudia a las plantas, se subdivide en:
a)
Botánica Criptogámica: Estudia las plantas sin semillas, se subdivide
en:
•
•
•
b)
Ficología: Estudia las algas.
Briología: Estudia a los musgos, hepáticas y antocerotas.
Pteridología: Estudia a los helechos y cola de caballo.
Botánica Fanerogámica: Estudia las plantas con semillas, se subdivide
en:
1
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4.
Irritabilidad: Es la capacidad de reaccionar a estímulos, que son cambios
físicos o químicos en su ambiente interno ó externo.
reacciones químicas (por ejemplo la pepsina, una enzima que digiere las
proteínas).
5.
Crecimiento: Los organismos tienen la capacidad de aumentar su volumen,
debido al aumento de la masa celular como resultado de un incremento en el
tamaño y número de las células. En el crecimiento el organismo sintetiza
sustancias que son tomadas del medio ambiente.
14. Excreción: Es la eliminación de los desechos metabólicos, como amoniaco,
úrea, CO2 o cualquier sustancia presente en exceso, necesaria para mantener
el estado de homeostasis.
6.
Movimiento: Sin que implique necesariamente la locomoción. En los
animales el movimiento es muy variado, contracción del cuerpo, reptan,
nadan, corren, vuelan, movimientos ameboides, por cilios o flagelos. Las
plantas también se mueven (a nivel de sus órganos), aunque con más lentitud
que la mayor parte de los animales. Por ejemplo, las plantas orientan sus
hojas hacia el sol y crecen hacia la luz.
7.
Nutrición: Proceso en el que los organismos asimilan los alimentos y los
líquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimiento
de sus funciones vitales.
8.
Metabolismo: Conversión química de los nutrientes en el interior de las
células; incluye el catabolismo, que es la transformación de grandes
moléculas en otras más sencillas, con liberación de energía y el anabolismo
que es la síntesis de grandes moléculas a partir de otras más sencillas con el
uso de parte de esa energía.
9.
15. Secreción: Consiste en la capacidad para elaborar y expulsar diversas
sustancias útiles al organismo vivo.
Niveles de organización de los seres vivos
La organización biológica refleja el trayecto de la evolución sin importar que se
estudie a un individuo o el mundo de los seres vivos, puede identificarse un patrón
de complejidad creciente. Los organismos presentan los siguientes niveles de
organización.
1.
Desarrollo: Describe los cambios característicos que sufre un organismo
desde su formación (generalmente desde la fecundación del huevo) hasta su
forma adulta final. En muchas formas multicelulares las distintas etapas del
ciclo vital son diferentes, la transformación que se produce de un estado a otro
se denomina metamorfosis (anfibios e insectos).
10. Respiración: Es el intercambio de gases que implica para los animales,
captación de oxígeno (O2) y la liberación de dióxido de carbono (CO2).
11. Homeostasis: Capacidad que tienen los seres vivos de regular su medio
interno.
2.
12. Ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico),
macromoléculas sintetizadas por todos los organismos y de las que depende
toda la producción biológica.
13. Proteínas: Macromoléculas de variedad casi infinita que realizan muchas
funciones: componentes estructurales (colágeno en el tejido conectivo),
hormonas, moléculas ligadas al O 2, enzimas que catalizan (facilitan)
Nivel químico: Es el nivel abiótico más básico de organización, comprende
los subniveles:
a)
Atómico: Es la unidad mínima de un elemento químico que posee
características de dicho elemento, que puede participar en una reacción
química por ejemplo un átomo de Hidrógeno.
b)
Molecular: Es la unión química de átomos, de tal suerte que dos átomos
de hidrógeno se combinan con uno de oxígeno y forma una molécula de
H 20. Los átomos que componen una molécula puede ser idénticos (por
ejemplo H2) o diferentes (por ejemplo H2O) dando moléculas homogéneas
y heterogéneas.
c)
Macromolecular: Es la combinación de muchos átomos o moléculas
formando macromoléculas orgánicas como las proteínas (aminoácidos) y
los ácidos nucleicos (nucleótidos).
Complejos supramoleculares: Surgen como producto de la interacción de
las diversas macromoléculas; son complejos supramoleculares los ribosomas,
las membranas biológicas, el nucleolo y los cromosomas que cumplen
diversas funciones en las células.
Los virus son complejos supramoleculares y subcelulares que constituyen
una estructura proteica con ácido nucleico (ARN ó ADN).
2
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3.
Nivel Organelos: Complejos supramoleculares de alta complejidad que son
básicos en el funcionamiento de las células: el núcleo es importante por
contener la información genética; las mitocondrias en la producción de
energía, los cloroplastos participan en la fotosíntesis y los lisosomas por
contener diversas enzimas.
El nombre común no se toma en cuenta en la clasificación de los organismos. En
el sistema binomial de nomenclatura, cada especie recibe un nombre consistente
en dos palabras. La primera palabra designa el genero y la segunda palabra es el
específico o de especie. Según Whittaker (1969), la diversidad de los seres vivos
se clasifica en cinco reinos:
4.
Nivel Celular: Es el nivel biótico importante porque en el se encuentran la
unidad fundamental de la vida la célula, que también esta formada por
unidades inertes como los átomos. Además de las células encontramos otras
organizaciones biológicas como los tejidos, los órganos y los sistemas de
órganos. Este tipo de organizaciones biológicas forman el organismo o
individuo de complejidad estructural y funcional.
1.
5.
a)
Nivel ecológico o superior: La célula adquiere sentido de funcionamiento
cuando tenemos organismos unicelulares y multicelulares evolucionados,
estos se organizan ecológicamente en poblaciones y comunidades; una
comunidad y su ambiente inanimado constituyen lo que se denomina
ecosistema. Todos los ecosistemas de la tierra en conjunto forman la biosfera.
Bacterias: Son microorganismos unicelulares o coloniales que se
desarrollan en diferentes ambientes, pueden ser de vida libre, simbioticas
o ser parásitos, en este último caso producen enfermedades (bacterias
encapsuladas) en las plantas, animales y ser humano. Su reproducción
es netamente asexual por fisión binaria. Presentan pared celular a base
de mureína llamado también peptidoglucano.
La mayoría son heterótrofos, pocos autótrofos (bacterias como las
purpúreas verdes). Al ser células procariotas no presentan núcleo,
mitocondrias, cloroplastos, retículo endoplásmico, complejo de Golgi ni
lisosomas. El denso citoplasma contiene ribosomas y gránulos de
almacenamiento como glícógeno, lípidos o compuestos fosfatados.
Aunque se conocen miles de tipos de bacterias, tienen tres formas
principales: esférica (cocos), cilíndrica (bacilos) y en espiral (espirilos), la
mayoría presenta flagelos. Tenemos bacterias también que fijan el
nitrógeno atmosférico como el género Rhizobium, patógenos como:
Micobacterium tuberculosis y beneficiosos en la industria como el género
Bacillus thuringiensís, utilizada para el control biológico de insectos
dañinos.
Clasificación de los seres vivos
Aunque los seres vivos comparten las características previamente mencionadas, la
evolución ha hecho que surja una variedad asombrosa de seres vivos. La
necesidad del hombre de nombrar y clasificar a los seres vivos en categorías
permitió el desarrollo de la taxonomía.
La taxonomía estudia la clasificación y ordenamiento de los organismos en
categorías, que reflejan sus similitudes y diferencias esenciales. El principal criterio
para la clasificación son los órganos homólogos (órganos de constitución
semejante pero adaptada para realizar funciones diferentes). Las principales
categorías taxonómicas son siete: Especie, Género, Familia, Orden, Clase,
Filo/División y Reino. Siendo la unidad básica de clasificación la ESPECIE.
Las Cianobacterias presentan reproducción asexual de varios tipos
(simple fisión, heterocistos, fragmentación, esporas, entre otros). En estos
organismos el color que presentan es debido al predominio de la clorofila
"a" que es de color verde brillante, la ficocianina que es de color azul y
la ficoeritrina que es de color rojo, de ahí el color verde azulado o rojizo
que presentan estas bacterias.
En el siguiente cuadro tenemos ejemplos de clasificación de animales y plantas.
Reino
: Animalia (animales)
Fillum
: Chordata (cordados)
Clase
: Mamalia (mamíferos)
Orden
: Primates
Familia
: Homínidos
Genero
: Homo
Especie
: Homo sapiens
Nombre común : “hombre”
Reino Monera: Comprende a organismos con células procarióticas,
comprende a las bacterias y cianobacterias.
Fijan también el nitrógeno atmosférico. Algunos sirven para la alimentación
humana como el Nostoc. Como géneros representativos: Tenemos a Nostoc,
Oscillatoria, Spirulina, etc.
Reino
: Plantae (plantas)
División
: Magnoliophyta (Angiospermae)
Clase
: Liliopsida (monocotiledóneas)
Orden
: Cyperales
Familia
: Poaceae
Genero
: Zea
Especie
: Zea mays
Nombre común : “maíz”
2.
3
Reino Protista: Este reino consiste en una amplia variedad de organismos
eucariotas, unicelulares coloniales y multicelulares, principalmente acuáticos
autótrofos y heterótrofos; comprende los siguientes grupos:
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a) Protozoarios: Son organismos heterótrofos, con nutrición holozoica o
saprobiótica de hábitat variable, pueden ser de vida libre o parásitos.
b) Algas: Constituyen un grupo heterogéneo muy grande de organismos
desde unicelulares a pluricelulares. En general están provistos de
pigmentos para efectuar la fotosíntesis, no forman tejidos verdaderos, por
lo tanto, no hay órganos vegetativos, son de vida acuática principalmente
marina, en sus células poseen cloroplastos de forma variable, donde se
localiza la clorofila. Están conformadas por las siguientes Divisiones:
•
Euglenoides (Euglenophyta): Son unicelulares fotosintéticos, con dos
flagelos (uno de ellos corto), cubierta externa llamada periplasto flexible.
Contienen clorofilas “a” y “b”, como géneros representativos tenemos a
Euglena, Peranema, Phacus, Trachelomonas.
•
Pirrofitos o Dinoflagelados (Pyrrophyta): Son unicelulares
biflagelados. Las paredes celulares en general formadas por placas
celulares superpuestas, contienen celulosa. Presentan clorofilas “a”
y “c”. Como géneros tenemos a Ceratium, Peridinium, Noctiluca, etc.
•
Diatomeas (Bacillariophyta): Son unicelulares a veces formando
colonias, son fotosintéticos. Las paredes celulares están formadas por
sílice, no celulosa. Presentan clorofila “a” y “c”, entre algunos
géneros tenemos a Navicula, Coscinodiscus, Chaetoceros, Surirella,
Pinnularia.
•
Algas Verdes (Chlorophyta): En general acuáticas, presenta formas
unicelulares, coloniales, sifonosas y multicelulares. Algunas móviles
debido a la presencia de flagelos; fotosintéticas; contienen clorofilas
“a” y “b”, como ejemplo de ésta División tenemos a Spirogyra, Ulva,
Acetabularia, Chlamydomonas, etc.
•
•
3.
c)
Mohos deslizantes plasmodiales (Myxomycota): Son organismos
heterótrofos desintegradores de materia orgánica, cuya morfología está
dada por un plasmodio multinucleado desnudo, su forma de
locomoción es por medio de corrientes citoplasmáticas. Presentan
reproducción sexual y asexual. Las células reproductivas flageladas o
ameboides, se reproducen por esporas formando esporangios. Ejemplo:
Physarum, Fuligo, etc.
d)
Mohos deslizantes celulares (Acrasiomycota): Son unicelulares
ameboides desnudos, se desplazan mediante seudópodos, que al unirse
unas con otras forman un seudoplasmodio multicelular que con el
tiempo se transforma en un cuerpo fructífero lleno de esporas, como en
Dictyostelum y Acrasis.
Reino Fungi: Presenta las siguientes características:
• Comprende a los hongos, organismos productores de esporas.
• Generalmente microscópicos.
• Son eucariontes.
• Su cuerpo en general, constituido por filamentos denominados hifas que
en conjunto forman el micelio.
• Carecen de clorofila, son heterótrofos.
• Pared celular a base de quitina.
• No hay etapas flageladas.
• La mayoría de especies de hongos conocidos son estrictamente
saprófitos y viven sobre materia orgánica muerta a la que descomponen.
• Su reproducción principalmente es por esporas; la reproducción sexual se
presenta en la mayoría de los grupos de los hongos.
Los hongos están conformados por los siguientes grupos:
a)
Algas Pardas (Phaeophyta): Agrupa a organismos multicelulares,
generalmente de gran longitud; fotosintéticas; contienen clorofilas “a”
y “c”. Las células reproductivas son biflageladas; aquí se encuentran
los géneros Lessonia, Macrocystis, Colpomenia, etc.
Zygomycetos: Llamados también mohos del pan, presentan las
siguientes características:
o
o
o
o
Algas Rojas (Rodophyta): La mayor parte de éstos organismos son
multicelulares y principalmente marinas. Sin células móviles; son
fotosintéticas; contienen clorofila “a” y “d”, y las ficobilinas
ficocianina y ficoeritrina, como géneros representativos tenemos a
Porphyra, Gigartina, Corallina, etc.
b)
Ascomycetos: Presenta las siguientes características:
o
4
Producen esporas latentes sexuales denominadas cigosporas y
esporas asexuales en esporangios.
Hifas cenocíticas.
Muchos son heterotálicos.
Como géneros representativos tenemos a Rhizopus, “moho del pan”,
Pilobolus, etc.
En la reproducción sexual se forman ascosporas en pequeños sacos
(ascas), en la reproducción asexual se producen esporas llamadas
conidios, que se desprenden de conidióforos.
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o
o
c)
o
4.
En la reproducción sexual se forman basidiosporas en un basidio.
La reproducción asexual es rara.
Son heterotálicos
Las hifas suelen tener septos perforados.
Como géneros representativos tenemos a Agaricus, Amanita. etc.
c)
Deuteromycetos: (hongos imperfectos). Características:
o
Pteridophyta: Conocidas como los helechos. Presentan las siguientes
características:
o
o
o
o
o
o
o
Basidiomycetos: Características:
o
o
o
o
o
d)
b)
Las hifas suelen tener septos (tabiques) perforados.
Como géneros representativos tenemos a Saccharomyces,
Neurospora, etc.
No presentan fase sexual, la mayor parte se reproducen solo
mediante conidios.
Es un grupo muy amplio de hongos donde se incluyen parásitos de
plantas y animales como Penicillium, Trichophytum (pie de atleta),
Aspergillus, Cándida, etc.
Pinophyta: Conocidas también como Gimnospermas, presentan las
siguientes características:
o
o
o
Reino Plantae:
•
•
•
•
o
o
o
o
Los organismos vegetales o plantas están conformados por células
eucarióticas.
Son fotosintéticos debido a la presencia de clorofila "a" y "b", carotenos y
xantofilas.
Son multicelulares y sus células poseen paredes celulares a base de
celulosa.
La reproducción puede ser asexual o sexual, con alternancia de
generaciones gametofítica y esporofítica.
d)
a)
Briophyta: Características:
o
o
o
o
o
Plantas avasculares (no desarrollan xilema ni floema)
Alternancia de generaciones bien delimitada en donde la generación
gametofítica es dominante.
Presenta gametos móviles.
Los gametofitos suelen formar un extenso manto verde, consistente
en plantas individuales.
Las briofitas se dividen en musgos como Polytrichum, Hepáticas
como Marchantia y Antocerotas como Anthoceros.
Plantas vasculares heterospóricas, con tejidos leñosos y hojas
aciculares.
La mayor parte son perennes.
Poseen semillas desnudas, lo que significa que no se encuentran
dentro de una estructura protectora (el ovario u hoja carpelar) como
sucede con las Angiospermas.
Gametos inmóviles.
El tejido nutritivo en la semilla es tejido gametofítico haploide.
La generación esporofítica es dominante.
Entre los géneros representativos podemos mencionar a Cupressus,
Pinus, Araucaria, etc.
Anthophyta: Conocidas también como las Angiospermas, es el grupo
más extenso y evolucionado del reino plantae (vegetal). Características:
o
o
o
o
o
o
Comprende los siguientes grupos:
Plantas vasculares con verdaderos tejidos y órganos.
La generación esporofítica es dominante.
En general son homospóricas
El gametofito es de vida libre y fotosintético.
Se reproducen por esporas
Los gametos son móviles.
Las pteridofitas agrupan a los helechos como Dryopteris y colas de
caballo como Equisetum.
Son Heterospóricas.
Esporofito dominante con gametofito muy reducido.
Contienen tejidos vasculares.
Presentan flores, frutos y semillas.
Las semillas contienen endospermo como tejido nutritivo.
Presentan doble fecundación
Las antofitas se dividen en dos grupos: las Monocotiledóneas (Zea,
Hordeum, Pennicetum, etc.) y las Dicotiledóneas (Fraxinus, Rosa,
Cannabis, Morus, Salix, Casuarina, etc.)
5.
Reino animalia: Posee las siguientes características:
•
•
5
Todos los animales son eucariotas multicelulares.
Son heterótrofos.
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•
•
•
•
•
•
La mayoría de reproducen sexualmente.
Percepción de estímulos y capacidad de respuesta a ellos, mediante un
sistema nervios.
Facultad de locomoción o desplazamiento, mediante apéndices móviles o
contracción del cuerpo.
Membranas celulares no celulósicas.
Crecimiento definido y diferencial que se detiene con la edad.
Excreción de productos de desecho del metabolismo mediante órganos
especializados.
o
o
o
o
d)
o
o
Los vertebrados son los Cordados más estudiados y comprenden las
siguientes Superclases:
1.
Superclase Agnatos: Estos animales no poseen verdadera mandíbula y
apéndices, agrupa a los: Mixines y Lampreas.
2.
Superclase Gnatostomados: Comprende a los organismos que poseen
mandíbula verdadera y extremidades pares; agrupa a los siguientes
organismos:
a)
b)
o
o
o
o
o
o
o
o
Esqueleto enteramente cartilaginoso.
Reposición contínua de dientes.
Esqueleto más o menos óseo.
Cuerpo cubierto de escamas.
Son ovíparos.
Fecundación externa.
Corazón con dos cámaras.
Respiración por branquias (los Dipnoos, son los únicos además
pulmonados)
o
o
f)
o
Normalmente presentan metamorfosis.
o
6
Cuerpo normalmente fusiforme con cuatro regiones: cabeza,
cuello, tronco y cola.
Cuello desproporcionadamente largo como órgano de equilibrio
y ayuda en la recolección de alimento.
Cuerpo cubierto de plumas.
Respiración pulmonar.
Carecen de dientes, en vez de éstos presentan un pico córneo.
Corazón con cuatro cámaras.
Son endotérmicos.
En el aparato digestivo presentan buche y molleja.
Dos pares de extremidades con las anteriores normalmente
adaptadas para el vuelo.
Sexos separados.
Fecundación interna, incubación externa de los huevos.
Mamíferos: Canguros, zarigüeyas, osos, ballenas, murciélagos,
ardillas, gatos, perros, etc.
o
o
o
Anfibios: Salamandras, tritones, cecilias, ranas, sapos, etc.
Cuerpo cubierto de escamas.
Fecundación interna.
Respiración pulmonar.
Corazón con tres cámaras, excepto los cocodrilos (presentan
cuatro cámaras)
Son ectotérmicos.
Miembros pares generalmente con cinco dedos (excepto
serpientes que son ápodas)
Aves: avestruces, pavo real, frailecillos, pingüinos, gaviotas, colibrís,
etc.
o
Osteictios: anchoveta, atún, salmón, etc.
o
o
o
o
o
o
c)
e)
Condrictios: tiburones, rayas, peces torpedo, etc.
o
o
Reptiles: cocodrilos, tortugas, iguanas, camaleones, serpientes, etc.
o
o
o
o
Comprende los siguientes Filum: Porífera, Celentéreos (Cnidarios), Platelmintos,
Nemátodos, Anélidos, Moluscos, Artrópodos, Equinodermos y Cordados.
Fecundación externa.
Respiración pulmonar y cutánea.
Cuerpo sin escamas.
Corazón con tres cámaras.
Cuerpo cubierto con pelo
Presentan glándulas mamarias
Sexos separados que comprenden en los machos pene y
testículos y en las hembras ovarios y oviductos
Fecundación es interna
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o
o
o
o
o
o
BIOMOLÉCULAS (Principios inmediatos)
Los huevos se desarrollan en el útero con unión placentaria
(excepto en los monotremas).
Extremidades adaptadas para caminar, correr, trepar, nadar,
excavar o volar.
Respiración pulmonar.
Son endotermos.
Corazón con cuatro câmaras.
Son vivíparos.
Son todas las moléculas orgánicas e inorgánicas que resultan de la combinación
de los Bioelementos entre sí. Pueden ser:
a)
Inorgánicos: Sin enlace C-C, tenemos: El agua, sales minerales, gases,
algunos ácidos y bases.
b)
Orgánicos: Con enlaces C-C, tenemos: Los glúcidos, lípidos, proteínas,
ácidos nucleicos y vitaminas
El AGUA (H20)
TEMA 2
Es la biomolécula más importante de la tierra y los seres vivos. Ocupa las 3/4
partes de la tierra. Está formado por un átomo de Oxígeno y dos de Hidrógeno,
unidos por enlace covalente. El agua pura es eléctricamente neutra.
ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE LA CÉLULA
Las moléculas de agua son polares, donde el extremo de cada molécula posee
carga positiva y el otro tiene carga negativa. Cada molécula de agua puede formar
enlaces de hidrógeno con un máximo de cuatro moléculas adyacentes.
Los seres vivos están constituidos por una gran cantidad de átomos y compuestos
seleccionados por un largo proceso evolutivo. Por tal razón, para entender las
estructura y función de los organismos vivos, necesitamos un conocimiento básico
de la estructura y función de estos átomos y compuestos, cómo interaccionan
entre sí para producir movimiento, crecimiento, comunicación entre neuronas,
formación de ATP, etc.
Propiedades físicas del agua: son las siguientes
a)
Elevada Constante Dieléctrica: El agua tiene una alta capacidad para
desestabilizar las moléculas polares, este mecanismo capacita al agua como
un gran disolvente.
Son los elementos químicos naturales presentes en los seres vivos. Caracterizados por
ser estables (bajo peso molecular) están ampliamente distribuidos en la naturaleza. De
los elementos que existen (90 naturales y 19 obtenidos en el laboratorio),
aproximadamente 27 de ellos se encuentran en la diversidad de seres vivos.
b)
Tensión Superficial: El agua tiene una elevada tensión superficial, porque las
moléculas de agua superficiales están cohesionadas con las moléculas de
agua inferiores, formando una red molecular compacta que soporta las
presiones externas.
Clasificación. Atendiendo a su abundancia, pueden ser:
c)
Capilaridad: Capacidad del agua de ascender por un tubo fino llamado
capilar esto se debe a la suma de las fuerzas de adhesión, cohesión y tensión.
d)
Elevado Calor Específico: Se define como la cantidad de energía que se
requiere para elevar un grado centígrado (ºC) un gramo de cualquier
sustancia.
e)
Densidad: Al enfriar el agua líquida aumenta la densidad, la cual alcanza un
máximo de 1g/cc a 4ºC, al seguir enfriando la densidad empieza a descender.
BIOELEMENTOS
−
B. Primarios (macroelementos). Se les considera así por ser fundamentales
para construir moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos
nucleicos) e inorgánicas (agua, sales, gases, etc.). Son seis: C, H, O, N, P y S
y constituyen el 98.5 % del peso de la materia viva.
−
B. Secundarios (microelementos).Presentes en menor proporción representan
el 1% del peso de la materia viva, son: Ca, Na, K, Cl, Fe, I, Mg.
−
B. Traza (oligoelementos). Presentes en cantidades pequeñas, representan el
0.5 % del peso total. Su presencia es indispensable para los seres vivos.
Actúan por ejemplo como cofactores enzimáticos. Son: Mn, Cu, Zn, Co, F, Mo,
Se, etc.
El contenido de agua de un organismo depende de la edad y actividad metabólica
(a mayor edad, menos agua y, a mayor metabolismo, más agua).
7
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Es el principal solvente polar en el protoplasma, ya que debido a sus moléculas
polares es capaz de disolver muchos tipos de sustancias, en particular
compuestos polares y iónicos.
SALES MINERALES
Biomoléculas inorgánicos compuestas por un metal y un radical no metálico y que
se encuentran en pequeña proporción en el protoplasma de los seres vivos, se
pueden encontrar de tres formas:
En los tejidos humanos el porcentaje de este varía, por ejemplo 20% en huesos,
85% en las células cerebrales. Aproximadamente alrededor del 70% del peso
corporal de una persona corresponde al agua; 95% en las medusas y algunas
plantas, y 5% en las semillas.
a)
Disueltas: Son las que se ionizan en medio acuoso, siendo los más importantes:
•
La distribución corporal de agua en el ser humano es la siguiente:
a)
Intracelular (2/3) Dentro de la célula y se encuentra como:
•
•
b)
•
Agua libre (95%): Usada como solvente y como dispersante del coloide
protoplasmático.
Agua ligada (5%) Es la que está unida laxamente a las proteínas.
Aunque la concentración de sales en las células y los líquidos corporales de
plantas y animales es pequeña, las cantidades y concentración de los cationes
y aniones respectivos se mantienen constantes, cualquier cambio de
importancia obstaculiza las funciones celulares y puede originar la muerte.
Extracelular (1/3) distribuida en:
•
•
Cationes: Iones que desarrollan una carga positiva en solución, tenemos
+
+
++
++
++
++
al Na K Ca Mg Fe Zn . El principal catión extracelular es el sodio
+
(Na ). Existe un sistema de bomba en la membrana de las células del
+
+
organismo que bombea el Na hacia fuera y el K hacia adentro.
=
Aniones: Iones que desarrollan una carga negativa en solución Cl PO4
=
El principal anión intracelular es el Ion fosfato (PO4 ).
Intersticio: En la sustancia intercelular: líquido cefalorraquídeo, líquido
sinovial, etc.
Plasma: Dentro de los vasos sanguíneos y linfáticos.
b)
Precipitadas: Son las que constituyen estructuras sólidas, insolubles, con
función esquelética. Ejemplo: concha de moluscos, matriz ósea, pared celular
de las diatomeas.
c)
Asociadas: Son las que están combinadas con proteínas (fosfoproteínas),
con lípidos (fosfolípidos).
Entre los factores que afectan al agua corporal se encuentran:
•
Células grasas: Contienen poca agua, por lo cual a medida que aumenta la
grasa corporal desciende la cantidad de agua.
•
Edad: Por regla general el agua corporal disminuye a medida que aumenta la
edad.
•
Sexo: Las mujeres tienen una cantidad proporcional mayor de grasa corporal,
por lo tanto disminuye la cantidad de agua.
FUNCIONES:
−
−
−
Funciones:
−
−
−
−
−
−
−
Disolvente de las sustancias debido a su polaridad.
Transportadora de sustancias.
Estructural, mantiene el volumen y forma de las células.
Termorregulador, ayuda a conservar estable la temperatura (debido a su
elevado calor específico).
Lubricante de membranas y articulaciones.
Indispensable para toda actividad metabólica, todo proceso fisiológico se
produce exclusivamente en medio acuoso.
−
−
−
8
Regulan el equilibrio ácido-base de la célula.
Regulan la presión osmótica de las células (intervienen en la distribución del
agua intracelular y extracelular)
Regulan la presión osmótica de las células (intervienen en la distribución del
agua intracelular y extracelular)
Forman estructuras de protección y de sostén (esqueleto, conchas,
caparazones).
Estabilizan dispersiones coloidales.
Actúan como cofactores enzimáticos siendo necesarios para el desarrollo de
actividad catalítica de muchas enzimas.
Intervienen como sustancias Buffer o tampón, por los sistemas carbonatobicarbonato y monofosfato-difosfato.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
GLÚCIDOS
formado por un residuo de fructosa y dos de glucosa. Se encuentra en la miel.
Las alfa y beta–dextrinas con 6 y 7 unidades de glucosa respectivamente, son
importantes en la industria farmacéutica.
Llamados también carbohidratos, son compuestos formados por C, H y O, son
sintetizados por los autótrofos y son los principales en aportar energía para los
seres vivos. Los animales tienen la capacidad de sintetizar algunos carbohidratos
a partir de las proteínas y algunas sustancias sencillas, pero el mayor volumen de
carbohidratos animales se obtiene de los vegetales.
4.
Clasificación: Los glúcidos, por el número de monómeros, se clasifican en:
1.
a)
Monosacáridos: llamados también azúcares simples, son glúcidos sencillos
constituidos por una sola cadena. Se nombran añadiendo la terminación osa
al número de carbonos. Estos carbohidratos son incapaces de hidrolizarse en
carbohidratos más simples, se cristalizan, tienen sabor dulce y son solubles
en agua. Por el número de Carbonos se subdividen en: triosas, tetrosas
pentosas, hexosas heptosas y octosas, de las cuales las más importantes
son:
a)
Triosas: Son abundantes en el interior de la célula, por ejemplo los Glicéridos
como el Gliceraldehido y la Dihidroxiacetona que son metabolitos intermediarios
en la degradación de la glucosa.
b)
Tetrosas: Como la Eritrulosa, y la Eritrosa, formados en el proceso de las
reacciones oscuras de la fotosíntesis.
c)
Pentosas: La Ribosa y la Desoxirribosa, que forman parte de los ácidos
nucleicos además de la Ribulosa que forma parte de la enzima
RUBISCO, que fija el CO2 atmosférico durante la fotosíntesis.
d)
Hexosas: La glucosa (a partir de ella se forman otros carbohidratos),
fructosa (azúcar de la fruta), y la galactosa (en la leche).
Polisacáridos: Están formados por la unión de muchos monosacáridos (de
11 a miles) con pérdida de una molécula de agua por cada enlace y
desempeñan funciones de reserva, estructural y energética. Se hidrolizan.
Entre los más importantes tenemos:
b)
De reserva:
•
Almidón: Propio de los vegetales integrado por dos polímeros:
amilosa, molécula lineal formado por unidades de glucosa unido por
enlaces α(1,4) y la amilopectina molécula ramificada por unidades
de glucosa unidos por enlaces α(1,4) y las ramificaciones cada 25
unidades aproximadamente. Se unen mediante enlaces α (1,6).
•
Glucógeno: Propio de los animales. Abundantes en hígado y
músculo similar a la amilopectina, con la diferencia que las
ramificaciones se dan cada 12 unidades de glucosa
aproximadamente.
Estructural:
•
Celulosa: Forma la pared celular de la célula vegetal está constituida
por unidades de glucosa unidos por enlaces β(1,4).
•
Quitina: Exoesqueleto de artrópodos, formado por unidades de NAcetilglucosamina unidos por enlaces β(1,4).
Función de los Glúcidos:
2.
Disacáridos: Son compuestos formados por la unión de dos monosacáridos
mediante enlace glucosídico (de tipo covalente) con liberación de una
molécula de agua, se pueden hidrolizar. Entre los más importantes tenemos:
• Lactosa: Azúcar de la leche: Galactosa + Glucosa ,enlace ß(1,4)
• Maltosa: En semillas de cebada: Glucosa + Glucosa, enlace α(1,4)
• Sacarosa: Azúcar de la caña o remolacha: Glucosa +-Fructuosa, enlace
α(1,2)
• Trehalosa: Azúcar presente en la hemolinfa de los insectos: Glucosa +
Glucosa, enlace α(1,1)
3.
•
Energética: Aportan energía a los seres vivos.
•
Estructural: Son elementos estructurales de los ácidos nucleicos, pared
celular de bacterias, células vegetales y del exoesqueleto de artrópodos.
LÍPIDOS
Son compuestos de consistencia grasosa o aceitosa, insolubles en agua y solubles
en solventes orgánicos como el éter, cloroformo v benceno. Están formados
básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente oxígeno en bajo porcentaje.
Además pueden contener fósforo, nitrógeno y azufre.
Oligosacáridos: Son compuestos que al hidrolizarse producen de 3 a 10
unidades de monosacáridos. por ejemplo la Melicitosa que es un trisacárido
9
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
clasificados como glicerofosfolípidos como las lecitinas, cardiolipinas y
esfingofosfolípidos como las esfingomielinas y las ceramidas.
Clasificación
Se clasifican en dos grupos, atendiendo a que poseen en su composición ácidos
grasos (saponificables) o no lo poseen (insaponificables).
1)
b)
Saponificables (Complejos): Forman jabones al reaccionar con soluciones
alcalinas. Son de los siguientes tipos
Glucolípidos: Formados por un acido graso y un alcohol aminado
llamado esfingosina. Como ejemplo tenemos a los cerebrósidos
(presentes en la membrana de las neuronas), los gangliósidos (que
participan en el reconocimiento celular) y los sulfátidos que también
forman parte de las membranas biológicas.
A. Hololípidos: Formados por: Ácido graso + alcohol : aquí tenemos a:
2.
a)
o
o
o
o
o
o
b)
Insaponificables (simples): No forman jabones. Son de los siguientes tipos:
Glicéridos
Se les conoce también como acilglicéridos o grasas neutras
Existen tres tipos de glicéridos: monoglicéridos, diglicéridos y los
triglicéridos.
Formados por 1 alcohol (glicerol) y de 1 a 3 ácidos grasos
unidos mediante enlaces éster.
Son las más abundantes en los seres vivos.
Se almacenan en el adipocito
Como ejemplos tenemos al aceite de ballena, aceite de maní,
aceite de oliva, etc.
a)
Esteroides: Son lípidos no hidrolizables que se derivan del esterano, aquí se
encuentran fundamentalmente el colesterol, el cual forma parte estructural de las
membranas a las que confiere rigidez. Es la molécula base que sirve para la
síntesis de casi todos los esteroides como la vitamina D, las sales biliares y las
hormonas suprarrenales (glucocorticoides como cortisol, mineralocorticoides
como la aldosterona y las hormonas sexuales como la progesterona y
testosterona.
b)
Isoprenoides: Formados de unidades de isopreno (hidrocarburo de 5
átomos de carbono), cuando dos unidades de isopreno se unen forman
un terpeno. Son moléculas que cumplen funciones muy variadas entre
los que se pueden citar:
Céridos:
o
o
o
o
o
•
Son conocidos también como ceras.
Están formados por 1 ácido graso saturado + un alcohol de
cadena larga (elevado peso molecular).
Son sólidos a temperatura ambiente.
Son insolubles en agua, blandos en caliente y duros o de
consistencia firme en frío
Sirven de cubierta protectora de la piel, pelos y plumas de los
animales; hojas y frutos de las plantas superiores y el
exoesqueleto de los insectos. Como ejemplo tenemos el
palmitato de miricilo (cera de abejas), la lanolina (cera de lana),
la cutina y la suberina en las células vegetales.
•
•
c)
Esencias vegetales: como el mentol, geraniol, limoneno, alcanfor,
eucaliptol, vainilla, etc.
Vitaminas: Vitaminas A, E y K.
Pigmentos vegetales: como la clorofila y xantofilas.
Prostaglandinas: Son lípidos derivados del ácido prostanoico y del
araquidónico. Poseen una gran variedad de actividades fisiológicas como
intervenir en la respuesta inflamatoria (vasodilatación), provocan la
contracción de la musculatura lisa, intervienen en la regulación de la
temperatura corporal.
Función:
B. Heterolípidos: Formados por: Ácido graso + alcohol + otros compuestos.
Además de C, H y O pueden presentar también N, P, S o un glúcido. Aquí
se encuentran:
a)
-
Fosfolípidos: Son las principales moléculas constitutivas de la bicapa
lipídica de la membrana celular. Se caracterizan por presentar un ácido
ortofosfórico en su zona polar unido a otra molécula nitrogenada, por
ejemplo la colina, etanolamina, inositol, serina, etc. Estos lípidos son muy
importantes por formar parte de las membranas celulares y pueden ser
-
10
Reserva: Fuente de reserva energética de los seres vivos.
Estructural: Forman parte de las membranas (bicapa de fosfolípidos),
recubren órganos.
Protección: Protegen mecánicamente, como el tejido adiposo de pies y
manos.
Reguladora: Controla las reacciones químicas que se producen en los seres
vivos, cumplen esta función las vitaminas lipídicas y hormonas esteroideas.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
-
Emulsificante: Emulsifica las grasas debido a los ácidos biliares y los
proteolípidos.
enlace peptídico, los enlaces puente hidrógeno, fuerzas de Van der Waals,
puentes disulfuro, puentes salinos y las interacciones hidrofóbicas.
•
PROTEÍNAS
Son biomoléculas orgánicas cuaternarias de elevado peso molecular que
contienen C, H, O y N, sin embargo contienen adicionalmente azufre. Están
constituidos por unidades llamados aminoácidos que pueden ser de 20 tipos
diferentes.
Estructura cuaternaria: Informa de la unión mediante enlaces débiles de
varias cadenas polipétidicas con estructura terciaria para formar un complejo
proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de
protómero, por ejemplo dos cadenas polipeptídicas constituyen la
hexoquinasa, 4 cadenas la hemoglobina, y muchas cadenas como la cápside
del virus de la poliomielitis (60 unidades proteicas).
Propiedades de las proteínas
Aminoácidos: Son ácidos orgánicos que contiene un grupo amino y otro
carboxilo, unidos a una cadena lateral R
1.
Alta especificidad: Debido a que cada individuo tiene proteínas específicas
propias que se ponen de manifiesto en los procesos de rechazo de órganos
transplantados.
2.
Solubilidad: Cuando adoptan una conformación globular, esto hace posible la
hidratación de los tejidos de los seres vivos.
3.
Desnaturalización: Que consiste en la ruptura de la estructura terciaria la que
es producida por cambios de temperatura, pH extremos, solventes orgánicos,
detergentes, urea a altas concentraciones, etc.
H
(amino) H 2N -- C -- COOH (carboxilo)
R
Péptido: Es la unión de más de 2 aminoácidos que se unen por enlace peptídico.
Enlace peptídico: Se forma por la reacción entre el grupo ácido de un aminoácido
y el grupo amino de otro aminoácido, con la liberación de una molécula de agua.
Clasificación de las proteínas: Las proteínas se clasifican en dos grupos:
A. Holoproteínas: Formadas solamente por aminoácidos, pueden ser:
Los péptidos según el número de unidades de aminoácidos por molécula se les conocen
como dipéptidos, tripéptidos, etc., hasta polipéptidos. Ejemplo: Ia carnosina (dipéptido),
Insulina (Polipéptido de 51 aminoácidos)
a)
Niveles de estructuración de las proteínas: Presenta 4 niveles:
Proteínas fibrosas Son insolubles en agua, alargadas y en formas de
hilo y tienden a juntarse para dar fibras, sirven como material estructural
de los tejidos animales. Aquí se encuentran:
•
•
Estructura primaria: Se refiere a la secuencia de aminoácidos en la cadena
polipeptídica. El único enlace presente es el peptídico (amida).
•
Estructura secundaria: Es la disposición espacial de los aminoácidos que
componen una proteína. Posee dos enlaces el peptídico y el puente de
hidrógeno. Esta estructura puede adquirir tres configuraciones: α-hélice, βplegada y γ o al azar.
•
Estructura terciaria: Es la disposición de la estructura secundaria de un
polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.
Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar
funciones de transporte, enzimática, hormonales, etc. Posee además del
•
•
•
•
b)
11
Queratina: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, cuernos y
plumas.
Colágeno: En tejidos conjuntivos.
Elastinas: En tendones y vasos sanguíneos.
Fibroinas: En hilos de seda (arañas, insectos).
Fibrina: En los coágulos sanguíneos.
Proteínas globulares: Son solubles en agua y se encuentran dobladas
formando unidades compactas que a menudo tienen una forma esférica,
están relacionadas con el mantenimiento y regulación del proceso de la
vida, como por ejemplo: la ovoalbumina (huevo), hordeína (cebada),
lactoalbúmina (leche), Insulina, prolactina, hormona del crecimiento,
interferones, histonas, albúminas, hemoglobina y los anticuerpos.
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B.
Especificidad de Acción: Cada reacción esta catalizada por una enzima
específica. La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo
que representa el estado de transición. El sustrato se une a la enzima a través de
numerosas interacciones débiles (puentes de hidrogeno, etc.) en un lugar
específico, el centro activo que es una pequeña porción de la enzima,
conformada por una serie de aminoácidos que interaccionan con el sustrato.
Heteroproteínas: Formadas por aminoácidos y por un grupo no proteínico
llamado grupo prostético, como por ejemplo:
•
•
•
•
Glucoproteínas: anticuerpos, interferón, mucina.
Fosfoproteínas: caseína, vitelina.
Hemoproteínas: hemoglobina, mioglobina, citocromos.
Metaloproteínas: plastoquinona, plastocianina.
Algunas enzimas actúan con la ayuda de estructuras no proteicas que por su
naturaleza son:
Funciones:
-
-
-
Cofactores enzimáticos: Son sustancias de naturaleza química diferente a las
proteínas que son requeridas por algunas enzimas para que estas tengan
actividad. Un cofactor puede ser una molécula orgánica o inorgánica. Algunas
enzimas requieren de ambos cofactores. La enzima sin cofactor se denomina
apoenzima y unida al cofactor se denomina holoenzima.
Biocatalizadora: Las enzimas son proteínas, aceleran reacciones
bioquímicas.
Hormonal: Insulina, glucagón, hormona del crecimiento, calcitonina, entre
otras.
Estructural: Glucoproteínas que forman parte de las membranas, las histonas
que forman parte de los cromosomas, la queratina que forma parte de la
epidermis.
Defensiva: Inmunoglobulinas, trombina, fibrinógeno.
Transporte: Hemoglobina, hemocianina, ceruloplasmina, citocromos, etc.
Reserva: Ovoalbumina clara de huevo, lactoalbúmina de la leche, gliadina del
grano de trigo.
Reguladora: Regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división
celular (como las ciclinas).
Motora o contráctil: Como la actina y miosina que constituyen las miofibrillas
de la contracción muscular y la dineina relacionada con el movimiento de cilios
y flagelos.
Homeostática: Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan con otros
sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.
Son cofactores enzimáticos:
•
•
Coenzima: Son moléculas orgánicas de diversa estructura, esenciales para la
actividad de una enzima. Ej. NAD, FAD, FMN.
++
++
++
++
++
Iones iorgánicos: Como el Mg , Mn , Cu , Fe , Zn .
Nomenclatura de las enzimas
En general los nombres de las enzimas se forman al añadir el sufijo "asa" al
nombre de la sustancia en que actúan (sustrato) por ejemplo la sacarosa se
desdobla en glucosa y fructuosa en presencia de la enzima sacarasa.
Unas pocas enzimas conservan sus nombres tradicionales sin la terminación asa
algunas de ellas tienen el sufijo “zima”, la lisozima por ejemplo presente en las
lagrimas y la saliva que degrada la pared celular de las bacterias, otros ejemplos
de enzimas con nombre tradicionales son la pepsina y tripsina que rompen enlaces
peptídicos internos en las proteínas.
ENZIMAS
Son catalizadores muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas. Como
catalizadores las enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperan
indefinidamente, no llevan a cabo reacciones que sean energéticamente
desfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino que
aceleran su consecución. La sustancia sobre la cual actúa la enzima se llama
sustrato.
Por su actividad química las enzimas se clasifican en: Oxidoreductasas,
Transferasas. Hidrolasas, Liasas, Isomerasas y Ligasas.
Efecto del pH: Tanto la enzima como el sustrato pueden afectarse por las
variaciones del pH, por ejemplo la pepsina tiene un pH optimo cercano a 2 y la
fosfatasa alcalina un pH cercano a 12.
Catalizador: Es una sustancia que acelera una reacción química hasta hacerla
instantánea o casi instantánea.
Efecto de la temperatura: Influye en la actividad, el punto óptimo representa el
máximo de actividad. A temperaturas bajas las enzimas se hallan rígidas y a
temperaturas altas (más de 40ºC) se desnaturalizan.
Características de la acción enzimatica: La más sobresaliente es su elevada
especificidad.
12
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
grupo fosfato. Las dos cadenas de polinucleótidos que forman el ADN se unen
a través de las bases nitrogenadas de tal manera que la timina se une
siempre a la adenina o viceversa a través de dos puentes de Hidrogeno y la
guanina se une a la citosina por tres puentes hidrogeno.
Función de las enzimas:
-
Disminuyen la energía de activación de las reacciones bioquímicas, luego las
acelera.
Funciones del ADN
ÁCIDOS NUCLEICOS
Almacena la información hereditaria (código genético).
Transmite la información genética (replicación).
-
Son moléculas pentarias de elevado peso molecular formadas por C, H, O, N, y P,
constituidas por unidades estructurales llamadas nucleótidos. Son de importancia
biológica debido a que son el depósito fundamental de la información genética de
la célula y los que controlan la síntesis bioquímica de las proteínas.
2)
Nucleótido. Este monómero está constituido por:
Ácido Ribonucleico (ARN): Es una macromolécula constituida por una
cadena de nucleótidos, se le encuentra en los virus, las bacterias, los
vegetales y animales. El nucleótido esta constituido por el azúcar ribosa, una
base nitrogenada que puede ser la adenina, guanina, citosina y uracilo y el
grupo fosfato.
•
Clases de ARN
Base nitrogenada: Son compuestos formados por un anillo de carbono y
nitrógeno. Se conocen dos tipos que constituyen los ácidos nucleicos: Las
bases Púricas o Purinas (Adenina y Guanina) y las bases Pirimidicas ó
Pirimidinas (Citosina, Timina y Uracilo).
•
Pentosa: Son azúcares compuestos de cinco átomos de carbono, son
característicos para cada ácido nucleico. Son dos: la ribosa (ARN) y la
desoxirribosa (ADN).
•
Ácido fosforico (ortofosfórico): Constituye el grupo fosfato de los ácidos
nucleicos, les confiere las propiedades ácidas al ADN y al ARN.
Nucleósido: Está constituida por la pentosa y una base nitrogenada. Ej.
Desoxiadenosina.
Enlace fosfodiester: Es el enlace característico de los ácidos nucleicos, permite
la unión de los nucleótidos.
Clases de ácidos nucleicos
ARNm (mensajero). Se encuentra en el núcleo. Formado directamente de
la cadena de ADN. Copia la información del ADN (en forma de
CODONES). Su principal función es la de llevar la información genética
contenida en el ADN hacia los ribosomas para la síntesis de proteínas, es
decir lleva el mensaje genético.
•
ARNr (ribosómico). Se encuentra en los ribosomas. Este tipo de ARN se
asocia con proteínas y forman lo que conocemos como ribosomas, donde
se realiza la síntesis de proteínas. EI complejo proteínas-ácido ribonucleico
(ribosoma) sirve como matriz para la correcta unión de los aminoácidos
durante la síntesis de proteínas.
•
ARNt (transferencia). Se encuentra en el citoplasma. Conocido como de
trascripción, sirve como moléculas adaptadoras durante la síntesis de
proteínas. lo que significa que identifican v transportan los aminoácidos
hacia los ribosomas. "leen" el mensaje genético (en forma de
ANTICODONES).
Función del ARN:
Por el azúcar que contienen son de dos tipos:
1)
•
-
Síntesis de proteínas
Ácido Desoxirribonucleico (ADN): Es una gran macromolécula bicatenaria
helicoidal y de gran longitud presente en el núcleo, mitocondria y cloroplastos
de las células.
VITAMINAS
El nucleótido se halla constituido por un azúcar que es la desoxirribosa una
base nitrogenada que puede ser la adenina, timina, citosina y guanina y el
Grupo de moléculas orgánicas de naturaleza química variable que se necesitan
en nuestra dieta en pequeñas cantidades. Se clasifican como:
13
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
a) LIPOSOLUBLES:
•
•
•
•
Vitamina A o retinol (antixeroftalmica)
Vitamina D o colecalciferol (antirraquítica)
Vitamina E o tocoferol (antioxidante)
Vitamina K o naftoquinona (antihemorrágica)
b) HIDROSOLUBLES:
•
•
Vitamina C o ácido ascórbico (antiescorbútica)
Complejo B
o
o
o
o
o
o
o
o
Vitamina B1 o tiamina (antineurítica)
Vitamina B2 o riboflavina
Vitamina B3, vitamina PP o niacina
Vitamina B5 o ácido pantoténico
Vitamina B6 o piridoxina
Vitamina B8, vitamina H o biotina
Vitamina B9, vitamina M o ácido fólico
Vitamina B12 o cianocobalamina.
Electroforesis: Debido a las cargas que presentan las partículas coloidales,
los componentes de un coloide se pueden separar por electroforesis. Este
proceso se define como el transporte de las partículas coloidales debido a la
acción de un campo eléctrico.
4.
Sedimentación: En condiciones normales una dispersión coloidal es estable
(sus partículas no sufren el efecto de la gravedad), pero sometidas a campos
gravitatorios pueden sedimentar (centrifugación, ultracentrifugación).
5.
Diálisis: Las partículas coloidales no filtran con el papel filtro ordinario. Pero
por diálisis se pueden separar las partículas de elevado peso molecular
(coloides) de las de bajo peso molecular (cristaloides) usando papel celofán,
pergaminos, membranas celulares.
También hay macromoléculas sintéticas, que se forman por procesos de
polimerización, que viene a ser la unión de muchas moléculas pequeñas para dar
origen a moléculas muy grandes, como ejemplos tenemos el caucho, algodón,
lana, seda y los plásticos.
Ejemplo
Oro en agua
Agua en benceno, leche, mayonesa
Espuma en cerveza
Humo, polvo
Niebla, nube
ORIGEN DE LAS CÉLULAS
La vida más primitiva sobre la tierra solo estaba formada por células procarióticas,
esferas microscópicas aisladas parecidas a las bacterias modernas, esto hace
aproximadamente unos 3500 millones de años, según los fósiles más antiguos.
Las células eucariotas podrían tener más de 2000 millones de años, pero no
menos, el momento exacto en que se produjo esta novedad es un tema muy
debatido. Entonces, ¿cómo surgieron las células eucariotas?
Propiedades:
1.
3.
Existen moléculas enormes que contienen cientos de miles de átomos que son
conocidos como macromoléculas. Algunas de ellas ocurren naturalmente y
conforman diversas clases de compuestos que son literalmente vitales, como por
el ejemplo el almidón y celulosa que son polisacáridos que proporcionan alimento;
proteínas que forman parte importante del cuerpo animal y los ácidos nucleicos
que controlan la herencia a nivel molecular.
Son un tipo de dispersión de mucha importancia biológica por ser el medio físico
donde ocurren los fenómenos biológicos. Presenta dos componentes: la fase
dispersante y la fase dispersa. Las partículas de la fase dispersa tienen un
diámetro que fluctúa entre una milésima y una cienmilésima de micrómetro. Este
tamaño es intermedio entre la moléculas de las soluciones y las partículas de las
suspensiones.
Medio dispersante
Líquido
Líquido
Líquido
Gas
Gas
Efecto Tyndall: Las partículas coloidales difractan la luz, es decir, dejan ver
lateralmente un haz luminoso que las atraviesa.
ORGANIZACIÓN DE LAS MACROMOLECULAS
COLOIDES
Fase dispersa
Sólido
Líquido
Gas
Sólido
Líquido
2.
Movimiento Browniano: Es el movimiento caótico, desordenado de las
partículas coloidales causado por la colisión o choque con las moléculas del
dispersante.
La teoría más aceptada sostiene que ciertos organelos de las células eucarióticas
se originaron por simbiosis, es decir los que antes eran microorganismos
14
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
+
la concentración de H . Generalmente están constituidos por un ácido débil y una
sal (base débil)
independientes, se reunieron como célula hospedadora y hospedada primero por
casualidad y después por necesidad. En un momento no determinado, las células
hospedadas se convirtieron en organillos de un nuevo tipo de células. Formando
así una célula de mayor complejidad en comparación a la célula procariota.
Los tampones están presentes en todos los líquidos corporales y actúan de
inmediato (en cuestión de 1 seg.) cuando se produce una anomalía del pH.
pH (Potencial de Hidrogeniones)
Se combinan con el exceso de ácidos o de bases para formar sustancias que no
afecten al pH. Sin embargo, su efecto es limitado. Entre los más importantes
tenemos:
Es la medida que nos indica la concentración de iones hidrogeno o hidrogeniones
que contiene una solución. Matemáticamente es el logaritmo negativo de la
concentración de iones hidrógeno.
−
pH = -log (H)
−
−
Las diferentes soluciones acuosas tienen una determinada concentración de H
debido a la leve disociación de las moléculas de agua (aproximadamente 2 de
cada mil millones de moléculas de agua están ionizadas; H+ y OH-).
El término pH se usa para describir el grado de acidez o alcalinidad de una
solución. Expresada en la siguiente escala:
−
Bicarbonato: Es el tampón más importante y el que en mayor cantidad está
presente en los líquidos del organismo. Es generado por los riñones y ayuda
+
en la excreción de H .
Fosfato: Ayuda a la excreción de H+ en los túbulos renales.
Amonio: Tras una sobrecarga ácida, la célula tubular renal produce amoniaco
+
+
(NH 3 que se combina con los H en el túbulo renal para formar amonio (NH 4).
+
Este proceso permite una mayor excreción renal de H .
Proteínas: Están presentes en las células, la sangre y el plasma. La
hemoglobina es la proteína tampón más importante.
0 --------------------------- 7 ------------------------- 14
+
H acidez
neutro
alcalino OH
TEMA 3
El pH de los fluidos que conforman los organismos vivientes se encuentra muy
cerca de la neutralidad y con rangos de variación muy estrechos. Ejemplo:
CELULA INTERFASICA
Fluido
pH
Jugo gástrico
2,0
LA CÉLULA
Orina
6,0
Agua pura
7,0
Es la unidad estructural y funcional básica de los seres vivos, capaz de
relacionarse, nutrirse y reproducirse.
Sangre
7,4
Organización estructural de la Célula
Jugo pancreático
8,2
•
•
•
BUFFER (Tampón o amortiguador)
Un Buffer (amortiguador) es un compuesto que tiende a mantener una solución a
pH constante, aceptando o liberando iones en respuesta a pequeños cambios en
15
La membrana celular: que rodea y protege al citoplasma.
Citoplasma: de naturaleza coloidal donde se encuentran las sustancias
disueltas.
Núcleo: donde se encuentra el material genético.
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La Célula Procariota
las células; pero llevan unos que son útiles en determinadas condiciones
ambientales, como los que confieren resistencia a antibióticos específicos.
Esta célula se caracteriza por el hecho de que el material hereditario (ADN) no
presenta una envoltura nuclear.
10. Fimbrias: Son parecidos a los flagelos, aunque más cortos que estos, son de
naturaleza proteica y son mucho más numerosos. No todos los organismos
poseen fimbrias, no se conoce con certeza su función; pero parece que
favorece en algunos organismos su fijación a las superficies como los tejidos
animales, en el caso de unas bacterias patógenas o la formación de películas
o la fijación a las superficies líquidas.
Estructura general de una célula procariota:
1.
Membrana citoplasmática: Es la barrera esencial de permeabilidad que
separa el interior del exterior de la célula.
2.
Pared celular: Estructura rígida (a base de peptidoglicano o mureína), situada
por fuera de la membrana plasmática que confiere la forma a la célula y la
protege del externo que lo rodea.
3.
Ribosomas: Son pequeñas partículas compuestas de ácido ribonucleico
(ARN) y proteínas, una sola célula procariotica puede tener hasta 10000
ribosomas. Los ribosomas en los procariotas son 70S, su función es la
síntesis proteica.
4.
12. Clorosomas: Son sacos membranosos aplastados que no están en
continuidad con la membrana citoplasmática, son los responsables de la
fotosíntesis en bacterias autótrofas.
Nucleoide o Genóforo: En las procariotas la función del núcleo la realiza una
única molécula de ADN, que se encuentra en forma más o menos libre en el
citoplasma llamada nucleoide. El ADN de las procariotas por homología con
las eucariotas se le denomina cromosoma.
5.
Flagelos: Muchas de las bacterias, son capaces de desplazarse a través de
flagelos que están formados por una única proteína tubular enrollada, la
flagelina.
6.
Inclusiones: Son acúmulos de materiales de reserva como carbono, nitrógeno, azufre
o fósforo. Estos acúmulos se forman cuando estos compuestos se encuentran en
exceso en el medio ambiente, con el fin de poder ser utilizados en situaciones de
carencia.
7.
11. Pili (pelos): Son estructuras similares a las fimbrias pero por lo general son
más largos y solamente existe uno o unos pocos pili sobre la superficie.
Funcionan como receptores específicos para determinadas partículas víricas y
también contribuyen a la fijación de algunas bacterias patógenas a los tejidos
humanos, a demás participa en el proceso de conjugación en procariotas. Las
fimbrias y los pili no participan en el movimiento.
La Célula Eucariota
La célula eucariota se caracteriza por presentar su material genético rodeado por
una envoltura nuclear (membrana).
Diferencias entre las células procariota y eucariota
Procariota
•
•
Cápsula: O capa viscosa que rodea a la pared celular, protege a las bacterias
de drogas y la fagocitosis de microorganismos o glóbulos blancos.
8.
Mesosomas: Son estructuras membranosas que se observan en la mayor
parte de las bacteria, constituidas por invaginaciones de la membrana
citoplasmática. Interviene en la duplicación y distribución del ADN en la
división celular y además contiene enzimas respiratorias sobre las que se
desarrolla la mayoría de los procesos metabólicos.
9.
Plásmidos: Son pequeños fragmentos circulares de ADN extracromosómico
separados del cromosoma. Los plásmidos no portan genes esenciales para
•
•
•
16
Carecen de envoltura nuclear
Normalmente un solo cromosoma
a base de ADN sin proteínas
Organelos mayores ausentes
Unicelulares o coloniales
Son bacterias
Eucariota
•
•
•
•
•
Envoltura nuclear presente
Múltiples cromosomas no circulares a
base de ADN y proteínas
Organelos mayores presentes
Unicelulares y multicelulares
Constituyen los cuerpos de protistas,
hongos, animales y plantas
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
MEMBRANA CELULAR O PLASMALEMA
•
Está compuesta de una bicapa lipídica que contiene una variedad de moléculas de
proteína. Presenta las siguientes características:
Los iones como Na+, K +, Ca++ se mueven por las proteínas poro-canal;
en cambio, aminoácidos, proteínas pequeñas y los monosacáridos como
la glucosa lo hacen por proteínas carrier (sufren cambios
conformacionales)
•
•
•
•
Es porosa
Es elástica.
Posee permeabilidad selectiva.
Es muy delgada, su espesor es de aproximadamente 75 Aº
b)
Organización molecular de la membrana: La membrana celular está constituida
por:
Osmosis: Es la difusión del solvente (agua) a través de una membrana
con permeabilidad diferencial. Esto es una membrana que es más
permeable al agua que a los solutos disueltos. Ejemplo: absorción del
agua por las raíces de una planta.
•
Proteínas (60%): Globulares, que por su función pueden ser: receptoras, de
reconocimiento y transportadoras.
•
Transporte activo: Es el movimiento de los iones y de ciertas sustancias en
contra de un gradiente de concentración con gasto de energía. La fuente de
energía metabólica que impulsa el transporte activo es el ATP. Hay 2 tipos de
transporte activo: transporte mediante bombas y transporte en masa.
Lípidos (35%): Los más abundantes son los fosfolípidos, también se
encuentran glucolípidos y esteroides (colesterol en células animales y
ergosterol en células vegetales).
a)
Transporte mediante bombas: Utilizado fundamentalmente para el transporte
de iones. Requiere la presencia de un tipo de proteínas integrales de la
membrana. Los ejemplos más conocidos son: Bomba de Na+ y K+; bomba de
++
+
Ca y bomba de H .
b)
Transporte en masa: Utilizado para sustancias que por su tamaño no pueden
atravesar la membrana. De acuerdo al sentido del transporte puede ser:
•
2.
Difusión facilitada: Difusión de moléculas (generalmente solubles en
agua) a través de la membrana.
Carbohidratos (5%): Unidos a proteínas formando glucoproteínas y unidos a
lípidos, formando glucolípidos.
La forma como están distribuidos los componentes moleculares de las
membranas, tiene como base el modelo del mosaico fluido propuesto por SINGER
Y NICHOLSON (1972), que se caracteriza por ser un modelo asimétrico y que
goza de una fluidez de membrana.
•
Permeabilidad celular: Es el proceso mediante el cual la célula intercambia
ciertas sustancias con el medio extracelular, a través de la membrana celular.
Dicho intercambio se conoce como transporte pasivo o activo.
o
o
•
1.
Transporte pasivo: Es el transporte basado en la energía cinética de las
moléculas. El movimiento es a favor del gradiente de concentración, es decir,
de mayor concentración a menor concentración.
Difusión: Es el movimiento continuo de iones, moléculas o partículas
coloidales (solutos) que se desplazan a favor de un gradiente de
concentración, presión o carga eléctrica. Se puede dar por:
•
Fagocitosis: Si es que ingresan partículas sólidas o microorganismos.
Pinocitosis: Si ingresan sustancias líquidas.
Exocitosis o emecitosis. Proceso por el cual se eliminan hacia el
exterior partículas de gran tamaño como material de secreción por
ejemplo.
Diferenciaciones de la membrana celular: La superficie de las células que están
relacionadas con la protección del citoplasma, el transporte de sustancias y otros
procesos fisiológicos, presentan modificaciones para cumplir ciertas actividades
especificas, así tenemos:
Se movilizan sin que la membrana consuma energía (ATP).
a)
Endocitosis: Es la entrada de sustancias o partículas desde el exterior de la
célula al interior de la misma. Puede ser:
1.
Difusión simple: Es la difusión del agua, gases disueltos (O2, CO2)
como moléculas liposolubles a través de la de la membrana.
17
Microvellosidades: Son salientes digitiformes de la membrana plasmática
que aumentan la superficie para la absorción, las encontramos en células que
tapizan el intestino y el riñón (túbulos renales).
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
2.
3.
Clases de pared celular
Desmosomas: Son discos ovales a los que se anclan fibrillas que se
encuentran en la membrana plasmática de células epiteliales sujetas a fuerzas
externas; cada desmosoma tiene su pareja adyacente y el par forma una
especie de corchete, que impide que las células se separen.
Uniones en hendidura, uniones gap o uniones comunicantes: Son tubos
huecos, formados por un anillo de seis subunidades proteicas que se
encuentran en la membrana plasmática de ciertos tejidos y permiten el libre
flujo de materiales de una célula a otra. Las uniones gap están formadas por
dos de estos “tubos” alineados y situados entre las células adyacentes.
4.
Cilios y flagelos: Son filamentos móviles que sobresalen de la superficie de
ciertos tipos de células. Surgen de cuerpos basales.
5.
Plasmodesmos: Presente solo en células vegetales. Se localiza en los poros
coincidentes de la pared celular de dos células vegetales vecinas. Sirve para
el intercambio de sustancias.
1.
Pared celular primaria: Es la primera pared celular, presente en todas las
células jóvenes. En muchas células es la única pared que se desarrolla, está
hecha a base de microfibrillas entrecruzadas (desordenadas) a base de
celulosa, debido a disposición facilita el crecimiento de la célula.
2.
Pared celular secundaria: Solo esta presente en algunas células
vegetales que han dejado de crecer (por ejemplo los vasos o tráqueas),
se forma en la superficie interna de la pared primaria, de ordinario es
mucho más gruesa que la pared primaria, además de celulosa puede
contener sustancias como: lignina (tráqueas, traqueidas y esclereidas),
cutina (paredes en contacto con el aire), y sales minerales (carbonatos y
sílice) en algunas células epidérmicas.
La pared celular secundaria comprende tres subcapas; la capa externa
(S1), capa central (S2) y la capa interna (S3) mencionadas de afuera
hacia adentro. A diferencia de la pared celular primaria, las microfibrillas
de celulosa se disponen en una forma ordenada. La S2 es la más gruesa.
La S3 suele ser delgada e incluso puede faltar.
6. Uniones estrechas o erméticas: Son áreas de conexiones íntimas entre las
membranas de células adyacentes, a tal punto que el espacio que rodea a las
células desaparece completamente, por tanto esto impide que algunas
sustancias crucen capas de células. Las células conectadas por uniones
estrechas (a base de proteínas que se enlazan), sirven para sellar cavidades
corporales.
La lamina media: Se forma durante la citocinesis, está constituida por
pectatos y proteínas, es el cemento que sujeta las células individuales
unas con otras para constituir tejidos.
Funciones de la membrana celular:
-
Función:
Protege y limita el protoplasma celular.
Permite el transporte de sustancias al interior o exterior de las células.
Se encarga de la recepción de señales químicas.
Ayuda a conservar la estructura y forma de las células.
-
Cubierta celular: Estructura secretada por el aparato de Golgi y es de naturaleza
principalmente glucosídica. En células vegetales se denomina pared celular,
mientras que en los animales se conoce como glucocaliz.
Es responsable de la forma de las células y por tanto de las plantas.
Controla el crecimiento celular.
Proporciona resistencia mecánica.
Es una barrera física que se opone a la penetración de los
microorganismos patógenos.
B. Glucocaliz: Envoltura compuesta de cadenas cortas de azúcares
(oligosacáridos) y cadenas peptídicas cortas, formando las denominadas
glucoproteínas, que cubren la membrana celular de células animales y
protozoarios; y sobre la pared celular de algunas bacterias.
A. Pared celular: Envoltura compuesta principalmente por celulosa. Representa
una especie de exoesqueleto que protege y le da sostén mecánico a la célula.
Es el carácter que las diferencia de las células animales. Por lo tanto las
células vegetales presentan por la parte externa de la membrana plasmática
una pared muy gruesa a base de celulosa aunque pueden entrar a formar
parte otras sustancias como: hemicelulosa, pectatos, lignina, cutina, suberina,
sales minerales, algo de proteínas, etc. La pared celular es semirrígida y
permite el paso de sustancias.
Función:
-
18
Adhesión entre células para la conformación de tejidos.
Reconocimiento celular durante reacciones inmunitarias (elementos
moleculares de histocompatibilidad y antígenos del grupo sanguíneo).
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
CITOPLASMA: Es el protoplasma comprendido entre la membrana celular y la
membrana nuclear, es la región fundamental de la célula donde se llevan a cabo
las principales reacciones bioquímicas de los seres vivos, tiene aspecto hialino y
translucido.
presentan un aspecto granulado. En el se realiza la síntesis proteica. Las
proteínas sintetizadas por los ribosomas, pasan al lúmen del retículo y aquí
maduran hasta ser exportados a su destino definitivo. Abunda en células
que sintetizan proteínas de secreción (células del páncreas, glándula
tiroides, hepática, sebácea, etc.)
Presenta la siguiente organización:
-
Función:
Matriz citoplasmática.
Sistema de endomembranas.
Organelos.
-
A. Matriz citoplasmática: (Citosol o Hialoplasma), es el coloide celular
constituido por un medio dispersante el agua, y una fase dispersa con sales
minerales proteínas, carbohidratos y lípidos. Las proteínas son el componente
más abundante de la matriz y constituyen el citoesqueleto o sostén interno de
la célula, el cual está constituido de:
•
•
•
B.
•
Microfilamentos: Esta compuesto por la proteína actina, se encuentra en todas
las células eucarióticas. Normalmente en asociación con una segunda proteína,
la miosina. Participan directamente en los movimientos celulares. Son los
constituyentes dinámicos más importantes del citoesqueleto que permiten a las
células moverse y cambiar de forma.
-
Filamentos intermedios: Tienen un diámetro intermedio entre los microfilamentos y los microtúbulos. En diferentes tipos de células, los filamentos
intermedios están compuestos por diferentes proteínas: vimentina, desmina,
queratina, periferina, gliofilamentos y neurofilamentos. Su función es arquitectónica.
b)
Microtubulos: Están hechos de subunidades de la proteína tubulina y se han
encontrado en todos los tipos de células eucariontes. Forman un andamiaje que
mantiene en posición a los organelos y estabiliza la forma de las células.
Además forman parte esencial de la estructura de los cilios y flagelos.
Retículo endoplasmático: Complejo membranoso conformado por canales
ramificados, que se comunican entre sí y con la membrana celular. Se pueden
distinguir dos tipos de retículo:
•
Retículo endoplasmático liso (R.E.L.): Carece de ribosomas, está
en conexión con el R.E.R.
Función:
Sistema de Endomembranas: Está constituido por el Retículo endoplasmático y el
Aparato de Golgi.
a)
Sintetizan proteínas de “exportación” (secreción celular) como
hormonas y enzimas.
Origina organelos: Aparato de Golgi, Retículo endoplasmático y
peroxisomas.
Permite la reaparición de la membrana nuclear, en la división
celular.
Biosíntesis de lípidos (fosfolípidos y colesterol).
Destoxificación celular (fármacos, plaguicidas herbicidas).
Formación del aparato de Golgi.
Interviene en la renovación de la membrana plasmática
Lleva a cabo la Glucogénesis y glucogenólisis.
Biosíntesis de esteroides (corteza suprarrenal y sistema
reproductor)
Interviene en la contracción muscular
Aparato de Golgi: Consiste en el conjunto de estructuras de membrana
que forma parte del elaborado sistema de membranas interno de las
células. Se encuentra más desarrollado cuanto mayor es la actividad
celular (secreción). La unidad básica del organelo es el sáculo, que
consiste en una vesícula o cisterna aplanada. Cuando una serie de
sáculos se apilan forman un dictiosoma. Además pueden observarse
toda una serie de vesículas mas o menos esféricas a ambos lados y entre
los sáculos. El conjunto de todos los dictiosomas y vesículas constituye el
aparato de Golgi.
El dictiosoma se encuentra en íntima relación con el retículo
endoplásmático, lo que permite diferenciar dos caras; la cara cis, más
próxima al retículo, y la cara trans, más alejada. En la cara cis se
encuentran las vesículas de transición, mientras que en la cara trans, se
localizan las vesículas de secreción.
Retículo endoplasmático rugoso (R.E.R.): Está compuesto por 70% de
proteínas y 30% de lípidos. Presenta riboforinas en su membrana que
permiten la adhesión de ribosomas por la subunidad mayor; por lo que
19
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
Función:
Función:
-
Formación de la pared celular en la división celular.
Formación del acrosoma en los espermatozoides.
Glicosilación (empaquetamiento de proteínas).
Reciclaje de membranas en células secretoras.
Renovación de la membrana plasmática.
Secreción celular (proteoglicanos y glucoproteinas).
Síntesis de enzimas lisosómicas.
c)
C. Organelos:
a)
Ribosomas: Son estructuras esféricas y elípticas formados por ARN y
proteínas que se originan en el nucleolo. Se distribuyen libremente por el
citosol, se encuentran unidas en racimos formando polisomas gracias a
un helicoide de ARNm o se encuentran unidas como polisomas al RER.
d)
Función:
b)
Cloroplastos: Plastídios que contienen clorofila, carotenoides y
xantofilas; estructuralmente presentan dos membranas envolventes, la
membrana externa que es más permeable y la membrana interna la cual
se organiza en sáculos membranosos aplanados que reciben el nombre
de Tilacoides, los cuales se disponen en pilas muy ordenadas llamadas
grana. Al espacio en el interior de los tilacoides se denomina estroma. En
el interior de los tilaciodes encontramos a los pigmentos fotosintéticos
como clorofila, carotenos, y metaloproteínas como la plastoquinona y
plastocianina que se agrupan en dos fotosistemas (PSI Y PSII).
Función:
El ARN ribosómico se sintetiza en el nucleolo, las proteínas ribosómicas
se sintetizan en el citosol, son transportadas al núcleo y ahí asociadas
con el ARNr, el cual se organiza en subunidades ribosómicas. Ribosomas
en células eucariontes 80S (60S y 40S) y ribosomas en células
procariontes, 70S (50S y 30S).
-
Síntesis de ATP
Autoduplicación, debido a su propio ADN.
Síntesis de proteínas.
Absorber y trasformar la energía lumínica en energía química para
obtener su alimento; proceso denominado fotosíntesis.
Autoduplicación debido a que tiene ADN.
Núcleo: Es la estructura fundamental de la célula, que se encarga de
controlar y dirigir todas las actividades de la célula, y que se caracteriza
por tener el material genético de las células eucariontes. Algunas células
carecen de núcleo (hematíe maduro, células del cristalino), otras tienen
más de un núcleo (protozoos, fibra muscular esquelética).
Partes:
Mitocondrias: Son organelos esféricos o alargados, constituidos principalmente por proteínas y en segundo lugar por lípidos, existe también
una pequeña cantidad de ADN y ARN. Presentes en células animales y
vegetales (excepto en bacterias y hematíes), son de forma variable. Su
número depende de las necesidades energéticas de las células (2500 en
hepatocitos y 1000 en fibras musculares). Están formados por dos
membranas: La membrana externa lisa y la membrana interna que emite
prolongaciones hacia el interior de la mitocondria, llamadas crestas
mitocondriales donde se realiza la cadena respiratoria. Estas crestas
aumentan la superficie transductora de energía.
El interior de la mitocondria presenta una cavidad central llamada matríz
mitocondrial, ocupada por un líquido rico en proteínas y enzimas del ciclo
de Krebs, ribosomas y ADN circular. En las crestas mitocondriales
encontramos a las Partículas F o Partículas elementales, relacionadas
con los procesos de fosforilación oxidativa (síntesis de ATP).
20
•
Envoltura nuclear (carioteca): Es una doble unidad de membrana
que envuelve el contenido del núcleo, la membrana externa lleva
adherido ribosomas. La membrana interna es lisa y en su superficie
interna lleva adherida la proteína lamina (fracciona la membrana
nuclear en la profase). La carioteca está atravesada por un gran
número de poros, que permiten el paso de sustancias.
•
Jugo nuclear (cariolinfa, carioplasma o nucleoplasma): Es el medio
interno del núcleo que se encuentra en solución coloidal (Gel)
compuesto por: mayormente cromatina, histonas, protaminas,
aminoácidos, enzimas, nucleótidos, sales minerales, ATP, NAD, Acetil
CoA. Es el medio donde se realiza la síntesis de ácidos nucleicos.
•
Nucleolo: Es un corpúsculo esférico constituido por fibras y gránulos
de ARN, también contiene enzimas, histonas, ADN, zinc y calcio. Aquí
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
se lleva a cabo la síntesis de ARN a partir de ADN asociado al núcleo
y síntesis de las subunidades ribosómicas.
•
Cromatina: La cromatina está formada por ADN e histonas y se le
aprecia en la interfase celular.
Funciones del núcleo: Son varias, todas relacionadas con la conservación
de la vida celular.
-
•
Cariocinesis: Es un proceso complejo en el que participa el núcleo,
asegura que cada nuevo núcleo reciba el mismo número y los mismos
tipos de cromosomas característicos del núcleo original.
•
Citocinesis: Suele comenzar antes de que se complete la mitosis, es la
división del citoplasma celular para formar dos células.
La mitosis: La mitosis es un verdadero proceso de multiplicación celular que
participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo.
Comprende una serie de eventos sucesivos que se desarrollan de manera
continua y que para facilitar su estudio han sido separadas en dos etapas: la
cariocinesis y la citocinesis.
Síntesis de proteínas (pequeñas cantidades), de ADN (autosíntesis) e
induce a la formación de ARNm para iniciar la síntesis de proteínas en el
citoplasma.
Hereditaria, almacena y transmite los caracteres hereditarios mediante ADN.
Regula las funciones celulares.
1.
Cariocinesis: Es la división del núcleo. Este proceso se da en cuatro fases:
a)
Profase: Los cromosomas se vuelven visibles al microscopio, Cada
cromosoma está constituido por 2 cromátidas que se mantienen unidas
por el centrómero, desaparece el nucleolo y la membrana nuclear se
desintegra y empieza a formarse el huso mitótico. Al final de la profase ha
desaparecido la membrana nuclear y el nucleolo.
b)
Metafase: Los cromosomas duplicados constituidos por un par de
cromátides hermanas, se alinean en el plano ecuatorial constituyendo la
placa ecuatorial de la célula, el huso mitótico se completa.
c)
Anafase: En ella el centrómero se divide y cada cromosoma se separa
en sus dos cromátidas. Los centrómeros emigran a lo largo de las fibras
del huso en direcciones opuestas, arrastrando cada una en su
desplazamiento a una cromátida. Cada cromátida se considera ahora un
cromosoma.
CICLO CELULAR
Es el periodo de vida de una célula desde su formación hasta su división en
células hijas. El tiempo de duración y los requerimientos dependen de cada tipo
celular. Algunas células como las nerviosas, las del músculo esquelético y los
glóbulos rojos, normalmente no se dividen una vez que maduran.
Fases del ciclo celular:
1.
Interfase: En esta fase la célula aumenta de tamaño, duplica sus estructuras
y acumula reservas necesarias para la división. Comprende 3 periodos:
•
•
•
Periodo G1: Llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una
célula hija que proviene de la división de la célula madre. La célula
aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material citoplasmático, sobre
todo proteínas (histonas) y ARN.
La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, por que en ella se
realiza la distribución de las dos copias de la información genética
original.
Periodo S o de síntesis: Se duplica el material genético (ADN). En este
periodo el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y ADN que al
principio.
d). Telofase: Los dos grupos de cromátidas comienzan a condensarse, se
reconstruye la envoltura nuclear, alrededor de cada conjunto cromosómico, lo
cual definirá los nuevos núcleos hijos. A continuación tiene lugar la
citocinesis.
Periodo G2: Llamado segunda fase de crecimiento, en el cual se sigue
sintetizando ARN y proteínas, la célula se prepara para la división. La
finalización del periodo G2 es marcado por el comienzo de la mitosis.
2.
2.
División: la célula origina células hijas. Comprende dos etapas:
21
Citocinesis: La citocinesis, es la división del citoplasma, para generar dos
células hijas por lo general, comienza durante la telofase. La citocinesis en las
células animales, comienza por un surco que la rodea en la región ecuatorial.
El surco formado por un anillo de microfilamentos se profundiza en forma
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
entre ellas y distintas también de la célula precursora de la que
provienen. En esta etapa se lleva a cabo la recombinación genética o
crossing over.
gradual y termina por separar el citoplasma en dos células hijas, cada una con
un núcleo completo.
En las células vegetales la citocinesis ocurre a través de la formación de una
placa celular, una división en la zona de la placa ecuatorial del huso que crece
lateralmente a la pared celular. La placa celular se genera a partir de
vesículas que se originan en el aparato de Golgi. Cada célula hija produce una
membrana plasmática y una pared celular de celulosa fuera de la membrana
plasmática en su lado de la placa celular.
Al final de la mitosis tenemos una célula diploide (2n) que ha originado dos
células diploides (2n).
La meiosis: La meiosis es la división celular por la cual se obtiene células hijas
con la mitad de los juegos cromosómicos que tenia la célula madre; pero que
cuentan con información completa para todos los rasgos estructurales y
funcionales del organismo al que pertenecen. La meiosis se produce siempre que
hay un proceso de reproducción sexual y ocurre mediante dos mitosis
consecutivas denominadas meiosis I y meiosis II y presenta tres procesos
esenciales:
•
•
•
Apareamiento de cromosomas homólogos (zigonema: profase I)
Recombinación de genes o Crossing Over (paquinema: profase I)
Separación de cromosomas homólogos (anafase I)
3.
1. Meiosis: (reduccional): Reducción del número de cromosomas, las células
diploides originan células haploides. Comprende las siguientes fases:
a)
Leptoteno: Los cromosomas se hacen visibles, se componen de
pares de cromátidas.
•
Cigoteno: Los cromosomas homólogos se aparean en un proceso
llamado sinapsis. La sinapsis de los cromosomas ocurre por la
formación de una estructura compleja denominada complejo
sinaptonémico.
•
Diploteno: Los cromosomas homólogos se separan; pero mantienen
puntos de unión específicos denominados quiasmas. Los quiasmas
por lo general se localizan en los sitios del cromosoma donde ocurre
el intercambio genético.
•
Diacinecis: El número de quiasmas se reduce, los cromosomas se
preparan para fijarse a las fibras del huso meiótico. La diacinecis
termina con la desaparición de los nucleolos, la rotura de la envoltura
nuclear y el desplazamiento de las tétradas hacia la placa de la
metafase.
b)
Metafase I: Los pares de cromosomas homólogos se alinean en el plano
ecuatorial de la célula, formando la placa ecuatorial.
c)
Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y migran hacia los
polos opuestos.
d)
Telofase I: Los cromosomas homólogos llegan a los polos opuestos. Los
cromosomas pueden persistir condensados por algún tiempo.
Meiosis II (ecuacional): Cuyo resultado final es la formación de cuatro
células hijas, cada una de las cuales tienen “n” cromosomas (haploides).
a)
Profase II: Es simple, los cromosomas simplemente se vuelven a
condensar y se alinean en la placa de la metafase.
b)
Metafase II: Los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial.
c)
Anafase II: Las cromátides hermanas se desplazan hacia los polos
opuestos de la célula.
d)
Telofase II: Los cromosomas una vez más quedan encerrados por una
envoltura nuclear.
Profase I:
•
•
Consecuencias de la meiosis.
Paquiteno: Es la primera etapa de la profase que tiende a ser
prolongada. En tanto el leptoteno y cigoteno, por lo general duran
unas pocas horas, el paquiteno con frecuencia se extiende por un
periodo de días o semanas e incluso años. Este proceso entre otros,
permite un intercambio de genes entre las cromatides homólogas, de
tal forma que las células hijas resultantes son distintas genéticamente
22
•
Es el proceso mediante el cual se obtienen células especializadas para
intervenir en la reproducción sexual.
•
Reduce a la mitad el número de cromosomas y así al unirse las dos células
sexuales, vuelve a restablecerse el número cromosómico de la especie.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
•
Se produce una recombinación de la información genética.
•
La meiosis origina una gran variación de gametos debido al entrecruzamiento
de segmentos de los cromosomas homólogos.
las células, hay ganancia de dos ATP y 2 NADH, no requiere oxígeno
y se da en condiciones aeróbicas y anaeróbicas.
b)
Formación de Acetil CoA: En donde cada molécula de piruvato
entra en la mitocondria y se oxida en una molécula de 2 carbonos
(acetato) que se combina con CoA, formando Acetil CoA; se
produce NADH y se libera dióxido de carbono como producto de
desecho.
c)
Ciclo del Acido citrico: En donde el acetato del acetil coenzima A
se combina con una molécula de cuatro átomos de carbono, el
oxalacetato, y se forma una molécula de 6 carbonos, el citrato. En el
transcurso del ciclo, el citrato experimenta una sucesión de
transformaciones químicas y se transforma en oxalacetato
completándose el ciclo. Se produce 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2 y se
libera dióxido de carbono como producto de desecho.
d)
Sistemas de transporte de electrones: Los electrones extraídos de
la glucosa durante las etapas precedentes se transfieren del NADH y
FADH2 a una cadena de compuestos aceptores de electrones.
Metabolismo celular: Es la conversión química de los nutrientes en el interior de
las células, tiene dos componentes complementarios:
•
Catabolismo, que es el desdoblamiento o degradación de moléculas en
componentes más pequeños. Comprende a la respiración celular (aeróbica y
anaeróbica) y la fermentación.
•
Anabolismo, que es la síntesis de moléculas complejas a partir de
componentes más sencillos. Comprende a la fotosíntesis y quimiosíntesis.
Las células realizan muchas reacciones anabólicas para producir sustancias útiles
que ayudan a mantener la vida de la célula o del organismo del que forman parte,
por lo tanto, las células deben obtener continuamente energía del ambiente y
usarla en la síntesis de ATP.
1.
Respiración celular: Se entiende por respiración celular al proceso
catabólico mediante el cual, las células generan ATP a través de una serie de
reacciones REDOX en los que el aceptor final de electrones es un compuesto
inorgánico. Se presentan dos tipos de respiración:
•
Respiración Aeróbica, se caracteriza porque el aceptor final de
electrones es el oxígeno molecular.
•
Respiración Anaeróbica, se caracteriza porque el aceptor final de
electrones es una molécula inorgánica distinta al oxígeno.
A.
Respiración Aeróbica: La mayoría de las células de plantas, animales,
protistas, hongos y bacterias utilizan la respiración aeróbica para obtener
energía a partir de la glucosa, la cual queda resumida en la siguiente
reacción:
Rendimiento total de energía
C6H 12O6 + 6O2 + 6 H2O = 6 CO2 + 12 H2O + energía (ATP)
Las reacciones químicas de la respiración aeróbica de la glucosa se
pueden agrupar en cuatro etapas.
a)
B.
Glucólisis: En donde la molécula de glucosa de 6 carbonos se
convierte en dos moléculas de piruvato de 3 carbonos con la
formación de ATP y NADH. Se lleva a cabo en el citoplasma de todas
23
•
En la glucólisis, la glucosa se activa con la adición de dos moléculas
de ATP y se convierte por último en dos piruvatos + 2 NADH +
4ATP, con la generación neta de dos moléculas de ATP.
•
Las dos moléculas de piruvato se metabolizan en 2 acetil CoA + 2
CO2 + 2 NADH
•
En el ciclo del ácido cítrico, las dos moléculas de acetil CoA se
transforma en 4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH 2 + 2 ATP
•
La oxidación del NADH en el sistema de transporte de electrones
genera 3 moléculas de ATP por cada NADH y la oxidación de cada
molécula de FADH2 genera 2 ATP. Si se suman todas las moléculas
de ATP producidas se puede observar que en el metabolismo
aerobio completo de una molécula de glucosa produce como máximo
de 36-38 moléculas de ATP.
Respiración Anaeróbica: Algunos tipos de bacterias que viven en el
suelo o en aguas estancadas, donde el aporte de oxígeno es escaso,
realizan exclusivamente la respiración anaerobia, que es similar a la
aerobia en el hecho de que transfieren electrones de la glucosa al NADH,
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
1. La fotofosforilación o síntesis de ATP.
2. La síntesis del poder reductor NADPH.
3. La fotolisis del agua (descomposición del agua en hidrógeno y
oxígeno).
los cuales luego pasan por una cadena de transporte acoplada a la
síntesis de ATP por quimiósmosis. Sin embargo, una sustancia inorgánica
como el nitrato (NO3 ), o sulfato (SO4 ) sustituye al oxígeno molecular
como aceptor final de electrones. Los productos formados de este tipo de
respiración anaerobia son dióxido de carbono, una o más sustancias
reducidas y ATP.
C6H 12O6 + 12 KNO3
2.
3.
b.
6CO2 + 6 H2O + 12 KNO3 + ATP
Fermentación: Proceso catabólico, que es una vía anaerobia utilizada por
algunos hongos y bacterias en la que no hay participación de una cadena
transportadora de electrones, todo el ATP formado durante la fermentación se
produce por fosforilación a nivel del sustrato durante la glucólisis (sólo 2 ATP
por glucosa) siendo el producto final un compuesto orgánico, que es
característico de los diversos tipos de fermentaciones (alcohólica, láctica, etc.)
La fijación del CO 2 se produce cuando es recibido y fijado por una
molécula de 5 átomos de carbono, dando lugar a una molécula de 6C
inestable que se divide en dos moléculas de 3C a partir de las cuales, la
célula fotosintética produce glucosa. A esta etapa se le conoce como el
modelo fotosintético C 3 o de Calvin Benson, reacción que es catalizada
por la enzima Ribulosa difosfato carboxilasa (RUBISCO). Este proceso se
lleva a cabo en las células del mesófilo de la hoja.
Quimiosíntesis: Proceso anabólico mediante el cual ciertos organismos vivos
(sin clorofila), sintetizan sus alimentos utilizando como fuente de energía a
moléculas inorgánicas. En otras palabras si en la fotosíntesis se utiliza energía
luminosa, en la quimiosíntesis se usa energía química. Por ejemplo las
sulfobacterias, ferrobacterias, nitrobacterias, etc.
2 SH2 + O 2
El modelo fotosintético C4 se lleva acabo en las células del mesófilo y
células de la vaina de la hoja y permite la fijación del CO2 por la enzima
fosfoenol piruvato carboxilasa para dar un compuesto de 4C a nivel de las
células del mesófilo y llevar el CO2 a las células de la vaina donde es
fijado por la Ribulosa difosfato carboxilasa y seguir el modelo fotosintético
C3 para producir glucosa. Las plantas C4 (maíz, sorgo, caña de azúcar)
son más eficientes en la fijación del CO2 que las plantas C3.
2 S + 2 H 2O + energia
Esta energía obtenida sirve para reducir el CO2 y formar carbohidratos.
2 H2S + CO2 + energia
4.
Fase oscura: Fase que no necesita de luz, utiliza la energía química
obtenida en la fase luminosa para reducir el CO 2, nitratos y sulfatos para
asimilar los bioelementos C, N y S, con el fin de sintetizar glúcidos,
aminoácidos y otras sustancias.
2 S + H 2O + C6H12O6
Importancia de la fotosíntesis
• Síntesis de carbohidratos.
• Liberación de oxígeno que es utilizado en la respiración.
Fotosíntesis: Proceso anabólico que permite la formación de moléculas
orgánicas utilizando energía, CO2
Elementos que intervienen:
•
•
•
•
Pigmentos fotosintéticos agrupadas en dos fotosistemas: PI (700 nm)
conformado por la clorofila “a” y PII (680nm) conformado por la clorofila
“a” y “b”.
La luz como fuente de energía.
El agua como fuente de protones y electrones (fotólisis del H 2O)
El CO2 como fuente de carbono para la síntesis de nuevas moléculas.
TEMA 4
TEJIDOS ANIMALES
Un tejido es un grupo de células similares, que suelen tener un origen embrionario
común y funcionan en conjunto para realizar actividades especializadas.
Presenta dos fases:
a.
Fase luminosa: La que implica la utilización de luz y agua. En esta fase
se produce:
La estructura y las características de cada tejido dependen de factores tales como
la naturaleza del medio extracelular que rodea a las células así como las
conexiones entre las células que componen el tejido.
24
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
Los tejidos pueden ser de consistencia sólida (hueso), semisólida (grasa) ó líquida
(sangre) y se asocian para formar órganos como el corazón y el estómago.
5.
Coloración: Para ello se utilizan colorantes que son sustancias químicas que
se utilizan para teñir muestras biológicas (células, tejidos) y conseguir una
mejor visualización de sus estructuras. Los colorantes pueden ser naturales o
artificiales.
6.
Montaje: Consiste en colocar sobre el corte histológico ya coloreado una
delgada lámina de vidrio llamada cubreobjetos, el cual se adhiere con
adhesivo transparente el bálsamo de Canadá, lo que permite conseguir el
montaje definitivo y permanente. Quedando la muestra de esta manera, lista
para su observación en el microscopio.
Componentes de un tejido
•
Células: Son los componentes vivos del tejido que determinan su función.
•
Sustancia intercelular o intersticial: Se encuentra entre las células que
constituyen un tejido, son los componentes inertes que sirven de sostén,
soporte. presenta una parte amorfa formada por el líquido tisular ó fluido que
lubrica y nutre a las células de los tejidos y una parte constituida por fibras. La
composición química de la sustancia intersticial determina las características
de cada tejido.
Clasificación de los tejidos
Métodos de estudio de los tejidos animales
Todos los tejidos del cuerpo de acuerdo a su características análogas se les
agrupa en cuatro tejidos básicos o fundamentales:
El más usado es el de la técnica histológica la cual consiste en un conjunto de
operaciones a que se somete una materia organizada, a fin de que sea posible su
estudio por medio del microscopio, posibilitando la observación de estructuras no
visibles al ojo humano.
•
•
•
•
Comprende los siguientes pasos:
TEJIDO EPITELIAL
1.
Obtención de la muestra: La muestra biológica es una parte o porción del
ser vivo que es tomada para su estudio, la muestra puede ser liquida o sólida.
Es un tejido constituido por abundantes células poco diferenciadas entre las cuales
hay escasa sustancia intercelular.
2.
Fijación: Es un método para la preservación de la morfología y la
composición química de las células y los tejidos. Consiste en producir la
muerte de las células, de manera tal, que sus estructuras se conserven con
un mínimo de modificaciones, Asimismo algunos métodos tratan de
conservar intacta su composición química. El fijador mas utilizado es el formol
al 10%.
Características
3.
4.
•
•
•
•
Inclusión: Para la obtención de cortes finos es un requisito indispensable
que el tejido haya sido previamente endurecido hasta un cierto punto, cuanto
mayor sea la firmeza del tejido, tanto más delgado resulta el corte
histológico. Con el fin de endurecer los tejidos se puede utilizar parafina.
•
•
Tejido epitelial.
Tejido conjuntivo o conectivo.
Tejido nervioso.
Tejido muscular.
Presenta células de forma geométrica: planas, cúbicas y cilíndricas.
Sus células descansan sobre la membrana basal que sirve de apoyo para el
epitelio.
Es avascular (no posee vasos sanguíneos) ni linfáticos.
Se nutre por difusión a partir de vasos sanguíneos del tejido conjuntivo
subyacente.
Están inervados por terminaciones nerviosas libres.
Sus células se renuevan constantemente.
Clasificación
Corte: Los tejidos deben ser cortados en láminas delgadas para posibilitar su
observación con el microscopio, los instrumentos utilizados para la obtención
de cortes son los micrótomos. Básicamente, todos los tipos de micrótomo
constan de una navaja muy afilada que seccionará el taco histológico y un
mecanismo de avance automático regulable de a unos pocos micrones
(usualmente entre 5 y 7 micrones).
Teniendo en cuenta la función, ubicación y disposición del tejido epitelial, este se
clasifica en dos grandes grupos que son:
a)
b)
25
Epitelio de Revestimiento
Epitelio Glandular
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
c)
1.
Epitelio de Revestimiento: Se localiza en la parte externa del cuerpo y en la
superficie externa de algunos órganos internos. Según el número de capas
celulares que posee se clasifica en dos tipos:
A.
Simple o Monoestratificado: Formado por una sola capa de células.
•
B.
2.
El epitelio seudoestratificado y el epitelio de transición son clasificaciones
especiales de epitelio:
Epitelio simple plano, se localiza en alveolos pulmonares, endotelio
de los vasos sanguíneos, mesotelios, hoja parietal de la cápsula de
Bowman. Permite el intercambio de sustancias. Ej. O2, CO2 y
sustancias nutritivas.
•
Epitelio simple cúbico, se encuentra en los tubos colectores del
riñón, plexo coroideo, conductos glandulares, epitelio pigmentario de
la retina. Su función es la de absorción y secreción.
•
Epitelio simple cilíndrico, existen dos tipos: no ciliado se localiza
en gran parte del tubo digestivo (estómago, intestino delgado e
intestino grueso), vesícula biliar, sus funciones están relacionadas
con la secreción de moco y la absorción de sustancias; ciliado se
localiza en el epitelio de la trompa uterina, de pequeños bronquios y
de los senos paranasales, su función es la de movimiento y
protección.
b)
4.
Epitelio seudoestratificado: Este epitelio parece estratificado porque
algunas células no alcanzan la superficie libre, pero todas se apoyan sobre la
membrana basal. Por lo tanto es un epitelio simple. Se localiza en las fosas
nasales, traquea, laringe y bronquios primarios, en la cual realiza funciones de
secreción de moco, purificación del aire inspirado: además se ubica en el
conducto deferente.
5.
Epitelio de transición: Es una designación aplicada al epitelio que reviste las
vías urinarias denominado urotelio, que es un epitelio estratificado con
características morfológicas específicas de sus células que cambian de forma
y posición lo que le permite la distensión al órgano.
Funciones
-
Estratificado ó poliestratificado: Está formado por dos o más capas de
células, se localiza en la epidermis de la piel, epitelio de la cavidad oral,
esófago, ano, vagina, glande, cornea. Su función básicamente es la de
protección.
-
Epitelio Glandular: Forma el parénquima de las glándulas, es decir la parte
funcional de una glándula, la cual esta formada por una o más células
epiteliales especializadas en la producción y secreción de sustancias como
moco, saliva, leche, hormonas, enzimas. Las glándulas se clasifican en:
a)
Glándulas mixtas o anficrinas: Son aquellas glándulas que poseen una
porción endocrina y otra exocrina. El páncreas es un típico ejemplo de
glándula anficrina ya que libera enzimas digestivas hacia la luz del tubo
digestivo (secreción exocrina) y hormonas como la insulina hacia la
sangre (secreción endocrina), otros ejemplos son el hígado, los ovarios y
los testículos
Revestimiento de superficies (epidermis)
Protección contra daño mecánico, evaporación y entrada de microorganismos
(epidermis)
Revestimiento y absorción (epitelio del intestino)
Secreción (diversas glándulas)
Función sensitiva (neuroepitelios)
Intercambio gaseoso por difusión (alveolo pulmonar)
TEJIDO CONJUNTIVO
Glándulas endocrinas o de secreción interna: Están desprovistas de
conducto excretor y liberan sus productos de secreción en el líquido
tisular que las rodea, y de aquí son transportadas a la sangre a través de
los capilares sanguíneos. Aquí se encuentran las glándulas productoras
de hormonas (hipófisis, tiroides, paratiroides, etc.).
Llamado también conectivo, es un tejido formado por células de diferentes tipos
con abundante matriz extracelular (sustancia intersticial). Son los tejidos que se
encargan de unir entre sí a los demás tejidos proporcionándoles sostén y nutrición.
Es el tejido que tiene más amplia distribución en todo el cuerpo.
Componentes: Comprende dos grandes grupos
Glándulas exocrinas o de secreción externa: Son aquellas glándulas
que poseen dos porciones: una secretora (adenómero) y una excretora.
La porción secretora elabora el producto de secreción y el conducto
excretor lo libera hacia la superficie del organismo o al interior de un
órgano hueco. Ej. glándulas salivales, mamarias, sudoríparas, sebáceas.
1.
26
Células: Las células del tejido conjuntivo pueden ser residentes (fijas) o
errantes (libres).
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
A.
Clasificación
Las células que conforman la población celular residente o fija son
estables, se mueven poco.
1.
a)
b)
c)
d)
B.
2.
Fibroblastos: Son las células representativas del tejido conjuntivo,
sintetizan las fibras (colágenas, reticulares, elásticas) y la sustancia
fundamental. Intervienen en la reparación de los tejidos lesionados
(cicatrización de las heridas).
Macrófagos: Son células fagocíticas derivadas de los monocitos,
también conocidos como histiocitos. Su función es la defensa
Mastocitos: Se desarrollan en la medula ósea y se diferencian en el
tejido conjuntivo, se les denomina también células cebadas.
Presenta granulaciones que contienen heparina e histamina. Su
función es la defensa.
2.
Conjuntivo propiamente dicho: Puede ser:
a)
Laxo: Llamado también areolar. Es el tejido más común y más
ampliamente distribuido en el cuerpo. Se localiza en la dermis papilar,
rodeando vasos sanguíneos y nervios. Función: soporte, nutrición,
defensa, reparación de heridas.
b)
Denso: Constituido por una gran cantidad de haces gruesos de fibras
colágenas. Se encuentra en tendones, ligamentos, dermis reticular,
periostio, pericondrio. Función: sostén y resistencia a la tracción.
Conjuntivo Especializado: Son los siguientes:
a)
Elástico: Formado por abundantes haces de fibras elásticas paralelas.
Se encuentra en estructuras que deben expandirse y recuperar su
tamaño original. Por ejemplo el tejido pulmonar y las paredes de las
grandes arterias. Función: elasticidad.
b)
Reticular: Esta constituido en su mayor parte por fibras reticulares
entrelazadas. Forma el estroma de sostén de muchos órganos como el
hígado, bazo y ganglios linfáticos. Función: sostén.
Adipocitos: Es una célula del tejido conjuntivo especializada en el
almacenamiento de lípidos neutros y en la producción de varias
hormonas.
La población celular transitoria, libre o errante consiste principalmente en
células que han emigrado al tejido desde la sangre en respuesta a
estímulos específicos.
a)
Linfocitos: Participan principalmente en las respuestas inmunitarias.
b)
Plasmocitos: También denominadas células plasmáticas, son
células productoras de anticuerpos derivadas del linfocito B.
c)
Eosinóflos, monocitos y neutrófilos, que migran con rapidez desde
la sangre hacia el tejido conjuntivo, en particular los neutrófilos y los
monocitos, su presencia en general indica una reacción inflamatoria.
3.
Variedades de Tejido Conjuntivo
A.
Tejido Adiposo: Es una variedad de tejido conjuntivo donde predominan
las células adiposas o adipocitos, que almacenan grasas neutras. Es
ricamente inervado y vascularizado. De acuerdo a la estructura de sus
células y por su localización, color y función se divide en:
a)
Tejido adiposo amarillo ó unilocular: El adipocito presenta en su
citoplasma una sola gota de grasa, su núcleo es excéntrico.
Almacena grasas neutras o triglicéridos. Se distribuyen por todo el
cuerpo y su acumulación en ciertas regiones depende del sexo y la
edad del individuo. Funciones: reserva energética, modela la
superficie corporal, protección y termoaislante.
b)
Tejido adiposo pardo o multilocular: El adipocito es pequeño de
forma poliédrica, núcleo central y citoplasma con numerosas gotitas
de grasa. Su color se debe a la presencia de abundantes
mitocondrias. Poco frecuente en el adulto, en el recién nacido
localizado en ciertas zonas, es más abundante y útil en los animales
que hibernan. Interviene en la generación de calor cuando el
organismo lo requiere.
Matriz Extracelular: Es elaborada por los fibroblastos, su consistencia
depende de la cantidad y calidad de sus componentes. Esta constituida por:
a)
b)
Sustancia Fundamental: Incolora, transparente, formada por complejos
de glucosaminoglucanos y proteínas, asociados a glucoproteínas
estructurales, agua y sales.
Fibras: Tres tipos de fibras: colágenas (mas abundantes), elásticas
(ondulantes) y reticulares (finas en forma de red).
27
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
B.
•
Tejido Cartilaginoso: Es un tejido de consistencia semirrígida, presenta
pocas células denominadas condrocitos y abundante sustancia
intercelular llamada matriz cartilaginosa. Es un tejido avascular y carece
de inervación, asimismo posee un metabolismo bajo. Esta cubierto por
una membrana externa llamada pericondrio, la cual posee vasos
sanguíneos que permiten la nutrición por difusión del cartílago. El tejido
cartilaginoso se clasifica en:
a)
b)
Cartílago hialino: Es el más abundante, presenta fibras colágenas
muy finas y escasas así como algunas fibras elásticas. Es
semitransparente de color blanco azulado y translúcido, células con
abundante glucógeno y lípidos, Se ubica en la pared de las fosas
nasales, tráquea, bronquios, extremidad ventral de las costillas y
recubriendo articulaciones móviles (cartílago articulado).
Osteoclasto: Célula móvil, de gran tamaño y multinucleada por
fusión de monocitos, Se localiza en pequeñas depresiones
llamadas lagunas de Howship. Son los encargados de la
reabsorción ósea (remodelación de la matríz ósea), proceso muy
importante para el crecimiento y reparación del hueso.
Matriz ósea: Constituida por los siguientes tipos:
•
Porción inorgánica: Formada principalmente por fosfato de
calcio el cual forma cristales de hidroxiapatita.
•
Porción orgánica: Constituida por colágeno, proteoglicanos y
glucoproteínas.
Clasificación del Tejido Óseo:
b)
c)
Cartílago fibroso: Se le denomina también fibrocartílago, presenta
haces gruesos de fibras colágenas, no existe pericondrio, se
encuentra en los discos intervertebrales. sínfisis púbica, zonas de
unión de algunos tendones al hueso, y meniscos de la rodilla.
Cartílago elástico: Se caracteriza por la presencia de numerosas
fibras elásticas, se localiza en el pabellón auricular, trompa de
Eustaquio y algunos cartílagos de la laringe (epiglotis, corniculados,
cuneiformes)
a)
Tejido óseo esponjoso: Formado por una red tridimensional de
trabéculas óseas ramificadas que delimitan un laberinto de espacios
intercomunicados ocupados por médula ósea roja, se localiza en la
zona central de la epífisis de los huesos largos, y en la zona central
de los huesos planos y cortos. Carecen de unidad estructural, es
decir no presentan osteona.
b)
Tejido óseo compacto: Consta de unidades llamadas osteonas,
dentro de cada una de ellas los osteocitos están dispuestos en capas
concéntricas llamadas laminillas óseas, constituidas por la matríz. A
su vez, las laminillas rodean a canales microscópicos centrales, los
conductos de Havers; capilares y nervios recorren estos conductos.
Así cada osteona consta de un vaso sanguíneo central, laminillas
circundantes y osteocitos.
Funciones: Soporte a tejidos blandos, revestimiento de la superficie
articular, y permite el crecimiento de los huesos largos.
C. Tejido Óseo: Es un tejido con abundante matríz extracelular (determina
las características del tejido) y de consistencia rígida. Forma la estructura
esquelética que sostiene y protege a los órganos del cuerpo.
Componentes:
a)
El periostio es una membrana de tejido conjuntivo muy
vascularizada e inervada que recubre el hueso en su parte externa,
excepto en lugares de inserción de ligamentos, tendones y
superficies articulares.
Células: Son de los siguientes tipos:
•
•
Osteoblasto: Sintetiza la porción orgánica de la matríz, se dispone
formando el borde osteoide sobre la superficie de osificación.
El endostio es una membrana de tejido conjuntivo laxo que reviste al
hueso en su parte interna. Permite la nutrición del hueso.
Osteocito: Constituye la célula representativa del tejido óseo.
Son los osteoblastos rodeados por la matriz ósea, posee
prolongaciones citoplasmáticas que comunican entre sí a los
osteocitos. Carecen de reproducción, permiten el intercambio
con la sangre de sustancias nutritivas y desechos.
Funciones:
-
28
Protección de órganos internos vitales.
Interviene en la locomoción
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
-
Reservorio de sustancias inorgánicas (calcio, fósforo) y orgánicas
(lípidos)
Reservorio energético (médula ósea amarilla)
D. Tejido Sanguíneo: Es el tejido líquido de color rojo formado por la
sangre, que se caracteriza por ser mas densa y viscosa que el agua,
posee un pH de 7,4. El volumen de la sangre representa el 8% del peso
corporal. La sangre tiene dos componentes el plasma que contiene
sustancias disueltas (55%) y los elementos formes que son los
leucocitos, hematíes y plaquetas; que constituyen el 45%.
a)
Elementos formes de la sangre: Constituyen las células del tejido
sanguíneo, son:
•
Glóbulos rojos , hematíes ó eritrocitos: vistos de perfil tienen
forma de disco bicóncavo y vistos de frente son discoidales, son
flexibles y pueden doblarse y plegarse conforme circulan por el
torrente sanguíneo, en los mamíferos no presentan núcleo
cuando son maduros (excepto en los camellos), su tiempo de
vida es aproximadamente 120 días, no se reproducen, su color
rojo se debe a la presencia del pigmento respiratorio
hemoglobina. En el varón su cantidad aproximada es de 5
3
3
millones/mm y en la mujer es de 4 millones/mm . El incremento
de eritrocitos se denomina eritrocitosis y su disminución
eritropenia.
Ø
o
Neutrófilos, con núcleo segmentado en varios lóbulos,
granulaciones muy finas en su citoplasma, constituyen
la primera línea de defensa celular contra la invasión de
microorganismos. Un Incremento en su número puede
indicar infecciones bacterianas ó quemaduras.
o
Eosinófilos, con núcleo bilobulado, citoplasma con
gránulos voluminosos de color naranja. El incremento
en su número puede indicar reacciones alérgicas e
infecciones parasitarias.
o
Basófilos, con núcleo segmentado de forma irregular,
presenta gránulos de color azul oscuro en el citoplasma
y cubriendo al núcleo. Su incremento puede indicar
reacciones alérgicas, leucemia, neoplasias.
Agranulocitos: Carecen de granulaciones específicas en el
citoplasma. Son de dos tipos:
o
Monocitos, presentan un núcleo de forma arriñonada,
son los leucocitos de mayor tamaño, emigran de la
sangre transformándose en macrófagos en los tejidos,
formando complejos antígeno-anticuerpo con bacterias
y virus, también participan en la limpieza del organismo,
eliminando células viejas (eritrocitos) o lesionadas y
residuos celulares. Un incremento puede indicar
tuberculosis, infecciones virales o fúngicas.
o
Linfocitos, su núcleo es redondo y se tiñe de forma
intensa, son los leucocitos más pequeños. Participan en
procesos inmunológicos. Se producen en la médula
ósea roja así como en los tejidos linfoides. Son de tres
tipos: linfocitos T (encargados de la inmunidad celular),
linfocitos B (encargados de la inmunidad humoral),
linfocitos NK actúan contra células tumorales evitando
la producción de tumores.
Función: Su función es realizar el transporte de O2 (80%) y CO2
(20 %).
•
Glóbulos blancos ó leucocitos: Son células incoloras (no
poseen hemoglobina), tienen forma esférica y presentan núcleo,
el tiempo de vida es de horas, meses o años. El número de
3
leucocitos es de 5 000 a 10 000 por mm . Al aumento de
leucocitos se denomina leucocitosis y su disminución
leucopenia. El número de glóbulos blancos disminuye con las
enfermedades.
La clasificación de los glóbulos blancos se da por la presencia o
ausencia de gránulos:
Ø
•
Granulocitos: Poseen granulaciones específicas en su
citoplasma. Se les llama también polimorfonucleares (PMN)
por presentar su núcleo segmentado en lóbulos. Son de 3
tipos:
29
Plaquetas: Se originan en la médula ósea roja. Son pequeños
fragmentos del citoplasma de una célula gigante llamada
megacariocito, no presentan núcleo. Tienen forma discoidal y un
tiempo de vida de 8 a 10 días. El número de plaquetas es de
3
200000 – 400000/ mm . Su aumento se denomina trombocitosis
y su disminución trombocitopenia. Intervienen en la hemostasia
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
4.
que es una serie de eventos que detiene una hemorragia, cada
vez que se lesiona un vaso sanguíneo para evitar la pérdida de
sangre.
Tonicidad: Capacidad de la fibra muscular de conservar un estado
prolongado de semicontracción involuntaria.
Clasificación: El tejido muscular se clasifica en tres tipos:
b)
Plasma sanguíneo: Es la porción líquida de la sangre que forma
parte del líquido extracelular, es de color amarillo ámbar. Esta
compuesto por 92% de agua y 8% de solutos siendo la mayor parte
proteínas.
a)
Tejido muscular esquelético: Se denomina así porque esta unido a los
huesos del esqueleto, presenta estriaciones transversales formando bandas
claras y oscuras alternantes dentro de la fibra muscular. Sus células o fibras
musculares son cilíndricas y presenta varios núcleos, localizados
periféricamente. Es un tejido voluntario porque se puede contraer o relajar de
manera consciente, su unidad funcional es la sarcómera. Su localización es
en el sistema muscular esquelético, músculo de la faringe y laringe, tercio
superior del esófago y la musculatura de la lengua.
b)
Tejido muscular cardiaco: Es el principal tejido del corazón, presenta células
cilíndricas pequeñas ramificadas con estriaciones transversales y con uno o
dos núcleos de posición central, su unidad funcional la sarcómera, Es un
tejido involuntario. Una característica del tejido muscular cardiaco es la
presencia de discos intercalares que son uniones especializadas entre las
fibras. Se localiza en el miocardio del corazón.
c)
Tejido muscular liso: No presenta estriaciones transversales, sus células
son fusiformes, y con un solo núcleo central. Es un tejido involuntario. No
presenta sarcómera. Su localización es en las paredes del tubo digestivo,
vasos sanguíneos y algunos otros órganos internos como el útero, la vejiga,
etc.
Funciones del Tejido Sanguíneo:
-
Respiratoria
Nutritiva
Transporte
Defensa
Reguladora (pH, equilibrio hídrico)
Excretora
Termorreguladora
TEJIDO MUSCULAR
Es el tejido formado por células especializadas en la contracción muscular.
Produce los movimientos del cuerpo, mantiene la postura y genera calor.
Características generales:
•
•
•
•
•
Sarcómera: Es la unidad anatómica y funcional del tejido muscular estriado,
formada de actina (banda clara) y miosina (banda oscura). La contracción del
músculo consiste en el deslizamiento de los miofilamentos de actina sobre los
miofilamentos de miosina.
Presenta abundantes células, llamadas miocitos o fibras musculares.
Posee escasa sustancia intercelular.
Es muy vascularizado.
Posee inervación.
Sus células no se reproducen.
TEJIDO NERVIOSO
Propiedades:
1.
Excitabilidad: Capacidad de generar potenciales de acción o impulsos
nerviosos en respuesta a estímulos.
2.
Contractibilidad: Es la capacidad de la fibra muscular de reducir su longitud y
aumentar en grosor, conservando su volumen.
3.
Elasticidad: Capacidad de la fibra muscular de recuperar su forma inicial una
vez concluida la contracción.
Tejido altamente especializado, encargado de la conducción y transmisión de los
impulsos nerviosos, es muy vascularizado. Está constituido por dos tipos de
células las neuronas y las neuroglias.
A.
NEURONA
•
•
•
30
Es la unidad estructural y funcional del tejido nervioso.
Es la célula nerviosa especializada en la generación, conducción y
transmisión de los impulsos nerviosos.
Tienen formas variadas: redondeadas, ovaladas, estrelladas, piramidales,
etc.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
•
•
•
Su tamaño es variable: pequeñas (cerebelo) y grandes (ganglios).
El conjunto de neuronas constituyen la sustancia gris de los centros
nerviosos (cerebro, cerebelo y médula espinal).
b)
En la neurona se puede distinguir dos partes fundamentales:
1. Cuerpo celular: Llamado también soma o pericarión, es la parte de mayor
volumen de la célula contiene al núcleo rodeado por citoplasma en el cual
se encuentran los organelos habituales entre ellas los corpúsculos de Nissl
(RER)
Según la función que desempeñan:
•
Neuronas Aferentes (Sensitivas): Transmiten el impulso nervioso
sensitivo desde los órganos receptores de los sentidos a los centros
nerviosos (encélalo y medula espinal).
•
Neuronas Eferentes (Motoras): Conducen los impulsos nerviosos
motores desde el encéfalo y la médula espinal a los órganos
efectores (músculo ó glándula).
•
Neuronas Asociativas (Interneuronas): establecen conexiones
entre neuronas sensitivas y las neuronas motoras.
2. Prolongaciones: Son ramificaciones del cuerpo neuronal. Son las
dendritas y el axón.
a) Dendritas: Son prolongaciones muy finas cortas y ramificadas del
cuerpo celular, junto con el soma constituyen la principal superficie
receptora entre neuronas y las prolongaciones de otras neuronas
(sinapsis).
B.
b) Axón o cilindro eje: Es una prolongación única gruesa y de gran
longitud que termina en una arborización llamada telodendrón. El axón
a lo largo de su recorrido emite ramificaciones (axones colaterales). Los
axones pueden ser amielínicos o mielínicos. Cuando son mielínicos
están envueltos por una capa de mielina (vaina de Schwann) aislante y
de color blanco, que se interrumpe de tramo a tramo, delimitando
espacios llamados las estrangulaciones o nodos de Ranvier. La
conducción del estímulo nervioso es más rápida en los axones que
presentan mielina. El axón y sus ramificaciones son las principales vías
de transmisión de las neuronas, a través de los cuales se comunican
con las otras células neuronas y los tejidos (músculos y glándulas).
NEUROGLIA
Son células que se encargan de sostener, proteger, nutrir y reparar a las
neuronas. Son células de menor tamaño que las neuronas, pero son entre 5 y
50 veces más numerosas. A diferencia de las neuronas, las neuroglías no
generan impulsos nerviosos, tienen reproducción (mitosis), en caso de daño a
las neuronas las neuroglías se pueden multiplicar para rellenar los espacios
que anteriormente ocupaban las neuronas.
a)
Neuroglía de Sistema Nervioso Central:
•
Astrocitos: Son las neuroglías mas grandes, largas y numerosas; tiene forma
de estrella con muchas prolongaciones. Proporciona nutrición a la neurona.
•
Oligodendrocitos: Se asemejan a los astrocitos, pero son más pequeñas y
tienen menor cantidad de prolongaciones. Son responsables de la formación y
mantenimiento de la vaina de mielina que se ubica alrededor de los axones del
SNC.
•
Microglía: Son muy pequeñas y presentan escasas prolongaciones que
emiten numerosas prolongaciones en forma de espinas. Cumple funciones
fagocíticas como eliminar detritos celulares, microorganismos y tejido nervioso
dañado.
•
Células epéndimarias: Tienen forma cúbica o cilíndrica con microvellosidades
y cilios, se encuentran revistiendo los ventrículos del encéfalo y el conducto
Clases de neurona:
a)
Según el número de prolongaciones tenemos:
•
•
Multípolares: Poseen un axón con muchas dendritas. La mayor
parte de las neuronas situadas en el encéfalo y en la médula espinal
son de este tipo.
Unipolares: Poseen una sola prolongación que sale del cuerpo
neuronal, esta se divide en dos ramas (seudounipolar), una se dirige
hacia el sistema nervioso central y otra hacia el área sensorial del
cuerpo. Las neuronas sensitivas son de este tipo.
Bipolares: Presentan un axón y una sola dendrita. Este tipo de
neurona se encuentra en la retina del ojo, en el oído interno y la
mucosa olfatoria.
31
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
central de la médula espinal. Contribuyen a la circulación del líquido
cefalorraquídeo.
b)
TEMA 5
TEJIDOS VEGETALES
Neuroglia del Sistema Nervioso Periférico:
•
•
Célula de Schwann: Rodean a los axones del SNP formando la
vaina de mielina.
Las plantas están constituidas por diversos tipos de tejidos, las células que
constituyen estos tejidos, se caracterizan por presentar una pared celular por
encima de la membrana celular.
Células Satélite: Son células aplanadas que rodean a los cuerpos
celulares de las neuronas de los ganglios del SNP. Proporcionan
soporte estructural y regulan el intercambio de sustancias entre los
cuerpos neuronales y el líquido intersticial.
Tipos de tejidos: Los tejidos en las plantas superiores se clasifican en tejidos
primarios y tejidos secundarios.
1. Tejidos Primarios: Son aquellos tejidos que provienen del meristemo apical o
promeristemo y son de dos tipos:
Sinapsis: Es la comunicación que se da entre neuronas y por la que se realiza la
transmisión del impulso nervioso, esta transmisión es realizada generalmente
mediante los neurotransmisores.
TEJIDO HEMATOPOYÉTICO
A.
Tejidos primarios simples: Son aquellos tejidos que están formados por
un solo tipo celular, aquí se encuentran los meristemos, parénquimas,
colénquima y esclerénquima.
Se denomina así al tejido que se encarga de la producción de las células sanguíneas. En la
vida postnatal, esta constituido por el tejido mieloide y el tejido linfático.
a)
A. TEJIDO MIELOIDE
Después del nacimiento queda alojado en las cavidades de los huesos. En el
adulto se encuentran dos clases de médula ósea: médula ósea roja y médula
ósea amarilla.
a)
b)
Médula Ósea Roja: Encargada de producir casi todas las células
sanguíneas. Debe su color al gran número de glóbulos rojos que contiene
en sus diversas etapas de su desarrollo. En el adulto se encuentra
medula ósea roja en las cavidades de los huesos esponjosos como los
del cráneo, costillas, esternón, vértebras, pelvis y huesos largos.
Meristemos: Son tejidos cuyas células se encuentran en constante
división. Se encuentran en los ápices y las partes laterales de la raíz
y del tallo, así como también entre los tejidos maduros y son los
encargados del crecimiento en longitud y grosor de la planta. Las
células meristemáticas se caracterizan por estar formadas por
células de pared delgada, generalmente de forma isodiamétrica, con
núcleo grande y central y en constante mitosis. Unas células hijas
continúan como meristemos y las otras se diferencian en los tejidos
de la planta. De aquí derivan todos los demás tejidos del cuerpo de
la planta. Los meristemos son de tres tipos:
•
Meristemos apicales: Dan origen al cuerpo primario de la planta, están
situados en los ápices del tallo y raíz.
Según su organización e histogénesis, los meristemos apicales
presentan los siguientes modelos:
Médula Ósea Amarilla: Debe su color a la gran cantidad de grasa que
contiene. Si se presenta la necesidad urgente de aumentar la producción
de células sanguíneas, parte de la médula ósea amarilla se convierte en
médula ósea roja.
o
o
B. TEJIDO LINFÁTICO
o
o
Es el tejido que se encarga de producir y almacenar linfocitos, proteger a los
organismos vertebrados de las macromoléculas exógenas. Forma parte de los
siguientes órganos: timo, bazo, amígdalas, ganglios linfáticos.
32
Células iniciales tetraédricas apicales, en Criptógamas
vasculares.
Los tres histógenos, en meristemos radicales de plantas
fanerógamas y meristemos caulinares de algunas Gimnospermas.
Túnica – corpus, en ápices caulinares de Angiospermas.
Grupo apical de células iniciales y células madres, en el ápice
de la mayoría de Gimnospermas.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
Función: Permiten el crecimiento en longitud de la planta.
De los cuales, solo desarrollaremos los modelos de los tres histógenos y
Túnica – corpus.
Ø
•
Los tres histógenos
El meristemo apical se divide en dos regiones: el promeristemo
que comprende las células iniciales apicales y células vecinas y la
zona meristemática: en la que se pueden distinguir los tres
meristemos básicos: el Dermatógeno (es el estrato celular más
externo, del cual deriva la epidermis), el Periblema o meristemo
fundamental (que origina la corteza) y el Pleroma o
Procambium (es la más interna, da origen al cilindro vascular y al
parénquima medular).
Ø
Función: Permiten el crecimiento en grosor de la planta.
Túnica – corpus
b)
En el meristemo apical del tallo la organización es más
compleja que en la raíz, por que además de incorporar
células al cuerpo primario de la planta, el meristemo apical
interviene también en la formación de los primordios foliares
y yemas.
El ápice vegetativo del tallo de la mayoría de las plantas posee lo
que se ha denominado un tipo de organización túnica-corpus,
estas dos regiones se distinguen normalmente por sus planos de
división celular. La túnica consta de una o varias capas externas
de células que se dividen anticlinalmente (división en plano
perpendicular a la superficie del meristemo. Contribuyen
fundamentalmente al crecimiento en superficie. El corpus: está
formado por un grupo de células que se extienden por debajo de
las capas de la túnica, se dividen en varios planos que
proporcionan volumen al tallo en desarrollo. Al igual que en la
raíz, el meristemo apical del tallo origina los tres histógenos: la
protodermis, el meristemo fundamental y el procambium
respectivamente.
•
Parénquimas: El parénquima es el tejido fundamental de los
órganos esenciales de la planta, es un tejido de relleno, que se
caracteriza por hallarse compuesto por células relativamente sin
especialización. Las células parenquimáticas son células vivas
presentan formas isodiamétricas alargadas y poliédricas, de paredes
celulares primarias por lo general delgadas, con grandes vacuolas
con jugo celular diverso.
Llevan a cabo una gran variedad de funciones, incluso, pueden
cambiar de función o combinar varias de ellas; sin embargo pueden
estar especializados y cumplir funciones específicas como:
fotosíntesis, almacenamiento, respiración, secreción, y excreción.
También sirven para dar solidez general a la planta gracias a la
turgencia de las células por la vacuola osmóticamente activa; así
como la cicatrización de las heridas y generación de tejidos.
Tipos de parénquima
•
Función:
-
Meristemos laterales: Dan origen al cuerpo secundario de la planta,
hacen crecer en grosor a la planta. Se sitúan en los costados del tallo y
la raíz. Sus células son delgadas, prismáticas y cúbicas. Son de dos
tipos: el Cambium vascular o Desmógeno que origina xilema y floema
secundario y, el Cambium suberoso o felógeno que origina a la
felodermis y el súber, felema o corcho. Primero se origina el cambium
vascular y después el cambium suberoso. Las plantas Angiospermas
monocotiledóneas nunca desarrollan meristemos laterales, por tanto
estas plantas no desarrollan tejidos secundarios.
Originan al cuerpo primario de la planta.
Permiten el crecimiento en longitud de la planta.
Meristemos intercalares: Son zonas de tejido primario, en
crecimiento activo, que se encuentran en la base de los
entrenudos de las ramas y en las vainas de las hojas de muchas
plantas monocotiledóneas. Sobre todo gramíneas como Zea
mays “maiz”.
33
Parénquima clorofiliano o asimilador: Se encuentra generalmente
en las hojas. En ellas este parénquima se halla entre la epidermis del
haz y del envés. Está formado por el parénquima en empalizada:
que se dispone por debajo de la epidermis de la cara superior y se
compone de una a varias capas de células de forma cilíndrica,
dispuestas perpendicularmente a la superficie de la hoja; y el
parénquima esponjoso que se halla en la cara inferior (debajo de la
epidermis del envés) y está formado por células de forma irregular,
con espacios intercelulares bastante amplios, los que se hallan en
comunicación con los estomas.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
períodos de sequedad, como los tallos de Cactáceas, hojas de
Agave, Aloe, tubérculos de Oxalis,
Las células de ambos parénquimas son vivas, con abundantes
cloroplastos, siendo en estos, en mayor número en el parénquima
en empalizada.
Función: Almacenamiento de agua.
El parénquima clorofiliano también se encuentra en tallos y otros
órganos (raíces y tubérculos) expuestos accidentalmente a la luz.
c)
Función: El parénquima clorofiliano lleva acabo el proceso de la
fotosíntesis (síntesis de hidratos de carbono).
•
Parénquima aerífero: Son tejidos que se encuentran provistos
de amplios espacios intercelulares, llamados cámaras aeríferas,
y que en conjunto constituyen el parénquima aerífero como por
ejemplo en el tallo y raíz del “botón de oro”. El parénquima
aerífero se halla en comunicación con los estomas, facilitando de
ésta manera el intercambio gaseoso. Además, los espacios
intercelulares o cámaras aeríferas forman un sistema continuo
desde las hojas hasta las raíces, por este motivo, el oxígeno
puede difundirse desde el punto de mayor concentración,
localizado en las hojas hasta los lugares de escasez en los
tejidos carentes de cloroplastos. Se localiza en la raíz, tallos y
hojas de plantas palustres y acuáticas.
Colénquima: Es el tejido que sirve para dar resistencia mecánica a los
órganos jóvenes en crecimiento, Está constituido a base de celulosa y
sustancias pépticas y alto contenido de agua, no presenta lignina, se
encuentra generalmente debajo de la epidermis en los tallos y hojas, sus
células son vivas, a veces con cloroplastos. Sus paredes celulares
presentan engrosamiento diferencial en la pared celular primaria, no
presenta pared celular secundaria. El colénquima le permite al órgano
crecer.
Presenta los siguientes tipos:
•
Angular: El engrosamiento es en los ángulos, es decir, en los
encuentros de tres o más células resultando un contorno interno de
la pared (luz celular) poligonal, en estos casos los espacios
intercelulares faltan casi por completo, se observa en tallos de papa,
zapallo, uva, mora y beterraga.
•
Anular: El engrosamiento de la pared es uniforme alrededor de toda
la célula aunque preferentemente en los ángulos de modo que la luz
celular es circular, se observa en Umbelíferas.
•
Lagunar: El engrosamiento tiene lugar principalmente alrededor de
los espacios intercelulares, en aquellas células que limitan dichos
espacios como por ejemplo en raíces aéreas de Monstera deliciosa
“costilla de Adan”.
•
Laminar: El engrosamiento es más fuerte sobre las paredes
tangenciales que sobre las radiales como por ejemplo en el sauco.
Función:
•
Facilita el intercambio gaseoso entre los órganos de la
planta y el medio ambiente.
Sirve de soporte y flotación en plantas acuáticas.
Parénquima reservante o almacenador: En este parénquima
las células contienen grandes vacuolas con jugo celular
conteniendo abundante material nutricio. La principal sustancia
de reserva es el almidón, también se hallan otras sustancias
como: amidas proteínas, azúcares y aceite. Está presente en
todos los órganos de la planta.
Función: Tejido de sostén de órganos en crecimiento.
Función: Almacena sustancias nutritivas.
•
d)
Parénquima acuífero: Se halla constituido por células vivas de
tamaño particularmente grande, de paredes delgadas; estas
células tienen citoplasma parietal y una gran vacuola central de
contenido acuoso o algo mucilaginoso. El mucílago aumenta
considerablemente la capacidad de absorción y retención de
agua. Se encuentra en tallos, hojas y tubérculos de algunas
plantas de climas secos y desérticos, que soportan largos
34
Esclerénquima: Tejido de resistencia mecánica que se encuentra
presente en órganos adultos que ya han dejado de crecer. Sus células
son muertas por el mayor engrosamiento de sus paredes celulares que es
a base de lignina. El engrosamiento es tanto de las paredes tangenciales
como radiales, quedando una pequeña luz, cavidad celular o lúmen. El
esclerénquima se divide en 2 grandes grupos:
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
•
o
Braquiesclereidas: De forma isodiamétrica, son las verdaderas
células pétreas, se presentan en la pulpa de frutos como la pera
y el membrillo.
o
Astroesclereidas: La pared celular engrosada es de forma
estrellada. Se encuentra en pecíolos y limbos de las hojas.
o
Osteoesclereidas: Con forma de hueso largo, aparecen en
cubiertas de semillas y en algunas hojas.
o
Tricoesclereidas: Alargadas y finas con pelos epidérmicos y a
veces ramificados en sus extremos, se presentan en raíces,
tallos, hojas y frutos asociados a otros tejidos. Son típicos de la
hoja de Olea (olivo).
o
•
En algunas plantas que viven en condiciones de poca iluminación las
células epidérmicas contienen cloroplastos. La epidermis persiste
normalmente en todos los órganos que no tienen engrosamiento
secundario.
Células pétreas: Llamadas también esclereidas o escleritos, se
clasifican en:
Función: Protección.
•
Estomas: Son aparatos formados por dos células epidérmicas
especializadas llamadas células oclusivas, células de cierre o células
estomáticas, generalmente son reniformes, otras halteriformes (forma
de pesas de mano) dejando un espacio entre ambas células oclusivas,
este es el ostíolo. Pueden estar rodeados por células anexas o células
subsidiarias que juegan un papel importante en los mecanismos de
apertura y cierre de las estomas.
Función: Los estomas sirven para efectuar el intercambio
gaseoso entre la planta y el medio ambiente.
•
Macroesclereidas: Tienen forma de cuña, se observa en la
cubierta de semillas de leguminosas.
Fibras: Aunque las fibras varían mucho en cuanto a su longitud, son
típicamente más largas que anchas. Se presentan en raíces, tallos,
hojas y frutos asociados con diferentes tejidos.
Los pelos o tricomas: Se forman a partir de células del estrato
epidérmico que se alargan o proliferan. Las formas de los pelos
son muy variadas y a menudo elegantes y complejas. Muchos
pelos son células muertas y vacías de contenido; otros están
formados por células vivas. Los pelos suelen estar revestidos
por cutícula de la que depende el brillo y el color. En general, los
pelos tienen color blanco.
Función: Tejido de sostén de órganos que han dejado de crecer.
Función:
B.
Tejidos primarios complejos: Son aquellos tejidos constituidos por más
de dos tipos celulares, aquí se encuentran la epidermis, el xilema primario
y el floema primario.
-
Protección a la planta frente a la iluminación excesiva,
cambios de temperatura, evaporación excesiva.
a)
-
Secreciones de diversos tipos (de protección, perfumes para
atraer insectos polinizadores, etc.)
Epidérmis: Es un tejido de protección en las plantas de estructura
primaria, es decir en las partes jóvenes y en crecimiento de las
plantas herbáceas. Está formado por 4 tipos celulares:
•
•
Las células epidérmicas: La epidermis es la capa celular más
externa en hojas, verticilos florales, frutos, semillas, tallos y raíces.
Son células vivas, sin meatos o espacios intercelulares. La epidermis
de las hojas y de los tallos se recubre de una delgada o gruesa
cutícula dependiendo del hábitat de las plantas, esta cutícula es a
base de cutina y juega un papel importante en la economía del agua
por parte de las plantas, encima de la superficie de esta cutícula
existe cera y sales minerales “la cutícula”; no se forman en las plantas
acuáticas sumergidas.
Los pelos radicales o absorbentes: Se encuentran en la raíz,
son prolongaciones de las células epidérmicas. Presentan
paredes celulares delgadas, con escasa cutícula, núcleo
generalmente dentro del pelo por la actividad metabólica de la
célula.
Función: Absorber agua y sustancias minerales para la planta.
b)
35
Xilema primario: Se origina en el procambium, está constituido por
el protoxilema que aparece primero y el metaxilema que aparece
después. El xilema primario presenta tres tipos celulares:
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
•
elementos, las cuales pueden variar desde más o menos
transversales hasta muy inclinadas, las paredes laterales de los
tubos cribosos vecinos tienen áreas cribosas que permitan la
comunicación entre ellas. Se encuentra en las Angiospermas.
Tráqueas y Traqueidas: Son células muertas con pared celular
secundaria por donde circula el agua y sales minerales, también
sirven de sostén en las plantas con tejido secundario. Las
tráqueas son perforadas formando filas de células alargadas y
afiladas en sus extremos que se unen longitudinalmente, así
mismo están conectadas entre sí a través de las perforaciones y
se presentan en la mayoría de las Angiospermas. En las
tráqueas, el engrosamiento de la pared celular secundaria puede
ser: anular, helicoidal, reticulado y punteado, Las traqueidas no
presentan perforaciones sino únicamente pares de poros en las
paredes comunes de cada dos traqueidas y cumplen la función
de transporte en las Pteridofitas, Gimnospermas y plantas del
orden Ranales de las Angiospermas.
•
Fibras xilemáticas: Cumplen función de sostén en los tejidos
vasculares.
•
Parénquima xilemático: Especializadas fundamentalmente en
la acumulación de diversas sustancias de reserva (almidón,
grasa, etc.) suele a veces sus células presentar clorofila. Cumple
diversas actividades metabólicas.
Ambos elementos tienen calosa a menudo asociada a la pared y
a los poros. La calosa es un polímero de restos de glucosa
dispuestos en espiral que constituyen los tubos cribosos.
Función: Transporte de agua y sustancias minerales desde la raíz a
todas las partes de la planta.
c)
Floema primario: Se origina en el procambium durante el
crecimiento primario de la planta, está constituido por el protofloema
que aparece primero y el metafloema que aparece después.
2.
El floema presenta 4 tipos celulares:
Célula cribosa: Tiene forma alargada y acaba en punta o
paredes terminales inclinadas, no presentan placas cribosas, se
disponen superponiéndose una célula a otra, siendo el mayor
número de áreas cribosas en los extremos de las mismas. Se
encuentran en helechos y Gimnospermas.
•
Elementos de los tubos cribosos: Aquí las áreas cribosas
están más desarrolladas y constituyen las placas cribosas, éstas
se encuentran sobre las paredes celulares terminales de estos
Células anexas: Tienen forma variable, generalmente alargada,
con pared celular primaria, están asociadas a los tubos cribosos,
se cree que juega un papel en el movimiento de nutrientes hacia
fuera y hacia adentro del elemento de los tubos cribosos. En las
Gimnospermas, las células cribosas no llevan células acompañantes, en vez de ellas existen unas células parenquimáticas
llamadas células albuminosas que llevan a cabo una intensa
síntesis proteica.
•
Fibras floemáticas: Generalmente alargadas, tienen pared
celular primaria y secundaria (a menudo lignificada), se originan
del procambium y cumplen la función de soporte.
•
Parénquima floemático: Llevan a cabo muchas de las
actividades que le son propias, sobre todo el almacenamiento de
diferentes sustancias de reserva (almidón, grasa, taninos, resinas, etc.). Las células parenquimáticas que están relacionadas
con los elementos cribosos pueden morir al dejar de ser
funcionales dichos elementos.
Función: Transporte de sustancias nutritivas elaboradas a todas las
partes de la planta.
Son células vivas sin núcleo, presentan pared celular primaria en la
mayoría de las especies. Se encargan de conducir sustancias
nutritivas orgánicas.
•
•
Tejidos secundarios: Son originados por los meristemos laterales. Están
constituidos por:
C. Xilema secundario: Forma el cuerpo secundario de la planta y deriva del
cambium vascular, lo presentan las Gimnospermas y Angiospermas
dicotiledóneas. El xilema secundario presentan dos porciones bien
definidas: la albura que es la capa externa, es funcional; y el duramen,
que es la capa interna y no es funcional, además presenta los anillos de
crecimiento, que son fenómenos relacionados con las estaciones que dan
lugar a crecimiento tanto de xilema secundario como de floema
secundario, a partir del cambium vascular. Si una capa de crecimiento
representa una estación de crecimiento, ésta recibe el nombre de anillo
anual, también presentan los radios xilemáticos que son células vivas que
36
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
la transpiración que es la pérdida de agua en forma de vapor. Los hidátodos se
encuentran en las terminaciones del xilema o vértices de las hojas.
están relacionadas con las del sistema axial y también se originan del
cambium vascular.
2.
D. Floema secundario: Forma el cuerpo secundario de la planta y deriva
del cambium vascular. Los crecimientos estacionales del floema
secundario dan lugar a capas de crecimiento tan claramente
diferenciables como en el caso del xilema secundario. En cuanto a los
radios del floema, éstos presentan una continuidad con los del xilema,
dado que se originan a partir del mismo grupo de células del cambium. El
conjunto de ambos radios (del xilema y floema) forma el llamado radio
vascular.
E.
F.
Súber o felema: Forma el cuerpo secundario de la planta, se origina del
cambium suberoso o felógeno, las células suberosas están revestidas por
una sustancia grasa, la suberina, que hace que el tejido sea altamente
impermeable al agua y a los gases. En la madurez las células suberosas
están muertas.
A.
Bolsas o canales esquizógenos: Estos se forman alrededor de un meato o
espacio intercelular por división de la célula por ejemplo el perejil, eucalipto,
coníferas.
B.
Bolsas, o cavidades lisígenas: Se forman por lisis (destrucción) o disolución
de las membranas y paredes celulares formándose un saco por ejemplo en la
cáscara de frutos de naranja y mandarina.
C. Tejidos laticíferos: Son tejidos a manera de tubos que corren por todo el
cuerpo de ciertas plantas, también son de secreción interna, se llaman
laticíferos porque el líquido que contienen es blanco como en la lechuga y la
higuera, pardo amarillento como en Cannabis; incoloro como en la mora.
Felodermis: Forma el cuerpo secundario de la planta y se origina del
cambium suberoso. Presenta células vivas y no tiene paredes
suberificadas, algunas plantas contienen cloroplastos. Pueden funcionar
sustancias temporalmente.
El látex es una emulsión de agua, gomas, resinas, caucho, granos de
almidón, alcaloides, proteínas, enzimas, terpenos, sales, etc.
El suber, el cambium suberoso y la felodermis forman la peridermis, tejido que
sirve de protección a las plantas que desarrollan tejidos secundarios. El xilema
y el floema secundario se han originado del cambium vascular
TEMA 6
APARATO DIGESTIVO
Tejidos secretores: Son tejidos que se encargan de la secreción de sustancias al
interior y exterior de la planta. Son de dos tipos:
1.
Tejidos de secreción interna: Se hallan en lo profundo de otros tejidos, vierten su
secreción al interior de la planta, son de los siguientes tipos:
Tejidos de secreción externa: Su secreción es vertida al exterior de la planta, son
de los siguientes tipos:
El aparato digestivo es el encargado de tomar los alimentos del exterior y
prepararlos para ser transportados a las células del cuerpo en forma adecuada
para su aprovechamiento.
A.
Las epidermis glandulares: Presente en los pétalos de las flores, hojas de la
vid que a manera de gotitas fluyen sobre los mismos.
B.
Los pelos glandulares: Que secretan aceites esenciales, sales, etc.
Digestión en organismos inferiores y animales:
C.
Los nectarios: Secretan líquidos azucarados, es frecuente en flores, hortiga
(nectarios florales) a veces en tallos y hojas (nectarios extraflorales), sirven para
atraer organismos polinizadores (insectos y aves).
•
En las bacterias heterótrofas y protozoarios las sustancias nutritivas penetran a
través de una membrana limitante.
•
D.
Hidátodos o estomas acuíferos: Sirven para la pérdida de agua en forma
líquida a manera de gotas, fenómeno conocido como la gutación, se opone a
Las esponjas llevan a cabo la digestión por medio de células alimentarias que
filtran las partículas alimenticias hacia el interior el cuerpo.
37
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
•
•
•
Los animales relativamente evolucionados como las medusas (celentéreos),
presentan una boca y una cavidad gástrica a la que llega el alimento, los
productos de desecho también son eliminados por la boca como lo hacen
también las planarias (platelmintos).
Los gusanos cilíndricos (nemátodos) tienen un tubo digestivo unidireccional
llamado así por que los alimentos siguen una sola dirección que se inicia en a
boca y termina en el ano. Este avance evolutivo ha permitido que la
alimentación pueda llevarse a cabo en forma continua y además los distintos
segmentos del tubo digestivo puede irse especializando para dar lugar a
órganos como el esófago, estómago, molleja, etc.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Submucosa: Rodea a la mucosa, es una capa de tejido conectivo rica en
vasos sanguíneos, linfáticos y nervios.
•
Capa muscular: Rodea a la submucosa, consta de 2 subcapas de
músculo liso, una interna con fibras musculares dispuestas circularmente
y otra externa con las fibras en dirección longitudinal (a lo largo del tubo).
•
Serosa: Es la capa del tejido más externa del tubo digestivo conformado
por tejido conjuntivo y mesotelio que la recubre.
Partes del Tubo digestivo
a)
En las lombrices de tierra (anélidos) ya se aprecia que el aparato digestivo
presenta boca, faringe y esófago, este último puede modificare para formar una
molleja, buche y estómago. Además está el intestino donde se realiza la
digestión y absorción, y el ano para eliminar los desechos.
Aparato digestivo de los vertebrados: El sistema digestivo generalizado para los
vertebrados está constituido por las siguientes partes:
a.
•
Boca (piezas bucales, lengua y glándulas salivales): Para la recepción de los
alimentos.
Esófago: Transporte
Buche (solo en aves): Para almacenamiento
Molleja (solo en aves): Trituración
Estómago: Almacenamiento y digestión
Intestino delgado: Digestión y absorción
Intestino grueso: Absorción y concentración de sólidos
Ano: Excreción
Boca: Cavidad oral o bucal que aparece rodeada por unos pliegues de la
piel llamados labios. Es la primera porción del tubo digestivo, se
comunica con la faringe en su parte posterior por un orificio estrechado
por un repliegue del velo del paladar o mucosa que recubre la boca. Este
repliegue forma la úvula o campanilla en el centro y dos pares de
pliegues llamados pilares a los lados. Entre estos hay dos abultamientos
que forman las amígdalas. A la boca se le divide internamente en dos
regiones:
•
•
Vestíbulo oral: que comprende desde los labios y mejillas hasta la
arcada dental.
Cavidad oral: que comprende desde la arcada dental hasta el istmo
de las fauces.
La boca posee las siguientes estructuras: los dientes y la lengua.
•
Estructura y función del aparato digestivo humano: El aparato digestivo del ser
humano esta constituido por un tubo digestivo y sus glándulas anexas.
Dientes: Son estructuras sólidas y duras de origen epidérmico, que
se implantan en los maxilares superior e inferior en los alvéolos
dentarios. Los maxilares y los alvéolos están recubiertos por la
mucosa bucal. Un diente típico consta de tres partes principales:
A.
Tubo digestivo: El tubo digestivo humano presenta varias regiones. La pared
del tubo digestivo está formada por 4 capas, aunque su estructura varía un
tanto en las diferentes regiones. Las capas son básicamente similares en toda
la longitud del tubo.
o
Raíz: que puede ser una o varias, fijan al diente en el alvéolo
dentario, internamente posee un canal que ingresa desde el
orificio dentario en la punta de la raíz hasta la pulpa y por donde
circulan arterias, venas y nervios dentarios.
•
o
Cuello: es la zona que separa a la raíz de la corona, se
encuentra en relación con la encía o gingiva.
o
Corona: de color blanco, de consistencia dura, que va
ensanchándose desde el cuello a la superficie libre.
La mucosa: Es una capa de tejido epitelial y tejido conectivo subyacente,
reviste la luz (el espacio interno) está muy plegada para incrementar la
superficie secretora y absorbente del tubo digestivo. Posee glándulas que
segregan el jugo gástrico.
38
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
§
Estructura del diente. Presenta las siguientes estructuras:
o
Esmalte: Es la sustancia más dura del cuerpo, está constituido
principalmente por fosfato y carbonato cálcico y fibras de
queratina, cubre a la corona a modo de capuchón y junto al
marfil constituye un sistema muy resistente a las presiones. Es
elaborada por los ameloblastos.
o
Marfil o dentina: Materia dura de un tejido especial (tejido
dentario) que forma la parte esencial del diente, es elaborada
por los odontoblastos. Consta de oseína; fosfatos, carbonato,
fluoruros de calcio y una red de fibras de colágeno.
o
Cemento: Cubre a la dentina a nivel de la raíz. El cemento
puede carecer de células (cemento acelular) o puede contener
células semejantes a los osteocitos (cemento celular). El
cemento así como la dentina continúa su formación durante toda
la vida. El cemento es una cubierta protectora para la dentina y
es la sustancia de unión entre la dentina y la membrana
periodontal. Es elaborada por cementocitos.
o
o
Por su permanencia: El ser humano es difiodonto, es decir
presenta dos denticiones:
§
§
Pulpa dentaria: Es tejido conectivo blando que contiene vasos
sanguíneos, nervios y vasos linfáticos que ocupa la cavidad
pulpar en el centro del diente.
Función de los dientes:
-
§
-
Incisivos: Tiene forma de cincel. Son 8 en total: cuatro en
cada mandíbula, específicamente dos a cada lado de la
línea media, presenta una sola raíz. Su función es cortar los
alimentos.
Caninos: Son 4 en total, dos en cada mandíbula, están situados
inmediatamente por fuera de los incisivos, presentan una sola
raíz. Su función es perforar y desgarrar los alimentos.
§
Premolares: Llamados también molares menores, son 8 en
total, cuatro en cada mandíbula, están situados a continuación
de los caninos. Su raíz es única, a veces doble. Su función es
triturar los alimentos.
Dientes Permanentes o Definitivos: Son 32 piezas
dentarias de forma similar a los anteriores, más 12 molares.
Los primeros en aparecer son los molares (a los 7 años de
vida), a excepción de los serótinos o muelas del juicio que
aparecen entre los 17 y 30 años de edad y a veces faltan
por completo.
Fórmula dentaria: I 2/2; C 1/1; PM 2/2; M 3/3
Por su función:
§
Dientes Caducos (“de leche”): Al nacer el niño no tiene
dientes, comienzan a irrumpir a los 6 meses de edad y
posteriormente un par de dientes cada mes hasta completar
un total de 20 piezas dentarias: 8 incisivos, 4 caninos y 8
premolares.
Fórmula dentaria: I 2/2; C 1/1; PM 2/2
Tipos de dientes:
o
Molares: Son 12 en total, 6 en cada mandíbula. Tienen varias
raíces. Al tercer molar se le denomina la “muela del juicio” o
serótinos y son los últimos dientes en salir. Su función es moler y
triturar los alimentos.
b)
Dividen mecánicamente los alimentos haciéndolos más accesibles a la acción
de los jugos digestivos.
Intervienen en la modulación de la voz.
En la estética de la cara y de la boca.
Lengua: Forma el suelo de la cavidad oral, es un órgano muy móvil, libre
en la punta e inserto en el hueso hioides, esta formada por músculo
esquelético y recubierto por membrana mucosa. La superficie superior y
los lados de la lengua están recubiertos por papilas gustativas, en su
parte inferior se forma un pliegue (frenillo).
Función:
-
39
Es el órgano del gusto y posee también sensibilidad térmica, dolorosa y táctil.
Ayuda a mezclar e insalivar los alimentos y formar el bolo alimenticio.
Inicia la deglución. Participa también en el acto del lenguaje articulado.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
c)
d)
•
•
•
Faringe: Es un conducto fibromuscular corto en forma de embudo que
continua después de la boca y se comunica con el esófago. Para que las
vías respiratorias permanezcan cerradas, durante la deglución se forma
en la faringe un repliegue llamado epiglotis que obstruye la glotis, de
esta forma se impide que el alimento se introduzca en el sistema
respiratorio, además se comunica con las fosas nasales, los oídos medios
(por la trompa de Eustaquio) y con la laringe (aparato respiratorio).
Función:
Función: Su función es la deglución, es una vía mixta respiratoria y
digestiva ya que comunica la boca con el esófago. Por ser vía mixta
(respiratoria y digestiva), permite la comunicación de ambas vías.
-
Esófago: Es un conducto o tubo que mide aproximadamente 25 a 30 cm
de largo y unos 3 cm de diámetro comunica la faringe con el estómago a
nivel del cardias. Su ubicación es mayormente torácica, desplazándose
entre la traquea y la columna vertebral. Posee de adentro hacia fuera las
capas celulares siguientes: un epitelio con células caliciformes que
producen un mucus que atenúa el rozamiento de los alimentos, varias
capas musculares de fibra lisa, una envoltura conjuntiva.
-
e)
f)
Estomago: Es la porción dilatada del tubo digestivo, tiene forma
generalmente de "J" con una capacidad promedio de 1300 a 1500 cc,
situada debajo del diafragma y a la izquierda, se abre al esófago por
medio del cardias y al intestino delgado por el píloro que lleva una válvula
que solo permite la salida de pequeñas cantidades de alimento. En la
mucosa interna posee glándulas secretoras del jugo gástrico que produce
enzimas. El estómago se divide en cuatro regiones principales:
•
•
•
•
Permite el Almacenamiento de alimentos.
Secreción del jugo gástrico.
Mezcla del bolo alimenticio con el jugo gástrico formando una pasta
denominada Quimo.
Vaciamiento progresivo del quimo hacia el duodeno.
Inicio de la digestión química de las proteínas, por acción de la
pepsina, la quimosina o fermento, que actúa sobre la caseína de
leche.
Antiséptica gracias a la acción del ácido clorhídrico.
Absorción de ácidos grasos, agua, alcoholes y algunas sales
minerales.
-
Función: Interviene en el transporte del bolo alimenticio desde la faringe
hasta el estómago mediante contracciones musculares que producen los
movimientos peristálticos.
Región Cárdica: Que limita con el esófago mediante un esfínter
llamado cardias.
Región Fúndica: Situada por encima y a la izquierda del cardias.
Región del Cuerpo: Situada por debajo del fondo, es la gran porción
central del estómago.
Región Pilórica: Es la región inferior del estómago que comunica
con el intestino a través del esfínter pilórico.
Glándula del cardias: Secreta moco.
Glándula del fondo: Secreta jugo gástrico.
Glándulas del píloro: Están formadas por células argentafines que
elaboran la gastrina, que por ser una hormona no pertenece al jugo
gástrico.
Intestino delgado: Es la porción más delgada; pero a su vez la más
larga del tubo digestivo, se extiende desde el píloro hasta la válvula
ileocecal que lo separa del intestino grueso. Tienen forma tubular,
cilíndrica, mide aproximadamente 7 m de largo. El intestino se dobla
sobre si mismo (14-16 vueltas) formando las asas intestinales (yeyuno e
íleon). El intestino delgado está dividido en los siguientes segmentos:
•
Duodeno: Es la porción fija, es corta (25 cm) comienza en el
esfínter pilórico del estómago, posee glándulas duodenales o de
Brunner, que secretan moco alcalino que ayudan a neutralizar el
ácido gástrico del quimo, en él desembocan el colédoco (del hígado)
y el conducto de Wirsung (del páncreas) que se unen y
desembocan en la ampolla de Vater, dos centímetros más arriba
desemboca el conducto auxiliar de Santorini (del páncreas).
•
Yeyuno: Mide aproximadamente 2.5 m y se extiende hasta el íleon.
•
Íleon: Mide aproximadamente 3.6 m y se une al intestino grueso a
nivel de la válvula ileocecal.
Por ser la porción del tubo digestivo donde termina y se realiza más
intensamente la digestión y absorción, presenta:
El borde cóncavo medial del estómago recibe el nombre de curvatura
menor y el borde convexo lateral es la curvatura mayor. El estómago
presenta gran secreción originada por tres tipos de glándulas que son:
40
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
o
Válvulas conniventes: Que son repliegues de la mucosa y
submucosa; aumentan la superficie de absorción casi tres
veces.
o
Vellosidades intestinales: Que aumentan la superficie de
absorción en 10 veces más.
o
Microvellosidades: (Borde en Cepillo) Que se hallan en las
vellosidades y aumentan la superficie en 20 veces más; las
válvulas conniventes, las vellosidades y las microvellosidades
en total aumentan 600 veces la superficie de absorción.
glándulas que tapizan la mucosa segregan mucus. En el intestino grueso
se reconocen las siguientes regiones:
•
Ciego: Es la porción inicial y la más dilatada, aquí se encuentra la
válvula ileocecal que impide que el contenido que llega del intestino
delgado retorne. En la parte inferior externa se encuentra una
prolongación cilíndrica de unos 5 cm y de diámetro reducido, el
apéndice vermiforme.
•
Colon: En su trayecto forman un cuadrilátero con las siguientes
porciones:
o
o
o
o
Las glándulas intestinales más importantes son:
•
•
Glándulas de Brunner: Situadas en la submucosa del duodeno.
Producen mucus para proteger su mucosa, y su alcalinidad sirve
para neutralizar la acidez del quimo.
Función:
-
Glándulas de Lieberkuhn: Localizadas en la mucosa intestinal.
Producen jugo intestinal que contiene enzimas como erepsina
(digestión de proteínas), disacarasas (desdoblan disacáridos) y
ribonucleasas.
h)
Los movimientos peristálticos permiten el avance y mezcla del quimo
con los jugos biliar, pancreático e intestinal, formando una sustancia
lechosa denominada Quilo (conformado por monosacáridos, glicerina,
aminoácidos, nucleótidos, agua, sales minerales y vitaminas).
Función:
-
g)
Formación de heces fecales por acción de la flora bacteriana.
Absorción de agua y electrolitos.
Producción de vitaminas K, y B 12 por acción de la flora microbiana.
Secreción de mucus.
Recto: Última porción del Sistema digestivo que mide aproximadamente
de 12-18 cm, termina uniéndose al conducto anal.
Función: Las funciones del intestino delgado son:
-
Colon ascendente
Colon transverso
Colon descendente
Colon sigmoideo, no presenta haustras
Secreción del jugo intestinal.
Digestión de carbohidratos, lípidos y proteínas.
Absorción de sustancias, secreción de hormonas.
Desarrollo de respuesta inmune.
i)
Formación del bolo fecal, almacenamiento temporal de heces
fecales.
Absorción de residuos de agua.
Ano: Es aparentemente un simple orificio, pero es un conducto de 2.5 –
3.5 cm de longitud. Su esfínter está formado por las Columnas de
Morgani y está irrigada por las arterias hemorroidales.
Función: Eliminar las heces fecales durante la defecación.
Intestino grueso: Es la porción final, más gruesa y a la vez más corta de
los intestinos mide aproximadamente 1.5 m y su diámetro varía de 6 a 8
cm, difiere del intestino delgado ya que no posee válvulas conniventes, ni
vellosidades. Se caracteriza por tener pliegues denominados haustras
(músculo circular interno), se comunica con el intestino delgado mediante
la válvula ileocecal y con el recto mediante la ampolla rectal. Las
B.
Glándulas anexas: Son las siguientes:
a)
41
Glándulas salivales: Son un conjunto de glándulas alrededor de la boca,
son las encargadas de elaborar la saliva (aproximadamente 1500 ml/día),
que posee un pH entre 6.5 – 7.5, contiene a la ptialina. Las glándulas son
de los siguientes tipos:
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
•
Parótidas: Se halla delante y debajo del pabellón de la oreja. Envía
saliva a la boca mediante el conducto de Stenon que desemboca a
la altura del segundo molar superior.
•
Submaxilares: Se ubica en la cara interna del maxilar inferior. La
saliva sale a la boca mediante el conducto de Wharton, estas
glándulas elaboran el 70% de la saliva diaria.
•
Sublinguales: Se ubican debajo de la lengua a cada lado del frenillo
y vierten su contenido mediante el conducto de Rivinus y
Bartholin, que se abre en el suelo de la boca, a nivel del frenillo de
la lengua.
elevación de la mucosa duodenal conocida como papila duodenal mayor,
aproximadamente 10 cm por debajo del esfínter pilórico del estómago. El
más pequeño de los dos conductos es el conducto accesorio (conducto
de Santorini). Tiene su nacimiento en el páncreas y desemboca en el
duodeno, unos 2,5 cm por encima de la ampolla hepatopancreática.
El jugo pancreático es alcalino (pH 8.2) y neutraliza la acidez del quimo.
Es secretado en cantidades de 1200 ml/día. Contiene importantes
enzimas como:
•
•
•
•
•
Función:
b)
Mantiene húmeda la cavidad oral.
Interviene en la degradación de almidones.
Permite la formación del bolo alimenticio.
Favorece la deglución.
Actúan como lubricante.
Destruyen parte de las bacterias ingeridas en los alimentos
(timosina).
Comienza la digestión química de los glúcidos mediante la amilasa o
ptialina que rompe el almidón en maltosa.
c)
Amilasa pancreática: Hidroliza al almidón.
Lipasa pancreática: Hidroliza las grasas.
Tripsina y quimiotripsina: Digestión de las proteínas.
Carboxipeptidasa: Hidroliza a los péptidos.
Nucleasas: Hidrolizan los ácidos nucleicos.
Hígado: Es la glándula más grande del cuerpo anexa al aparato digestivo. El hígado es tanto glándula exocrina que secreta bilis por vía del
sistema de conductos biliares hacia el duodeno; como glándula endocrina
que sintetiza y libera una variedad de compuestos orgánicos hacia el
torrente sanguíneo. Tiene un peso de 1.5 Kg. promedio en el hombre
adulto.
Función:
Páncreas: El páncreas es una glándula oblonga que se encuentra
situada posterior a la curvatura mayor del estómago, conectada por dos
conductos al intestino delgado. El páncreas se divide en tres regiones la
cabeza, cuerpo y la cola: La cabeza es la porción ensanchada próxima a
la curva en forma de C del duodeno. Situados por encima y a la izquierda
de la cabeza se encuentran el cuerpo y la cola que terminan en punta.
Es una glándula mixta que tiene una porción exocrina que presenta los
acinos pancreáticos que elaboran el jugo pancreático el cual es enviado al
duodeno mediante el conducto de Wirsung y el auxiliar de Santorini, y
una porción endocrina (secreta hormonas).
Las secreciones pancreáticas pasan desde las células secretoras pancreáticas a
pequeños conductos. Estos se unen para formar generalmente dos conductos
mayores que transportan las secreciones hasta el intestino delgado. El mayor de
los dos conductos recibe el nombre de conducto pancreático (conducto de
Wirsung). En la mayoría de las personas, el conducto pancreático se une
al conducto del colédoco procedente del hígado y de la vesícula biliar y
entran en el duodeno como un conducto común, la ampolla
hepatopancreática (ampolla de Vater). La ampolla se abre sobre una
42
-
Bilígena: Producción de bilis, compuesta por agua, sales biliares,
pigmento biliar, colesterol, lecitina, grasa y sales inorgánicas. El
color de la bilis se debe a la presencia de la bilirrubina y la biliverdina.
-
Metabólica: Interviene en el metabolismo de los carbohidratos
mediante los procesos de: Glucogénesis (transforma glucosa a
glucógeno), Glucogenólisis (transformación de glucógeno a
glucosa), Gluconeogénesis (convierte ácidos grasos y aminoácidos
en glucosa).
-
Hematopoyética: Formación de eritrocitos a nivel fetal.
-
Uropoyética: Síntesis de urea y ácido úrico.
-
Coagulante: Produce algunos factores de coagulación sanguínea.
-
Destoxificante: Neutraliza venenos.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
Vesícula biliar: Saco localizado en una fosa situada sobre la superficie
visceral del hígado, almacena y concentra la bilis, que posteriormente
será enviada al duodeno a través del conducto colédoco.
•
Los glúcidos, se absorben en forma de glucosa, fructuosa y galactosa que
son los azúcares más simples, de las vellosidades intestinales pasan a los
vasos sanguíneos y de allí a la vena porta que los lleva al hígado.
Función: Permite emulsionar las grasas, es decir que convierte a las
grandes gotas de grasa en pequeñas gotitas, facilitando la acción de las
enzimas respectivas.
•
Los lípidos, se absorben en forma de ácidos grasos y glicerol, que pasan
directamente a la linfa y por lo tanto a la circulación general, evitando el hígado.
•
Las proteínas, se absorben en forma de aminoácidos y siguen el mismo
recorrido que los glúcidos.
DIGESTIÓN
La Digestión se inicia en la boca, donde los alimentos ingeridos modifican su textura,
mediante la masticación; además la insalivación se encarga de homogenizar la mezcla y de
aportar la ptialina o amilasa salival para hidrolizar el almidón.
ALIMENTOS
Son cuerpos que ingresan a los organismos vivos para satisfacer sus funciones
vitales proporcionándoles materia y energía.
En el estomago las glándulas situadas en la mucosa del estomago producen una
secreción denominada jugo gástrico cuyos componentes son los siguientes:
•
HCl: Sirve para convertir el pepsinógeno en pepsina, responsable de la
hidrólisis de las proteínas.
•
Mucina o moco: Recubre toda la superficie de la mucosa para protegerla del
HCl y evitar la autodigestión.
•
Lipasa gástrica: Poco papel en el adulto, excepto en la insuficiencia
pancreática.
•
Factor intrínseco: Para absorber la vitamina B12 cuando su producción es
insuficiente se produce la denominada anemia perniciosa.
Clases de alimentos: Tenemos:
El jugo gástrico es muy ácido (pH = 1.5 – 1.9), el bolo alimenticio, una vez triturado
por la acción mecánica y química del estómago se convierte en el quimo, que pasa
al intestino delgado.
•
Alimentos energéticos: Son aquellos cuyo metabolismo provee al organismo
de calorías y además pueden ser almacenados como reserva energética. A
este grupo pertenecen los carbohidratos y lípidos.
•
Alimentos plásticos: Están destinados a reparar las pérdidas que sufre el
citoplasma de las células. Pertenecen a este grupo las proteínas, agua y
sales.
•
Sustancias reguladores: Son aquellos que se encargan de regular las
diferentes reacciones químicas que se producen al interior de las células. A
este grupo pertenecen las vitaminas y los minerales.
Requerimiento alimenticio: El requerimiento energético de los seres vivos
depende de la actividad que realizan, el clima donde viven, la edad, etc. Se acepta
como término medio de una ración alimenticia (cantidad y calidad de los alimentos
necesarios para conservar la salud y la vida) para un adulto normal de actividad
moderada la siguiente:
ABSORCIÓN
La absorción se efectúa fundamentalmente en las vellosidades intestinales del
intestino delgado, especialmente en el íleon, ya que solo a dicho nivel los
nutrientes se encuentran aptos para ser incorporados al organismo. Los alimentos
deben de ser reducidos a moléculas sencillas para que puedan ser absorbidos,
esto se produce en la digestión.
Alimento
H 20
Sales minerales
Proteínas
Lípidos
Glúcidos
El agua, las vitaminas y las sales minerales, pasan directamente al organismo,
mientras que los glúcidos, lípidos y proteínas deben previamente reducirse a
compuestos más sencillos.
43
Ración alimenticia
2800 ml
3,5 g
70 g
67 g
530 g
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
1.
Cada gramo de sustancia alimenticia encierra cierta cantidad de energía que es
liberada en los procesos catabólicos de los organismos; así, tenemos que por cada
gramo de proteínas se genera 4.1 Kcal; por cada gramo de grasa se genera 9.3
Kcal y por cada gramo de glúcidos se genera 4.1 Kcal.
Circulación completa, simple y a vasos cerrados:
•
•
Caloría: Es una unidad de energía térmica (equivalente a 4.184 joules (J).
•
TEMA 7
Es propia de peces, en los cuales, el corazón posee un seno venoso, una
aurícula y un ventrículo. La sangre sale del corazón por el ventrículo y las
arterias eferentes llevan la sangre a las branquias donde se oxigena.
Después es conducida al cuerpo y vuelve al corazón, donde es recogida por el
seno venoso y pasa a la aurícula y de ésta al ventrículo.
SISTEMA CIRCULATORIO
Conjunto de órganos que hacen circular por todo el organismo los fluidos,
haciendo llegar a cada célula, los nutrientes absorbidos a través de las
vellosidades intestinales, el oxígeno que se difunde por el sistema respiratorio; así
como recoger las sustancias de desecho metabólico y llevarlas a los órganos
excretores para su eliminación.
2.
•
−
Es incompleta por que la sangre arterial se mezcla con la sangre venosa.
Es doble por que presenta una circulación mayor o sistémica y una
circulación menor o pulmonar.
Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante
capilares.
Se da en vertebrados pulmonados. Propio de anfibios y reptiles, que
presentan un corazón con tres cavidades: dos aurículas y un ventrículo, en
donde se mezclan la sangre oxigenada y la sangre venosa.
Líquido circulante: Formado por sangre y linfa.
Un órgano de bombeo que generalmente es el corazón.
Vasos sanguíneos por donde circula la sangre y la linfa.
3.
Clases de sistema circulatorio. Tenemos:
−
Circulación incompleta, doble y a vasos cerrados:
•
•
Partes del sistema circulatorio: Un sistema circulatorio generalmente está
constituido por:
•
•
•
Es completa por que la sangre arterial no se mezcla con la sangre
venosa.
Es simple por que la sangre en su recorrido, describe un solo circuito; es
decir, que la sangre, en cada vuelta por el cuerpo, pasa una sola vez por
el corazón.
Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante
los capilares sanguíneos.
Circulación completa doble y a vasos cerrados:
•
Sistema circulatorio abierto o lagunar: Llamado así porque carece de
capilares sanguíneos; las arterias se comunican con las venas mediante unas
cavidades o lagunas, por lo que también se le denomina lagunar. Es propio de
insectos, arañas, cangrejos, ciempiés, caracoles. En estos animales, el
corazón está es un gran vaso dorsal capaz de recoger la hemolinfa desde las
lagunas.
•
•
Es completa por que la sangre arterial no se mezcla con la sangre
venosa.
Es doble por que presentan una circulación mayor y una circulación
menor.
Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante
capilares.
Es propia de cocodrilos, aves y mamíferos los cuales presentan un corazón
con cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos. Por aurícula y
ventrículo izquierdos, circula solo sangre arterial y por aurícula y ventrículo
derechos, sangre venosa. La sangre oxigenada procedente de los pulmones
llega por las venas pulmonares a la aurícula izquierda, pasa al ventrículo
izquierdo a través de la válvula mitral o bicúspide y sale por la aorta a todo el
resto del cuerpo (circulación mayor). Por las venas vuelve al corazón sangre
Sistema circulatorio cerrado: Llamado así, porque la circulación se realiza en
vasos cerrados; en este caso, las arterias y las venas se unen mediante los
capilares sanguíneos. Es propio de anélidos y todos los vertebrados. En estos
animales el corazón está situado en el lado ventral (pectoral).
En la mayoría de vertebrados se puede dar tres tipos de circulación:
44
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
a)
pobre en oxígeno que a través de las venas cavas penetra en la aurícula
derecha, pasa al ventrículo derecho por la válvula tricúspide y sale por la
arteria pulmonar hacia los pulmones (circulación menor).
Pericardio: Es un saco formado que rodea y protege al corazón,
consta de dos partes fundamentales: el pericardio fibroso y el
pericardio seroso.
La circulación menor o pulmonar es en la que la sangre va del corazón por las
arterias pulmonares a los pulmones donde se oxigena y estos vuelven al
corazón por las venas pulmonares. La circulación mayor o sistémica es
aquella en la que la sangre oxigenada sale del corazón por la aorta se
distribuye por todo el cuerpo y regresa al corazón por las venas.
Sistema circulatorio en Protistos y Animales: Los animales tienen sistemas de
transporte más desarrollados que los vegetales. Mediante la circulación los
animales transportan sustancias nutritivas hasta las células y sacan de ellas los
productos de desecho.
•
Los organismos unicelulares: No necesitan un sistema de transporte pues
la incorporación de alimento se realiza directamente desde el medio externo al
medio intracelular por difusión.
•
En los poríferos (esponjas): El mecanismo de circulación es muy sencillo, el
agua y los alimentos penetran por los ostiolos u ósculos, los nutrientes son
atrapados por las células de la pared y pasados de célula a célula por simple
difusión.
•
b)
Los celentéreos: Como ejemplo tenemos a la hidra, posee tentáculos para
atrapar a sus presas. Estas son llevadas a la boca y al interior del enterón,
junto con el agua donde son atrapadas. Allí son digeridas por las células
flageladas y sus compuestos se difunden hacia las demás partes del cuerpo.
Los residuos se acumulan en el enterón y se expulsan por la boca gracias a
las corrientes de agua.
A.
Corazón: Es el centro del aparato cardiovascular. Es un órgano hueco en
forma de cono, pesa aproximadamente 300 gr. en el adulto. El corazón
presenta 4 cámaras: dos superiores, las aurículas y dos inferiores, los
ventrículos. Descansa sobre el diafragma, que está próximo al centro de
la cavidad torácica en un espacio llamado mediastino. Aproximadamente
dos terceras partes de la masa del corazón se encuentran a la izquierda
de la línea media del cuerpo.
El pericardio Fibroso: Es externo, constituido de tejido
conjuntivo fibroso denso e inelástico, evita la sobredistensión del
corazón, proporciona protección y fija el corazón en el
mediastino.
•
El pericardio Seroso: Es interno, es una membrana delicada y
más fina que forma una doble capa alrededor del corazón, la
capa más externa del pericardio seroso se denomina hoja
parietal, la más interna la hoja visceral, que también recibe el
nombre de epicardio se adhiere fuertemente al músculo cardiaco
entre las hojas parietal y visceral del pericardio seroso conocido
como líquido pericárdico, que es una secreción viscosa de las
células pericárdicas que reduce el rozamiento entre las
membranas cuando se mueve el corazón. El espacio que aloja a
este líquido se denomina cavidad pericárdica.
Pared cardiaca: La pared del corazón a su vez está formada por
tres capas: el epicardio, el miocardio y el endocardio.
•
Epicardio: Denominado también hoja visceral del pericardio
seroso, es la capa más externa fina y transparente de la pared
cardiaca. Está formada por mesotelio y tejido conjuntivo delicado
que proporciona una textura suave y deslizante a la superficie
más externa del corazón.
•
Miocardio: Es la capa media, está formada por tejido muscular
cardiaco, es el mayor componente del corazón y es responsable
de la acción de bombeo.
•
Endocardio: Es la capa más interna, es una fina capa de
endotelio que recubre a una fina capa de tejido conjuntivo.
Proporciona un revestimiento liso del interior del corazón y
recubre las válvulas cardiácas. El endocardio se continúa con el
revestimiento endotelial de los grandes vasos asociados al
corazón y del resto del aparato cardiovascular.
Sistemas circulatorios humanos: El sistema circulatorio humano está constituido
por el sistema circulatorio sanguíneo y el sistema circulatorio linfático.
1. Sistema circulatorio sanguíneo: Esta compuesto por el corazón y los vasos
sanguíneos.
•
Morfología interna: El interior del corazón está dividido en cuatro
compartimentos denominados cámaras que reciben la sangre circulante,
las 2 cámaras superiores son la aurícula derecha y la aurícula izquierda,
ambas están separadas por el tabique interauricular. Este tabique tiene
45
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Automatismo cardiaco: El trabajo del corazón está regulado por el
Sistema Nervioso Visceral, esto es el simpático que provoca taquicardia
(aceleran los latidos) y el parasimpático la bradicardia (disminuyen los
latidos). Pero, además hay un sistema de regulación automático, prueba
de ello, es que si extraemos el corazón del cuerpo, éste, seguirá latiendo
por un corto tiempo, esto gracias a los siguientes cinco elementos:
por característica una depresión oval, la fosa oval que corresponde al
lugar del agujero oval, una abertura existente en el tabique interauricular
del corazón fetal. Aurícula y ventrículo derechos están separados de la
aurícula y ventrículo izquierdos por el tabique interauriculo-ventricular.
Las dos cámaras inferiores son el ventrículo derecho y el ventrículo
izquierdo separadas por el tabique interventricular.
El grosor de la pared de las cuatro cámaras varía dependiendo de sus
funciones. Las aurículas tienen paredes finas debido a que sólo tiene que
introducir sangre en los ventrículos, aunque los lados derecho e izquierdo
del corazón actúan como bombas independientes, el lado izquierdo tiene
una carga de trabajo mucho mayor; mientras que el ventrículo derecho
bombea sangre sólo a los pulmones y el ventrículo izquierdo bombea
sangre al resto del cuerpo. Así el ventrículo izquierdo debe trabajar con
más esfuerzo que el ventrículo derecho para mantener el mismo flujo de
sangre. La anatomía de los dos ventrículos confirma esta diferencia
funcional; la pared muscular del ventrículo izquierdo es de dos a cuatro
veces más gruesa que la del ventrículo derecho.
Válvulas cardiacas: Son estructuras formadas por tejido conjuntivo
denso recubierto por endocardio y cumple la función de evitar el flujo
retrógrado de sangre en el corazón. Las válvulas se abren y se cierran en
respuesta a los cambios de presión producidos cuando el corazón se
contrae y se relaja. El corazón presenta las siguientes válvulas:
•
•
Válvulas auriculo-ventriculares (AV): Están situadas entre las
aurículas y los ventrículos la válvula AV derecha se localiza entre la
aurícula derecha y el ventrículo derecho, también se le llama válvula
tricúspide debido a que está formada por tres valvas (hojuelas). La
válvula AV izquierda se localiza entre la aurícula izquierda y el
ventrículo izquierdo y se denomina válvula bicúspide o mitral debido
a que presenta dos valvas.
B.
•
Nodo sinusal (senoauricular, marcapasos): Son fibras musculares
cardiacas especializadas localizado en la pared superior de la
aurícula derecha. Es el generador natural de energía eléctrica.
•
Fibras internodales: Fibras musculares especializadas que llevan el
impulso eléctrico al nodo atrio ventricular.
•
Nodo atrioventricular (marcapasos secundario): Masa de fibras
musculares especializadas en la parte más inferior del tabique interauricular derecho.
•
Haz de Hiss: Nace en el nodo atrio ventricular y avanzan por el
tabique aurículo ventricular dividiéndose en ramal derecho e
izquierdo. Están especializados para conducir y no para contraerse.
•
Fibras de Purkinge: Son las ramificaciones del haz de Hiss,
distribuidas en el submiocardio ventricular. Se dirigen de abajo hacia
arriba, por lo que la contracción de los ventrículos es de abajo hacia
arriba para impulsar la sangre a las arterias.
Vasos sanguíneos: El transporte de la sangre se lleva a cabo a través
de los vasos sanguíneos que son de tres tipos: las arterias, las venas y
los capilares.
a)
Válvulas semilunares o sigmoideas: Son las que evitan el retroceso
de la sangre hacia el corazón. La válvula semilunar pulmonar está
situada en la abertura por la que el tronco pulmonar sale del
ventrículo derecho, la válvula semilunar aórtica se localiza en la
abertura existente entre el ventrículo izquierdo y la aorta. Ambas
válvulas constan de tres valvas semilunares (forma de media luna).
Arterias: Las arterias son conductos membranosos con ramificaciones
divergentes encargadas de distribuir a las diferentes partes del cuerpo la
sangre que es expulsada por los ventrículos. Son vasos que a medida que
se alejan de su punto de origen van disminuyendo de calibre.
Las paredes de las arterias se componen de tres capas concéntricas
llamadas túnicas, la túnica interna a base de endotelio, la túnica media es
músculo elástico y la túnica externa o adventicia es de naturaleza conjuntiva.
Principales arterias:
Además de éstas válvulas tenemos a la válvula de Thebesio entre el
seno venoso coronario y la aurícula derecha; y la válvula de Eustaquio
situada entre la vena cava inferior y la aurícula derecha.
•
46
Arteria pulmonar: Transporta la sangre venosa del ventrículo
derecho a los pulmones donde lleva a cabo la hematosis, es
venosa por su contenido, pero es arterial por su origen.
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b)
•
Arteria aorta: Nace del ventrículo izquierdo y transporta sangre
arterial a todos los tejidos del cuerpo para mantenerlos. La
arteria aorta es el origen de todas las arterias del cuerpo
humano.
•
Arterias coronarias: Nacen de la aorta, normalmente son en
número de dos, una derecha y otra izquierda, rodea al corazón
en forma de corona.
•
c)
Venas: Las venas son vasos de ramificaciones convergentes,
destinadas a llevar la sangre de los capilares al corazón. Las venas
nacen de los capilares, las vénulas, estas se reúnen entre sí en el
curso de su trayecto para formar vasos cada vez más voluminosos
que van a las aurículas del corazón. Son conductos cilíndricos,
presentan de trecho en trecho ensanchamientos que les dan aspecto
nudoso o abollado, que vienen a ser las válvulas que tabican su
interior, éstas se hallan ordinariamente dispuestas en pares, son
móviles; se levantan y se borran para permitir a la sangre que camine
de los capilares al corazón. Las venas son más numerosas que las
arterias (el doble de las arterias).
2.
•
Capilares: Los capilares sanguíneos son conductillos regulares
constituidos por una pared endotelial rodeada de una delgada capa
de tejido conjuntivo, el peritelio. Las perforaciones que tienen en
algunos puntos estos capilares, cuyo calibre es muy irregular,
permiten a las células de los órganos estar directamente en contacto
con la sangre.
Los capilares se encuentran entre vénulas y arteriolas. A través de
sus paredes se realiza el intercambio de sustancias entre la sangre y
el líquido intersticial.
Principales venas:
•
Seno coronario: A medida que la sangre pasa por la circulación
coronaria libera oxígeno y nutrientes y capta CO2 y productos
de desecho. A continuación drena de una gran vena situada en
la cara posterior del corazón el seno coronario que a su vez
desemboca en la aurícula derecha. Los principales vasos que
llevan sangre al seno coronario son la vena coronaria mayor que
drena la cara anterior del corazón y la vena interventricular
posterior que drena la cara posterior del corazón
Venas pulmonares: No poseen válvulas, ni en su trayecto ni en
su embocadura, generalmente son 4 venas pulmonares (un par
por cada pulmón). Conducen sangre arterial, es decir sangre
oxigenada, desemboca en la aurícula izquierda.
Sistema circulatorio linfático: Conjunto de vasos y ganglios que recogen las
pocas proteínas existentes en el plasma intersticial, evitando la acumulación
de líquido en los tejidos y su correspondiente hinchazón (edema). Por otra
parte, recogen las grasas absorbidas por las vellosidades intestinales.
Componentes: está constituido por:
Vena cava superior: Denominada también cava descendente,
es el tronco común al que llegan todas las venas de la mitad
superior del cuerpo (excepto las venas cardiacas), comprende la
cabeza, el cuello, los miembros superiores y el pecho. La vena
cava superior no tiene válvulas.
•
Capilares: De paredes muy permeables y situados por entre las células
de los distintos tejidos.
•
Linfa: Es el líquido intersticial que circula a través de los vasos linfáticos. Está
constituido por plasma sanguíneo, glóbulos blancos, proteínas, glucosa,
aminoácidos, sales, otros nutrientes y O2
•
Vena cava inferior: Denominada también cava ascendente, es
el tronco común al que llegan las venas del abdomen, de la
pelvis y miembros inferiores. La vena cava inferior sólo tiene una
válvula terminal, la válvula de Eustaquio.
•
Ganglios linfáticos: Son unos engrosamientos de las venas linfáticas.
Son especialmente abundantes en el cuello, axilas e ingles y son
formadores de linfocitos. A cada ganglio llegan varios vasos linfáticos
(aferentes) y de ellos sale sólo uno (eferente).
•
Vena porta: Lleva al hígado la sangre de lo órganos digestivos
abdominales, su territorio comprende todo el tubo digestivo
infradiafragmático y los órganos anexos: hígado, bazo,
páncreas.
•
Venas linfáticas: Son de aspecto “arrosariado” por la presencia de
válvulas en todo su recorrido. Son dos:
-
47
Conducto torácico: Nace en la cisterna de Pecquet y desemboca
en la vena subclavia izquierda. Al conducto torácico desembocan los
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
vasos que recogen linfa del brazo izquierdo, mitad izquierda del tórax
y de la mitad de la cabeza y cuello.
-
Se presentan las siguientes clases de respiración:
Gran vena linfática: desemboca en la vena subclavia derecha.
Recoge la linfa del brazo derecho, mitad derecha del tórax y la mitad
derecha de la cabeza y cuello.
Cisterna de Pecquet: Es un pequeño depósito abdominal a donde desembocan
vasos linfáticos, provenientes de vasos quilíferos, vellosidades intestinales, vasos
procedentes de extremidades inferiores y del resto de las vísceras abdominales.
1.
Cutánea: Se realiza a través de la superficie corporal, por simple difusión, como por
ejemplo los espongiarios, celentéreos, platelmintos, larvas de anfibios y algunos
anélidos.
2.
Traqueal: Es el sistema respiratorio más simple, directo y efectivo de los que
poseen los animales terrestres, el cual está constituido por un conjunto de
tubos (tráqueas) que se ramifican repetidas veces y se extienden a todas las
partes del cuerpo, el aire penetra en el sistema traqueal a través de unos
orificios, los espiráculos, que actúan a modo de válvulas, y el oxígeno se
difunde directamente a todos los rincones del cuerpo y el dióxido de carbono
se difunde hacia el exterior en dirección opuesta. El sistema traqueal es
simple porque no necesita de la sangre para transportar los gases
respiratorios, las células poseen unas tuberías que los conectan directamente
con el exterior. Es característico de los artrópodos terrestres (insectos).
3.
Branquial: Este tipo de respiración se lleva a cabo por estructuras denominadas
branquias. que son los órganos respiratorios más efectivos para la vida en el agua,
pueden ser simples extensiones de la superficie del cuerpo, como las pápulas
dérmicas de las estrellas de mar, las branquias externas de los gusanos
marinos o de los anfibios acuáticos o ser más eficaces como la branquias
internas de los peces y artrópodos en las que son delgadas estructuras
filamentosas bien vascularizadas.
4.
Pulmonar: Los vertebrados que respiran aire poseen pulmones que son
cavidades internas muy vascularizadas, es propio de gasterópodos terrestres
(caracoles) de arácnidos y vertebrados a excepción de los peces. En ciertos
invertebrados (caracoles pulmonados, escorpiones, algunas arañas y algunos
crustáceos) hay unos pulmones sencillos; pero su ventilación no es muy
eficaz. Los pulmones más primitivos son las filotráqueas, propio de arañas y
que están localizadas en la base del abdomen.
CIRCULACIÓN EN PLANTAS
Se pueden observar dos tipos principales de sistemas de transporte:
•
Difusión Celular. Consiste en que las sustancias pasan de una célula a otra
mediante simple difusión. Lo presentan las Talofitas.
•
Sistema Vascular. Constituido por un conjunto de vasos a través de los
cuales se mueven las sustancias. Está constituido por xilema y floema.
Por el xilema circula el agua con sustancias inorgánicas desde las raíces hacia el resto
de la planta y por el floema circulan las sustancias fundamentales constituidas por
agua, glucosa, sales minerales, sacarosa, aminoácidos, fructosa desde las hojas
principalmente hacia el resto de la planta.
TEMA 8
SISTEMA RESPIRATORIO
Estructura y función del sistema respiratorio humano
Esta dado por el conjunto de órganos que se encargan de tomar el oxígeno del
exterior y transportarlo a la sangre para que ésta lo distribuya a las células del
cuerpo. Las células lo utilizan para realizar la combustión de los alimentos en cuyo
proceso desprenden CO 2 que por la sangre ira a los órganos respiratorios para ser
expulsado al exterior. Consta de dos partes:
•
•
1.
Vías respiratorias: Está formado por:
a)
Las vías respiratorias y
Los pulmones.
48
Fosas nasales: Son dos cavidades alargadas en sentido antero-posterior
y separadas por el tabique nasal, encima de ellos encontramos los senos
paranasales que son cavidades óseas llenas de aire, se comunican con
las fosas nasales mediante los meatos superior y medio, tiene como
función la disminución del peso del cráneo, ser cavidad de resonancia,
humedecer y calentar el aire inspirado.
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graves. La laringe utiliza el aíre inspirado para producir la voz, ya que en
ella se encuentran las cuerdas vocales.
La inflamación de la mucosa de los senos paranasales se denomina
sinusitis. Toda la cavidad está revestida por la mucosa nasal, la que se
divide en dos tipos:
•
Mucosa respiratoria, que se ubica en los 2/3 anteriores de las fosas, es de
color rojo (vascularizado) y tiene como función el acondicionamiento del aire
inspirado, es decir, lo calienta, purifica y humedece.
•
Mucosa olfatoria, que se ubica en el 1/3 posterior, es de color amarillo y
tiene como función el olfato.
e)
Tráquea: Es un pasaje tubular que se extiende desde la laringe hasta los
bronquios principales derecho e izquierdo. Está formada por músculo liso y anillos
cartilaginosos (aproximadamente 20) en forma de C. El último anillo traqueal se
denomina Carina, de donde nacen los bronquios. Revestido por epitelio
pseudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes que secretan moco.
f)
Bronquios: Son dos conductos cartilaginosos que se originan como
consecuencia de la bifurcación de la tráquea a nivel del ángulo esternal. Al igual
que la tráquea, los bronquios principales tienen anillos cartilaginosos incompletos
y están revestidos por epitelio cilíndrico pseudoestratificado y se dirigen hacia los
pulmones, ambos tienen poco más de la mitad del calibre de la tráquea siendo el
derecho más amplio que el izquierdo.
Función: Las fosas nasales cumplen las siguientes funciones:
-
b)
Transporte del aire inspirado.
Ser el órgano de resonancia.
Filtran partículas mediante los pelos a la entrada de las fosas nasales
y por adhesión a la membrana donde son atrapadas por el moco.
Al penetrar en los pulmones, los bronquios principales se dividen en bronquios de
menor diámetro, los bronquios secundarios, uno para cada lóbulo pulmonar (el
pulmón derecho tiene tres lóbulos y el izquierdo dos). Los bronquios secundarios
están revestidos por epitelio monoestratificado cilíndrico ciliado y se ramifican de
nuevo y dan lugar a bronquios aún más pequeños llamados terciarios que se
dividen en bronquiolos.
Faringe: La faringe (garganta) es un tubo muscular revestido de mucosa,
funciona como vía de paso para el aire y los alimentos y proporciona una
cámara de resonancia a los sonidos del habla.
Presenta tres porciones:
c)
•
La porción superior llamada nasofaringe, en cuyas paredes
encontramos cuatro aberturas: los dos orificios nasales internos y
dos orificios de las trompas auditivas (de Eustaquio), en la pared
posterior se encuentra también la amígdala faríngea o adenoides.
Interviene en la respiración.
•
La porción media, llamada orofaringe, interviene tanto en la
digestión como en la respiración.
•
La porción inferior, llamada laringofaringe, que es una vía digestiva.
g)
2.
Bronquíolos: Los bronquiolos están desprovistos de cartílago y glándulas y se
ramifican en bronquiolos menores hasta llegar a unos tubos llamados bronquiolos
terminales o respiratorios que se abren en el conducto alveolar del cual derivan
los sacos aéreos, la pared de cada conducto alveolar y saco aéreo está formada
por varias unidades llamadas alvéolos. La mucosa esta revestida por epitelio
monoestratificado cilíndrico ciliado.
Pulmones: Los pulmones son los grandes órganos esponjosos pares que
ocupan la cavidad torácica, el pulmón derecho se divide en tres lóbulos; el
izquierdo en dos.
Cada pulmón está cubierto por una membrana, la membrana pleural que
presenta dos capas la capa externa llamada pleura parietal y la capa interna
llamada pleura visceral, existiendo entre ellas una cavidad que se denomina
cavidad pleural. Una película de líquido en esta cavidad proporciona
lubricación a los pulmones.
Laringe: U órgano de la voz, es un corto pasaje que conecta la faringe
con la tráquea, la pared de la laringe está formada por nueve piezas de
cartílago de las que tres son únicas: el cartílago tiroides (nuez de Adán);
la epiglotis, que impide que los alimentos penetren en ella; el cartílago
cricoideo que la conecta con la tráquea y los otros tres son pares:
aritenoideos, corniculados y cuneiformes.
Dentro de los pulmones, los bronquios se ramifican en vías respiratorias cada
vez más pequeñas y numerosas, los bronquiolos, cada uno de ellos
desemboca en un racimo de diminutos sacos aéreos llamados alvéolos.
La laringe contiene las cuerdas vocales, que producen sonidos, cuando
están tensas producen tonos agudos y cuando están relajadas tonos
Los alvéolos están formados por dos tipos de epitelio que son:
49
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TEMA 9
•
Neumocitos I, son epitelios simples planos que revisten a los alvéolos, y en
donde se realiza el intercambio gaseoso.
•
Neumocitos II, que secretan líquido alveolar que mantiene la humedad de las
células de los alvéolos. También elaboran el líquido surfactante o sustancia tensoactiva, que es una mezcla compleja de fosfolípidos y lipoproteínas que tiene por
función mantener abierto al alveolo.
•
SISTEMA EXCRETOR
La excreción es el proceso de liberar del cuerpo los desechos metabólicos,
incluyendo el agua. Muchos animales han desarrollado eficientes aparatos
excretores que se encargan de estos procesos y también libera al cuerpo el
exceso de agua que se ingiere con los alimentos; del exceso de iones y sustancias
nocivas.
Macrófagos alveolares, Encargada de fagocitar microorganismos y partículas
de polvo. Se originan en la médula ósea y migran posteriormente al pulmón.
Órganos especializados en la excreción
El intercambio gaseoso se produce a través de las membranas alveolo-capilares
(respiratorias).
1.
Protonefridios: Sistema excretor especializado que consiste en túbulos sin aberturas
internas, sus extremos son ciegos expandidos, consisten en células flamígeras, que
poseen penachos y pelos. Estas células yacen en el líquido que bañan las células
corporales, el líquido entra en las células flamígeras, pasa por los túbulos y conductos
excretorios y sale del cuerpo a través de poros excretorios. Ejemplo, los platelmintos y
nemertinos.
2.
Metanefridios: Son túbulos abiertos en ambos extremos; el interior se abre en el
celoma y el extremo externo se abre al exterior a través de un poro excretorio, parte del
líquido es reabsorbido, lo demás es eliminado al exterior en forma de orina. Ejemplo,
los anélidos.
Los movimientos respiratorios son involuntarios, regidos por el bulbo raquídeo;
pero puede intervenir la voluntad (mantener la respiración, modificar su ritmo). Las
células nerviosas a su vez son excitadas por la concentración de CO2 en la
sangre. Cuando esta aumenta, los movimientos respiratorios se aceleran.
3.
Túbulos de Malpighi: Estructuras excretoras en la cual sus células transfieren sales y
desechos por difusión y transporte activo desde la sangre a la cavidad de los túbulos,
estos se vacían en el intestino en el cual se reabsorbe sales y agua. Ejemplo, los
artrópodos.
Respiración en las plantas
4.
Glándulas verdes o antenales: Par de estructuras ubicadas en la cabeza del animal,
cada glándula consta de un sáculo, un túbulo excretor y una vejiga. El líquido de la
sangre es filtrado en el sáculo; los desechos son excretados por el túbulo excretor y
por la vejiga que se abre al exterior por un poro excretor situado en la base de la
antena. Ejemplo, los Crustáceos.
5.
Riñón: Son los principales órganos excretores que se encargan de la excreción de la
mayor parte de los desechos nitrogenados, y ayudan a mantener el equilibrio hídrico
ajustando el contenido de agua y sal en la orina. Lo presentan los vertebrados.
Fisiología del aparato respiratorio:
El aparato respiratorio forma y expulsa aire por un proceso puramente mecánico,
llamado ventilación pulmonar, y por un proceso químico realiza el intercambio de
gases, el cual consiste en tomar el oxígeno del aire del exterior para llevarlo a las
células y extraer de éstas el CO2 para llevarlo al exterior. Al intercambio de gases
entre el alvéolo pulmonar y el capilar sanguíneo alveolar se denomina hematosis,
en donde el oxígeno se difunde a la sangre y el CO2 se difunde a los alvéolos.
El intercambio gaseoso en los vegetales se realiza a través de estructuras
denominadas estomas que se localizan en las hojas; mientras que las raíces
maduras y en los tallos leñosos encontramos poros no suberizados que reciben el
nombre de lenticelas los cuales permiten el ingreso de oxigeno a los espacios
intercelulares de los tejidos y de la misma forma permiten la salida de bióxido de
carbono al exterior.
Órganos implicados en la excreción en los vertebrados: Diversos órganos
contribuyen a eliminar productos de desecho del organismo como son:
•
Pulmones: Excretan CO2, calor y una pequeña cantidad de agua.
50
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
•
Piel (glándulas sudoríparas): Excretan agua, calor, CO2 y pequeñas cantidades de
sales y úrea.
•
Tracto gastrointestinal: Elimina productos de desecho sólidos y no digeridos y
excreta CO2, H20, sales y calor.
•
El hígado: Elimina la bilis con diversos productos de excreción que se vierten a la
sangre y van a pasar a los riñones.
a)
Corteza renal: De color oscuro y de aspecto granuloso debido a los
corpúsculos renales o de Malpighi. En la corteza renal se encuentran los
glomérulos renales y los tubos contorneados.
b)
Médula renal: La médula renal contiene entre 12 - 18 estructuras
triangulares llamadas pirámides renales. La punta de cada pirámide es
una papila renal, cada papila tiene varios poros que son las aberturas de
los conductos colectores. La porción de la corteza renal y una pirámide se
denomina lóbulo renal.
APARATO URINARIO HUMANO
En la médula renal se encuentran el Asa de Henle y el tubo colector.
La excreción en el ser humano es llevada a cabo por el aparato urinario. Tiene por
misión tomar los productos de excreción de la sangre y llevarlos al exterior. Los
productos de excreción son sustancias que resultan de la digestión de las células
(úrea, ácido úrico, sales inorgánicas, CO2) o aquellas que se han tomado en
exceso (agua, sales, alcohol), o son nocivas para el organismo (venenos, glucosa).
Todas estas sustancias son llevadas por el torrente sanguíneo a los riñones donde
se forma la orina que se acumula en la vejiga urinaria y es expulsada al exterior
por la uretra.
La unidad funcional del riñón es la nefrona.
Nefrona: Cada riñón está formado por más de un millón de unidades funcionales
llamadas nefronas. Consta de dos porciones: Un corpúsculo renal en el que se
filtra el líquido y un túbulo renal, al que pasa el líquido filtrado.
1.
El aparato urinario consta de dos partes: el riñón y las vías urinarias.
La pared interna de la cápsula presenta podocitos (células en forma de
pie) que envuelven al glomérulo. La pared externa de la cápsula presenta
un epitelio escamoso no especializado y forma la capa epitelial parietal
del espacio capsular (urinario), la capa podocítica se denomina capa
visceral de la cápsula de Bowman.
A. Los riñones: Son dos órganos simétricos situados en la parte superior del
abdomen a ambos lados de las primeras vértebras lumbares, tienen forma de
frijoles y están enfrentados por su parte cóncava en cuyo centro, llamado
híleo, penetran las arterias renales y los nervios y salen las venas renales.
Están envueltos por tres capas que de afuera hacia adentro son:
•
La fascia renal, capa externa de tejido conectivo fibroso que fija al riñón
a las estructuras vecinas y con la pared abdominal.
•
La cápsula adiposa, capa media de tejido adiposo que rodea a la
cápsula renal, protege al riñón de golpes y traumas. Lo mantiene
adherido a la cavidad abdominal.
•
La cápsula renal, capa interna, es una membrana fibrosa transparente y
lisa. Sirve para aislar al riñón de posibles infecciones.
Corpúsculo renal: Tiene dos componentes, un ovillo de capilares, el
glomérulo, rodeado por una capa epitelial de doble pared, la cápsula de
Bowman o cápsula glomerular.
El plasma sanguíneo es filtrado a través de la pared capilar glomerular y
su capa podocítica adherente para formar un ultrafiltrado que permanece
dentro del espacio urinario del corpúsculo y sale de este por el túbulo
contorneado proximal. El agua y muchos solutos se filtran desde el
plasma sanguíneo al espacio capsular. Las proteínas plasmáticas de alto
peso molecular y los elementos formes de la sangre normalmente no se
filtran.
2.
Túbulo renal: Presenta tres segmentos principales:
a) Túbulo contorneado proximal: Es el más largo, está revestido con
epitelio cúbico simple, el cual presenta microvellosidades (llamado
también borde en cepillo).
Los riñones llevan en su borde superior un órgano en forma de capucha, son
las cápsulas suprarrenales, glándulas endocrinas que nada tiene que ver con
la excreción.
b) Asa de Henle: Estructura tubular con una parte delgada y una gruesa,
tiene la forma de U generalmente la mayor parte del asa delgada es
descendente y la mayor parte del asa gruesa es ascendente.
Estructura interna: Al realizar un corte longitudinal a cada riñón se aprecian
las siguientes zonas:
51
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2.
c) Túbulo contorneado distal: Con epitelio cúbico simple sin microvellosidades, desembocan en los tubos colectores que esta formado
también por epitelio simple cúbico.
La reabsorción tubular permite que el organismo retenga la mayor parte
de los nutrientes. Ocurre por dos mecanismos:
Aparato yuxtaglomerular:
Es una estructura renal formada por el contacto entre una parte del túbulo
contorneado distal y una arteriola aferente. Se va a encargar de secretar la
hormona renina. En él distinguimos tres tipos células:
a)
b)
c)
Reabsorción: Se realiza en los tubos nefronales en forma activa y
pasiva. Intervienen las hormonas aldosterona y la antidiurética.
Células yuxtaglomerulares: Sintetizan, almacenan y liberan los granos
de renina (interviene indirectamente en la elevación de la presión arterial.
Son células diferenciadas que pertenece al endotelio de la arteriola
aferente.
•
Transporte activo: Ocurre sin gasto de energía. Ejemplo H20 y la
úrea.
•
Transporte pasivo: Cuando hay gasto de energía. Ejemplo la
+
+
++
glucosa, aminoácidos, Na , K , Ca , etc.
La reabsorción se realiza de la siguiente manera:
Células de la mácula densa: Células diferenciadas pertenecientes al
epitelio que reviste el túbulo contorneado distal. Son células cúbicas altas
y amontonadas que dejan unos espacios intercelulares amplios que
permiten el contacto directo de la orina con la membrana basal. Estas
células son sensibles a los cambios de concentración de ClNa en el
líquido de la luz del túbulo.
Células mesangiales: Son células dendríticas que ocupan el espacio
limitado por la arteriola aferente, mácula densa, arteriola eferente y el
polo vascular del corpúsculo de Malpigui. Presentan capacidad fagocítica,
siendo ésta su única función.
a)
Túbulo contorneado proximal: 65% de H20, 100% de glucosa y
+
aminoácidos, Na , Cl , y HCO3
b)
Asa de Henle: 15% de H20 rama descendente, rama ascendente
Na+
c)
Túbulo contorneado distal: 10% de agua, también Na , K , Cl , y
+
HCO3 . La aldosterona interviene en la reabsorción del Na . Por
transporte pasivo Cl .
d)
Conducto colector: 9% de agua por efecto de la hormona
antidiurética.
+
+
-
B. Secreción: Es la eliminación de los metabolitos (orina) a lo largo de los tubos
nefronales, se elimina al día 1.5 litros de orina, que es de color amarillo claro
debido al urocromo, con un pH aproximadamente = 6 y contiene ácido úrico,
urea, creatinina, cetoácidos, cloruros, hidrógeno, potasio, sodio, calcio,
fósforo, etc.
La renina actúa sobre el angiotensinógeno hepático que se convierte en
angiotensina I y ésta en angiotensina II (un potente vasoconstrictor). Además
el aparato yuxtaglomerular produce la hormona eritropoyetina que estimula
la formación de glóbulos rojos.
Fisiología de la formación de la orina: La formación de la orina comprende
tres procesos principales: filtración, reabsorción y secreción.
Vías urinarias:
1.
•
Cálices: Tienen la forma de pequeños tubos membranosos, llamados cálices
menores, Existen 9 en promedio por riñón, se reúnen sí para formar
conductos colectores más voluminosos llamados cálices mayores, existiendo
por lo común tres cálices mayores. Los cálices tienen como función
recepcionar la orina de las pirámides de Malpighi.
•
Pelvis Renal: Es un receptáculo aplanado de adelante hacia atrás, que tiene
por función recepcionar y drenar la orina hacia los uréteres.
Filtración: Es el paso del plasma sanguíneo del glomérulo de Malpighi
hacia la cápsula de Bowman.
Reabsorción: Se realiza en los tubos nefronales en forma activa y
pasiva. Intervienen las hormonas aldosterona a nivel del túbulo
+
contorneado distal para la reabsorción de Na y la antidiurética a nivel
del tubo colector para la reabsorción de H 2O.
52
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•
Uréteres: Son dos conductos cilíndricos y delgados, nacen en la pelvis renal;
posee dos capas de músculo liso que le permiten movimientos peristálticos.
Los uréteres terminan en la cara postero-lateral de la vejiga urinaria.
•
Vejiga Urinaria: Es un órgano muscular hueco que se comunica con la uretra,
tiene como función almacenar la orina y permitir su expulsión (micción).
•
Uretra: Es un conducto fibromuscular que sirve para dar paso a la orina desde
la vejiga urinaria hasta el exterior.
•
Centro nervioso: Es la región del sistema nervioso central, donde se realiza
la transformación o transducción del impulso nervioso en sensación.
El conjunto de órganos que componen el sistema sensorial del cuerpo están formados
por la vista, el oído, el tacto, el olfato y el gusto. En general los elementos que nos
permiten sentir o percibir la información del medio, son los receptores.
Estímulo: Es una energía de cualquier tipo: eléctrica, mecánica, química o radiante. La
función de un órgano sensorial es transformar la energía del estímulo recibido en un
impulso nervioso, constituyente del lenguaje común en el sistema nervioso.
Excreción en los vegetales
Clases de receptores:
La excreción en los vegetales se conoce mejor como la transpiración, función por
la cual las plantas eliminan el exceso de agua absorbida por las raíces en forma de
vapor de agua. La mayor parte de la pérdida de agua tiene lugar a través de los
estomas de las hojas.
a.
TEMA 10
Por su localización pueden ser:
•
Exterorreceptores: Se encuentran sobre o cerca de la superficie del cuerpo y
proporcionan información sobre el ambiente externo.
•
Interorreceptores: Están situados en los vasos sanguíneos y en las vísceras y
proporcionan información sobre el ambiente interno.
•
Propioceptores: Se encuentran en los músculos, tendones, articulaciones y el
oído interno. Proporcionan información sobre la posición y el movimiento del
cuerpo.
SISTEMA SENSORIAL
b. Por el tipo de estímulo:
El sistema sensorial esta constituido por órganos que se caracterizan por
presentar receptores sensoriales encargados de captar estímulos externos e
internos y transformarlos en impulsos nerviosos, estos son conducidos al sistema
nervioso central para su interpretación.
•
Mecanorreceptores: Detectan la deformación física del receptor mismo, los
estímulos detectados de esta manera son los relacionados con el tacto, la
presión, la vibración, la propiocepción, la audición, el equilibrio y la presión
arterial.
•
Termorreceptores: Detectan cambios en la temperatura, captan el frío y calor.
•
Nociceptores: Detectan el dolor, captan estímulos del daño tisular, físico o
químico.
Elementos del sistema sensorial
•
Fotorreceptores: Detectan la luz que llega a la retina del ojo.
•
•
Quimiorreceptores: Detectan las sustancias químicas en la boca
(gusto), nariz (olfato) y líquidos orgánicos. Se incluye a los órganos
viscerales sensibles al CO2 y O2 como en la pared de los vasos.
Sentidos: Se han desarrollado en los seres vivos como los instrumentos que le
sirven para poder tener una relación o una interacción con el resto del universo
que los rodea. El propósito fundamental de los órganos de los sentidos es recabar
información acerca del medio circundante. Así, por ejemplo, es necesario ver que
hay alrededor de uno para evitar cualquier peligro.
•
Receptor sensorial: Es la estructura que capta un estímulo y lo transforma
en impulso nervioso.
Vía nerviosa aferente: Conduce el impulso nervioso desde el receptor
sensorial hacia el sistema nervioso central.
53
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1. SENSACIONES CUTÁNEAS
adaptan rápidamente. Están situados en los tejidos subcutáneos y
algunas vísceras como el páncreas y la vejiga urinaria.
Son las sensaciones táctiles (tacto, presión, vibración), térmicas (frío y calor) y
dolorosas. Los receptores cutáneos están distribuidos por la superficie del
cuerpo de tal forma que en algunas regiones existe una gran diversidad de
ellos, mientras que en otras poseen unos pocos.
c)
Vibración: Las sensaciones vibratorias son consecuencia de
señales sensitivas rápidamente repetitivas captadas por los
corpúsculos de Meissner (detectan las vibraciones de baja
frecuencia) y los corpúsculos de Pacini (detectan las vibraciones
de alta frecuencia).
d)
Picor y cosquillas: Los receptores para el picor (inflamación local)
son las terminaciones nerviosas libres y al parecer también en la
sensación de cosquillas, esta rara sensación es la única que una
persona no puede ser capaz de despertar por si misma, sino,
únicamente cuando una persona es tocada por otra distinta.
A. Sensaciones táctiles: Se dividen en las de tacto, presión, vibración picor
y cosquillas. Todas ellas son detectadas por los mecanorreceptores.
a)
Tacto: Se divide en tacto protopático o “burdo” que consiste en la
capacidad para percibir que algo está tocando la piel, aunque sin que
pueda determinarse su localización exacta ni la forma, tamaño o
textura del objeto y tacto discriminativo o “fino”, que es la
capacidad para reconocer con exactitud que punto de la piel está
siendo tocada.
B. Sensaciones térmicas: Son las de calor y frío, los termorreceptores son
terminaciones nerviosas libres, los cuales son más numerosos en las
manos y en la cara que en cualquier otra parte del cuerpo.
Las sensaciones de tacto suelen producirse por estimulación de los
receptores táctiles de la piel o de los tejidos inmediatamente
subcutáneos que son los siguientes:
o
o
o
o
b)
C. Sensaciones dolorosas: Los receptores del dolor llamados nociceptores
son terminaciones nerviosas libres, que se encuentran en casi todos los
tejidos. Responden a cualquier tipo de estímulo que sea lo
suficientemente agresivo como para provocar una lesión del tejido.
Corpúsculos de Meissner: Son receptores para el tacto
discriminativo, los corpúsculos del tacto son muy abundante en
la punta de los dedos, las palmas de las manos y las plantas de
los pies. También abundan en los párpados, la punta de la
lengua, los labios, los pezones, el clítoris y el extremo del pene.
2.
SENSACIONES OLFATORIAS
El olfato: Es un sentido químico, es decir, los receptores olfatorios responden
a estímulos químicos, las sustancias estimulan los receptores cuando están
en estado gaseoso. El órgano encargado del olfato es la nariz, donde se ubica
la mucosa olfatoria en donde se encuentran los receptores sensoriales.
Plexos peritriquiales: Son de adaptación rápida, detectan los
movimientos sobre la superficie del cuerpo cuando se produce el
desplazamiento de los pelos, se encuentran alrededor de los
folículos pilosos, son dendritas que se estimulan por el
movimiento del tallo del pelo.
Mucosa olfatoria: La membrana olfatoria se encuentra localizada en la parte
superior de las fosas nasales. En su parte media o interna se pliega sobre la
superficie del tabique y en su parte lateral se pliega sobre el cornete superior.
Discos de Merkel: son de adaptación lenta, intervienen en la
percepción del tacto discriminativo, se localizan en zonas
similares a la de los corpúsculos del tacto.
La mucosa olfatoria está constituida por epitelio olfatorio y lámina propia de
tejido conjuntivo.
Corpúsculos de Ruffini: Son de adaptación lenta, se
encuentran en la profundidad de la dermis y en tejidos más
profundos del organismo. Detectan sensaciones táctiles fuertes
y continuas.
a)
Presión: Es una sensación mantenida que se percibe sobre un área
mayor que el tacto. Los receptores son los corpúsculos de Vater
Pacini, terminaciones nerviosas y corpúsculos de Ruffini, se
54
El epitelio olfatorio: Formado por tres tipos de células epiteliales:
olfatorias (receptores), de sostén basales.
•
Células olfatorias: Son neuronas sensoriales bipolares. Cada célula tiene
una sola dendrita que presenta de 6 a 8 cilios, que se proyectan dentro de
una capa de moco que cubre el epitelio. Se calcula que hay más de 100
millones de células olfatorias en la mucosa olfatoria. Son las únicas
neuronas que si se reproducen.
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•
Células de sostén: Las células de sostén separan a las células olfatorias,
la superficie de las células de sostén presentan microvellosidades que se
proyectan en la capa de moco que recubre al epitelio.
•
Células basales: Están confinadas a la parte basal, son pequeñas,
redondeadas o cónicas, originan nuevas células de sostén.
•
Papilas filiformes: Tienen forma de aguja, rara vez presentan botones
gustativos. Se localizan en la parte central de la lengua.
Botones gustativos: Son estructuras ovoides que se encuentran en el interior de
las papilas linguales. Cada botón gustativo está formado por tres tipos de células
epiteliales:
Lámina propia: A base de tejido conectivo, aquí se localizan las
glándulas de Bowman, las cuales elaboran moco. El moco es una
secreción que humedece la superficie del epitelio olfatorio y es disolvente
de las sustancias aromáticas.
a)
Células de sostén: Forman una cápsula en cuyo interior existen alrededor de
20 células receptoras del gusto, tienen función tanto de aislamiento como
secretoria, se cree que secretan la sustancia que baña a las
microvellosidades en el poro gustativo.
Fisiología olfatoria: La olfación se produce al reaccionar químicamente los cilios
de los receptores olfatorios con las partículas disueltas en el moco que los
circunda. Esta reacción genera impulsos nerviosos que viajan a través de los
axones no mielinizados de los receptores olfatorios, que se unen para formar los
nervios olfatorios (I par craneal) que pasan por los múltiples agujeros de la lámina
cribiforme del hueso etmoides y llegan al bulbo olfatorio donde hacen sinapsis con
la segunda neurona cuyos axones constituyen la cintilla olfatoria, para terminar
finalmente en la corteza olfatoria del lóbulo temporal.
b)
Células basales: Se localizan en la base del botón gustativo, producen
células de sostén.
c)
Células gustativas: Constituyen los receptores gustativos. El ápice de cada
célula gustativa está modificado en microvellosidades, las cuales incrementan
la superficie receptora y se proyectan en una abertura, el poro gustativo. Las
microvellosidades entran en contacto con los estímulos gustativos a través del
poro gustativo.
El olfato es el único sentido que no pasa por el tálamo directamente, se va
directamente a la corteza cerebral.
Fisiología del gusto: Las microvellosidades de las células gustativas se ponen en
contacto con la sustancia química disuelta en la saliva, ésta célula genera
impulsos nerviosos los cuales se transmiten a las terminaciones nerviosas. En la
base las células receptoras establecen sinapsis con las dendritas de fibras
nerviosas sensitivas que son los pares craneales VII (facial), IX (glosofaríngeo) y X
(vago). Los impulsos gustativos son transportados por estos pares craneales
desde los botones gustativos al bulbo raquídeo.
b)
SENSACIONES GUSTATIVAS
El gusto: Los órganos del sentido del gusto (sabor) se limitan a la cavidad bucal,
el órgano sensorial del sabor es el botón gustativo, que se encuentra en las
papilas linguales que se distribuyen generalmente en el dorso de la lengua. El
gusto es un sentido químico que requiere la previa disolución de las sustancias
que lo estimulan.
Existen 4 sabores básicos o primarios: dulce, salado, ácido y amargo. El sabor
dulce y salado es captado principalmente en la punta de la lengua, el sabor ácido
a los lados y el sabor amargo en la base de la lengua. Cualquier sabor que
percibamos resulta de la combinación de los cuatro sabores primarios. En el ser
humano existen aproximadamente 10000 botones gustativos.
Papilas linguales: Son elevaciones del epitelio de la parte dorsal de la lengua que
le dan el aspecto rugoso, además se encuentran también en la faringe, paladar y
epiglotis, en su interior se encuentran los botones gustativos que son de tres tipos:
SENSACIONES AUDITIVAS
•
•
Papilas caliciformes: Son las de mayor tamaño, son circulares y se disponen
formando una “V” invertida en la porción posterior de la lengua, se encuentran
en número de 8-12. Contienen abundantes botones gustativos.
El oído: Es el órgano responsable no sólo de la audición sino también del
equilibrio, se divide en tres regiones principales:
1.
Papilas fungiformes: Son elevaciones parecidas a hongos que se
encuentran en la punta y los lados de la lengua, cada papila posee hasta 5
botones gustativos.
55
Oído externo: Recoge las ondas sonoras y las conduce hacia el interior del
oído. Está constituido por:
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
2.
•
Pabellón auditivo (oreja): Cartílago elástico en forma de trompeta
recubierta por una gruesa capa de piel. Debido a su forma orienta las
ondas sonoras hacia el conducto auditivo externo.
•
Conducto auditivo externo: Comprendido entre el pabellón auricular y
el tímpano. Es una estructura, que se aloja en el hueso temporal. Sus
paredes consisten en tejido óseo recubierto por cartílago y a su vez está
cubierto por una capa delgada y muy sensible de piel. Cerca de la
abertura exterior posee pelos delgados y las glándulas ceruminosas, que
secretan el cerumen o “cerilla” del oído. La combinación de los pelos y el
cerumen evita que cuerpos extraños pasen al interior del oído.
Oído medio: Llamada también cavidad timpánica o antro timpánico, está
llena de aire y se localiza en el interior del hueso temporal, está recubierta
por epitelio simple plano. Está separado del oído externo por el tímpano, y del
interno por una lámina ósea delgada que incluye dos pequeñas aberturas: la
ventana vestibular (ventana oval) y la ventana coclear (ventana redonda).
B.
•
Los conductos semicirculares óseos, que se abren hacia el vestíbulo en
su región posterior. Cada canal presenta en uno de sus extremos, una
dilatación llamada ampolla, que presentan los receptores para el equilibrio
dinámico.
•
El vestíbulo, que es la cavidad central, localizado en la región media de la
cavidad timpánica. Contiene a la ventana oval y ventana redonda, además
los receptores para el equilibrio.
•
La cóclea (caracol), es un tubo helicoidal que describe generalmente dos
vueltas y media, se comunica con el vestíbulo en la porción anterior, contiene
los receptores para la audición.
Laberinto membranoso: Localizado en el interior del laberinto membranoso,
adaptándose a los contornos de este. Contiene un líquido llamado endolinfa,
químicamente similar al líquido intracelular.
Presenta las siguientes estructuras:
El oído medio se comunica con la nasofaringe a través de la trompa de
Eustaquio. El oído medio presenta las siguientes estructuras:
3.
•
Membrana timpánica o tímpano: Tiene un diámetro aproximado de 1
cm, las ondas sonoras inciden sobre esta membrana y junto con los
huesecillos auditivos amplían hasta en 90 veces la onda sonora. Esta
situada entre el oído auditivo externo y el oído medio.
•
Huesecillos: Son tres en cada oído medio: martillo, yunque y estribo,
que forman una cadena continua. El mango del martillo está adosado a la
cara interna de la membrana timpánica. Su cabeza se articula con el
cuerpo del yunque, que a su vez hace lo propio con el estribo. La base
del estribo encaja en la ventana oval.
•
Trompa de Eustaquio: Conducto que comunica el oído medio con la
nasofaringe. Su función es equilibrar la presión de ambos lados de la
membrana timpánica.
Utrículo y Sáculo: Constituyen el laberinto membranoso del vestíbulo, El
utrículo es una vesícula que ocupa la parte superior del vestíbulo, y el sáculo
se encuentra por debajo de éste. En sus paredes se encuentran unas
manchas llamadas máculas, que constituyen los receptores del
equilibrio estático.
•
Conductos semicirculares membranosos: Salen del utrículo y
están contenidos en los canales semicirculares óseos. Presenta en
uno de sus extremos una dilatación llamada ampolla en cuyo interior
está la cresta ampular o acústica, formado por epitelio neurosensorial para el equilibrio dinámico.
•
Conducto coclear: Formado por el conducto coclear que se
continúa con el sáculo. Se localiza dentro del caracol óseo siguiendo
sus contornos. Aquí se encuentra el órgano de Corti.
Órgano de Corti: Esta localizado sobre la membrana basilar. Está
formado por células de sostén, células pilosas y membrana tectoria.
Las células pilosas son los receptores auditivos que poseen en su
superficie libre, estereocilios. La membrana tectoria es delgada,
flexible y gelatinosa, a ella se encuentran unidos firmemente los
estereocilios. El órgano de Corti se encarga de la audición.
Oído interno: Conocido también como laberinto, se encuentra en el espesor
del peñasco del hueso temporal. Contiene dos sistemas de conductos o
cavidades:
A.
•
Laberinto óseo: Contiene un líquido llamado perilinfa químicamente similar al
líquido cefalorraquídeo. En el interior de este laberinto se encuentra el laberinto
membranoso. Se divide en tres áreas:
Fisiología de la audición: Las ondas sonoras (vibraciones de moléculas de aire) son
recogidas por el pabellón de la oreja y dirigidas hacia el conducto auditivo externo. Al
56
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
llegar a la membrana timpánica, ésta inicia una vibración que mueve la cadena de
huesecillos del oído medio. De esta forma las vibraciones son amplificadas y transmitidas
hasta la ventana oval, donde el estribo se desplaza adelante y atrás.
A continuación la vibración recorre las cámaras del caracol, y el movimiento de la
endolinfa estimula los receptores del órgano de Corti, los cuales convierten el movimiento
en impulsos eléctricos. El impulso nervioso así originado es transmitido por la rama
coclear del nervio auditivo (VIII par) hasta los centros de la audición, localizados en los
lóbulos temporales de la corteza cerebral.
Fisiología del equilibrio: Los órganos receptores son las máculas localizadas en el
utrículo y sáculo y las cretas ampulares localizadas en las ampollas de los conductos
semicirculares. Existen dos tipos de equilibrio:
a)
Equilibrio estático: Consiste en el mantenim iento de la postura del cuerpo (sobre
todo de la cabeza) en relación a la fuerza de la gravedad, los órganos receptores
son las máculas.
b)
Equilibrio dinámico: Consiste en el mantenimiento de la posición del cuerpo (sobre
todo la cabeza) en respuesta a movimientos bruscos como rotación, aceleración o
desaceleración. Los órganos receptores son las crestas ampulares.
•
a)
Córnea: Es la “ventana del ojo”, es transparente y avascular, se ubica en
la parte anterior del globo ocular, cubre la sexta parte anterior del ojo, se
une a la esclerótica mediante el limbo. Permite el paso de los rayos
luminosos.
b)
Esclerótica: Cubierta de tejido conjuntivo denso, que cubre todo el globo
ocular excepto la zona córnea. La esclerótica da forma al globo ocular, lo
hace más rígido y protege sus partes internas. Su superficie posterior
está atravesada por el agujero óptico que rodea al nervio óptico (II par).
Túnica vascular: Es la capa media del globo, es una membrana oscura. Está
constituida por tres porciones:
a)
Cuando la luz es escasa, las fibras nerviosas simpáticas estimulan a los
músculos lisos radiales del iris (dilatadores de la pupila) para que se
contraigan y aumenten el tamaño de la pupila (midriasis).
En conjunto los órganos receptores del equilibrio, reciben el nombre de aparato
vestibular, formado por el sáculo, el utrículo y los conductos semicirculares
membranosos.
b)
El Cuerpo ciliar: Es la porción anterior de la túnica vascular, la coroides
se convierte en cuerpo ciliar, que es una porción engrosada que está
formada por los procesos ciliares y el músculo ciliar. Los procesos
ciliares son pliegues situados en la superficie interna del cuerpo ciliar,
donde las células epiteliales secretan el humor acuoso. El músculo ciliar
es una banda circular de músculo liso que altera la forma del cristalino
para adaptarlo a la visión lejana o cercana.
c)
La coroides: Es muy vascularizada, se sitúa entre la esclerótica y la
retina, limita en su parte anterior con el cuerpo ciliar. Está constituido por
tejido conectivo laxo con abundantes vasos sanguíneos y células
pigmentarias. Se encarga de irrigar a la retina y la esclerótica.
SENSACIONES VISUALES
El Globo ocular (ojo): Aunque el globo ocular es denominado a menudo el
órgano de la visión, en realidad, el órgano que efectúa el proceso de la visión es el
cerebro; la función del globo ocular es traducir las vibraciones eletromagnéticas de
la luz (fotorreceptores), en un determinado tipo de impulsos nerviosos que se
transmiten al cerebro a través del nervio óptico (II par).
El globo ocular se ubica en las cavidades orbitarias de la cara. Está protegido por
los párpados y su superficie externa es lubricada por las lágrimas, el movimiento
del globo ocular es gracias a la acción de seis músculos.
•
Estructura: Se compone de tres túnicas concéntricas, que de afuera hacia
adentro son: túnica fibrosa, túnica vascular y túnica nerviosa, las cuales contienen
y mantienen a los medios refringentes.
•
El Iris: Es la porción coloreada del glóbulo ocular. Está suspendido entre
la córnea y el cristalino y unido a los procesos ciliares por su borde
externo. Está formado por fibras musculares radiales y circulares. El
agujero central del iris es la pupila, La función principal del iris es regular
la cantidad de luz que penetra en la cavidad posterior del ojo a través de
la pupila.
Túnica nerviosa: Es la retina, capa más interna del globo ocular. La retina es
la única parte del cuerpo donde pueden verse directamente los vasos
sanguíneos, lo que permite su exploración en situaciones patológicas.
Los rayos de luz que llegan al ojo pasan a través de los medios de refracción
(córnea, cristalino, humor acuoso y humor vítreo) antes de alcanzar las
células visuales receptoras (conos y bastones) de la retina los medios de
refracción ayudan a enfocar la imagen sobre la retina.
Túnica fibrosa: Es la capa externa del globo ocular, es gruesa y resistente.
Está formada por dos partes, la córnea y la esclerótica.
57
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b)
La retina es una capa compleja compuesta por epitelio pigmentario (porción
no visual) y una porción nerviosa (porción visual).
o
El epitelio pigmentario: Es una capa de células epiteliales que
contienen melanina y que se encuentran entre la coroides y la porción
nerviosa de la retina. El desprendimiento de la retina es en esencia una
separación de esta capa de las demás capas retinianas.
Los conos se encuentran de forma más densa en la fóvea
central, una pequeña depresión en el centro de la mácula lútea o
retiniana, esta mácula es el centro exacto de la porción posterior
de la retina en el eje visual del ojo.
La melanina de la coroides y del epitelio pigmentario absorbe los rayos
luminosos dispersos, lo que impide la reflexión y la diseminación de la luz
dentro del globo ocular, con ello se garantiza que la imagen proyectada
sobre la retina desde la córnea y el cristalino permanezca nítida y clara.
o
La fóvea es el área donde la visión es más nítida, debido a su
alta densidad en conos. En la fóvea y la mácula no hay
bastones, cuyo número va aumentando hacia la periferia de la
retina.
La porción nerviosa: Está formada por múltiples capas que procesan
ampliamente la información visual antes de transmitir los impulsos
nerviosos hacia el tálamo y de ahí a la corteza visual.
Tres capas distintas de neuronas retinianas están separadas por dos
zonas en la que establecen los contactos sinápticos: las capas sinápticas
interna y externa. Las tres capas de neuronas retinianas denominadas
según el orden en que procesan los impulsos visuales aferentes son:
1.
Capa de fotorreceptores: especializados en transformar los rayos
luminosos en potenciales receptores. Los 2 tipos de fotorreceptores
son los bastones y conos llamados así por la forma de sus
segmentos más externos que anidan entre las extensiones
digitiformes de las células del epitelio pigmentario. Cada retina tiene
alrededor de 6 millones de conos y 120 millones de bastones.
a)
Conos: Proporciona la visión del color y la agudeza visual
(nitidez de la visión), en condiciones de luz intensa, a la luz de la
luna no podemos ver los colores porque sólo funcionan los
bastones.
2.
Capa de células bipolares. Desde los fotorreceptores la información
llega a las células bipolares.
3.
Capa de células ganglionares. Que llevan el impulso nervioso en
dirección a la papila óptica y salen del globo ocular formando el
nervio óptico. La papila óptica se conoce también como mancha
ciega ya que carece de conos y bastones.
Medios refringentes:
1.
Córnea: Es transparente, la superficie de la cornea es convexa, los cambios
de convexidad afectan la refracción y la claridad de la imagen.
2.
Cavidad Anterior. Es el espacio situado por delante del cristalino y se
subdivide en una cámara anterior situada por detrás de la cornea y delante
del iris y una cámara posterior situada por detrás del iris y delante de los
ligamentos suspensorios del cristalino. La cavidad anterior está ocupada por
un líquido acuoso, el humor acuoso, secretado por los procesos ciliares. Tras
su formación, el líquido fluye hacia la cámara posterior y luego pasa a través
de la pupila y alcanza la cámara anterior. El humor acuoso se encarga de la
nutrición del cristalino y córnea, el humor acuoso es sustituido por completo
cada 90 minutos.
3.
Cavidad vítrea (cavidad posterior): Se encuentra entre el cristalino y la
retina. Está ocupada por el humor o cuerpo vítreo que está compuesto de un
gel de agua, una malla de fibras de colágeno y ácido hialurónico. El humor
vítreo ayuda a evitar el colapso del globo ocular y sostiene a la retina contra
las porciones internos del globo ocular, el humor vítreo a diferencia del
acuoso no se sustituye continuamente, se forma durante la vida embrionaria y
permanece inalterado desde entonces.
Bastones: Para la visión en blanco y negro en condiciones de
luz escasa (oscuridad). También nos permiten discriminar entre
distintos grados de luz y sombra y ver las formas y el
movimiento.
En el mecanismo de la visión nocturna los bastones se sensibilizan gracias a un pigmento, la púrpura visual o rodopsina,
sintetizada en su interior. Para la producción de este pigmento
es necesario la vitamina A y su deficiencia conduce a la ceguera
nocturna. La rodopsina se blanquea por acción de la luz y los
bastones deben reconstituirla en la oscuridad, de ahí que una
persona que entra en una habitación oscura procedente del
exterior con luz de sol, no puede ver hasta que el pigmento no
empieza a formarse.
58
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4.
Cristalino: Situado inmediatamente por detrás de la pupila y el iris, es
avascular, está formado por proteínas llamadas cristalinas que se disponen
como las capas de una cebolla.
da la forma y sostiene al párpado en el interior de cada placa tarsal existe
una fila de glándulas sebáceas llamadas glándulas tarsales, cuya secreción
ayuda a evitar que los párpados se adhieran entre si.
Normalmente el cristalino es completamente transparente y esta rodeado por
una cápsula clara de tejido conjuntivo y sostenido en su posición por los
ligamentos suspensorios. El cristalino proporciona un enfoque fino de los
rayos luminosos para que la visión sea nítida.
La principal causa de ceguera es la perdida de transparencia del cristalino,
que se oscurecen o se hacen menos transparentes debido a cambios en la
estructura de las proteínas que lo forman. La córnea, el humor vítreo, el
cristalino y el humor acuoso constituyen los medios refractarios a través de los
cuales pasa la luz para llegar a la retina.
•
Las pestañas: Son pelos cortos que crecen en los bordes de los párpados,
ayudan a proteger a los globos oculares de la penetración de cuerpos
extraños, sudor y los rayos solares directos.
•
La conjuntiva: Esta situada detrás de los párpados y esta adosada al globo
ocular, es una membrana mucosa protectora fina que se pliega para cubrir la
zona de la esclerótica visible.
•
El aparato lagrimal: Es el conjunto de estructuras que producen y secretan
las lágrimas. Las lágrimas son un líquido salino que lubrica la parte delantera
del ojo cuando los párpados están encerrados y limpia su superficie de las
pequeñas partículas de polvo o cualquier otro cuerpo extraño. Además del
líquido salino contiene cierta cantidad de moco y una enzima bactericida, la
lizosima.
Fisiología de la visión: Los rayos luminosos atraviesan la córnea, la cámara
anterior del ojo, el cristalino y la cámara posterior que lo proyectan hacia la retina;
esta contiene los receptores luminosos: conos y bastones.
Las imagines se enfocan de manera invertida en la retina, sin embargo, la razón
por la que no se ve el mundo invertido es que el cerebro aprende en las fases
tempranas de la vida coordinar las imagines visuales con las localizaciones
exactas de los objetos y, de manera automática, voltea las imagines visuales de
arriba hacia abajo.
En general el parpadeo en el ojo humano es un acto reflejo que se produce
más o menos cada 6 segundos; pero si el polvo alcanza su superficie y no se
elimina por lavado los párpados se cierran con más frecuencia y se produce
mayor cantidad de lágrimas.
•
Los conos son los receptores encargados de la visión de los colores y de la visión
diurna (luz brillante); y los bastones son receptores sensoriales responsables de la
visión nocturna, estos fotorreceptores transforman el estímulo luminoso en
potenciales receptores y pasan la información a las células bipolares, éstas a su
vez se comunican con las células ganglionares que proyectan sus axones al
tálamo. Desde el tálamo, las fibras que transmiten los impulsos nerviosos visuales
se dirigen a la corteza visual primaria, situada en el lóbulo occipital.
TEMA 11
Las fibras nerviosas de la capa más interna de la retina forman el nervio óptico,
que conduce los impulsos nerviosos por las cintillas ópticas, el quiasma óptico y
las radiaciones ópticas, hacia el lóbulo occipital del cerebro.
SISTEMA NERVIOSO
Estructuras protectoras del globo ocular: Diversas estructuras que no forman
parte del globo ocular contribuyen en su protección, tenemos:
•
Las cejas: Localizadas sobre los ojos, también tienen una función protectora,
pues absorben o desvían el sudor o la lluvia y evitan que la humedad se
introduzca en ellos.
Sistema nervioso humano: Es el conjunto de órganos encargados de relacionar
al individuo con el medio externo y controlar el funcionamiento de órganos
internos. Tiene como función principal la conducción de los impulsos y la
integración de las actividades de las diversas partes del cuerpo; es decir, se
encarga de procesar la información captada y de emitir una determinada
respuesta para que el organismo actúe como una unidad.
Los párpados: Superior e inferior son pliegues de la piel y tejido glandular
que pueden cerrarse gracias a unos músculos y forman sobre el ojo una
cubierta protectora contra el exceso de luz o una lesión mecánica, cubren los
ojos durante el sueño, dentro de los componentes que forman el párpado, se
encuentra la placa tarsal que es un grueso pliegue de tejido conjuntivo que
59
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Función:
El sistema nervioso, junto con el sistema endocrino, son los sistemas de control de
las funciones y mantenimiento de la homeostasis corporal o conservación del
medio interno.
-
El sistema nervioso humano presenta la siguiente organización:
1.
2.
Aparte de estas funciones, el cerebro realiza funciones complejas
como la memoria, el razonamiento, la voluntad, el juicio, las
emociones, los rasgos de la personalidad y la inteligencia.
Sistema nervioso de relación.
Sistema nervioso autónomo.
Cuando por cualquier causa los centros motores de un hemisferio se
lesionan queda paralizada la mitad del cuerpo opuesta al lado
lesionado, ésta parálisis se denomina hemiplejía. Si se lesionan los
dos hemisferios cerebrales cuadriplejía.
SISTEMA NERVIOSO DE RELACIÓN
Encargado de recibir y procesar información del medio para luego elaborar y emitir
respuestas. Es voluntario, está constituido por el sistema nervioso central y el
sistema nervioso periférico.
1.
b)
Sistema Nervioso Central (SNC):
•
Cerebro: Es el órgano más voluminoso, complejo e importante del
sistema nervioso. Ocupa la mayor parte del cráneo y presenta dos
mitades llamados hemisferios cerebrales. Cada hemisferio cerebral
se encuentra dividido por surcos o fisuras en 4 lóbulos, cuyos
nombres están relacionados con los huesos que lo cubren; frontal,
parietal, temporal y occipital.
•
Hipotálamo: Estructura nerviosa formada por varios núcleos
que se localizan debajo del tálamo.
Función:
-
Su superficie está formada por una capa de sustancia gris que
recibe el nombre de corteza cerebral en la que hay miles de
millones de neuronas. Por debajo de la corteza se encuentra la
corteza blanca formada por axones mielinizados que se extienden
en tres direcciones principales dando lugar a tres tipos de fibras:
•
Tálamos: Son dos masas ovoides de sustancia gris localizada a
ambos lados del tercer ventrículo.
Función: Es la estación de relevo para todos los impulsos
sensitivos, excepto los olfatorios.
A. Encéfalo: El encéfalo es el centro donde se registran las sensaciones, se
relacionan unas con otras, se toman decisiones y se ordena la acción,
también es el centro del intelecto, las emociones, la conducta y la
memoria; está comprendido por:
•
Diencéfalo: Se localiza en la parte central e inferior del cerebro, está
constituido por los tálamos y el hipotálamo.
•
Está constituido por el encéfalo y la medula espinal.
a)
Sensitiva: Recibe e interpreta los impulsos sensitivos.
Motora: Controla el movimiento muscular.
c)
De asociación, conectan dos zonas de la corteza cerebral de
un mismo hemisferio.
Comisurales, conectan dos zonas de la corteza cerebral; pero
de diferentes hemisferios.
De proyección, conectan las zonas de la corteza cerebral con
otros centros nerviosos, constituyen las vías ascendentes y
descendentes que conducen los impulsos.
60
Controla el sistema endocrino.
Regula la temperatura corporal.
Regula la ingesta de alimentos mediante los centros del
hambre y saciedad.
Regula la ingesta de líquidos mediante el centro de la sed.
Es uno de los centros de regulación del sueño y vigilia.
Aquí se encuentran los centros para el placer y el apetito
sexual.
Cerebelo: Ocupa la porción inferior y posterior de la cavidad craneana y
presenta una zona central estrecha que recibe el nombre de vermis y los
lóbulos laterales llamados hemisferios cerebelosos. La superficie del
cerebelo llamado corteza cerebelosa está formada por sustancia gris y,
por debajo de ella se encuentran los fascículos de sustancia blanca que se
disponen de forma parecida a las ramas de un árbol (árbol de la vida).
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tubérculos cuadrigéminos (cuatro) que son intermediarios
subcorticales de la visión y audición.
En la profundidad de la sustancia blanca existen masas de sustancia gris,
los núcleos cerebelosos de donde salen fibras que llevan la información
fuera del cerebelo hacia otras zonas del sistema cerebeloso. El cerebelo
está unido al tronco del encéfalo por tres pares de haces de fibras,
llamados pedúnculos cerebelosos: el inferior con el bulbo raquídeo, el
medio con la protuberancia anular y el superior con el mesencéfalo
(constituido por los lóbulos ópticos).
B. Médula espinal:
Es un cordón nervioso protegido por la columna vertebral, se extiende
desde la primera vértebra cervical (C1) hasta la 1ra o 2da vértebra lumbar
(L1–L2).
Función:
a)
d)
Regula la postura corporal en reposo y durante la marcha (equilibrio).
Conjuntamente con la corteza cerebral coordina la actividad
muscular.
A través del cerebelo se realizan movimientos precisos y rápidos.
Presenta un engrosamiento cervical y otro lumbar (que dan origen a
los nervios de las extremidades). La porción terminal la constituye el
cono medular, del cual emerge el Filum terminale. Por otra parte
algunos nervios de la parte inferior constituyen la cola de caballo.
Tronco cerebral: Llamado también tallo cerebral, comunica la
médula espinal con el cerebro y el cerebelo. Está ubicado en la fosa
posterior del cráneo, pasa por el foramen magno del occipital y
termina a nivel del atlas. Comprende tres estructuras:
•
Anatomía externa: Presenta cuatro caras (anterior, posterior y dos
laterales), dos surcos que dividen a la médula en mitad derecha y
mitad izquierda y 31 pares de nervios raquídeos o espinales que
emergen a cada lado de la médula espinal.
b)
Bulbo raquídeo (médula oblonga): Tiene la forma de un cono
truncado, es continuo con la parte superior de la médula espinal.
Anatomía interna:
•
Sustancia gris: Ocupa la parte central, tiene una disposición
que al corte transversal se asemeja a una letra H. Rodea al
conducto del epéndimo. Presenta: astas anteriores (motoras),
astas posteriores (sensitivas), astas laterales (vegetativas) y la
comisura gris.
•
Sustancia blanca: Es periférica, rodea a la sustancia gris. Se
divide en cordones anteriores, laterales y posteriores.
Función:
-
•
Vía de conducción ascendente (sensitiva) y descendente
(motora).
Centro de los reflejos vitales: cardiaco, respiratorio y vasoconstrictor. Por ello las lesiones en la base del cráneo al
afectar el tronco cerebral pueden ser mortales.
Coordina la deglución, tos, vómitos y estornudo.
Coordina la regulación de los estados de conciencia y
vigilia.
Función:
Protuberancia anular (puente de Varolio): Es un grueso
paquete de fibras que transportan los impulsos desde un lado
del cerebelo hasta el otro y hasta los principales centros
cerebrales.
Función: Vía de conducción sensitiva y motora.
•
Mesencéfalo: Se encuentra entre la protuberancia anular y el
diencéfalo. En su cara anterior presenta los pedúnculos
cerebrales (2 cordones nerviosos) que unen la corteza cerebral
con la médula espinal. En su cara posterior presenta a los
61
•
Vía de conducción: Ascendente (impulsos sensitivos) y descendente
(impulsos motores).
•
Centro de actos reflejos:
o
Acto reflejo: Respuesta inmediata de un órgano efector (músculo o
glándula), de manera involuntaria ante un estímulo.
o
Arco reflejo: Circuito nervioso formado por: Un órgano receptor, Una
neurona aferente o sensitiva, Una neurona intercalar o asociativa, Una
neurona eferente o motora y Un órgano efector.
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Cubiertas y protección del Sistema Nervioso Central
Cada nervio espinal o raquídeo se une en dos puntos distintos a la médula
espinal: tiene una raíz posterior y una raíz anterior. Las raíces posterior y
anterior se unen para formar el nervio raquídeo. Como la raíz posterior
contiene fibras sensitivas y la raíz anterior contiene fibras motoras, un nervio
raquídeo es un nervio mixto al menos en su origen.
La médula espinal y el encéfalo están cubiertas por envolturas continuas
llamadas meninges que presentan las siguientes capas:
a)
b)
c)
Duramadre (paquimeninge): Es externa y está constituida por tejido conectivo
denso. Envuelve íntimamente a los órganos. Presenta vasos sanguíneos.
Distribución: Se distribuyen en: 8 pares de nervios cervicales, 12 pares de
nervios dorsales, 5 pares de nervios lumbares, 5 pares de nervios sacros, 1
par de nervios coccígeos. Estos nervios salen del conducto raquídeo por los
agujeros de conjunción.
Aracnoides (leptomeninge): Es intermedia y está constituida por mesotelio y
tejido conectivo. No tiene vasos sanguíneos. El aracnoides está unida a la
piamadre por una red de trabéculas y entre ambas se ubica el espacio
subaracnoideo, en el cual circula el líquido cefalorraquídeo.
B. Nervios craneales: Son 12 pares, los números romanos indican el orden en
que salen del encéfalo en sentido antero-posterior, los nombres hacen
referencia a su distribución o función. Algunos pares craneales sólo contienen
fibras sensitivas por lo que se les denomina nervios sensitivos, el resto
contienen tanto fibras motores como sensitivas por lo que se denominan
nervios mixtos, aunque algunos de ellos son predominantemente motores.
Piamadre (leptomeninge): Es interna y está constituida por tejido conectivo. Es
vascularizada, la piamadre envuelve íntimamente a la médula espinal y el
encéfalo.
Liquido cefalorraquídeo (LCR): Es un líquido incoloro que se forma
mayormente en los plexos coroideos de los ventrículos, intervienen también
las células ependimarias del III y IV ventrículo y del conducto ependimario de
la médula espinal. En condiciones normales es cristalino, transparente
incoloro e inodoro. Diariamente se secretan 500 ml. de LCR, por lo que este
se recambia tres veces al día. Está constituido por: glucosa, proteínas, ácido
láctico, úrea, y sales minerales, también contiene algunos linfocitos. Protege
al encéfalo y a la médula espinal.
2.
Par
craneal
I
II
III
IV
Sistema Nervioso Periférico (SNP):
Es el conjunto de nervios y ganglios que se encuentran fuera del sistema
nervioso central.
•
Nervio: Es el conjunto de axones que van a formar un tronco nervioso,
pueden ser: motores o sensitivos y mielinizados o no mielinizados.
•
Ganglio: Es aquel en donde se encuentran los cuerpos celulares de las
neuronas sensitivas de la raíz posterior (dorsal).
62
Olfatorio
Óptico
Motor ocular
común
Patético o
troclear
Tipo
Sensitivo
Sensitivo
Función
Olfato
Visión
Motor
Motilidad del globo ocular
Motor
Motilidad del globo ocular
V
Trigémino
Mixto
1. Rama motora: Masticación.
2. Rama sensitiva: Sensibilidad de la cara.
VI
Motor ocular
externo
Motor
Motilidad del globo ocular
VII
Facial
Mixto
VIII
Auditivo
IX
Glosofaríngeo
Mixto
X
Vago o
neumogástrico
Mixto
XI
Espinal o
accesorio
Motor
1. Rama bulbar: Deglución.
2. Rama espinal: Movimiento del hombro y
cabeza
XII
Hipogloso
Motor
Movimiento de la lengua
El sistema periférico se divide en:
A. Nervios espinales: Son 31 pares, se originan en los segmentos de la
médula espinal, donde se conectan mediante dos raíces; una raíz
anterior (motora) y una raíz posterior (sensitiva), por lo que son sensitivos
y motores.
Nombre
Sensitivo
1. Rama motora: Inerva a los
músculos de la expresión facial.
2. Rama sensorial: Gustación
1. Rama coclear: Audición.
2. Rama vestibular: Equilibrio.
1. Rama motora: Deglución.
2. Rama sensorial: Gustación
1. Rama motora: Deglución.
2. Rama sensorial: Gustación
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Fisiología del Sistema Nervioso: La información recibida de los ambientes
interno y externo y las instrucciones llevadas hacia los efectores tales como los
músculos y glándulas son transmitidas en el sistema nervioso en forma de señales
electroquímicas. En las fibras mielínicas, el impulso nervioso salta de un nodo a
otro de la vaina de mielina, acelerándose así la conducción.
SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO, VEGETATIVO O INVOLUNTARIO
Ayuda a mantener la homeostasis en el ambiente interno, por ejemplo, regula la
frecuencia de los latidos cardiacos y mantiene la temperatura corporal constante.
Funciona de manera involuntaria; sus efectores son: el músculo liso, músculo
cardiaco y glándulas, a todos ellos se les llama efectores viscerales. Solo está
constituido por neuronas motoras.
Las neuronas transmiten señales a otras neuronas a través de una unión llamada
sinapsis. En la mayoría de las sinapsis, la señal cruza la hendidura sináptica en
forma de una sustancia química, un neurotransmisor, que se une a un receptor
específico en la membrana de la célula postsináptica. El efecto final es un cambio
en el voltaje de la membrana de la célula postsináptica. Una sola neurona puede
recibir señales de muchas sinapsis y a base de la suma de las señales excitadoras
e inhibidoras, se iniciará un potencial de acción en su axón.
Consiste en una cadena de dos neuronas, la primera neurona tiene su cuerpo en
el sistema nervioso central (encéfalo y médula) y se denomina neurona preganglionar. Esta neurona hace sinapsis con una segunda neurona la postganglionar, liberando acetilcolina. La neurona post-ganglionar se localiza en el
ganglio periférico y hace sinapsis con la víscera (músculo o glándula)
correspondiente, liberando noradrenalina en el sistema simpático y acetilcolina
en el sistema parasimpático.
El simpático y parasimpático realizan funciones antagónicas en forma equilibrada.
La actividad de un órgano en un momento determinado es el resultado de las dos
influencias opuestas.
•
TEMA 12
SISTEMA ENDOCRINO
Sistema simpático: Las neuronas pre-ganglionares se localizan a lo largo de
la sustancia gris lateral de la médula, consta de 23 pares de ganglios situados
a ambos lados de la médula desde la región cervical hasta el abdomen. La
longitud de la fibra pre-ganglionar es corta, mientras que la longitud de la fibra
post-ganglionar es larga. Al hacer sinapsis la neurona pre-ganglionar con la
neurona post-ganglionar liberan acetilcolina, mientras que al hacer sinapsis
la neurona post-ganglionar con los órganos efectores libera noradrenalina.
Para que un organismo funcione adecuadamente es necesario la colaboración del
sistema nervioso y endocrino, los que se encargan de poner en relación los
diferentes órganos, coordinando o integrando sus funciones, de acuerdo a las
necesidades del organismo.
Los efectores generales del sistema simpático son:
o
o
o
o
o
•
El sistema endocrino elabora sustancias químicas llamadas hormonas, las que se
vierten directamente a la sangre.
Aceleración del ritmo cardiaco.
Contracción de las arterias y aumento de la presión arterial.
Dilatación de los bronquios, la pupila y la vejiga.
Reducción de la actividad del tubo digestivo.
Aumento del catabolismo y de la concentración de glucosa en la sangre.
Hormonas: Son sustancias químicas producidas y secretadas por las glándulas
endocrinas que van a regular las funciones de ciertos órganos; pueden presentar
las siguientes estructuras químicas:
Sistema parasimpático: Sus neuronas pre-ganglionares se localizan en el
encéfalo y la región pélvica de la médula, son largas, mientras que las
neuronas post-ganglionares son cortas. Al hacer sinapsis la neurona preganglionar con la neurona post-ganglionar liberan acetilcolina, y este mismo
hacer sinapsis la neurona post-ganglionar con los órganos efectores. Los
ganglios parasimpáticos se encuentran en el mismo órgano o muy cerca de
él, las funciones de este sistema en general son antagónicas a las del sistema
simpático. La estimulación general del parasimpático favorecen las funciones
vegetativas (salivación, vaciamiento del intestino y la vejiga, entre otros).
63
1.
Proteínas, como la insulina, glucagon, adrenocorticotropica, vasopresina,
somatotropina (hormona del crecimiento) y prolactina.
2.
Péptidos, como la hormona antidiurética y la oxitocina.
3.
Esteroides, como la progesterona, estrógenos, testosterona, andrógenos,
aldosterona y cortisol.
4.
Aminas, como la tiroxina (T4), adrenalina y noradrenalina.
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2.
Glándula: Consiste en una o más células especializadas, que secretan diferentes tipos
de sustancias entre ellas hormonas. El tejido u órgano blanco, es el sitio donde actúan las
hormonas.
TIROIDES: produce las siguientes hormonas:
a)
Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3), estimulan el metabolismo esencial
para el crecimiento y desarrollo normal del organismo. El tejido blanco es
general.
b)
Calcitonina, reduce la concentración sanguínea de calcio, inhibiendo la
degradación ósea por los osteoclastos. El tejido blanco es el hueso.
HORMONAS HUMANAS:
Existe una estrecha relación entre el sistema endocrino y el nervioso; así pues,
influencias nerviosas que llegan al hipotálamo, pueden provocar un aumento o
disminución de la producción de hormonas de la hipófisis (adenohipófisis).
3.
Las glándulas con sus respectivas hormonas son:
1.
PARATIROIDES, produce:
a)
HIPOFISIS: llamada también pituitaria, consta de tres partes:
A. Lóbulo anterior (adenohipófisis), produce:
a)
4.
Somatotropina (hormona del crecimiento), su función es estimular el
crecimiento favoreciendo la síntesis de proteínas; su disminución o
carencia produce enanismo hipofisiario y su exceso el gigantismo; en el
adulto su presencia produce la Acromegalia. El tejido blanco es general.
b)
Prolactina (mamotropina), favorece la secreción de leche después del
parto. El tejido blanco son las glándulas mamarias.
c)
Gonadotropina o Luteinizante, en la mujer favorece la maduración de los
óvulos y en los hombres favorece la producción de espermatozoides. El
tejido blanco son las gónadas.
d)
Tirotropina, estimula la secreción de hormonas tiroideas. El tejido blanco
es la tiroides.
5.
e)
PÁNCREAS, produce:
a)
Insulina, producida por las células beta de los Islotes de Langerhans,
reduce la concentración de glucosa en la sangre facilitando la captación y
el empleo de ésta por las células; su deficiencia produce la diabetes.
Estimula la glucogénesis, almacenamiento de grasa y la síntesis de
proteínas. El tejido blanco es general.
b)
Glucagon, producida por las células alfa de los Islotes de Langerhans, eleva
la glucosa en la sangre estimulando la glucogenólisis, gluco-neogénesis,
moviliza las grasas. El tejido blanco es el hígado y el tejido adiposo.
SUPRARRENAL: Está constituída por:
A.
Adrenocorticotropina, estimula la secreción de hormonas corticosuprarrenales. El tejido blanco es la corteza suprarrenal.
Paratohormona, incrementa la concentración de calcio en la sangre
estimulando la degradación ósea, regula el nivel del fósforo de la
sangre, estimula la reabsorción del calcio, activa la vitamina D. El
tejido blanco es el tubo digestivo, hueso y riñones.
La corteza suprarrenal, que produce:
a)
Aldosterona (mineralocorticoide), incrementa la reabsorción de
sodio, y la excreción de potasio. El tejido blanco son los túbulos
renales.
b)
Cortisol (glucocorticoide), ayuda al organismo a adaptarse al estrés
a largo plazo; favorece la gluconeogénesis, moviliza grasas. El tejido
blanco es general.
c)
Sexocorticoides, ayuda a dar las características sexuales secundarias,
especialmente masculinas. El tejido blanco es general.
B. Lóbulo posterior (neurohipófisis), produce:
a)
Antidiurética (vasopresina), favorece la reabsorción de agua a nivel del
túbulo contorneado distal y de los túbulos colectores del riñón. El tejido
blanco es el riñón (túbulos colectores).
b)
Oxitocina (pitocina), promueve la contracción del útero durante el parto y
también la glándula mamaria para la salida de leche. El tejido blanco es el
útero y las glándulas mamarias.
64
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
B.
6.
La médula suprarrenal, produce:
Efectos:
a)
•
•
•
Adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina),
incrementan la frecuencia cardiaca, la presión arterial, la glucemia,
incrementa el consumo de oxígeno. La adrenalina tiene efecto rápido
y corto y la noradrenalina efecto lento y largo. El tejido blanco son el
miocardio, vasos sanguíneos, músculo, hígado y tejido adiposo.
3.
PINEAL O EPÍFISIS: produce:
a)
Propician la elongación de tallos.
Estimulan la floración.
Estimulan el desarrollo de frutos.
Citocininas - Citoquininas: Son hormonas cuya acción típica es activar la
división celular y retardar la senescencia (envejecimiento) de órganos. Tiene
poca movilidad cuando se aplica en forma exógena, es decir que sólo actúa
en el lugar que se aplica (zeatina-maíz).
Melanotonina, controla el inicio de la pubertad. El tejido blanco es general.
Efectos:
7.
OVARIOS: producen:
a)
b)
8.
•
•
Estrógenos (estradiol), permite el desarrollo de los caracteres sexuales
primarios y secundarios femeninos; estimula el crecimiento de las mamas,
de los genitales externos y del útero. El tejido blanco es general.
4.
Progesterona, estimula el crecimiento del útero preparándolo para el
embarazo. El tejido blanco es el útero.
Etileno: Se clasifica como una hormona inhibitoria, única hormona vegetal en
forma de gas, se produce en los frutos maduros, hojas (marchitamiento), y en
los nudos de los tallos.
Efectos:
•
•
•
TESTÍCULOS: producen:
a)
Estimulan la división y diferenciación celular.
Estimulan el crecimiento por aumento de número de células.
Testosterona, permite el desarrollo de los caracteres sexuales primarios y
secundarios masculinos, así también la espermatogénesis y el estirón del
crecimiento en la adolescencia. El tejido blanco es general.
5.
Estimula el marchitamiento.
Estimula la maduración de frutos.
Estimula la abscisión de hojas.
Principales hormonas vegetales:
Ácido Abscícico: Hormona inhibitoria, se llama también dormina, se sintetiza
en las hojas y se moviliza por el floema y xilema, trabaja en condiciones de
estrés (condiciones desfavorables).
1.
Efectos:
Auxinas (ALA): Ácido indol acético, la más típica, común en todos los vegetales, se
sintetiza en las células del meristemo apical del tallo y ramas, se transporta de modo
basipétalo por difusión a través de las células o por el floema en plantas ya
desarrolladas.
•
•
•
Efectos:
•
•
•
•
2.
Induce el cierre estomático (cuando falta agua).
Estimula la latencia seminal.
Estimula la caída de hojas.
Otros reguladores del crecimiento: Además de las hormonas ya citadas, existen
otros muchos compuestos naturales que influyen sobre el crecimiento de las
plantas a muy bajas concentraciones, dentro de las cuales podemos mencionar:
Promueve el alargamiento celular y el crecimiento de raíces.
Participa en las respuestas trópicas por las plantas: luz, gravedad
Inhibe el desarrollo de yemas laterales: dominancia apical
Permite el desarrollo de frutos (frutos sin semilla – crecimiento del ovario)
6.
Giberelinas: Se aisló del hongo Gibberella fujikuroi; pero forma parte del
equipo regulador de las plantas superiores, son compuestos muy estables y
se distribuyen por el floema. Se sintetiza en el ápice del tallo y hojas jóvenes.
65
Las poltaminas: Son moléculas policatiónicas presentes en la mayoría de los seres
vivos, del Reino tanto animal como vegetal. Las principales poliaminas libres en las
plantas superiores son la diamina putrescina, la triamina espermidina y la tetraamina
espermita. Están implicadas en procesos de morfogénesis, división celular,
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
senescencia y estrés. Su actividad parece deberse a su capacidad antioxidante y
estabilizadora de las membranas celulares.
7.
8.
9.
AXIAL
El ácido jasmónico: Fue identificado como un componente de los aceites esenciales
de distintas especies, sintetizándose a partir del ácido linoléico. El ácido jasmónico
afecta a diferentes procesos fisiológicos y participa en la transmisión de señales
inducidas por las heridas y los patógenos.
ESQUELETO
Los brasinoesteroides: Son un grupo de polihidroxi-esteroides que se sintetizan en
muy bajas cantidades. Además de promover el crecimiento pueden actuar como
inhibidores del crecimiento radicular, estimular el gravitropismo, inducir la diferenciación
del xilema, retrasar la abscisión de hojas y potenciar la resistencia al estrés.
APENDICULAR
Cráneo
Hioides
Huesecillos auditivos
Columna vertebral
Costillas
Esternón
Cintura escapular y
Miembros superiores
Cintura pélvica y
Miembros inferiores
TOTAL
Las oligosacarinas: Son carbohidratos complejos que también pueden modular el
crecimiento y el desarrollo de las plantas en bajas concentraciones. Aunque su modo
de acción no se conoce con exactitud, existen evidencias de que pueden alterar la
sensibilidad o el metabolismo de las auxinas. También pueden inducir distintas
respuestas de defensa frente a patógenos; pero parece que están mediadas, en parte,
por los niveles o la sensibilidad al ácido jasmónico.
1.
22
1
6
26
24
1
64
62
206
Esqueleto axial: Forma el eje del cuerpo, comprende:
A.
TEMA 13
SISTEMA OSEO Y MUSCULAR
Cráneo: Contiene 22 huesos, descansa sobre el extremo superior de la
columna vertebral, está compuesto por dos grupos de huesos:
•
Huesos craneales, forman la cavidad craneal y encierran y protegen
al encéfalo, son en total 8: 1 frontal, 2 parietales, 2 temporales, 1
occipital, 1 esfenoides y 1 etmoides.
•
Huesos Faciales, situados en la parte anterior o inferior de la
cabeza, son en total 14: 2 nasales, 2 maxilares, 2 malares, 1
mandíbula, 2 lagrimales, 2 palatinos, 1 vómer y 2 cornetes nasales
inferiores.
Fontanelas: En el nacimiento, entre los huesos craneales se encuentran
espacios ocupados por membranas llamadas fontanelas, que son áreas
que terminan siendo sustituidas por hueso mediante la osificación.
SISTEMA ÓSEO HUMANO
Características:
•
Es un sistema de soporte que proporciona rigidez al cuerpo.
•
Superficie para anclaje de los músculos.
•
Proporciona protección a los vulnerables órganos viscerales.
Las fontanelas permiten que el cráneo fetal modifique su tamaño y forma
cuando atraviesa el canal del parto, además, permite el rápido
crecimiento del encéfalo durante la lactancia, un recién nacido puede
tener muchas fontanelas pero la forma y localización de seis de ellas son
muy constantes.
Esqueleto humano: El esqueleto humano consiste en dos partes principales: el
esqueleto axial que consiste en los huesos que forman la porción erguida o el eje
del cuerpo (cráneo, columna vertebral, costillas y esternón) y, el esqueleto
apendicular, formado por los huesos que se unen al esqueleto axial a través de
las cinturas escapular y pélvica, que contienen a los huesos de las extremidades
superiores e inferiores.
B.
Hueso Hioides: Está situado en el cuello, entre la mandíbula y la laringe
no se articula con ningún otro hueso, es impar.
C. Huesillos Auditivos: Están situados en la cavidad del oído medio en el
hueso temporal, son 6: dos martillos, dos yunques y dos estribos, el
estribo es el hueso más pequeño del cuerpo.
El esqueleto humano tiene 206 huesos distribuidos de la siguiente manera:
66
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
D. Columna Vertebral: Está compuesta por una columna vertical de 33
vértebras separadas por discos intercalares, se distribuyen de la
siguiente forma: 7 vértebras cervicales en la región del cuello, 12
vértebras dorsales en la parte posterior de la cavidad torácica, 5
vértebras lumbares, que sostienen la parte inferior de la espalda, 5
vértebras sacras fusionadas en un hueso llamado sacro y 4 vértebras
coccígeas fusionadas en un hueso llamado cóccix; pero sólo constituye
26 huesos.
E.
componentes: el íleon, el pubis y el isquion, que acaban fusionándose en
uno solo en el adulto.
•
SISTEMA MUSCULAR
Costillas: Son huesos planos que a manera de arco se dirigen de la
columna vertebral hacia el esternón.
Está formado por los músculos esqueléticos que nos permiten movernos; así
como también por el músculo cardiaco y el músculo liso de los órganos internos.
Existen 24 costillas agrupadas en:
F.
2.
•
Costillas verdaderas: 7 pares, se articulan directamente con el
esternón.
•
Costillas falsas: tres pares, se articulan indirectamente con el
esternón a través del cartílago costal de la sétima costilla verdadera.
•
Costillas flotantes: dos pares que no se articulan con el esternón.
Extremidades inferiores: Las extremidades inferiores están
formadas por 60 huesos distribuidos de la siguiente manera: fémur
(muslo) dos, rótula dos, tibia 2 y peroné 2 (pierna), tarso (tobillo) 14,
metatarso (pie) pie, y falanges (dedos) 28.
Estructura de un músculo esquelético:
En un músculo, los haces de fibras musculares no están agrupados al azar, sino
organizados en haces, envueltos por una membrana externa de tejido conectivo,
llamada epimisio. De este parten tabiques muy finos de tejido conectivo, que se
dirigen al interior del músculo, dividiéndolos en fascículos, estos tabiques se
llaman perimisio. Cada fibra muscular, a su vez está rodeada por una capa muy
fina de fibras reticulares, formando el endomisio.
Esternón: Es un hueso plano impar, ubicado en la línea media anterior
del tórax. El cuerpo del esternón se articula directa o indirectamente con
las costillas, (primera a la décima).
Existe además una capa externa fibrosa, blanquecina que envuelve a todo el
músculo denominada aponeurosis, cuando ésta se rompe se produce las hernias
musculares.
Esqueleto Apendicular: Es el esqueleto que forman las extremidades,
comprende los huesos de las cinturas pectoral o escapular (hombros) y
pélvica (caderas), y de las extremidades superiores e inferiores.
En general la unión de un tendón muscular y un hueso estacionario recibe el
nombre de origen, mientras que la unión de otro tendón del músculo a un hueso
móvil es la inserción. La porción carnosa del músculo entre los tendones de
origen e inserción es el vientre.
A.
Cintura pectoral (escapular): La cintura pectoral une los huesos de las
extremidades superiores al esqueleto axial, está formado por 4 huesos: 2
clavículas y 2 omoplatos o escápulas. La clavícula es el componente
anterior y se articula con el esternón, la escápula se articula con la
clavícula y con el húmero.
•
B.
El músculo esquelético está conformado por 2 partes:
•
•
Extremidad superior: Las extremidades superiores están formadas
por 60 huesos distribuidos de la siguiente manera: húmero (brazo)
dos, cúbito dos, radio dos (antebrazo), carpos (muñeca) 16,
metacarpos (palma) 16 y falanges (dedos) 28.
Músculo: De color rojo, blando, contráctil, formado por las fibras musculares.
Tejido conectivo: De color blanco, resistente y no contráctil cuya función
constituye el tendón.
Organización del músculo esquelético: Las fibras musculares se ordenan en
forma paralela en cada fascículo; pero la organización de los fascículos en
relación a los tendones puede seguir varios patrones distintos:
Cintura pélvica (cadera): Está formada por los dos huesos de la cadera,
coxales o iliacos, Cada coxal es un hueso que en la infancia tiene tres
A.
67
Paralela: Los fascículos son paralelos al eje longitudinal del músculo y
terminan en ambos extremos con tendones planos. Ejemplo: Músculo
estilohioideo.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
B.
•
•
Fusiforme: Los fascículos son casi paralelos al eje longitudinal del músculo y
terminan en ambos extremos como tendones planos; pero el músculo va
disminuyendo hacia los tendones cuyos diámetros son menores que los del
vientre. Ejemplo: Músculo digástrico.
4.
C. Penniforme: Los fascículos son cortos con relación a la longitud del músculo
y el tendón se extiende por casi toda la longitud del músculo. Es de los
siguientes tipos:
a)
Unipenniforme: Los fascículos se disponen sólo a un lado del tendón.
Ejemplo: Músculo extensor largo de los dedos.
b)
Bipenniforme: Los fascículos se disponen a ambos lados de un tendón
que se encuentra en posición central. Ejemplo: Músculo recto anterior del
muslo.
Multipenniforme: Los fascículos procedentes de muchas direcciones se
unen oblicuamente a varios tendones. Ejemplo: Músculo deltoides.
c)
E.
•
•
•
•
5.
Por el tamaño: tamaño relativo del muslo:
•
•
•
•
2.
Flexor: Disminuye el ángulo de la articulación: Bíceps.
Extensor: Aumenta el ángulo de la articulación: Tríceps braquial.
Abductor: Separa un hueso de la línea media: Abductor corto del pulgar.
Aductor: Acerca a un hueso a la línea media: Aductor mediano del muslo.
Elevador: Produce un movim iento hacia arriba: Angular de la escápula.
Depresor: Produce un movimiento hacia abajo: Depresor del labio inferior.
Supinador: Vuelve la palma de la mano hacia arriba o adelante: Supinador corto.
Pronador: Vuelve la palma de la mano hacia abajo o detrás: Pronador redondo.
Esfínter: Reduce el tamaño de una abertura: Esfínter externo del ano.
Tensor: Aumenta la rigidez de una parte del cuerpo: Tensor de la fascia lata.
Rotador: Mueve un hueso alrededor de su eje longitudinal: Obturador externo
Por el número de orígenes: Número de tendones de origen:
•
•
•
3.
Mayor: Glúteo mayor.
Menor: Glúteo menor.
Largo: Aductor mediano del muslo.
Corto: Peroneo lateral corto.
Recto: Cuando las fibras corren paralelas a la línea media. Ejemplo:
recto mayor del abdomen.
Transverso: Cuando las fibras corren perpendiculares a la línea media.
Ejemplo: transverso del abdomen.
Oblicuo: Cuando las fibras corren en diagonal con respecto a la línea
media. Ejemplo: Oblicuo externo (mayor) del abdomen.
Por su localización: Estructura cercana al lugar donde se encuentra un
músculo. Ejemplo: Un músculo cercano al hueso frontal, el músculo
frontal.
Por su origen e inserción: Localizaciones del origen e inserción del
músculo. Ejemplo. El esternocleidomastoideo, se origina en el esternón y
la clavícula y se inserta en la apófisis mastoides del hueso temporal.
Por la acción que realizan:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Triangular: Los músculos convergen en un tendón central. Ejemplo: Músculo
pectoral mayor.
Tipos de músculos:
1.
Por la dirección de las fibras musculares: Dirección de las fibras
musculares en relación con la línea media del cuerpo.
•
D. Circular: Los fascículos se disponen en un patrón circular y cierran un orificio.
Ejemplo: Músculo orbicular de los labios.
Serrato: De forma Aserrada.
Romboideo: De forma de rombo o diamante.
TEMA 14
Bíceps: 2 orígenes. Bíceps braquial.
Tríceps: 3 orígenes. Tríceps braquial.
Cuadriceps: 4 orígenes. Cuadriceps crural.
SISTEMA REPRODUCTOR
Por la forma: Forma relativa del muslo
•
•
La reproducción es el proceso por el que se producen nuevos individuos de una
especie y se transmite el material genético de generación en generación con la
finalidad de restituir los individuos, es decir, conservar el tamaño de la población.
Deltoides: De forma triangular.
Trapecio: De forma de cuadrilátero irregular.
68
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
Tipos de reproducción: Sexual y asexual
•
•
Reproducción Sexual. Cuando los nuevos individuos resultan de la unión de
dos células diferentes llamadas gametos. La reproducción sexual requiere la
participación de dos progenitores; pero este no es siempre el caso, existen
numerosas plantas y animales que se autofecundan, en donde un solo
organismo forma los dos tipos de gametos que se fusionan (hermafroditas).
C.
Órganos accesorios: Para la transferencia y recepción de los mismos (pene,
vagina, trompas de Falopio y útero).
D.
Glándulas accesorias: (exocrinas y endocrinas), que producen las
secreciones necesarias para facilitar y sincronizar el proceso reproductor.
E.
Órganos para el almacenamiento: Para antes y después de la inseminación.
Este modelo está más o menos modificado entre los diferentes vertebrados e
incluso puede faltar alguna de estas estructuras.
Reproducción Asexual. Es aquella donde no hay producción de gametos, un
sólo individuo es el que se divide en dos o más individuos hijos, cada uno de
ellos crece y adquiere las partes del progenitor adulto.
APARATO REPRODUCTOR HUMANO
Reproducción en animales
1.
a)
2.
1.
Reproducción asexual: Es de los siguientes tipos:
Fragmentación: Consiste en que el individuo se divide en trozos y cada uno
reconstituye a todo el organismo, como ejemplos tenemos a la planaria y la
estrella de mar.
b)
Gemación. Es una división desigual del organismo. El nuevo organismo surge
como un saliente (yema) del progenitor, desarrolla órganos semejantes a las del
organismo parental y entonces se separa de él, tenemos como ejemplo las
hidras.
c)
División binaria: Consiste en que el cuerpo del progenitor se divide por mitosis
en dos partes casi iguales, como ejemplos tenemos los protozoarios.
d)
Esporas. Consiste en una serie de divisiones celulares que originan pequeñas
células llamadas esporas, las cuales permanecen temporalmente confinadas
dentro de la membrana celular original o pared celular de la célula progenitora,
como ejemplos tenemos a un esporozoario, el Plasmodium vivax.
Aparato Reproductor Masculino. Conjunto de órganos encargados de
producir los gametos masculinos, sintetizar las hormonas sexuales y realizar
la copulación.
Componentes:
A. Testículos (gónadas masculinas): Son órganos donde se encuentran
las células sexuales masculinas (túbulos seminíferos) y las células
intersticiales o de Leydig (producen testosterona). Están localizados en el
escroto o bolsa escrotal. En la etapa fetal se ubican en las paredes
posteriores del abdomen, empiezan a descender hacia la semana 28 del
desarrollo y llegan a localizarse en el escroto en la semana 32. Esta
ubicación les permite estar a una temperatura menor que la corporal (2°C
menos), la cual es óptima para la formación y supervivencia de
espermatozoides. Se denomina criptorquidia cuando los testículos no
logran descender al escroto desde la cavidad abdominal, por lo que el
varón sería estéril.
Estructura interna: Presenta
Reproducción sexual: Formación de un nuevo individuo mediante la fusión
de dos células diferentes (gametos).
a)
Estroma: Es la cubierta del testículo, está constituido por tejido
conectivo denso, denominado túnica albugínea, ésta envía tabiques
hacia el interior, dividiendo al testículo en compartimientos
piramidales denominados lobulillos testiculares.
b)
Parénquima: Está conformado por los lobulillos testiculares. Cada
lobulillo testicular contiene en su interior de dos a tres túbulos
seminíferos. Dispersos entre los túbulos seminíferos hay un espacio
denominado intersticio, en donde se localizan unas células
El espermatozoide comúnmente es pequeño y móvil cuando fecunda un
óvulo, se forma un huevo o cigote.
El aparato reproductor de los vertebrados está formado por:
A.
Gónadas: Que producen los óvulos y espermatozoides.
B.
Conductos: Para el transporte de los gametos.
69
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
D. Glándulas anexas:
endocrinas denominadas células intersticiales o de Leydig, las
cuales van sintetizar la hormona testosterona.
a)
Vesícula seminal: Es una bolsa donde se almacenan los
espermatozoides, y donde se elaboran sustancias que forman parte
del esperma. La naturaleza alcalina de ésta secreción ayuda a
neutralizar la acidez del sistema reproductor femenino (vagina). La
secreción está constituida por fructuosa, vitamina C, fibrinógeno y
prostaglandinas.
b)
Próstata: Es una glándula, que se halla situada bajo la parte inferior
de la vejiga, ésta produce una secreción que sirve fundamentalmente
para neutralizar la acidez de la vagina, y contribuir a la motilidad y
viabilidad de los espermatozoides. La secreción prostática contiene
lípidos, enzimas proteolíticas, fosfatasa ácida y ácido cítrico.
c)
Glándulas de Cowper: O bulbouretrales, están ubicadas a ambos
lados del inicio de la uretra, tienen por función neutralizar la acidez
uretral. Durante la eyaculación, este líquido viscoso precede a la
liberación del semen.
B. Las vías espermáticas: Son estructuras tubulares cuya función es
transportar los espermatozoides desde el testículo hacia el exterior. Está
constituido por:
a)
b)
c)
d)
e)
Túbulos rectos: Nacen en los vértices de los lobulillos testiculares,
son cortos y rectilíneos y comunican los túbulos seminíferos con la
rete testis.
Rete testis: Se forma por la desembocadura de los túbulos rectos.
Sus conductos son irregulares y están anastomosados entre sí.
Conductos eferentes: Desembocan en el conducto epididimario.
Parten de la red testicular, conducen los espermatozoides.
Conducto epididimario: Es el colector común de los conductos
eferentes, se encuentra dentro del epidídimo, los espermatozoides
maduran y adquieren movilidad, así como la capacidad para fertilizar
al óvulo. Es el depósito más importante del esperma, se almacenan
por lo menos durante un mes, después son expulsados o degeneran
y son reabsorbidos.
Semen: Es el líquido que se expulsa a través de la eyaculación. En cada
eyaculación se expulsa entre 2,5 - 5 ml. El promedio de espermatozoides
eyaculados por ml es de 50 – 150 millones. Si el número es inferior a 20
millones el varón tiene predisposición a ser infértil. Su pH está entre 7.2 –
7.7.
Conducto deferente: Es un tubo que conduce los espermatozoides
desde cada epidídimo hasta la vesícula seminal, la unión del
conducto deferente y la vesícula seminal constituyen el conducto
eyaculador.
f)
Conducto eyaculador: Desemboca en la uretra prostática.
g)
Uretra: Es un conducto que parte de la vejiga urinaria, atraviesa la
próstata y recorre el interior del pene. En ella desembocan los
conductos eyaculadores. Conduce el semen y la orina al exterior.
El semen está constituido por los espermatozoides y las secreciones de
las vesículas seminales, próstata y glándulas de Cowper. La secreción
prostática proporciona al semen una apariencia lechosa y la secreción de
las vesículas seminales y glándulas de Cowper la da una consistencia
mucosa. El semen proporciona a los espermatozoides nutrientes y es un
medio de transporte adecuado. Neutraliza el medio ácido de la uretra
masculina y fundamentalmente de la vagina. Contiene la enzima
seminalplasmina, que mata ciertas bacterias que se encuentran dentro
del semen y la porción inferior del aparato reproductor de la mujer.
C. El pene: Es el órgano copulador masculino, el que deposita los espermatozoides en las vías genitales femeninas; además de tener la función
de excretar la orina. Tiene forma cilíndrica y está formado por una raíz,
un cuerpo y un glande. El glande está constituido por una expansión del
cuerpo esponjoso, presenta el meato urinario, el cual es cubierto
parcialmente por un pliegue de piel llamado prepucio. El cuerpo del pene
está constituido por tres masas cilíndricas de tejido eréctil: los cuerpos
cavernosos, uno derecho y otro izquierdo que en estado de erección
están llenos de sangre; el cuerpo esponjoso, contiene en toda su
longitud a la uretra y termina en una dilatación llamada el glande o
cabeza del pene.
Espermatozoide: Es la célula sexual masculina que está constituido por una
cabeza, cuello y un flagelo. La cabeza consta de un núcleo y en su extremo
frontal un acrosoma (formado por el Golgi), el acrosoma produce enzimas
(hialuronidasa y proteinasa), que ayudan al espermatozoide a penetrar el óvulo,
en el cuello hay mitocondrias que generan ATP para el movimiento del flagelo y
dos centriolos, uno de estos centriolos origina al flagelo encargado de propulsar
al espermatozoide. Diariamente maduran 300 millones de espermatozoides y no
sobreviven más de 48 horas en el aparato reproductor femenino.
70
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
2.
bloquea parcialmente la entrada a la vagina), y las glándulas de Bartholin,
situadas detrás de los labios menores, secretan moco ácido.
Aparato Reproductor Femenino: Es el encargado de formar gametos
femeninos (óvulos), de sintetizar las hormonas sexuales y de realizar la
copulación para preservar la especie.
Ciclo reproductor femenino o ciclo mestrual: Se realiza en un periodo de 28 días
aproximadamente. Son cambios periódicos que experimenta el endometrio funcional
durante la vida fértil de la mujer, comprende cuatro fases:
Componentes:
A.
Los ovarios: Son las gónadas femeninas, es decir, los órganos donde se
encuentran y desarrollan las células sexuales femeninas.
B.
Trompas de Falopio: Llamados también oviductos, son unos conductos
que van desde los ovarios al útero, recoge el óvulo y, por medio de la
contracción de los músculos de sus paredes contribuye a la progresión
del óvulo hasta el útero. Es el lugar donde se realiza la fecundación.
C.
Utero: Es un órgano muscular con forma de pera invertida, que se expande a
medida que progresa el embarazo y se contrae fuertemente en el parto. La pared
del útero está formada por tres capas:
a)
Endometrio, que comprende dos capas: el endometrio basal relacionado
con el miometrio y no se desprende durante la mestruación y, el endometrio
funcional que se encuentra sobre el endometrio basal, se desprende durante
la mestruación es una capa mucosa muy rica en vasos sanguíneos que se
prepara cada mes para recibir el huevo fecundado.
b)
Miometrio, gruesa capa muscular lisa cuya contracción permite la
expulsión del feto durante el parto.
c)
Perimetrio, envoltura serosa que cubre externamente al útero. En el
útero se implanta y desarrolla el nuevo ser.
D. Vagina: El cuello del útero desemboca en la vagina, órgano tubular con
paredes musculares muy elásticas, que se expanden fácilmente al
penetrar en ella el pene del hombre durante el acto sexual y recepcionar
los espermatozoides y, más aún, para permitir el paso del recién nacido
durante el parto y vía para la salida de la mestruación.
E. Vulva: La vagina se abre al exterior en la vulva, que constituye el
conjunto de los órganos genitales externos de la mujer, con las siguientes
partes: monte de venus (es la prominencia de tejido adiposo que se
halla justo arriba del clítoris, en la unión de piernas y torso), labios
mayores y labios menores (son pliegues de la piel que protegen la
entrada al interior del aparato femenino), clítoris (pequeño órgano que
colabora en la sexualidad de la mujer, es una estructura eréctil comparable con el
pene masculino), himen (es un delgado anillo de tejido que algunas veces
a)
Fase mestrual, dura aproximadamente cuatro días, fase en que se desprende
el endometrio funcional y se expulsa el flujo menstrual constituido por sangre (50
– 150 ml), líquido tisular, moco y células epiteliales. Sucede por la caída brusca
de estrógenos y progesterona, causando constricciones de las arterias espirales
uterinas, dando como consecuencia la muerte celular. La primera menstruación
se denomina menarquia y la última menopausia.
b)
Fase proliferativa, dura 9 días aproximadamente. La hormona folículo
estimulante y la hormona luteinizante estimulan la producción de estrógenos de
los folículos ováricos y originan el crecimiento del endometrio. El endometrio
basal sufren mitosis y produce una nueva capa funcional, a la vez que se
desarrollan las glándulas endometriales y las arterias se alargan y se enrollan,
formándose una nueva capa funcional.
c)
Fase secretora, dura 14 días aproximadamente, es la etapa del ciclo más
constante, por acción de la progesterona las glándulas endometriales secretan
glandes cantidades de glucógeno que sirven para la nutrición e implantación del
blastocisto (nuevo ser). Estos cambios se dan aproximadamente una semana
después de la ovulación, correspondiendo con el momento de la posible llegada
de un óvulo fecundado.
d)
Fase isquémica, dura un día, por disminución brusca de hormonas,
principalmente progesterona, el endometrio pasa por crisis esporádicas cesando
su riego sanguíneo local ocasionando periodos de hipoxia, desencadenando la
exfoliación del endometrio funcional en la fase mestrual siguiente.
Glándulas mamarias: Son túbulos alveolares ramificados que se localizan delante de
los músculos pectorales fijados a ellos por una capa de tejido conjuntivo. Cada
glándula mamaria consta de 15 a 20 lóbulos separados por tejido adiposo (la cantidad
de este determina el tamaño de las mamas). En cada lóbulo existen varios
compartimentos más pequeños llamados lobulillos en el que se encuentran incluidos
racimos de glándulas secretoras de leche que reciben el nombre de alvéolos
dispuestos en forma de racimos de uvas y conducen la leche a una serie de túbulos
secundarios, desde allí la leche pasa a los conductos mamarios, a medida que estos
se aproximan al pezón se expanden formando senos denominados galactóforos
donde puede almacenarse leche. Los senos continúan como conductos galactóforos
71
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
- Células de Sertoli: Se encuentran en la membrana basal, junto con las
células germinales.
que terminan en una proyección pigmentada, el pezón. Cada conducto galactóforo
conduce leche de uno de los lóbulos al exterior, aunque algunos pueden unirse antes
de llegar a la superficie.
Funciones:
El área de piel pigmentada circular que rodea el pezón recibe el nombre de areola,
que tiene aspecto irregular debido a que contiene glándulas sebáceas modificadas.
1.
2.
3.
Las funciones esenciales de las glándulas mamarias son la síntesis, secreción y
eyección de leche que en conjunto constituyen la lactancia. La producción de leche es
estimulada por la hormona prolactina en gran parte, en menor parte por la progesterona
y estrógeno. La eyección de leche se produce en presencia de oxitocina.
4.
2.
Desarrollo animal
El desarrollo animal describe los progresivos cambios de un individuo desde sus
inicios a la madurez. El desarrollo de los organismos pluricelulares sexuales
generalmente empieza con el huevo fecundado y que se divide por mitosis para
producir el patrón general del organismo y todas las principales células del cuerpo.
Fecundación: Es la fusión de los gametos masculino y femenino seguida de
la unión de los pronúcleos. La fecundación puede ser de dos tipos:
•
Interna: Cuando el espermatozoide y el óvulo se fusionan dentro del
cuerpo de la madre, aquí el macho generalmente deposita las células
espermáticas directamente en el cuerpo de la hembra, lo practican
humanos y la mayoría de los animales terrestres (leones, osos, etc.) y
unos cuantos acuáticos (por ejemplo las ballenas).
•
Externa: La fusión se realiza fuera del cuerpo, la presentan la mayoría de
los animales acuáticos (por ejemplo los peces y anfibios).
Los sucesos claves en el desarrollo animal son los siguientes:
1.
Gametogénesis: Es el proceso de la formación de los gametos o células
sexuales, comprende la ovogénesis y la espermatogénesis.
•
•
Protegen y nutren a las células germinales
Fagocitan las células espermatógenas en degeneración
Sintetizan la inhibina, la cual regula la secreción de la hormona
foliculoestimulante
Regula la liberación de los espermatozoides en la luz del tubo
seminífero.
3. Segmentación o Clivaje: Durante la segmentación, el cigoto se divide
repetidamente para convertir la grande y pesada masa citoplasmática en un
gran número de células manejables, llamadas blastómeros. No hay aumento
de tamaño durante este periodo, solamente subdivisión de la masa.
Ovogénesis: Es la formación de óvulos, consiste en que las células
germinales o formadoras de gametos, mediante mitosis originan las
células ovogonias (2n) y luego a los ovocitos de primer orden; estos
últimos mediante meiosis I forman a los ovocitos de segundo orden y a
un cuerpo polar, luego este ovocito a través de meiosis II forma a la
ovótida y a un cuerpo polar. Esta ovótida al madurar queda
transformada en el óvulo maduro. En el momento del nacimiento, los
folículos primordiales son entre 1 – 2 millones, que degeneran llegando
a 300000 – 400000 en la pubertad, de los cuales maduran
aproximadamente unos 400 durante toda la etapa fértil de la mujer.
La segmentación puede ser de dos tipos de acuerdo a la cantidad de vitelo
(nutrientes especialmente proteínas y fosfolípidos) que posee el huevo o
cigote, el cual va a permitir un futuro desarrollo embrionario. El primer tipo es la
segmentación holoblástica lo que significa que todo el huevo se divide, como
ocurre mamíferos, equinodermos, moluscos y anfibios. El segundo tipo es la
segmentación meroblástica o parcial, donde la división se realiza solo en el
blastodisco (pequeño disco de citoplasma situado en el polo animal), como
ocurre en peces, reptiles, aves e insectos.
Espermatogénesis: Es la formación de los espermatozoides, desde las
células germinales primordiales (2n), que por mitosis forman las
espermatogonias y luego estas a los espermatocitos de primer orden,
los cuales por meiosis I se transforman en espermatocitos de segundo
orden, los cuales sufren una segunda meiosis II y forman las
espermátidas, quienes sufren un proceso denominado espermiogénesis
o espermateliosis, que es la diferenciación de los espermatozoides.
Blastulación, Es la segmentación modificada por distintos patrones de división
y por las diferentes cantidades de vitelo, produce una masa de células
denominada blástula. En muchos animales éstas células se disponen
alrededor de una cavidad llena de fluido llamado blastocele. En este punto las
células han incrementado su contenido total de ADN, ya que cada uno de los
72
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
núcleos de las numerosas células hijas contiene tanto ADN, como el cigote
original.
4. Gastrulación: Durante la gastrulación las células de la superficie de la blástula emigran
hacia el interior del embrión para formar una cavidad denominada arquenterón o tubo
digestivo primitivo. Ahora el embrión posee tres capas embrionarias:
a)
b)
c)
El ectodermo, capa externa que da lugar al epitelio de la superficie corporal
(epidermis, pelo, uñas), medula suprarrenal y al sistema nervioso.
El endodermo, capa interna que constituye el epitelio del tubo digestivo así como
del respiratorio.
El mesodermo, capa embrionaria media que forma la dermis, los sistemas
circulatorio, muscular, reproductor, riñón y gónadas.
5. Neurulación: Se forma el tubo neural, donde el encéfalo, médula espinal y casi todas
las estructuras epiteliales del cuerpo derivan del ectodermo primitivo. Están entre los
primeros órganos que aparecen inmediatamente sobre la notocorda, el ectodermo se
hace grueso para formar la placa neural, los bordes de esta placa sobresalen, se
pliegan y se unen por encima formando un largo conducto, el tubo neural.
B.
6. Organogénesis: El proceso de formación de órganos se denomina organogénesis.
Encéfalo, notocorda y médula espinal son los primeros órganos en desarrollarse en el
embrión temprano de los vertebrados.
7. Crecimiento: Es el aumento de masa resultante de mayor tamaño de las células,
aumento del número de células o ambos fenómenos.
2.
Reproducción en plantas
En las plantas en general hay dos tipos de reproducción, la asexual y la sexual.
1.
Reproducción asexual: Consiste en la formación de una nueva planta a
partir de porciones de la planta progenitora, se le conoce también como
apomixis puede ser por fragmentación y por esporas.
A.
Fragmentación. Consiste en que de un trozo de la planta o de un órgano
de ella y en condiciones favorables se forma una nueva planta, para ello
las células del trozo se reproducen por mitosis, generalmente se da en
aquellas plantas que mayormente no forman buenas semillas; es de las
siguientes clases:
a)
b)
Por estolones: Son tallos laterales que adoptan la forma de ramas
reptantes que crecen sobre el suelo y forman raíces dando lugar a
una nueva planta, por ejemplo: la fresa.
c)
Mediante rizomas: Son tallos subterráneos que producen ramas
aéreas y hojas, por ejemplo: lirio, helecho, pasto.
d)
Por tubérculos: Son tallos con abundante sustancia de reserva y
numerosas yemas como la papa, los tallos poseen yemas u "ojos",
cada uno de ellos desarrolla una nueva planta.
e)
Por acodos: Son ramas no separadas de la planta, que se entierran
solamente en parte, la rama forma raíces adventicias, finalmente se
corta la rama de la planta y tenemos una nueva planta, por ejemplo:
sauce.
Por esporas: Son células simples muy livianas, producidas en
estructuras especializadas denominadas esporangios. Las esporas son
cuerpos pequeños resistentes a condiciones desfavorables del medio
ambiente, consta de un núcleo y de una cantidad reducida de citoplasma
rodeada por una envoltura resistente. Fácilmente se transportan por el
viento, los animales y el agua, se encuentran en estado latente, se
comportan como las semillas que en condiciones apropiadas o favorables
de temperatura y humedad, germinan dando origen a un nuevo individuo,
por ejemplo: helechos, musgos, hongos, etc.
Reproducción sexual: La presentan las plantas con flores (fanerógamas) y,
algunas sin flores (criptógamas). Usa dos gametos diferentes, el nuevo
individuo es el cigoto resultado de la fertilización. La meiosis y la fertilización
en las plantas, la dividen en dos generaciones:
•
La generación gametofítica: Forma los gametos gracias a mecanismos
como la meiosis, los gametos son haploides (n cromosomas) y,
•
La generación esporofítica: El esporofito es la planta misma y se inicia
con el cigoto 2n, quien mediante mitosis sucesivas construye una nueva
planta. Todas las células de esta generación llevan 2n cromosomas.
Órganos sexuales
Las flores contienen los órganos sexuales de las plantas que son los
estambres y el pistilo, la mayoría de flores contienen siempre los dos órganos
por lo que son hermafroditas.
Por estacas: Son trozos de tallos que son plantados en el suelo, por
ejemplo: geranio, clavel, vid, etc.
73
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
A.
El estambre, es el órgano sexual masculino, cada estambre esta
formado por un filamento y la antera, el conjunto de estambres
constituyen el androceo.
B.
El pistilo, conocido también como hoja carpelar es el órgano sexual
femenino de la planta. El pistilo consta de un ovario que contiene a los
óvulos, el estilo que es un tubo que está por encima del ovario y el
estigma en la parte superior del estilo que captura y retiene al grano de
polen. El conjunto de pistilos constituyen el gineceo.
mitóticas sucesivas de las que resultan 8 núcleos; posteriormente se
forman las paredes celulares quedando únicamente 7 células: tres
antípodas (en el extremo del saco embrionario próximo a la chalaza),
dos sinérgidas y la oósfera u ovocélula (situadas éstas tres en el
extremo próximo al micropilo) y la gran célula que resta en cuyo centro se
encuentran los dos núcleos polares que se pueden fundir para formar
un núcleo diploide o bien esperar la fecundación para unirse ambos con
un núcleo espermático.
b)
Los estambres y el pistilo se encuentran rodeados por un conjunto de
envolturas generalmente de colores llamada cáliz (conjunto de sépalos) o
corola (conjunto de pétalos), los dos en conjunto conforman el perianto que
sirve para proteger a las partes reproductivas.
Una flor que contiene los 4 verticilos (estambres, pistilos, corola y cáliz) se
llama completa, si falta uno de ellos es incompleta. Una flor que contiene
tanto estambres como pistilo se llama perfecta, si falta uno de ellos la flor es
imperfecta o unisexual, y puede ser estaminada si es masculina o pistilada si
es femenina.
Cuando el grano de polen alcanza un estigma de un gineceo adecuado,
tiene lugar la germinación del tubo polínico que emerge del grano de
polen por el surco o colpo atravesando el estilo se dirige hacia un óvulo
maduro.
Cuando una misma planta presenta flores estaminadas y flores pistiladas es
monoica y, cuando presentan las flores estaminadas en una planta y las
flores pistiladas en otra planta son dioicas.
El núcleo (n) se divide mitóticamente para formar dos células: la célula
vegetativa y la célula generativa, esta última se divide para dar lugar a
dos gametos masculinos o células espermáticas, de tal manera que el
gametofito masculino maduro tiene tres células: la célula vegetativa y los
dos gametos masculinos.
Las flores pueden estar solitarias en la planta o agruparse constituyendo las
inflorescencias.
Cuando el tubo polínico penetra en el óvulo (generalmente por el
micropilo), la célula vegetativa degenera.
Fertilización en las plantas
a)
Formación del gametofito masculino: Una vez formadas las células
madres de las microsporas (2n) en la antera, cada una de ellas sufre
una división meiótica y termina constituyéndose una tétrada de
microsporas (n), que se transforman en granos de polen que es el
gametofito masculino. La conversión de una microspora en grano de
polen se realiza mediante la división mitótica del núcleo de la microspora.
Formación del gametofito femenino: Los óvulos nacen en la placenta,
región donde se han fusionado entre si los márgenes de un simple
carpelo o bien de varios carpelos. Cada óvulo (en Angiospermas) está
formado por la nucela o parte central rodeada por uno o dos tegumentos
y va unido a la placenta por un filamento o funículo; en el extremo libre
del óvulo queda una abertura que deja el tegumento o los tegumentos
llamado micropilo. A la región donde establecen conexión los
tegumentos con el funículo se le denomina chalaza.
Posteriormente se rompe el extremo del tubo polínico y los dos gametos
masculinos son liberados en el interior del saco embrionario, donde se
realiza la fecundación. Uno de los gametos masculinos se funde con la
oósfera constituyendo un cigote diploide que se desarrollará y formará el
embrión de la planta.
El otro gameto masculino se fusiona con el núcleo diploide de la célula
polar, resultando un núcleo triploide, llamado núcleo del endospermo o
albúmen (tejido nutricio). A este proceso se le llama doble fecundación.
Una célula de la nucela, a nivel de la zona del micropilo se diferencia
para dar lugar a la célula madre de la macrospora o célula
espermatógena (2n), esta sufre meiosis dando lugar a 4 macrosporas
(n), de las cuales tres degeneran y la restante da origen al saco
embrionario o gametofito femenino, que luego sufre tres divisiones
El óvulo fecundado se desarrolla y luego forma la semilla.
74
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
TEMA 15
8.
Heterocigote: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma
homólogo un alelo distinto, por ejemplo Aa.
GENÉTICA
9.
Dominancia: Es cuando el gen de uno de los progenitores enmascara la
expresión del gen del otro progenitor. Es el alelo cuyo fenotipo se manifiesta
en estado heterocigote.
Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los mecanismos de la
herencia, las leyes por las que se rigen y las variaciones que ocurren en la
transmisión de los caracteres hereditarios.
10. Recesividad: Es el gen oculto que no se manifiesta quedando solapado por
la expresión del alelo dominante y sólo se expresa en estado recesivo
Conceptos básicos:
Leyes de la herencia de Mendel
1.
Gregorio Mendel (1822 - 1884), de origen Austríaco, hizo cruces con guisantes
(Pisum sativum) y producto de su análisis cuantitativo sentó las bases de la
genética clásica.
2.
3.
Gen: Porción de ADN que, de acuerdo a la secuencia de bases nitrogenadas,
contiene la información precisa para la síntesis molecular de una proteína
específica, la cual es a su vez responsable directa de un carácter. Por tanto
un carácter (color de ojos, forma de la nariz, tono de voz, etc.) es el resultado
de la expresión de un gen o un conjunto de genes. Normalmente los genes se
representan con letra mayúscula para el gen dominante (A) y con letra
minúscula para el gen recesivo (a).
5.
Fenotipo: Son las características observables de un organismo producidas
por la interacción del genotipo con el ambiente. El fenotipo es lo que se ve, lo
que se mide, se analiza físicamente.
Primera ley de Mendel: También llamada ley de la uniformidad de los
híbridos de la primera generación (F1), y dice que cuando se cruzan dos
variedades de individuos de raza pura ambos (homocigotos) para un
determinado carácter, todos los híbridos de la primera generación son iguales.
Experimento: Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad
pura de guisantes que producían semillas amarillas y con una variedad que
producía semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas,
obtenía siempre plantas con semillas amarillas.
Genotipo: Conjunto de todos los genes que posee un individuo. El genotipo
no es observable; pero se puede deducir a partir del fenotipo las
características genéticas del ser vivo.
Genoma: Es el conjunto de los genes propios de una especie, ejemplo: el
genoma del perro (Canis familiaris), del gato (Felis catus), etc.
7.
1.
Alelo: Es cada una de las alternativas que puede tener un gen de un carácter.
Por ejemplo el gen que regula el color de la semilla del guisante, presenta dos
alelos, uno que determina el color vede y el otro que determina el color
amarillo. Se considera alelo dominante cuando se expresa o manifiesta y
alelo recesivo cuando no se expresa, quedando solapado por la expresión
del alelo dominante y sólo se expresa en estado homocigote.
4.
6.
Leyes de Mendel
Carácter: Color de semilla: Amarilla (A)
Verde
(a)
Progenitores:
Gametos:
Amarillo
AA
A
A
Locus: Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma (el plural
es loci).
x
x
Verde
aa (homocigotes)
a
Aa
Aa
a
Aa
Aa
Primera generación F1: 100% semillas amarillas
Homocigote: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma
homólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo AA, aa.
Interpretación del experimento: El polen de la planta progenitora aporta a la
descendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta
progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos,
75
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
Experimento: Mendel cruzó plantas de guisantes de semilla amarilla y lisa
con plantas de semilla verde y rugosa (homocigóticas ambas para los dos
caracteres).
solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo
(a) permanece oculto.
2.
Segunda ley de Mendel: Llamada también ley de la separación o disyunción
de los alelos.
Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y lisas,
cumpliéndose así la primera ley para cada uno de los caracteres
considerados, y revelándonos también que los alelos dominantes para esos
caracteres son los que determinan el color amarillo y la forma lisa.
Experimento: Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primera
generación (F1) del experimento anterior y las polinizó entre sí. Del cruce
obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción de 3 amarillas y 1 verde.
Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillas
parecía haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a
manifestarse en esta segunda generación.
Gametos
Aa
A
a
x
A
AA
Aa
Aa
Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihíbridos (AaBb). Estas
plantas de la F1 se cruzan entre sí, teniendo en cuenta los gametos que
formarán cada una de las plantas.
Se puede apreciar que los alelos de los distintos genes se transmiten con
independencia unos de otros, ya que en la segunda generación filial F2
aparecen guisantes amarillos rugosos y otros son verdes y lisos,
combinaciones que no se habían dado ni en la generación parental (P) ni en
la filial primera (F1).
(heterocigotes)
a
Aa
aa
Así mismo, los resultados obtenidos para cada uno de los caracteres
considerados por separado, responden a la segunda ley.
1er carácter: Color semilla (amarillo – verde).
Segunda generación F2: 75% semillas amarillas 25% semillas verdes
2do carácter: Cubierta semilla (lisa – rugosa); los resultados de su cruce
genético son:
Interpretación del experimento: Los dos alelos distintos para el color de la
semilla, presentes en los individuos de la primera generación filial, no se han
mezclado ni han desaparecido, simplemente ocurría que se manifestaba sólo
uno de los dos. Cuando el individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, forme
los gametos, se separan los alelos, de tal forma que en cada gameto sólo
habrá uno de los alelos y así puede explicarse los resultados obtenidos.
Progenitores:
AL
x
aall
x
al
Gameto
En la primera generación (F1) todas las semillas son amarillas, en la segunda
generación (F2) la proporción es de 3:1 (3 amarillas y 1 verde), es decir, 75%
amarillas y 25% verdes.
al
AL
El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para el
color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo
para el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquél
que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto.
3.
AALL
AaLl
Primera generación F1:
Fenotipo: 100% semillas amarillo – lisas. Genotipo
AaLl
Para la segunda cruza se combinan los gametos entre sí.
Tercera ley de Mendel: Conocida también como ley de la herencia
independiente de caracteres. Hace referencia al caso de que se contemplen
dos caracteres distintos. Cada uno de ellos se transmite siguiendo las leyes
anteriores con independencia de la presencia del otro carácter.
Progenitores
76
AaLl
x
AaLl
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
Gametos:
AL
AL
Al
aL
al
AALL
AALl
AaLL
AaLl
Aall
Al
AALl
AAll
AaLl
aL
AaLL
AaLl
aaLL
aaLl
al
AaLl
Aall
aaLl
aall
2.
Telómero: Son los extremos de los cromosomas, se encargan de darle
estabilidad al cromosoma.
3.
Constricción secundaria: Son estrechamientos cromosómicos constantes en
posición y tamaño; en el se encuentra el organizador nucleonar, llamado así porque en
esa zona cromosómica se reorganiza el nucleolo durante la telofase.
4.
Satélite: Son cuerpos redondeados unidos al resto del cromosoma por un delgado
filamento y sólo se encuentran en algunos cromosomas.
5.
Cromátide: Es una de las subunidades longitudinales llamadas cromátides hermanas,
que se separan de la otra en la anafase de la mitósis y la anafase II de la meiosis, y
que están unidas por el centrómero, cada cromátide tiene una doble hélice de ADN,
un cromosoma tiene dos cromátides por lo tanto un cromosoma tiene la
misma información por duplicado y es longitudinalmente doble.
Segunda generación F2: Fenotípicamente tenemos:
9
3
3
1
amarillos – lisos
amarillos - rugosos
verdes - lisos
verde - rugoso
Tipos de cromosomas: Los cromosomas son de las siguientes formas:
1.
Siendo la proporción: 9:3:3:1
Interpretación del experimento: Los resultados de los experimentos de la
tercera ley refuerzan el concepto de que los genes son independientes entre
sí, que no se mezclan ni desaparecen generación tras generación. Para esta
interpretación fue providencial la elección de los caracteres, pues estos
resultados no se cumplen siempre, sino solamente en el caso de que los dos
caracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran en
distintos cromosomas.
Cromosomas: Son estructuras de tipo filamentoso constituidas por proteínas y
ADN (material portador de la información genética).
El número de cromosomas es un carácter específico y distintivo de cada una de
las especies, es lo que se conoce como número cromosómico. En la especie
humana cada célula posee 46 cromosomas.
2.
Según la posición relativa del centrómero:
a)
Metacéntricos, si el centrómero se encuentra en la parte media y los
brazos son iguales.
b)
Submetacéntricos, cuando el centrómero está desplazado hacia uno de
los extremos del cromosoma. Los brazos son ligeramente desiguales.
c)
Acrocéntricos, Si el centrómero se posiciona cerca de uno de los
extremos del cromosoma, dando lugar a que uno de los brazos sea
mucho más corto que el otro.
d)
Telocéntrico, Cuando el centrómero se encuentra en posición terminal
del cromosoma, la cual nos presenta un cromosoma bastoniforme de
modo que este aparenta tener un solo brazo.
Según la información que contienen son:
Estructura de un cromosoma:
a)
Autosómicos: 22 pares.
1.
b)
Sexuales: 1 par.
Centrómero: Es la constricción primaria del cromosoma. Las estructuras más
importantes de esta zona son los cinetocoros, cuerpos compuestos por
tubulina. Sirven como zonas de fijación del cromosoma a las fibras del huso
acromático y permiten la segregación del mismo durante la división celular y
mantienen asociadas las dos cromátidas.
Anormalidades cromosómicas:
A.
77
En cromosomas sexuales: Entre los principales tenemos:
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
a) Síndrome de Turner: Causado por la presencia de un solo cromosoma X (XO),
las mujeres que padecen éste síndrome son estériles, prácticamente no tienen
ovarios y presentan un desarrollo limitado de las características sexuales
secundarias. Otros rasgos son estatura pequeña, cuello alado, manos poco
desarrolladas y pezones muy separados. Habitualmente no existe retraso mental.
personas afectadas son las mujeres que padecen el síndrome de Turner.
En homocigosis suelen ser letales.
b)
Duplicación: Consiste en la repetición de un fragmento del cromosoma
proporcionando nuevo material genético que puede servir como base de
posteriores cambios evolutivos, por ejemplo tenemos la duplicación de un
segmento en el cromosoma X de Drosphila, cuyo efecto fenotípico es la
reducción de omatidios en el ojo.
c)
Inversión: Ocurre cuando un segmento cromosómico gira 180° respecto al resto
del cromosoma, las inversiones son supresoras de la recombinación en la
meiosis.
d)
Traslocación: Son intercambios de segmentos entre cromosomas homólogos.
Ejemplo en los humanos la traslocación entre los cromosomas 2 y 4 produce
infertilidad femenina.
b) Síndrome de la super hembra: Se caracteriza por presentar al menos tres
cromosomas X (XXX). Estas mujeres presentan órganos genitales poco
desarrollados, fertilidad limitada y habitualmente padecen retraso mental.
c) Síndrome de Klinefelter: Se debe a una trisomía XXY. Estos individuos
son varones estériles. Presentan testículos no desarrollados, poco vello
corporal y aumento de tamaño de las mamas, tienen retraso mental.
B. En cromosomas autosómicos:
a)
Síndrome de Down: Es un trastorno causado por un error en la división
celular denominado no disyunción. En este trastorno, los cromosomas
homólogos no se separan durante la división de reducción de la meiosis,
como consecuencia, un cromosoma extra pasa a una de las células hijas
(gametos). Los individuos que padecen este trastorno tienen 47
cromosomas en lugar de 46 normales (un cromosoma 21 extra), por lo
que también se le conoce como trisomía del par 21. El síndrome de Down
se caracteriza por retraso mental, retraso del desarrollo físico (estatura
pequeña y dedos cortos), estructuras faciales características (lengua
grande, perfil plano, cráneo ancho, ojos oblicuos y cabeza redonda) y
malformaciones del corazón, las orejas, las manos y los pies, rara vez
llega a la madurez sexual
C.
Genómica:
a)
b)
Mutaciones: Son alteraciones, modificaciones o cambios que sufren los genes o
los cromosomas, determinando la modificación de un rasgo hereditario. Una
mutación puede ser de extensión variable, desde el cambio de un único nucleótido
o de un segmento más o menos largo de cadena hasta las alteraciones de todo un
brazo de un cromosoma. Existen tres tipos de mutaciones:
Aneuploidia: Cuando un organismo gana o pierde uno o más cromosomas, pero
no una dotación completa. Comprende:
•
Monosomía: Es la perdida de un único cromosoma. Ejemplo el Síndrome de
Turner.
•
Trisomía: Es la ganancia de un cromosoma en un genoma diploide. Ejemplo
el Síndrome de Down.
Euploidia: Es el aumento o disminución del juego básico de cromosomas.
•
Haploidía: Individuos con un juego básico de cromosomas. Ejemplo en las
abejas, el zángano es haploide.
•
A. Génica: Es el cambio en un segmento muy pequeño de ADN; por lo general
se considera que implica un solo nucleótido o un par de nucleótidos.
Triploidía: Individuos con un juego adicional a su juego básico de
cromosomas. Ejemplo la remolacha azucarera.
•
B. Cromosómica: Son modificaciones de la estructura de los cromosomas y son
de los siguientes tipos:
Tetraploide: Individuos con dos juegos adicionales a su juego básico
de cromosomas: Por ejemplo la papa.
•
Poliploidia: Individuos con más de tres juegos adicionales
juego de cromosomas. Se da generalmente en los vegetales.
a)
Delección: Es la perdida de un segmento cromosómico, cuando las
delecciones están en heterocigosis producen efectos fenotípicos
marcados, por ejemplo la delección del brazo largo del cromosoma X, las
a su
Cariotipo: Es la representación gráfica de todos los cromosomas de un individuo
en cuanto al número, tamaño y forma.
78
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
Determinación del sexo: En la especie humana los genes que determinan la
sexualidad se reúnen en unos cromosomas determinados que se llaman
cromosomas sexual X, que es femenino y cromosoma sexual Y que es masculino.
mujeres hemofílicas no llegan a nacer, pues esta combinación homocigótica
recesiva es letal en el estado embrionario.
Sexo
En mamíferos, incluido el hombre el macho determina el sexo.
Femenino
XX: femenino ( Homogamético)
Masculino
XY: masculino (Heterogamético)
La determinación sexual queda marcada en el momento de la fecundación y viene
fijada por el tipo de gametos que se unen. Las mujeres sólo producirán un tipo de
óvulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual “X”, mientras que los varones
formaran dos tipos de espermatozoides, el 50% portadores de un cromosoma “X”
y el 50% portadores de un cromosoma “Y”.
Herencia influida por el sexo: Algunos genes situados en los autosomas, o en
las zonas homólogas de los cromosomas sexuales, se expresan de manera
distinta según se presenten en los machos o en las hembras. Generalmente este
distinto comportamiento se debe a la acción de las hormonas sexuales
masculinas.
Como ejemplo, podemos citar en los hombres la calvicie, un mechón de pelo
blanco, y la longitud del dedo índice. Si llamamos “A” al gen pelo de normal y
“a” al gen de la calvicie. El gen “a” es dominante en hombres y recesivo en
mujeres. Según esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo.
Herencia ligada al sexo: Los cromosomas sexuales, están compuestos por un
segmento homólogo donde se localizan genes que regulan los mismos
caracteres y otro segmento diferencial, en éste último se encuentran tanto los
genes exclusivos del X, los caracteres ginándricos, como los del cromosoma Y,
caracteres holándricos. Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento
diferencial del cromosoma X, como el daltonismo, hemofilia, ictiosis están ligados
al sexo.
Daltonismo: Es la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el color verde del rojo. Este carácter es regulado por un gen
recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma “X”.
Sexo
Femenino
Masculino
•
Genotipo
D
D
X X
D
d
X X
d
d
X X
D
X Y
d
X Y
Fenotipo
Normal
Normal portadora
Hemofílica
Normal
Hemofílico
Otros ejemplos son la miopía; la ictiosis, raquitismo, sindactilia, rinitis, etc.
Al ser la fecundación producto del azar, un óvulo puede unirse a cualquiera de los
dos tipos de espermatozoides que se han producido, por lo que la mitad de los
casos forman hembras y en otro 50% se forman machos.
•
Genotipo
H
H
X X
H
h
X X
h
h
X X
H
X Y
h
X Y
Fenotipo
Normal
Normal portadora
Daltónica
Normal
Daltónico
Genotipo
Hombres
Mujeres
AA
Aa
Normal
Calvo
Normal
Normal
Aa
Calvo
Calva
Las características dominantes y recesivas no siempre son tan claras como las
estudiadas por Mendel, algunas parecen mezclarse, como en los siguientes casos
Dominancia incompleta o herencia intermedia: Son aquellos caracteres donde
ninguno de los alelos domina totalmente al otro; razón por la cual los híbridos
presentan un fenotipo intermedio.
Hemofilia: Es el estado patológico caracterizado por la no coagulación de la
sangre. Se debe a una anomalía en la síntesis de trombina (ausencia del
factor VIII de coagulación). Al igual que el daltonismo se trata de un carácter
recesivo y afecta fundamentalmente a los varones, ya que las posibles
La F1 fenotípicamente muestra en todos sus individuos el carácter intermedio. La
F2 genotípica y fenotípicamente es: 1:2:1
Esto se presenta por ejemplo en la planta “maravilla del Perú”, que presenta flores,
rojas y blancas. Al cruzar éstas resulta un color intermedio, flores rosadas.
79
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
PADRES:
Rojas x Blancas
RR x BB
Gametos
B
B
F1:
100 % Rosadas
PADRES:
R
BR
BR
Genótipo: BR
Rosada x Rosada
BR x BR
Gametos
B
R
F2:
R
BR
BR
los que están formados por 3 billones de pares de bases. La información
contenida en los genes ha sido decodificada y permite a la ciencia conocer
mediante test genéticos que enfermedades podrá sufrir una persona en su vida.
También con ese conocimiento se podrían tratar enfermedades hasta ahora
incurables. Pero el conocimiento del código del genoma humano abre las puertas
para nuevos conflictos ético-morales, por ejemplo: seleccionar los niños que van a
nacer, o clonar seres que por su perfección atentaría contra la diversidad biológica
y reinstalaría entre otras la cultura de una raza superior, dejando marginados a los
demás.
B
BB
BR
Desde el punto de vista no científico, el mapa del genoma humano es una
herramienta genética que permite estudiar la evolución del hombre y que cambiará
drásticamente la medicina actual tal como la conocemos. Será un cambio de
paradigma y permitirá el tratamiento de enfermedades hasta ahora sin cura.
R
BR
RR
Herencia extracromosomica: En diversos experimentos ha quedado demostrado
que la transmisión de la información genética es a través de genes y cromosomas
nucleares. Sin embargo recientes investigaciones indicaron que algunos
elementos extranucleares o citoplásmicos podían actuar como agentes de
transmisión hereditaria. A la unidad extracromosómica portadora de herencia más
pequeña se le denomina plasmagen y al conjunto de plasmagenes de una célula
se le da el nombre de plasmón.
Fenotipo: 1 Roja, 2 Rosadas, 1 Blanca
Genotipo: 1RR, 2BR, 1BB
Codominancia: Es cuando los alelos pueden interactuar de una manera
codominante, es decir, en la que los heterocigotos no expresan un genotipo
intermedio, si no que ambos se expresan.
El citoplasma de las células eucariotas posee organelos que tiene ADN como son
las mitocondrias y los cloroplastos; mientras que en la mayoría de células
procariotas como las bacterias poseen plásmidos.
Alelos múltiples: Cuando existen tres o más alelos involucrados en la herencia
de un carácter determinado, cada uno de los alelos produce un fenotipo distinto.
Ejemplo: grupos sanguíneos, color de ojos de la mosca de la fruta, color de la piel,
talla, huellas dactilares.
•
Plásmidos: Son elementos extracromosómicos con capacidad de replicación
autónoma, son moléculas de ADN de cadena doble más grande que el ADN
de mitocondrias y cloroplastos. La inmensa mayoría son circulares cerrados y
superenrrollados (aunque en Borrelia y algunos Actinomycetos existen plásmidos
lineares). Algunos plásmidos poseen además la capacidad de integrarse reversiblemente en el cromosoma bacteriano en esta situación se replican junto
con el cromosoma (bajo el control de este) y reciben el nombre de episomas.
•
Mitocondria: Es un organelo que posee ADN, por lo tanto porta información
genética la cual le permite replicarse a partir de una mitocondria preexistente.
•
Cloroplasto: Posee ADN por lo tanto porta información genética y se puede
replicar de un cloroplasto preexistente.
A
Por ejemplo en el grupo sanguíneo, en este sistema tenemos 3 alelos: I
B
O
(Dominante), I (Dominante) y I (Recesivo). El sistema tiene dos antígenos
(aglutinógenos) y dos anticuerpos (aglutininas)
Grupo sanguíneo
Genotipos posibles
A
I I ;I I
B
I I ;I I
AB
I I ( codominancia)
O
I I
AA AO
B B
B O
A B
O O
Efecto ambiental de la expresión genética: Un gen no determina un fenotipo
actuando aisladamente, sino en relación con el ambiente y con otros genes del
mismo individuo, es decir, la variación de las características biológicas que
observamos en los organismos vivos es una variación fenotípica que en parte es
Genoma humano: Es el conjunto de material genético propio de la especie
humana. Los cromosomas contienen aproximadamente 80 000 - 100 000 genes,
80
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
Subdivisiones de la ecología
heredable debido a los genes y en parte no es heredable puesto que se debe a la
interacción de los genotipos con el medio ambiente
1.
Autoecología: Estudia las relaciones entre un solo tipo de organismo (o de
especies aisladas) y con el medio en que vive.
2.
Sinecología: Estudia las relaciones entre diversas especies pertenecientes a
un mismo grupo y con el medio en que viven (ecosistema).
LA ECOLOGÍA
3.
Ecología de poblaciones o dinámica de poblaciones: Estudia las causas y
modificaciones de la abundancia de especies en un medio dado.
Es el estudio de las relaciones de los seres vivos con su medio ambiente (suelo,
luz, temperatura, nutrientes, etc.).
4.
Ecología aplicada; Representa la tendencia moderna de protección a la
naturaleza y el equilibrio de ésta en el medio ambiente humano rural y urbano.
Conceptos básicos de ecología
5.
Ecología de sistemas: Hace uso de los modelos matemáticos y de la
computadora para lograr la comprensión de la compleja problemática
ecológica.
TEMA 16
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Hábitat: Es el ambiente natural o lugar donde vive un organismo, una
población o una especie. Ejemplo: la corteza de un árbol, una playa arenosa,
una laguna, etc.
Población: Es un grupo de individuos de la misma especie, que ocupan un área
determinada y que procrean entre si. La población presenta diversas propiedades
que son medidas estadísticas no aplicables a los individuos y son las siguientes:
Ambiente: Conjunto de factores físicos (abióticos) y biológicos (bióticos) que
ejercen influencia sobre un determinado organismo.
A. Densidad: Es el número de individuos de la misma especie por unidad de
área o volumen, por ejemplo cinco leones por hectárea.
Nicho ecológico: Es el papel o la función que desempeña un organismo en
el ecosistema, comprende todos los aspectos de su existencia (bióticos y
abióticos) que le permiten sobrevivir, permanecer saludables y reproducirse.
B.
Individuo: En los ecosistemas se encuentran distintos organismos. Cada uno
de ellos es capaz de realizar todas las funciones vitales: nutrición,
reproducción y relaciones con el ambiente y con otros seres vivos. Cada
organismo representa un individuo, un Paramecium, un pino, un ser humano,
cada uno de éstos son individuos.
Tasa de natalidad: Es el número de individuos que nacen en una unidad de
tiempo.
C. Tasa de mortalidad: Es el número de individuos que mueren por unidad de
tiempo.
D. Tasa de migración: Es el número de individuos que se incorporan a la
población (reclutamiento) por unidad de tiempo (inmigración) o el número de
individuos que abandonan la población por unidad de tiempo (emigración).
Especie: Junto a cada individuo viven otros con características en común, en
cuanto a su forma, funciones y comportamiento. Esos organismos pertenecen
a la misma especie. Una especie es un conjunto de individuos que poseen
ciertas características semejantes. Los individuos de la misma especie
pueden reproducirse y tener hijos, que a su vez podrían dejar descendencia.
Bioma: Región terrestre grande relativamente bien delimitada, caracterizada
por el clima, suelo, vegetación y fauna similares sin importar su localización
en el planeta. Ejemplo: las sabanas, los desiertos, etc.
E.
Distribución por edad: Referido al número de individuos por edad,
comprende la etapa pre-reproductiva, reproductiva y post-reproductiva.
F.
Dispersión: Es la forma como los individuos se distribuyen en su hábitat.
Es de los siguientes tipos:
a)
81
Al azar o aleatoria: Ocurre cuando los individuos se distribuyen
independientemente de la posición de otros individuos en la población.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
No es común en la naturaleza. Ejemplo: las larvas del gorgojo contenidas
en un recipiente con harina.
5.
Depredación: Cuando una población se beneficia y la otra es afectada, existe
presa y predador, por ejemplo, el león es el predador y el antílope la presa.
b)
Conglomerado o grupos: Suele ser el resultado de atracciones mutuas
entre los individuos de la población. Ejemplo: el ser humano.
6.
c)
Uniforme: Es causada por interacciones negativas o antagónicas entre
los individuos de una población. Ejemplo: una colonia de anidación de
aves marinas.
Amensalismo: Relación en la que una de las poblaciones es inhibida y la otra
no es afectada, por ejemplo, en el bosque cuando los grandes árboles van
alcanzando su pleno desarrollo y produciendo un techo más denso de ramas
y hojas, las plantas del piso reciben cada vez menos luz solar, por lo que su
crecimiento, reproducción y supervivencia se inhibe, a estas plantas se
denomina amensales mientras que los árboles no resultan afectados.
7.
Protocooperación: Ambas poblaciones se benefician pero no son
dependientes una de la otra, cada una es capaz de sobrevivir aisladamente
pero la interacción aumenta las posibilidades de supervivencia entre ambos,
por ejemplo el cangrejo hermitaño con las anémonas de mar.
G. Potencial biótico: Es la rapidez máxima con que una población puede
aumentar en condiciones ideales. Existen dos tipos de crecimiento:
a)
Exponencial: La presentan los microorganismos, lo hacen por cortos
periodos de tiempo. Ejemplo: las bacterias.
b)
Logarítmico: La presentan organismos más grandes como las ballenas,
osos, ser humano entre otros. Tienen potenciales bióticos menores.
Comunidad: Es un conjunto de organismos de diferentes especies que
interactúan entre si, y viven en el mismo lugar.
Las comunidades son de dos clases:
Independientemente del organismo que se considere y siempre que la
población crezca a su potencial biótico, al graficar el tamaño poblacional
en función del tiempo, la forma de la curva es la misma. La única variable
es el tiempo; es decir una población de elefantes puede requerir más
tiempo que una población bacteriana para alcanzar cierto tamaño, pero
ambas poblaciones invariablemente aumentaran de manera exponencial
en condiciones ideales.
A. Comunidades mayores: Son aquellas formadas por varias poblaciones que
se relacionan entre si y que en general dependen de un solo factor que es la
luz, por ejemplo la selva amazónica.
B. Comunidades menores: Son aquellas formadas por pocas poblaciones, que
se desarrollan entre si, y que en general no dependen de un solo factor, sino
de varios, como luz, precipitación, temperatura, etc., por ejemplo un charco de
agua.
H. Adaptabilidad: Es la respuesta morfológica y fisiológica del individuo frente al
medio ambiente.
Asociaciones interespecíficas: Es la interacción entre dos especies o
poblaciones. Los principales tipos de asociación son:
Ecosistema: Es la unidad funcional básica de la ecología en donde se integran una serie
de poblaciones que actúan entre sí con el medio ambiente abiótico, los ecosistemas son
terrestres y acuáticos. El ecosistema presenta los siguientes componentes:
1.
Mutualismo: Es una relación simbiótica en la cual ambas poblaciones se
benefician, y es obligatoria, por ejemplo los líquenes.
A.
El componente abiótico: Son los factores ambientales no biológicos, tales como el
agua, la temperatura, el viento, el suelo, etc.
2.
Comensalismo: Cuando una población se beneficia y la otra no se ve
afectada, por ejemplo la rémora y el tiburón.
B.
El componente biótico: Integrado por los productores (autótrofos), consumidores
(heterótrofos) y desintegradores (hongos y bacterias).
3.
Parasitismo: Cuando una población se beneficia y la otra es afectada, por
ejemplo, la pulga y el perro. Parásito-huésped.
4.
Competencia: Generalmente una población se beneficia y la otra es
afectada. Una población elimina a la otra; en el proceso ambas sufren. Como
por ejemplo la lucha entre dos leones por hacerse de la manada.
Energía: Cadenas y redes alimenticias: En la naturaleza son raras las cadenas
alimenticias (son simples, dado que pocos organismos comen un solo tipo de otros
organismos), un modelo más realistas para el flujo de energía son las redes
alimenticias, como un complejo de cadenas alimenticias interconectadas en un
ecosistema.
82
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
A.
Contaminación biológica: Es el tipo de contaminación que requiere que un
organismo se encuentre en un substrato al que no pertenece o en uno al que si
pertenece; pero en concentraciones que exceden a las naturales. Ejemplo: bacterias,
virus, protozoarios, hongos, vegetales y otros parásitos.
B. Consumidores: Conformado por fitófagos o herbívoros, carnívoros y
omnívoros. Pueden ser de primer, segundo, tercer o cuarto orden, los de
primer orden se alimentan directamente de los productores.
B.
Contaminación física: Se debe a la presencia en un substrato dado de formas de
energía que exceden a los niveles basales. Ejemplo: La contaminación térmica, la
contaminación por ruido y la contaminación radiactiva.
C. Desintegradores: Conformado por bacterias y hongos quienes degradan las
moléculas orgánicas presentes en los restos y desechos orgánicos de todos
los miembros de la cadena alimenticia.
C.
Contaminación química: Es aquella en la cual se requiere de la acumulación de una
sustancia química definida en un substrato dado en concentraciones que excedan el
nivel basal, esta sustancia puede ser natural o sintética. Ejemplo: hidrocarburos,
metales, plaguicidas, etc.
Hay tres clases de eslabones en la cadena alimenticia:
A. Productores: Conformado por plantas, algas y bacterias, son las que inician
la cadena.
Productividad: Es la cantidad de energía convertida en compuestos orgánicos en
un tiempo dado. Puede ser:
Saneamiento ambiental: Abarca aspectos relativos al tratamiento y control de la
contaminación, y a la prevención, es decir evitar que se produzca la contaminación.
A. Productividad primaria: Es el incremento de la biomasa de los organismos
fotosintéticos. Comprende:
a)
b)
1.
Productividad primaria bruta: Es la cantidad total de fotosíntesis
(incluye la energía que se fija y que posteriormente se emplea para la
actividad fotosintética (respiración), y la producción de nuevos tejidos.
Tratamiento de aguas servidas domesticas: Es el conjunto de sistemas o procesos
empleados para devolver al agua unos niveles de calidad, previamente determinados.
Consta de:
A.
Productividad primaria neta: Es la diferencia entre la producción
primaria bruta y la biomasa consumida en la respiración. Representa la
tasa a la cual la materia orgánica se incorpora realmente en tejidos
vegetales para producir crecimiento.
Tratamiento Primario: Mediante un proceso físico o físico-químico que incluya la
sedimentación de sólidos en suspensión u otros procesos en los que la DBO
(demanda bioquímica de oxígeno) de las aguas residuales que entren se
reduzcan por lo menos en un 20% del vertido y el total reduzca por lo menos en
un 50%. El tratamiento primario está dirigido a la eliminación de la mayor parte de
materiales sólidos del agua. En esta fase se utiliza una serie de procesos físicos:
PN = PB – R
a)
Cribado, para la separación de grandes objetos flotantes en el agua.
B. La productividad secundaria: Es la velocidad de almacenamiento de
energía en los niveles de los consumidores y de los desintegradores.
b)
Desarenado o eliminación de partículas diversos (arena, tierra, guijarros,
etc.).
c)
Desengrasado o eliminación de una serie de sustancias como aceites y
grasas generalmente que debido a su menor densidad flotan en el vertido.
CONTAMINACIÓN Y SANEAMIENTO AMBIENTAL
El tratamiento primario finaliza con la adición de cloro, cuya finalidad es la
destrucción de las bacterias patógenas presentes.
Contaminación: Es cualquier alteración de las condiciones normales del medio
ambiente, que perjudicará o perjudica la vida, la salud y el bienestar humano, la
flora y la fauna. Las causas pueden ser naturales (alteración de las condiciones
normales del medio) y antropogénicas (contaminación producida por la actividad
humana).
B.
Tipos de contaminación: Conforme a la naturaleza del contaminante, se pueden
distinguir tres tipos de contaminación:
83
Tratamiento Secundario: Consiste en la eliminación de la mayor parte de la
materia orgánica presente en el efluente procedente del tratamiento primario,
para ello se emplean procesos biológicos en los cuales se reproducen
fenómenos de autodepuración natural de las aguas. Se emplean cultivos de
bacterias aeróbicas que consumen la materia orgánica. Los tratamientos
biológicos más empleados son:
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
a)
b)
c)
Fracción Inerte: Constituida por vidrios, metales, tierra, etc.
Tratamiento: Los residuos sólidos urbanos en razón de que involucran al suelo de
modo especial, se pueden tratar en las siguientes etapas:
C. Tratamiento Terciario: La mayor parte de los procesos de depuración de aguas
residuales urbanas finalizan con un tratamiento secundario, mediante el cual se
obtiene un efluente con una DBO bastante reducida.
a)
Sin embargo existe un tercer grupo de procesos que constituyen lo que
se denomina tratamiento terciario y que están encaminados a la
supresión de casi todos los contaminantes disueltos y suspendidos que
quedan tras el tratamiento secundario, para ello se emplean varios
procedimientos:
La etapa de recuperación, que permite el aprovechamiento de los residuos
sólidos urbanos en la elaboración de compost (actúa como abono, aporta
elementos nutritivos y mejora las características físicas, químicas y biológicas del
suelo).
b)
La fase de eliminación, en la cual se emplean vertederos que permiten la
deposición de los residuos sobre el terreno.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
2.
C.
Bolsas de esterilización.
Lagunas aireadas o de oxidación.
Lodos activados con bacterias, protozoos y levaduras.
3.
Coagulación seguida de filtración para la eliminación de los sólidos
en suspensión.
Adsorción sobre partículas de carbón activo.
Oxidación química con ozono o agua oxigenada para la eliminación
de sustancias orgánicas disueltas.
Precipitación del fósforo en forma de fosfatos.
Procesos de nitrificación–desnitrificación para la eliminación de
compuestos nitrogenados.
Electrodiálisis y osmosis inversa para la eliminación de iones
inorgánicos, etc.
La contaminación atmosférica proviene fundamentalmente de la contaminación
industrial por combustión y las principales causas son la generación de electricidad y el
automovilismo. También hay otras sustancias tóxicas que contaminan la atmósfera
como el plomo y el mercurio. Es importante que los habitantes de las grandes
ciudades tomen conciencia de que el ambiente ecológico es una necesidad primaria.
Existen diversos modos de evitar la contaminación del aire a saber:
A. Uso de combustibles adecuados para la calefacción doméstica e industrial.
B. Usar chimeneas con tirajes o filtros en condiciones de cumplir sus funciones.
C. Mantener los vehículos motorizados en buenas condiciones.
D. No quemar hojas o basuras, etc.
Tratamiento de residuos sólidos:
Son los residuos comúnmente conocidos como “basuras” o lo que le llaman
“residuos municipales”, los que se producen en grandes cantidades y su
disposición final involucra el uso del suelo.
Control: El control consiste en:
Están formados por el conjunto de desechos en estado sólido generados en
zonas urbanas, los residuos sólidos urbanos proceden generalmente de la
recogida domiciliaria, correspondiendo a los ayuntamientos, la gestión de los
mismos (recogida, transporte y tratamiento o eliminación).
La composición de los residuos sólidos urbanos varía en función de una serie
de parámetros, tales como: hábitos de consumo, nivel de renta, tamaño de la
población, época del año, situación geográfica, etc. A efectos de su
caracterización y gestión se pueden establecer tres fracciones dentro de los
residuos sólidos urbanos:
A.
Fracción Fermentable: Aquí se incluyen todos los restos de carácter orgánico.
B.
Fracción Combustible: Constituida por aquellos materiales capaces de arder
(papel, cartón, plásticos, maderas, textiles, etc.).
Tratamiento de la contaminación atmosférica: La contaminación atmosférica se
define como la presencia en el aire de materia o formas de energía que implican
riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza.
84
a)
Minimización de las emisiones tanto de fuentes puntuales (industriales), como
móviles (transporte o flujo vehicular).
b)
Empleo de equipos, tanto para evaluación, como filtros para el control de
partículas sólidas y gaseosas.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
2.
TEMA 17
ENERGIA Y CICLOS BIOGEOQUIMICOS
Tipos de ciclos biogeoquímicos:
1.
Tipo gaseoso: Cuando el pozo depósito es la atmósfera e hidrósfera. Ejemplo: el ciclo
del O2, CO2, N2, H2O.
2.
Tipo sedimentario: Cuando el pozo depósito es la corteza de la tierra. Ejemplo: el
ciclo del P y S.
A.
CICLO DEL AGUA
ENERGÍA
Desde el punto de vista energético, la Tierra es un sistema abierto. Para que la
vida pueda existir, la Tierra debe recibir constantemente la energía proveniente del
sol y producir salidas de energía calorífica que pasan al espacio exterior. La
energía solar mantiene todos los procesos vitales del ecosistema Tierra.
Uno de los principales ciclos de la tierra es el ciclo hidrológico, el movimiento del agua
es constante y sus rutas posibles son la evaporación y la transpiración. Se mueve
desde la atmósfera hasta la tierra, a los mares y luego, nuevamente, a la atmósfera.
Energía: Capacidad para producir trabajo.
Todos los procesos energéticos se controlan por dos leyes generales de la
termodinámica, las cuales indican las relaciones entre las diferentes formas de
energía.
La ruta principal del agua es desde la superficie de la tierra a la atmósfera, esto se
realiza bajo dos mecanismos:
1ra. Ley de la Termodinámica: O también llamada de la conservación de la
energía. Establece que “la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”,
esto es, que la cantidad total de energía, en todas sus formas, permanece
constante. Ejemplo: conversión de la energía del movimiento del agua en energía
eléctrica.
El primero de ellos es la radiación solar, que determina la evaporación del agua, la cual
se eleva a la atmósfera como vapor de agua. El principal depósito del agua es el
océano donde se realiza la mayor parte de la evaporación y en menor proporción
sobre las aguas continentales.
El otro mecanismo es el de la transpiración, sabemos que la mayor parte de tejido vivo
se compone de agua, el agua almacenada en los tejidos vegetales se difunde a través
de sus membranas y entra en la atmósfera como vapor de agua. Cuando el aire que
conduce el vapor se enfría, este se condensa en agua liquida, formando las nubes si la
condensación continua, existe una saturación lo cual determinan las precipitaciones.
2da. Ley de la Termodinámica: O también llamada de la entropía. Establece que
“siempre que la energía se transforma, tiende a pasar de una forma más
organizada y concentrada a otra menos organizada y más dispersa”. La
implicación ecológica de la segunda ley de la termodinámica, consiste en que
nunca es muy eficaz la transferencia de energía de un lugar a otro. En cada
transferencia, parte de la energía se torna tan desorganizada, o dispersa, que deja
de ser útil. Ejemplo: cuando se convierte la energía del movimiento del agua en
energía eléctrica hay una proporción de energía que se pierde en forma de calor.
B.
CICLO DEL CARBONO
El carbono es el elemento básico de los carbohidratos, grasas, proteínas, ácidos
nucleicos (ADN y ARN) y otros compuestos orgánicos, necesarios para la vida. El
ciclo del carbono se basa en el gas dióxido de carbono, que constituye solo el 0.03%
en volumen de la tropósfera, y también está disuelto en el agua.
LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: Son aquellos en los que los nutrientes,
sustancias químicas esenciales para la vida, son ciclados en todos los
ecosistemas. Es decir los diversos nutrientes se mueven del medio ambiente a los
seres vivos y de estos nuevamente al medio ambiente. Estos ciclos son dirigidos
directa o indirectamente, por la energía del sol y por la gravedad.
El ciclo del Carbono atraviesa diversas etapas en la naturaleza, desde la fotosíntesis
en las plantas con la transformación de CO2 y el H2O en la elaboración de sustancias
orgánicas que le servirán a los productores y de los cuales dependerán los demás
niveles tróficos, llegando al mecanismo de la respiración, todas esas actividades
generan CO2 inclusive en microorganismos como las bacterias, que participan en la
degradación de la celulosa.
Todo ciclo consta de dos compartimientos:
1.
Pozo de intercambio o de ciclo: Es el compartimiento pequeño y de mayor
actividad. Es biótico.
Pozo depósito: Es el compartimiento grande, de movimiento lento y, generalmente
no biótico.
85
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
e)
C. CICLO DEL NITRÓGENO
Los organismos requieren nitrógeno en varias formas químicas para sintetizar
proteínas, ácidos nucleicos (como ADN y ARN) y otros compuestos orgánicos
que contienen nitrógeno, el depósito de nitrógeno más grande es la
tropósfera, debido a que aproximadamente el 80% de N2 se encuentra en
estado gaseoso; sin embargo, esta forma abundante de nitrógeno, no puede
ser utilizada directamente como nutriente por los vegetales o animales
multicelulares. Por fortuna, el gas nitrógeno, es convertido en compuestos
iónicos solubles en agua que contienen iones nitrato (NO3 ) e iones amonio
+
(NH 4 ), que son tomados por las raíces de las plantas como parte del ciclo del
nitrógeno. Este ciclo comprende cinco etapas definidas:
a)
•
b)
c)
d)
D. CICLO DEL FÓSFORO
El fósforo es un nutriente esencial para vegetales y animales. Forma parte de
las moléculas de ADN, que llevan información genética; moléculas de ATP y
ADP, que almacenan energía química para el uso de los organismos en la
respiración celular, ciertas grasas de las membranas que envuelven las
células animales y vegetales, y los huesos y dientes de los animales.
El ciclo del fósforo pasa por diferentes pasos como mineralización, el
almacenamiento, el recambio en el reservorio del humus y su fijación química
en el suelo. El deposito principal del fósforo son las rocas sedimentarias; el
ciclo no posee una fase gaseosa importante por lo tanto su circulación es
lenta. El ciclo se inicia con los fosfatos disueltos, las plantas lo absorben a
través de sus raíces y se incorporan a todas sus células, los animales
obtienen el fósforo mediante la ingestión de vegetales. Cuando mueren los
animales y las plantas, o cuando excretan sus productos de desecho, las
bacterias fosfatizantes degradan los compuestos orgánicos muertos y, los
transforman en fosfatos inorgánicos disueltos con lo cual se compone el ciclo
básico. En este último proceso pueden intervenir las bacterias Clostridium
butiricum y Escherichia coli.
Fijación: Proceso por el cual el nitrógeno atmosférico baja a la corteza
terrestre transformándose en amoniaco (NH3) o nitrato (NO3 ) Esta
fijación puede ser:
•
Electroquímica: Son las tempestades atmosféricas (tormentas,
rayos, etc.) las encargadas de fijar el nitrógeno.
Biológica: Lo realizan los seres vivos: Bacterias como Rhizobium,
Clostridium, Azotobacter, Anabaena y Noctoc. La mayor parte de la
fijación es biológica.
-
Asimilación: Es la absorción del nitrato (NO3 ) o el amoniaco (NH3) (o
ambos) por parte de las plantas a través de sus raíces, las que lo
incorporan metabólicamente para formar proteínas y ácidos nucleicos.
Siendo las plantas el primer nivel trófico, son el alimento de los animales
y de esta forma pasa el nitrógeno a éstos.
La agricultura intensiva agota rápidamente los depósitos disponibles de
fosfatos disueltos, esto limita seriamente la fertilidad de la tierra, actualmente
el hombre extrae los fosfatos insolubles y los emplea como fertilizantes es
decir usa fosfatos artificialmente deslavados. Así mismo ha aprendido a
utilizar los peces y desechos animales, como fertilizantes que devuelven al
suelo fosfatos.
Amonificación: Es la conversión realizada por bacterias y hongos
descomponedores sobre los cadáveres y productos de desecho de
productores y consumidores en amoniaco. El amoniaco producido entra
en el ciclo del nitrógeno y queda disponible una vez más para los
procesos de nitrificación y asimilación.
E.
•
CICLO DEL OXÍGENO
En la atmósfera existe aproximadamente un 20% de oxígeno gaseoso que es
usado para la respiración, en las variadas industrias, o en fenómenos
naturales como las oxidaciones. A pesar de este uso, el oxígeno permanece
constante en la atmósfera gracias al ciclo del mismo.
Nitrificación: Proceso que convierte el amoniaco (NH 3) en nitrato (NO3-),
ocurre en dos etapas:
•
-
Desnitrificación: Es la transformación de nitrato (NO3 ) en nitrógeno
atmosférico (N2) que pasa al aire. Este proceso lo realizan bacterias
desnitrificantes del género Pseudomonas.
La Nitrosación, que es la transformación del amoniaco en nitrito.
Acción quimiosintética realizado por bacterias del género
Nitrosomonas y Nitrococcus
Durante la respiración celular, se consume oxígeno y se elimina H2O y CO2 a
la atmósfera. El H2O es tomada por la planta (raíces) y durante la fase
luminosa de la fotosíntesis se descompone en hidrógeno y oxígeno; este
vuelve a la atmósfera.
La Nitración que es la transformación de nitrito en nitrato, realizado
por bacterias del género Nitrobacter.
86
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
La seudomembrana que se forma en la difteria puede bloquear el paso del aire
y la muerte se debe habitualmente a una combinación de los efectos de la
asfixia y de la destrucción de tejidos por la exotoxina.
TEMA 18
ENFERMEDADES
3.
Las enfermedades son cambios estructurales y funcionales de las células, tejidos
y órganos ocasionando diversos trastornos en el organismo.
Las enfermedades son cambios estructurales y funcionales de las células, tejidos
y órganos, ocasionando diversos transtornos en el organismo.
Los síntomas solo aparecen cuando el patógeno se multiplica en el intestino
(por lo cual los síntomas solo aparecen varios días después de haber comido el
alimento contaminado). Los síntomas de la salmonelosis incluyen la aparición
repentina de dolor de cabeza, escalofríos, vómitos y diarrea, seguidos de fiebre
que dura unos cuantos días.
Tipología de las enfermedades
Las enfermedades pueden ser producidas por bacterias, virus, platelmintos, nemátodos y
hongos, siendo importante considerar el agente infeccioso (organismo que produce la
enfermedad), y el agente vector y el tratamiento o prevención.
A.
Prácticamente todas las especies de Salmonella son patógenas para las
personas; una de ellas S. typhi, causa la grave enfermedad humana que es la
fiebre tifoidea y otro pequeño número de especies transmitidas por los
alimentos causan gastroenteritis.
Principales enfermedades causadas por bacterias:
1.
2.
Fiebre tifoidea: Conocida como salmonelosis o infección alimentaría. La
enfermedad se produce por productos fabricados con huevos crudos, tales
como la mayonesa, los pasteles con crema, los merengues, las empanadas,
ponche y las salchichas.
4.
Cólera: Es una enfermedad diarreica producida por la bacteria Vibrio cholerae un
bacilo curvado Gram negativo, que se transmite casi exclusivamente a través del
agua contaminada. La enterotoxina del cólera produce una diarrea que pone en
peligro la vida, pues puede llevar a una deshidratación y a la muerte si al paciente
no se administra una terapia a base de líquidos y electrolitos. Después de la
ingestión de un inoculo sustancial, las células de Vibrio cholerae se acomodan en
el intestino delgado, se adhieren firmemente al epitelio, crecen y liberan
enterotoxina, ésta, causa una enorme pérdida de fluidos: (20 litros por día no es
raro en un caso fulminante de cólera). Una terapia de reemplazamiento de líquidos
por vía oral o intravenosa es el principal medio de tratamiento. El control del cólera
depende de medidas higiénicas satisfactorias, especialmente en el tratamiento
de las aguas residuales y en la depuración del agua de bebida. El cólera
también se transmite a través de los alimentos contaminados con restos fecales.
Tuberculosis: Es una de las enfermedades infecciosas más frecuentes en el
hombre, el agente etiológico es una bacteria, el bacilo Mycobacterium
tuberculosis (bacilo de Koch). Se transmite principalmente por medio del esputo
de las personas infectadas y por la ingestión de leche y derivados no
pasteurizados procedentes de animales infectados. Generalmente se desarrolla
en los pulmones.
Los individuos con casos activos de tuberculosis pueden dispersar la
enfermedad, simplemente tosiendo sobre individuos no infectados. Debido a
que la tuberculosis es sumamente contagiosa, los pacientes con tuberculosis
deben hospitalizarse en habitaciones con presión negativa, además de que el
personal sanitario que tiene contacto con los pacientes debe ir con mascarilla
especialmente ajustada a su cara y con filtro de calidad para evitar el paso de
Mycobacterium tuberculosis presente en los esputos o en partículas de polvo.
Dipteria: Es una enfermedad infecciosa de la infancia, es causada por una
bacteria Gram positiva, el bacilo Corynebacterium diphteriae (Klebs-Loffler),
ataca selectivamente a las vías respiratorias penetrando en la mucosa, libera
una exotoxina que produce necrosis del epitelio acompañado de la producción
masiva de un denso exudado fibrinopurulento, el contagio es directo y se
produce por las secreciones de los gérmenes. Penetra en el cuerpo por la vía
respiratoria, alojándose en la garganta y en las amígdalas. La respuesta
inflamatoria de los tejidos de la garganta a la infeccción, da como resultado la
formación de una lesión llamada seudomembrana que esta formada por
células del hospedador dañadas y células de C. diphteriae, la toxina diftérica es
la neuraminidasa.
5.
87
El tétano: Es una enfermedad bacteriana causada por el bacilo Clostridium
tetani. Se transmite por contacto con tierras contaminadas con esporas y que
penetra por las heridas, quemaduras, suturas quirúrgicas, etc., o por la
inoculación de éstas mediante astillas o clavos. Libera una potente neurotoxina
llamada Tetanospasmina que produce espasmos tónicos y crónicos
dolorosos de los maseteros (trismo) y músculos del cuello, pero a
menudo afecta a otros músculos. El periodo promedio de incubación dura
6 días pero puede prolongarse hasta tres semanas. Los reflejos son
exagerados y es común la rigidez de los músculos abdominales, la
retención de orina y la constipación.
_________________________________________________________________BIOLOGÍA_________________________________________________________________
6.
La tos convulsiva: Llamada también tos ferina o coqueluche, es una
enfermedad respiratoria altamente infecciosa, observada en los niños de
menos de un año de edad. El causante es una pequeña bacteria, el
cocobacilo gram negativo aerobio estricto Bordetella pertussis.
tracto respiratorio, ya que estos virus se transmiten fundamentalmente
por la ruta respiratoria.
El hombre es el único reservorio del virus de la gripe humana, se
transmite de persona a persona a través del aire, principalmente en
gotitas expelidas al toser y al estornudar. El virus infecta las membranas
mucosas del tracto respiratorio superior y ocasionalmente invade los
pulmones. Los síntomas incluyen una fiebre baja durante 3 a 7 días,
produce escalosfríos, fatiga, dolor de cabeza y dolor generalizado. La
recuperación suele ser espontánea y rápida.
El organismo ataca al tracto respiratorio superior, originando daño a los
tejidos. Bordetella pertussis produce además una endotoxina que también
puede inducir algunos de los síntomas de la tos ferina. Clínicamente la tos
ferina se caracteriza por una tos violenta y recurrente que dura
habitualmente seis semanas.
B. Principales enfermedades causadas por virus:
1.
2.
3.
Debemos destacar que la gripe AH1N1 en los seres humanos y que se conoce
popularmente como gripe porcina o influenza porcina, aparentemente no es
provocado por un virus exclusivo de gripe porcina. Su causa es una nueva cepa
de virus de gripe AH1N1 que contiene material genético combinado de una cepa
de virus de gripe humana, una cepa de virus de gripe aviar, y dos cepas
separadas de virus de gripe porcina. Los orígenes de esta nueva cepa son
desconocidos y la Organización Mundial de Sanidad Animal (OIE), informa que
esta cepa no ha sido aislada directamente de cerdos. Se transmite con
mucha facilidad entre seres humanos, debido a una habilidad atribuida a
una mutación aún por identificar, y lo hace a través de la saliva, por vía
aérea, por el contacto estrecho entre mucosas o mediante la transmisión
mano-boca debido a manos contaminadas.
Varicela: La varicela o viruela loca es una enfermedad común de la
infancia, causada por un virus de la Familia Herpesviridae,
concretamente por el herpesvirus humano 3. Se trata de un virus con
DNA de doble cadena lineal. La varicela es muy contagiosa y se
transmite por gotitas de saliva, especialmente cuando individuos
susceptibles están en contacto. El virus penetra en el aparato
respiratorio, se multiplica y rápidamente se disemina a través del torrente
sanguíneo, dando como resultado un exantema máculo-papular que
cicatriza rápidamente y raramente deja cicatrices desfigurantes. El virus
de la varicela puede permanecer latente en células nerviosas, durante
años sin demostrar síntomas aparentes. Ocasionalmente, el virus emigra,
desde este reservorio a la superficie de la piel, causando una dolorosa
erupción cutánea conocida como herpes zóster que se manifiesta
preferentemente en individuos inmunodeprimidos o en ancianos.
4.
Parotiditis infecciosa: Llamada también paperas. El virus al género
Rubulavirus, de la Familia Paramyxoviridae.
El virus se dispersa a través de gotitas transportadas por el aire y la
enfermedad se caracteriza por una inflamación de las glándulas salivales,
que conduce a un hinchamiento de las mandíbulas y del cuello. El virus se
dispersa por el torrente sanguíneo y puede infectar otros órganos,
incluidos el cerebro, los testículos y el páncreas. La respuesta inmunitaria
del hospedador produce anticuerpos contra las proteínas de la superficie
del virus y esto, generalmente conduce a una rápida recuperación.
El Sarampión: El virus del sarampión pertenece al género Morbillivirus
de la Familia Paramyxoviridae. Se trata de un virus con RNA
monocatenario. Causa en la infancia una enfermedad altamente
infecciosa, caracterizada por goteo nasal, enrojecimiento de los ojos, tos
y fiebre. Penetra en la nariz y la garganta a través del aire y rápidamente
produce una viremia sistémica. A medida que progresa la enfermedad, la
fiebre y la tos se intensifican y aparece un exantema. En la mayoría de
los casos dura entre 7 y 10 días. Como consecuencia del sarampión
pueden presentarse una serie de complicaciones, incluidas una infección
del oído interno, neumonía y, en casos raros una encefalomielitis
sarampionosa que puede causar alteraciones neurológicas y una forma
de epilepsia que tiene una tasa de mortalidad de casi el 20%.
5.
Influenza: Llamada gripe del hombre, es causada por un virus RNA
monocatenario de la Familia Ortomixovirus. El término mixo indica que
estos virus establecen relación con el mucus o viscosidad de las
superficies celulares, este mucus es el de las membranas mucosas del
88
Poliomielitis o parálisis infantil: Se transmite por contacto directo
mediante la relación estrecha fecal-oral, en los sitios donde existen
diferencias sanitarias, el periodo de incubación es de 7 a 14 días para los
casos paralíticos, con límites notificados de 3 a 35 días. Es una
enfermedad febril aguda transmitida por el Poliovirus hominis. Los
síntomas iniciales son fiebre, debilidad muscular e hiporreflexia. La
poliomelitis paralítica es una manifestación grave de la enfermedad y se
caracteriza por una parálisis flácida de las extremidades, como resultado
de las lesiones provocadas en las neuronas motoras inferiores.
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6.
La rabia: Es una enfermedad producida por un virus con RNA
monocatenario, de la Familia Rhabdovirus, que ataca al sistema nervioso
central de la mayoría de los animales de sangre caliente y que, si no se
trata, invariablemente conduce a la muerte. Este virus penetra al cuerpo a
través de la mordedura de un animal rabioso, el virus se multiplica en el
sitio de inoculación y luego se desplaza al sistema nerviosos central. El
periodo de incubación antes de que aparezcan los síntomas es
sumamente variable, dependiendo del tamaño, localización y profundidad
de la herida causada por la mordedura, así como el número de partículas
víricas transmitidas a la herida. En los perros el periodo de incubación es,
por término medio, de 10-14 días. En las personas pueden transcurrir
hasta nueve meses antes de que aparezcan los síntomas. El virus
prolifera en el cerebro (especialmente en el tálamo e hipotálamo), se
caracteriza por una sensación de angustia, fiebre, malestar general. La
enfermedad evoluciona hasta la aparición de parálisis con espasmo de
los músculos de la deglución cuando se intenta tragar, lo que provoca
miedo al agua (hidrofobia), luego surge delirio y convulsiones. Louis
Pasteur desarrollo la primera vacuna antirrábica. Hoy se dispone de
vacunas antirrábicas efectivas tanto para animales como para personas.
El tratamiento de una persona infectada, antes de que aparezcan los
síntomas, casi siempre tiene éxito en la prevención de la rabia.
excoriaciones de la piel o atravesando directamente la mucosa ocular,
nasal o bucal. La enfermedad presenta tres periodos de evolución: un
periodo agudo o de comienzo que dura alrededor de 20 a 30 días
caracterizado por la presencia de fiebre, escalosfríos, dolor de cabeza y
de los músculos del cuerpo, malestar general e inapetencia; un periodo
de latencia el que se presenta después del primer mes de haber
contraído la enfermedad, este periodo puede durar años y durante ese
tiempo no se presentan síntomas y un periodo crónico que por lo general
es una manifestación tardía de la infección en donde las manifestaciones
más evidentes están relacionadas directamente con el corazón; siendo
los síntomas más comunes: grado variable de insuficiencia cardiaca,
palpitaciones, dolores del área cardiaca, dolor en la zona hepática y
sobre todo manifestaciones típicas que se observan en el
electrocardiograma, aunque no haya síntomas clínicos.
3.
Hidatidosis o Quiste hiatídico: La hidatidosis se adquiere cuando se
ingieren huevos de céstodos de Echinococcus granulosus (platelminto),
propio de perros y otros animales carnívoros. Estos huevos dan origen a
larvas en el intestino humano, las cuales por vías sanguíneas se localizan
en cualquier órgano y forman el quiste hidatídico. La invasión se hace
preferentemente al hígado y pulmones; puede observarse también en el
bazo, corazón, cerebro o en cualquier otro sitio. Los síntomas son fiebre,
pérdida de peso, anemia, astenia, eosinofilia y leucocitosis. Se transmiten
por la transferencia de la mano a la boca, de los huevos de la Tenia
provenientes de perros u ovinos y también por alimentos y aguas
contaminadas. El periodo de incubación es variable y va de meses hasta
varios años, según el número y el sitio de los quistes y la rapidez con que
se desarrollan. A las personas con hidatidosis, mediante tratamiento
quirúrgico se les puede extirpar los quistes aislados.
4.
Oxiuriasis: Son las lombrices intestinales. Afectan en todo el mundo a
millones de personas, principalmente niños. Es producida por el parásito
Enterobius vermicularis, llamado comúnmente oxiurus, es un gusano
aproximadamente de 1 cm de longitud. Sus huevos son tan pequeños
que vuelan como el polvo adheriéndose electroestáticamente a cualquier
tipo de superficie, estos gusanos viven en el intestino, donde causan
infestaciones graves, transtornos intestinales y una debilidad general que
puede disminuir la resistencia a otras enfermedades más graves. La
infección generalmente se termina por si misma a menos que ocurra una
reinfección. Esta es muy posible, por que durante la noche los oxiuros
hembras migran hasta el ano del huésped para poner los huevos,
causando entonces picazón. Al rascarse se contaminan los dedos y el
niño se reinfecta rápidamente.
C. Principales enfermedades causadas por parásitos
1.
2.
Amebiasis: Es una enfermedad parasitaria ocasionada por el protozoario
Entamoeba histolytica, que es una ameba anaeróbica, los trofozoitos
carecen de mitocondrias y producen quistes. Se transmite a las personas,
principalmente a través del agua contaminada y ocasionalmente por los
alimentos. La germinación de los quistes tiene lugar en el intestino y las
células crecen sobre y dentro de las células de la mucosa intestinal. El
crecimiento continuado conduce a una ulceración de la mucosa intestinal,
causando diarrea y fuertes calambres intestinales. La diarrea es
reemplazada por una situación denominada disentería, caracterizada por
el paso de exudados intestinales, sangre y mucus. Si no se trata, los
trofozoitos pueden emigrar al hígado, a los pulmones y al cerebro. El
crecimiento en estos tejidos puede producir abscesos y otros daños en
los tejidos.
Chagas: La enfermedad de Chagas o Tripanomiasis humana es una
parasitosis producida por el protozoo flagelado Trypanosoma cruzi,
hematófilo pero que se reproduce en los tejidos. Se transmite entre los
diversos hospedadores animales, mamíferos silvestres y domésticos a
sus congéneres por el insecto Triatoma infestans “chirimacha”. Los
parásitos infectantes salen en las deyecciones del vector y pueden
introducirse al organismo a través del orificio de la picadura, heridas o
89
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5.
La malaria: La malaria o paludismo es una enfermedad causada por
diferentes especies de protozoos del género Plasmodium (P. vivax, P.
malariae, P. ovale y P. falciparum). Su transmisión se hace por la
picadura de un mosquito, la hembra del Anopheles, que se alimenta de
sangre, por transfusión de sangre de un donante infectado y por el uso de
jeringas usadas. Se caracteriza por la presencia de escalofríos, fiebre y
sudoración asociados a anemia (ataque de glóbulos rojos), leucopenia y
esplenomegalia.
uterino a menudo con secreción de pus. Neisseria gonorrhoeae muere
rápidamente al secarse con la luz del sol y con la luz ultravioleta.
A pesar de la facilidad con la que se puede curar la gonorrea la incidencia
de infecciones gonocócicas permanece relativamente elevada por las
siguientes razones: a) No existe inmunidad adquirida y por tanto es
posible una reinfección repetida, b) El uso de anticonceptivos orales
altera el ambiente de la mucosa local a favor del patógeno y c) Los
síntomas en la mujer son tan leves que la enfermedad puede pasar
desapercibida y una mujer promiscua infectada puede servir de reservorio
para la infección de muchos hombres.
Debido a la pérdida de eritrocitos, el paludismo generalmente produce
anemia, así como un agrandamiento del bazo.
3.
Aunque los derivados de la quinina son efectivos para tratar los casos de
paludismo humano, debido a la alternancia obligatoria de hospedadores,
una manera ideal para efectuar el control del paludismo, es eliminando el
mosquito Anopheles, para esto existen dos formas: a) Destrucción del
hábitat drenando los pantanos y terrenos semejantes en los que se
aparea el mosquito y b) Eliminación del mosquito con insecticidas.
La sífilis: Es una enfermedad causada por una bacteria del tipo
espiroqueta llamada Treponema pallidum que tiene la forma de un espiral
y que goza de gran movilidad. Se adquiere por contacto sexual o por
transmisión a través de la placenta al feto. Tiene tres estadios:
a.
Primer estadio, al comienzo de la infección puede notarse una
herida o llaga en los genitales que es denominada como el chancro
sifilítico, que no produce dolor y que aparece entre las dos y doce
semanas contadas a partir de la fecha de contagio.
b.
Segundo estadio, se presentan erupciones o granos en todo el
cuerpo acompañados de fiebre no muy alta de carácter irregular, así
mismo dolores de huesos, cabeza y de articulaciones con sensación
de debilidad debido a una creciente anemia.
c.
Tercer estadio, La bacteria en el último grado empieza a dañar
gravemente los órganos principales del cuerpo humano,
especialmente hígado, huesos, arterias, venas y sistema nervioso
central. Si afecta al sistema nervioso recibe el nombre de
neurosífilis y cuando la lesión es extensa produce pérdida de la
memoria y alteraciones de la personalidad que varían desde la
irritabilidad a las alucinaciones, produciendo finalmente la muerte.
D. Enfermedades venéreas
1.
Chancroide: Es una enfermedad infecciosa producida por una bacteria,
el bacilo de Ducrey o Haemophilus ducreyi. El bacilo es incapaz de
atravesar la piel, por eso es necesario que exista alguna grieta o
escoriación para que se pueda producir la infección. La incubación dura
de 6 a 7 días, al cabo de los cuales se presenta en el sitio de contagio
una úlcera profunda, redondeada, de base blanda, que rápidamente
supura.
Su transmisión es por contacto sexual con las secreciones de las lesiones
abiertas y pus de bubones. En las personas infectadas puede haber
autoinoculación en sitios extragenitales. La promiscuidad sexual y el
desaseo son factores que favorecen la transmisión.
2.
La gonorrea: Es una enfermedad infecciosa aguda provocada por la
bacteria Neisseria gonorrhoeae (gonococo de Neisser), transmitida casi
exclusivamente por contacto sexual o durante la salida del feto por el
canal del parto (oftalmia, que es una infección en los ojos de los
neonatos).
4.
En el hombre se presenta una uretritis con formación de pus y micción
dolorosa, el proceso puede extenderse hasta la próstata y el epidídimo y
en la mujer la infección se propaga de la uretra a la vagina y el cuello
90
EL SIDA: El Síndrome de Inmuno Deficiencia Adquirida (SIDA), es una
enfermedad que deprime el Sistema Inmunológico, especialmente la
inmunidad mediada por células, dejando al paciente con una
predisposición a contraer enfermedades oportunistas. El virus que
produce el SIDA es el Virus de la Inmuno Deficiencia Humana (VIH). Las
personas infectadas sufren una breve enfermedad de tipo gripal, con
escalosfríos y fiebre; pero el sistema inmunitario fabrica anticuerpos
contra el virus y el número de células T4 se recupera hasta un número
casi normal.
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A lo largo de los 10 años siguientes, el virus va destruyendo lentamente
la población de células T4, cuando las respuestas inmunitarias se
debilitan, los pacientes desarrollan ciertas enfermedades indicadoras
(enfermedades que son raras entre la población general; pero frecuentes
en los pacientes con SIDA) como la neumonía producida por el hongo
Pneumocystis carinii, el sarcoma de Kaposi, que es un tumor raro que se
origina en las células endoteliales de los vasos sanguíneos y produce
unas lesiones cutáneas indoloras violáceas o pardas, que parecen
hematomas.
Además de la neumonía por Pneumocystis carinii, los enfermos de SIDA
son susceptibles a la tuberculosis, diarreas persistentes, perdida de peso,
fiebre y fatiga. El virus se transmite al tener relaciones sexuales con una
persona infectada con el SIDA, sin protección (condón) a través del
contacto sexual, ya sea vaginal, rectal u oral; por el uso de agujas
contaminadas por el virus (VIH) a través de transfusiones de sangre, al
inyectarse drogas y transmisión de madre a feto, durante el embarazo, el
parto o durante la lactancia.
A la actualidad no existe cura efectiva para el SIDA, pero se deben tomar
en cuenta las siguientes recomendaciones:
•
Evitar el contacto de la boca con el pene, la vagina o el recto.
•
Evitar las actividades sexuales que puedan causar cortes o desgarros en
los revestimientos del recto, pene o vagina.
•
Evitar las actividades sexuales con individuos de alto riesgo
(prostitutas, homosexuales o bisexuales y los consumidores de
drogas por vía intravenosa).
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