FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS RED NACIONAL UNIVERSITARIA UNIDAD ACADÉMICA DE SANTA CRUZ Facultad de Ciencias Agrícolas y Pecuarias Veterinaria y Zootecnia PRIMER SEMESTRE SYLLABUS DE LA ASIGNATURA DE HISTOLOGÍA Y EMBRIOLOGÍA Elaborado por: Dr. Simón T. Gamarra Schleien Gestión Académica I/2013 U N I V E R S I D A D D E 1 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS UDABOL UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA Acreditada como PLENA mediante R.M. 288/01 VISIÓN DE LA UNIVERSIDAD Ser la universidad líder en calidad educativa. MISIÓN DE LA UNIVERSIDAD Desarrollar la educación Superior universitaria con calidad y competitividad al servicio de la sociedad Estimado(a) estudiante: El Syllabus que ponemos en tus manos es el fruto del trabajo intelectual de tus docentes, quienes han puesto sus mejores empeños en la planificación de los procesos de enseñanza para brindarte una educación de la más alta calidad. Este documento te servirá de guía para que organices mejor tus procesos de aprendizaje y los hagas mucho más productivos. Esperamos que sepas apreciarlo y cuidarlo. Aprobado por: Fecha: Febrero de 2013 . U N I V E R S I D A D D E 2 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS SYLLABUS I. Asignatura: Histología y Embriología Código: VET-102 Requisito: Ninguno Carga Horaria: 80 horas Horas Teóricas: 40 horas Horas Prácticas: Créditos: 40 horas 4 OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA. Utilizar correctamente el microscopio. Realizar la técnica histológica en tejidos. Conocer la función de todos los componentes celulares. Diferenciar la función y estructura microscópica de los tejidos fundamentales. Conocer el desarrollo del embrión desde la fecundación hasta la formación de los sistemas y órganos. II. PROGRAMA ANALITICO DE LA ASIGNATURA. UNIDAD I: TECNICA HISTOLOGICA. 1. Introducción. 1.1. Instrumentos de análisis: 1.2. Microscopio ocular. 1.2.1. Uso y cuidado del microscopio. 1.2.2. Microscopio de campo claro. 1.2.3. Microscopio de contraste de fase 1.2.4. Microscopio de campo oscuro. 1.2.5. Microscopio de fluorescencia. 1.2.6. Microscopio de barrido confocal. 1.2.7. Microscopio de luz ultravioleta. 1.2.8. Microscopio de polarización. 1.2.9. Microscopio de interferencia. 1.2.10. Microscopía electrónica. 1.2.10.1. Desarrollo de la microscopía electrónica. 1.2.10.1.1. Microscopio electrónico de transmisión. 1.2.10.1.2. Microscopio electrónico de barrido. 1.2.11. Microespectrofotometría de Feulgen. 1.2.12. Autorradiografía. 1.2.13. Historradiografía. 1.2.14. Dibujo y fotomicrografía. 1.2.15. Microfluoroscopía y microespectrofluoroscopía. 1.2.16. Difracción de rayos X. 1.3. Técnica histológica: 1.3.1. Métodos vitales. 1.3.2. Cultivos de tejidos. 1.3.3. Métodos post-vitales. 1.4. Poder de penetración y difusión. 1.5. Fijadores. U N I V E R S I D A D D E 3 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS 1.6. 1.6.1. 1.6.2. 1.7. 1.8. 1.8.1. 1.8.2. 1.8.3. Inclusión. Método de parafina. Método de celoidina. Microtomía. Coloración y clasificación de los métodos de coloración: Teoría. Técnica. Montaje de las láminas. UNIDAD II: CITOLOGIA. 2. Definición de citología. 2.1. Constitución físico-química de la célula: 2.1.1. Componentes inorgánicos. 2.1.2. Componentes orgánicos. 2.2. Citoplasma fundamental y retículo endoplasmático: 2.2.1. Ribosomas. 2.2.2. Membrana plasmática. 2.3. Citoplasma figurado: 2.3.1. Organoides. 2.4. Carioplasma o núcleo: 2.4.1. Membrana nuclear. 2.4.2. Cromatina. 2.4.3. Nucléolo. 2.4.4. Jugo nuclear. 2.5. División celular: 2.5.1. Cromosomas. 2.5.2. Mitosis 2.5.3. Interfase. 2.5.4. Meiosis. 2.6. Movimientos celulares: 2.6.1. Movimiento amiboideo. 2.6.2. Fagocitosis. 2.6.3. Pinocitosis. 2.6.4. Cilios y flagelos. 2.7. Secreción y ciclo secretor: 2.7.1. Células secretoras y glandulares. 2.8. Envejecimiento y muerte de las células. UNIDAD III: HISTOLOGIA GENERAL – TEJIDOS. 3. Definición de Histología. 3.1. Generalidades y clasificación de los tejidos. 3.2. Tejido Epitelial o epitelio: Clasificación y estructura microscópica. 3.2.1. Epitelio escamoso simple. 3.2.2. Epitelio cúbico simple. 3.2.3. Epitelio prismático simple. 3.2.4. Epitelio prismático pseudoestratificado. 3.2.5. Epitelio escamoso estratificado. 3.2.6. Epitelio cúbico estratificado. 3.2.7. Epitelio prismático estratificado. 3.2.8. Epitelio de transición. 3.2.9 Características especiales. 3.3. Glándulas. 3.3.1. Clasificación general. 3.3.2. Caracteres morfológicos 3.3.3. Glándulas simples. 3.3.4. Glándulas compuestas. 3.3.4.1. Parénquima. U N I V E R S I D A D D E 4 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS 3.3.4.2. Estroma. 3.3.5. Tipos de unidades secretoras. 3.3.6. Modos de secreción. 3.3.7. Células mioepiteliales. 3.4. Tejidos Conectivo (conjuntivo) y de sostén: 3.4.1. Clasificación. 3.4.2. Tejido conectivo embrionario. 3.4.2.1. Mesénquima. 3.4.2.2. Tejido conectivo gelatinoso. 3.4.3. Tejidos conectivo adulto y de sostén. 3.4.3.1. Fibras del tejido conectivo 3.4.3.1.1. Fibras colágenas. 3.4.3.1.2. Fibras reticulares. 3.4.3.1.3. Fibras elásticas. 3.4.4. Origen de las fibras del tejido conectivo. 3.4.4.1. Sustancia fundamental. 3.4.4.2. Tejido conectivo adulto. 3.4.4.2.. Tejido conectivo reticular. 3.4.4.2.2. Tejido conectivo adiposo. 3.4.4..2.1. Tejido adiposo blanco. 3.4.4.2.2.2.Tejido adiposo pardo. 3.4.4.2.3. Tejido conectivo laxo. 3.4.4.2.3.1.Células fijas del tejido conectivo. 3.4.4.2.3.1.1. Fibroblastos. 3.4.4.2.3.1.2. Pericitos. 3.4.4.2.4. Células libres del tejido conectivo laxo. 3.4.4.2.4.1. Macrófagos. 3.4.4.2.4.2. Células cebadas. 3.4.4.2.4.3. Células plasmáticas. 3.4.4.2.4.4. Cromatóforos. 3.4.4.2.4.5. Otras células libres. 3.4.4.2.5. Fibras del tejido conectivo laxo. 3.4.4.2.6. Sustancia fundamental del tejido conectivo laxo. 3.4.4.2.7. Tipos especiales de tejico conectivo laxo. 3.4.4.2.8. Tejido conectivo denso irregular. 3.4.4.2.9. Tejido conectivo denso regular. 3.4.4.2.9.1. Tejido tendinoso. 3.4.4.2.9.2. Ligamentos elásticos. 3.5. Tejido de sostén adulto. 3.5.1. Tejido Cartilaginoso o cartílago. 3.5.1.1. Cartílago hialino. 3.5.1.1.1. Desarrollo. 3.5.1.1.2. Estructura microscópica. 3.5.1.1.3. Nutrición. 3.5.1.2. Cartílago elástico. 3.5.1.3. Fibrocartílago. 3.6. Tejido Óseo. 3.6.1. Caracteres morfológicos y funcionales. 3.6.2. Estructura macroscópica. 3.6.3. Tipos de preparaciones histológicas. 3.6.4. Estructura microscópica. 3.6.5. Osteogénesis. 3.6.5.1. Osificación intramembranosa. 3.6.5.1.1. Hueso compacto. 3.6.5.1.2. Resorción. 3.6.5.2. Osificación endocondral. 3.6.5.2.1. Centro primario de osificación. U N I V E R S I D A D D E 5 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS 3.6.5.2.2. 3.6.5.2.3. 3.6.5.2.4. 3.6.5.2.5. 3.6.5.2.6. 3.6.5.3. 3.6.6. 3.6.6.1. 3.6.6.2. 3.7. 3.7.1. 3.7.2. 3.7.3. 3.8. 3.8.1. 3.8.2. 3.8.3. 3.8.4. 3.8.5. 3.8.6. 3.9. 3.9.1. 3.9.2. 3.9.3. 3.10. 3.10.1. 3.10.2. 3.10.3. Centros secundariois de osificación. Zona de crecimiento. Establecimiento de los sistamas de Havers. Crecimiento en anchura de los huesos. Remodelado del hueso. Reparación de fracturas. Articulaciones. Sinartrosis. Diartrosis. Médula Ósea. Médula ósea de conejo. Médula ósea de conejo inyectada con tinta china. Extendido de médula ósea humana. Sangre. Plasma sanguíneo. Elementos figurados. Glóbulos rojos o hematíes. Glóbulos blancos o leucocitos. Plaquetas sanguíneas. Recuento globular. Tejido Muscular. Tejido muscular liso. Tejido muscular estriado. Tejido muscular cardíaco. Tejido Nervioso. Células nerciosas o neuronas. Fibras nerviosas. Neuroglia. UNIDAD IV: EMBRIOLOGIA VETERINARIA. 4. Definición de Embriología. 4.1. Progénesis. 4.1.1. Desarrollo, maduración y estructura de las células sexuales masculinas4.1.2. Desarrollo, maduración y estructura de las células sexuales femeninas. 4.1.3. Ciclo sexual y fecundación. 4.1.3.1. Ciclo sexual. 4.1.3.2. Fecundación. 4.2. Blastogénesis. 4.2.1. Segmerntación. 4.2.2. Gastrulación (formación de las hojas germinativas). 4.2.3. Transformación de la vesícula germinal y esbozo de los órganos. 4.2.3.1. Formación del tubo neural. 4.2.3.2. División del mesodermo. 4.2.4. Transformaciones generales de la vesícula germinal. 4.2.4.1. Formación del amnios. 4.2.4.2. Esbozo del intestino primitivo. 4.2.4.3. Esbozo del alantoides. 4.2.4.4. Esbozo del cordón umbilical. 4.2.5. Procesos de transformación que conducen al esbozo de las distintas porciones corporales del embrión. 4.2.5.1. Transformaciones en la zona de la cabeza. 4.2.5.2. Transformaciones del cuello y de la pared pre- y postumbilical. 4.2.5.3. Formación de la cola. 4.2.5.4. Formación de las extremidades. 4.2.6. Determinación de la edad de los embriones o fetos. 4.3. Placentación. 4.3.1. Desarrollo de la vesícula embrionaria y placentación especial de los mamíferos domésticos U N I V E R S I D A D D E 6 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS 4.3.2. 4.4. 4.4.1. 4.4.1.1. 4.4.1.2. 4.4.1.3. 4.4.2. 4.4.3. 4.4.3.1. 4.4.3.2. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8. 4.8.1. 4.8.2. 4.9. 4.9.1. 4.9.2. 4.9.3. 4.9.4. 4.9.5. 4.9.5.1. Envolturas del huevo de las aves. Organogénesis. Desarrollo de los órganos. Desarrollo del sistema gastropulmonar. Desarrollo del aoarato digestivo. Desarrollo del intestino anterior. Desarrollo del intestino medio y posterior. Desarrollo del aparato respiratorio. Desarrollo del aparato urinario y urigenital. Desarrollo del aparato genital. Desarrollo del aparato circulatorio. Formación de las cavidades serosas y del diafragma. Desarrollo del aparato locomotor. Desarrollo de la piel y los órganos cutáneos. Desarrollo del sistema nervioso. Desarrollo general del sistema nervioso. Desarrollo del sistema nervioso central. Desarrollo de los órganos y los sentidos. Desarrollo de las terminaciones sensitivas de la piel. Desarrollo del órgano del gusto. Desarrollo del órgano del olfato. Desarrollo de los órganos del oído y del equilibrio. Desarrollo del órgano de la vista. Desarrollo de los párpados, del aparato lagrimal y de los músculos del ojo. III. EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA PROCESUAL O FORMATIVA A lo largo del semestre se realizarán dos tipos de actividades formativas. Las primeras serán de aula, que consistirán en clases teóricas, exposiciones, repasos cortos, trabajos grupales (resolución de casos, Work Páper´s y Dif’s) y prácticas de Laboratorio, mediante la observación y dibujo de láminas histológicas y la elaboración de los correspondientes Informes de Prácticas. Las segundas serán actividades de “aula abierta” que consistirán en la participación del alumnado en actividades de apoyo en las Brigadas de la facultad. La participación y la calidad de los trabajos resultantes de estos dos tipos de actividades tomarán como evaluación procesual (sobre 50 puntos) independientemente de la cantidad de actividades realizadas por cada alumno. Bajo la siguiente ponderación: Participación 10% Calidad de trabajo y/o contenido 20% Instrumentos y/o medios utilizados 20% DE RESULTADOS DE LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE O SUMATIVA (exámenes parciales y final) Se realizarán tres evaluaciones: dos parciales y una final. Los exámenes serán divididos en teórico y práctico de laboratorio, cada uno de los cuales vale entre 0 y 25 puntos. La nota del total de cada una de las evaluaciones parciales se saca en base a la sumatoria de la evaluación procesual (50%) y la evaluación de los resultados (los exámenes, 25% c/u), obteniendo entre 0 y 100 puntos. U N I V E R S I D A D D E 7 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS La evaluación final consistirá en un examen teórico y un examen práctico con un valor del 25% cada uno de la nota total sumativa) IV. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA. De Robertis, E.D.P./Nowinski, W.W./Sáez, F.A. – Biología Celular. Ed. El Ateneo, Bs.As. (Argentina) Octava Edición, 4a. reimpresión, 1974. (574.8 D34) Delmann, Horst D./Brown, Esther M. – Histología Veterinaria. Ed. Acribia, Zaragoza (Espańa) 1980. (591.17 D38) Di Fiore, Mariano S.H. – Diagnóstico Histológico, Tomos I y II. Ed. El Ateneo, Bs.As. (Argentina) Séptima Edición, 1974. (611.01 H52) Di Fiore, Mariano S.H. – Atlas de Histología Normal. – Ed. El Ateneo, Bs.As. Argentina. 2002. (611.01 D54) Gamarra S., Simón T. – Histología y Embriología Veterinaria – UDABOL, Santa Cruz (Bolivia) 2004. – Texto de la Asignatura. (591.17 G14) Gamarra S., Simón T. – Glosario de Histología y Embriología Veterinaria – UDABOL, Santa Cruz (Bolivia) 2005. – Texto de la Asignatura. (519.17 G14h) BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA. Dorland – Diccionario de ciencias médicas – Ed. El Ateneo, Quinta Edición, Bs.As. (Argentina). 1976. Hib,José – Histología de Di Fiore – Ed. El Ateneo, Bs.As. (Argentina) 2001. Steven, Alan/Lowe, James – Histología Humana . Ed. Aus, (Espańa) Segunda Edición, 1998 Ross, Michael H./Romrell, Lynn J./Kaye, Gordon I. – Histología texto y atlas color. Ed. Médica Panamericana, México. 1999. Schwarze, E./Schröder,L./Michel,G. – Compendio de Anatomía Veterinaria, Tomo VI – EMBRIOLOGÍA. Ed. Acribia, Zaragoza (Espańa). 1970. V. PLAN CALENDARIO SEMANA 1ra. 2da. 3ra. 4ta. 5ta. 6ta. 7ma. 8va. 9na. U N ACTIVIDADES ACADÉMICAS Presentación de la materia UNIDAD I: 1.1. – 1.2. Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de materia De1.2.1 a 1.2.16 De 1.3. a 1.8 UNIDAD II: 2.1 – 2.2 – 2.3 2.3. – 2.4 R S De 2.5 a 2.8 1er. parcial UNIDAD III: De 3. a 3.3. 1er. parcial 3.4. 3.5 – 3.6 Avance de I V E OBSERVACIONES I D A D D E 8 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS materia 10ma. 11ra. 12da. 13ra. 14ta. 15ta. 16ta. 17ma. 18va. 19na. Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de materia Avance de Materia Avance de Materia Avance de materia 20ra. 3.7 – 3.8 3.9 3.10 2do. parcial UNIDAD IV: De 4. a 4.2 2do.. parcial 4.4. – 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Examen Final Repaso General Examen Final Entrega de Notas y Cierre de Gestión Segunda Instancia VI. WORK PAPER´S Y DIF´S. PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 1 UNIDAD O TEMA: I - TÉCNICA HISTOLÓGICA TITULO: MICROSCOPÍA – USO Y CUIDADO DEL MICROSCOPIO FECHA DE ENTREGA: PERIODO DE EVALUACIÓN: Primer examen parcial Microscopio: Es un instrumento de óptica, que permite ver de cerca, y aumentados, objetos pequeños o detalles estructurales imperceptibles a simple vista. Microscopio simple o lupa: Está compuesto por una sola lente o sistema de lentes convergentes (da una imagen aumentada, derecha y virtual). Es poco usado en histología. Microscopio compuesto: Simplemente microscopio. Su parte óptica consta de dos lentes o dos sistemas de lentes convergentes: Ocular y objetivo. Forma una imagen aumentada, invertida y virtual. U N I V E R S I D A D D E 9 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Parte mecánica, estativa o montura del microscopio. Consta de pie, columna, tubo, mecanismos del movimiento, platina, subplatina. Parte óptica. Dos sistemas centrados de lentes de aumento o convergentes constituyen la parte óptica fundamental del microscopio: el objetivo y el ocular, a los cuales debe agregarse el aparato de iluminación, que facilita y mejora la observación microscópica. En microscopía se presentan algunas situaciones, claramente determinadas: 1. La aberración cromática se debe a la imposibilidad, para una lente simple, de concentrar en un mismo punto todos los rayos de diferente longitud de onda. Los objetivos acromáticos constituidos por sistemas de lentes de diferente poder dispersivo (flint y crown-glass) dan imágenes desprovistas de halos coloreados. En los objetivos apocromáticos con lentes de espato flúor (fluorita) la coincidencia se logra para los tres colores, con lo que se elimina por completo el denominado espectro secundario. Los objetivos semiapocromáticos o de fluorita poseen algunas lentes de fluorita y, al aproximar los focos de todos los colores, reducen notablemente el espectro secundario. Producen imágenes puras y luminosas. Los objetivos monocromáticos construidos en cuarzo están corregidos únicamente para las radiaciones ultravioletas. Solamente pueden usarse en la fotomicrografía con rayos de esa longitud de onda. 2. La aberración de esfericidad ocurre porque los rayos que inciden periféricamente a la lente son proporcionalmente más refractados que los que están próximos al eje óptico. Se forma un espacio focal en lugar de un foco puntiforme, y la imagen resultante es borrosa. Los objetivos aplanáticos tienen corregida la aberración de esfericidad. Se obtienen mediante el empleo de sistemas de lentes acopladas (dobletes y tripletes) de las cuales una es convergente y de material muy refringente (flint) y la otra divergente y menos refringente (crown). 3. Ángulo de abertura de un objetivo es el ángulo limitado por los rayos más periféricos que penetran en el sistema óptico y contribuyen a formar la imagen de un punto cualquiera del objeto. 4. Abertura numérica es la capacidad del objetivo de utilizar un mayor o menor número de rayos luminosos en la formación de la imagen microscópica. De él depende el poder de resolución del objetivo. 5. Poder de resolución es la facultad del objetivo de distinguir los más finos detalles de estructura y ligeros contrastes de índice de refracción. 6. Poder de penetración o profundidad de foco es propiedad del objetivo de permitir observar varios planos del preparado con una misma posición de enfoque. 7. Poder de definición es la capacidad del objetivo de formar imágenes claras, de contornos nítidos. 8. Distancia focal es la distancia existente entre el foco y el centro de las lentes del objetivo (consideradas en su conjunto como una lente simple). 9. Distancia frontal o distancia libre al objeto es la distancia existente entre la lente frontal del objetivo y el preparado enfocado, cubierto con un cubreobjetos de 0,17-0,16 mm de espesor. 10. Aumento propio es la relación existente entre el tamaño real del objeto y el de la imagen que produce el objetivo. Por la manera de utilizarse o por alguna característica de construcción, se distinguen: 1. Objetivos a seco: Una capa de aire se interpone entre la lente frontal del objetivo y el preparado. 2. Objetivos de inmersión: Una capa de líquido transparente, con un índice de refracción superior al del aire se interpone entre el objeto y la lente frontal. Pueden ser: de inmersión en agua, de inmersión en aceite y de inmersión en monobromuro de naftaleno. El objetivo de inmersión en aceite de cedro es el más utilizado. 3. Objetivos de corrección: Mediante el desplazamiento de la lente superior del objetivo se consigue corregir las desviaciones de los rayos, producidas por el diferente espesor de los cubreobjetos. Ocular. Está destinado a recoger la imagen dada por el objetivo de la que origina una imagen aumentada, virtual y derecha. Está compuesto por dos lentes: U N I V E R S I D A D D E 10 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS 1. La lente inferior, de campo o colectora, recibe la imagen real formada por el objetivo, la refracta y origina una imagen algo más chica, muy luminosa y corregida de su aberración de esfericidad. 2. La lente superior o lente ocular actúa como una lupa y forma la imagen virtual definitiva del microscopio que es, en relación con la anterior, mayor y derecha. Existen diversos tipos de oculares. La descripción que antecede corresponde al ocular comúnmente utilizado o de Huyghens. 1. Ocular de Huyghens o negativo: Está constituido por dos lentes plano-convexas separadas por un diafragma. 2. Ocular de Ramsden o positivo: Como en el caso anterior, dos lentes plano-convexas intervienen en su constitución, pero en estos oculares las caras convexas de las lentes está, dirigidas hacia dentro y el diafragma está situado por fuera de ellas. 3. Ocular de compensación: Está destinado a corregir la aberración cromática restante de los objetivos apocromáticos, con los que se usa. 4. Oculares aplanáticos, ortoscópicos y periscópicos: Destinados a dar campos amplios, corregidos del abombamiento producido en mayor grado por los objetivos muy potentes. Aparato de iluminación. Situado debajo de la platina, está formado por el espejo, el condensador y el diafragma. 1. El espejo posee una cara plana y otra cóncava destinadas a proyectar el haz de rayos que ha de iluminar el objeto, dirigiéndolos hacia el eje óptico paralelamente a él. 2. El condensador está constituido por un sistema de lentes convergentes que proyecta sobre el preparado el haz de luz que lo atraviesa, en forma de un amplio cono. Condensador de Abbe, está compuesto por dos lentes: la inferior es biconvexa, casi semiesférica, con la cara plana dirigida hacia el orificio de la platina. Condensador acromático, está compuesto por tres lentes corregidas de sus aberraciones de esfericidad y cromática. Se lo emplea preferentemente en fotomicrografía. 3. Diafragma-iris: Dispuesto por lo general debajo del condensador, sirve para graduar la cantidad de rayos luminosos que llegan al objeto. Corresponde considerar aquí la fuente de luz. Esta puede ser: 1 Luz natural, difusa, (luz de día) reflejada por la bóveda celeste o por nubes blancas. 2 Luz artificial procedente de una fuente luminosa de diverso origen, siendo la más usada la luz eléctrica en forma de lámparas de filamento metálico del tipo llamado “medio watt”. 3 Filtros de luz: Son soluciones o vidrios coloreados destinados a dejar pasar las radiaciones de onda que conviene utilizar, absorbiendo las restantes. El más utilizado en microscopía es el filtro de vidrio azul celeste. Según la dirección que siguen los rayos luminosos con relación al eje óptico, se distinguen varios tipos de iluminación: 1 La iluminación central es la más generalmente empleada en microscopía. En este caso el eje del cono iluminante coincide con el eje del sistema óptico del microscopio y forma un círculo luminoso concéntrico al cono de corte de la abertura. 2 La iluminación oblicua o lateral ocurre cuando no existe esta coincidencia. Se consigue inclinando el espejo hacia un lado. Aquí la iluminación no llena toda la abertura numérica del objetivo. La iluminación oblicua utilizada con objetivos de gran abertura numérica es capaz de revelar estructuras no viables con iluminación central. 3 La iluminación en campo oscuro (fondo oscuro) es una iluminación oblicua extrema; ningún rayo directo penetra en este caso en el microscopio, el que sólo aparece iluminado por los rayos reflejados, refractados o difractados por el objeto que se observa. Esta iluminación se obtiene empleando: diafragma para campo oscuro, o condensadores para campo oscuro. Formación de la imagen microscópica. El objeto que se observa está situado un poco más allá del foco de una lente o de un sistema de lentes convergentes; el objetivo. Éste forma una imagen real, mayor e invertida del objeto que está situado en el plano del diafragma del ocular. U N I V E R S I D A D D E 11 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Distancia normal de proyección (250 mm): Es la distancia entre la pupila de emergencia y el plano donde se forma la imagen microscópica definitiva. Determinación del aumento microscópico Se puede determinar el aumento logrado por una combinación óptica dividiendo 250 mm por la distancia focal del objetivo y multiplicando el resultado por el aumento ocular. Cuando se conoce el aumento propio del objetivo, basta multiplicarlo por el aumento del ocular. Si no se dispone de estos datos, se determinará el aumento mediante el empleo del micrómetro objetivo y la cámara clara. Campo real es la superficie del preparado que abarca en la observación microscópica sin desplazar el portaobjetos. CUIDADO Y USO DEL MICROSCOPIO Cada microscopio tiene sus particularidades de cuidado y uso. Las indicaciones aquí descritas sirven en general: 1. Retírese el microscopio de su armario estuche tomándolo por el brazo o potencia y deposíteselo………………………………………………………………………………………… Evítese en todo momento los movimientos bruscos pues,…………………………… Con un paño suave……………………………………………………………………….. 2. Colóquese en posición correcta: El tubo debe estar a………………………………………………………………………. El revólver………………………………………………………………………………….. El condensador……………………………………………………………………………. El diafragma………………………………………………………………………………… La platina (debe estar horizontal…………………………………………………………. Si el microscopio no dispone de fuente luminosa propia,……………………………... El espejo…………………………………………………………………………………….. 3. El observador ha de sentarse…………………………………………………………….. Durante todo el tiempo de la observación deberá manejar con una mano………….. 4. Enfoque del preparado. Colocar el preparado con el cubreobjetos………………….. Fijarlo en esa posición con………………………………………………………………... Bajar el tubo o subir la platina -mirándolo de costado- hasta que……………………. Continuar subiendo el tubo con más cuidado hasta…………………………………… Completar el enfoque mediante………………………………………………………….. o Si al enfocar el preparado se observara la imagen de la lámpara o de la ventana de donde procede la luz,……………………………………………………………………………. o Si la luz resulta excesiva (mala definición) se cerrará…………………………………. o Si aún hay mucha luz, se recurrirá a…………………………………………………….. Para cambiar de objetivo, mover el revólver sin modificar la posición del cuidando……………………………………………………………………………………………… tubo y Una vez fijado el objetivo por el retén, observar la iluminación……………………… Si no se consigue enfocar rápidamente,………………………………………………… Cuando se va a usar un objetivo de inmersión homogénea, después de desplazar el objetivo a seco que se utilizó y antes de colocar en su sitio el de inmersión,……………………… Debe corregirse ahora la iluminación levantando el condensador al máximo y……. Conviene acostumbrarse a observar manteniendo abiertos ambos ojos,…………… 5. Mientras se observa con pequeño aumento (examen topográfico) recórrase el preparado ……………………………………………………………………………………………. U N I V E R S I D A D D E 12 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS CUESTIONARIO DEL WORK PAPER´s: 1. ¿Qué es el microscopio? 2. ¿Qué partes forman la parte mecánica del microscopio? 3. ¿Qué partes forman la parte óptica del microscopio? 4. ¿Cuáles son las fuentes de luz? 5. ¿Cómo se forma la imagen microscópica? 6. ¿Qué pasos se deben seguir para el uso y cuidado del microscopio? Complete los conceptos. 7. 8. 9. 10. TRABAJO DE INVESTIGACIÓN: ¿Quién inventó el primer microscopio? ¿Cuándo y dónde se inventó el primer microscopio? ¿Cómo era el primer microscopio? ¿Cómo evolucionó este instrumento de óptica desde entonces hasta nuestros días? Elaborar una tabla en forma de cronograma. PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 1 UNIDAD O TEMA: I - TÉCNICA HISTOLÓGICA TITULO: LÍQUIDOS FIJADORES FECHA DE ENTREGA: PERÍODO DE EVALUACIÓN: Primer examen parcial Para realizar los exámenes microscópicos es necesario someter el material en estudio a procedimientos especiales cuyo conjunto constituye la denominada técnica histológica. Examen inmediato (In vivo).- Puede ser hecho sin recurrir a reactivos modificadores (examen en estado fresco), con el agregado de colorantes vitales introducidos en el animal vivo (coloración intravital) o aplicados a partes separadas del animal durante el tiempo que aún conservan la vida sus elementos constitutivos (coloración supravital). Examen mediato (Post mortem).- Para profundizar más el conocimiento y los primeros detalles estructurales, es necesario recurrir a métodos más complejos de coloración que exigen la muerte previa de las células por fijación, procedimiento que al matarlas logra conservarlas con una estructura similar a la que tenían en vida. La fijación es un método histológico de preservación destinado a obtener preparados duraderos que conservan la estructura morfológica y química que presentan las células y tejidos en estado vivo y que permite realizar posteriormente los procedimientos de coloración o de identificación que facilitan el completo conocimiento de su constitución íntima. Se denominan fijadores las sustancias químicas y los agentes físicos que se utilizan para tal fin (fijadores químicos y físicos) U N I V E R S I D A D D E 13 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Manera de actuar de los fijadores. Varía con su composición o naturaleza: coagulando las proteínas sin combinarse con ellas formando combinaciones químicas con las sustancias orgánicas o reduciéndose en contacto con ellas y originando en su seno un precipitado sumamente fino. La mayor parte de los fijadores actúan como oxidantes, favoreciendo así la coloración posterior de los tejidos. (Recuérdese que éstos, en su mayoría, son reductores y que muchos colorantes se transforman fácilmente en leucobases incoloras al combinar una molécula de hidrógeno con su cromóforo). Fijadores Químicos Son los más utilizados; pueden ser simples, constituidos por una sola sustancia química, o compuestos o mezclas fijadoras, cuando varias sustancias intervienen en su constitución. Fijadores simples. Formol al 10%. Es el más usado. Su empleo debe aconsejarse en todos los casos en que no se disponga de un fijador especial, principalmente cuando se trata de fijar órganos o tejidos para estudios histológicos topográficos. Alcohol etílico absoluto o de 95%. Es un mal fijador general. Alcohol metílico. Se emplea con frecuencia para fijar extendidos desecados. Ácido ósmico (habitualmente denominado tetróxido de osmio) en solución al 1 o 2%. Es un fijador enérgico aunque poco penetrante. Bicloruro de mercurio en solución saturada, y el Bicromato de potasio entre 3 y 5%. Son fijadores que actúan como oxidantes enérgicos que rara vez se utilizan solos. Fijadores compuestos o mezclas fijadoras. En su composición interviene un número variable de fijadores simples racionalmente elegidos a fin de completar la acción de cada uno de ellos o de atenuar sus defectos. Líquido de Flemming. (Mezcla cromo-osmio-acética). Es un excelente fijador para estudios citológicos (no es conveniente para los trabajos histológicos corrientes). Poco penetrante (piezas de 1 a 3 mm de espesor). Duración de fijación: 1 a 3 días. Líquido de Zenker. (Mezcla bicromato-sublimado-acética). Es un buen fijador general que conviene para los trabajos corrientes. Espesor de las piezas: hasta 5 mm. Duración de la fijación: 6 a 24 horas. Luego lavado con agua corriente y alcohol yodado. Líquido de Helly. (Zenker-formol). Buen fijador general, conserva las estructuras nucleares y protoplasmáticas y permite la coloración ulterior con métodos corrientes. Espesor de las piezas, lavado, etc., como en el caso anterior. Líquido de Bouin. (Mezcla picro-formol-acética). Es considerado por muchos como el mejor fijador para los trabajos corrientes. Muy penetrante, permite la fijación de piezas hasta de 1 cm de espesor. Permanencia de las piezas en el fijador: 1 a 8 días (óptimo 3 días). Al salir del fijador, las piezas no deben ser lavadas. Líquido de Dubosq-Brasil. (Bouin alcohólico). Tiene las mismas cualidades que el anterior, siendo aún más penetrante. Duración de la fijación: 1 día. Práctica de la fijación. o Obtención del material. La pieza se extrae por biopsia o inmediatamente después de la muerte del animal, causada por un anestésico (cloroformo, éter), por sangría en blanco o por traumatismo craneano. (En los animales pequeños es el método de elección). o Elección del fijador. El fijador que debe emplearse en todo caso depende de la clase de estudios para realizar: o Estudios citológicos: Ácido ósmico, líquido de Flemming, para fijación nuclear correcta; Flemming, sin ácido acético, Zenker-formol, para fijar el protoplasma. o Estudios bioquímicos: Fijadores químicamente indiferentes: Alcohol absoluto de 96º, o agentes físicos: Calor, frío y desecación, incineración. U N I V E R S I D A D D E 14 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS o o o o o Estudios generales o topográficos: Mezclas fijadoras penetrantes que no se opongan al empleo de las coloraciones habituales: Líquidos de Zenker, de Helly o de Bovino, a falta de estos, formol al 10%. Tamaño de las piezas. Depende en primer lugar del poder de penetración del fijador utilizado. En general conviene fijar piezas pequeñas que no excedan de 0,5 a 1 cm de espesor (su superficie puede ser más extensa). Con los líquidos a base de ácido ósmico el espesor debe ser de 1 a 3 mm. Volumen del fijador. Debe ser de 40 a 50 veces el de las piezas. Éstas no deben apoyar sobre el fondo del frasco que las contiene. Duración de la fijación. Varía en relación con el poder de penetración del fijador, del volumen de la pieza y de la temperatura de fijación: 6 a 24 horas para el Flemming; 12 a 24 horas para el Zenker, el Helly, el Dubosq-Brasil; 1 a 3 días para el Bouin. Lavado y conservación de la piezas: Cumplido el tiempo necesario para la fijación, se retiran las piezas del fijador y se procede al lavado para eliminar los restos de aquél. Las piezas fijadas en líquidos a base de ácido ósmico y de bicromatos (Flemming, Zenker, Helly) deberán ser lavadas en agua corriente 12 a 24 horas; en cambio, las fijadas en mezclas a base de ácido pícrico (Bouin, Dubosq-Brasil) no se lavarán. Estas piezas se llevarán al alcohol de 70º para su conservación o para iniciar el proceso de deshidratación previo a la inclusión en medios anhidros. Fijadores físicos. Desecación. Se emplea en los frotis de sangre, extendidos de líquidos de punción, etc. Si se efectúa rápidamente, detiene las alteraciones debidas a los procesos enzimáticos post mortem y permite el empleo posterior de los fijadores químicos o del calor seco que realizarán la verdadera fijación. Calor seco. Utilizado a menudo en bacteriología sobre extendidos desecados, es poco empleado en histología. Calor húmedo. En forma de agua hervida es usado en algunas investigaciones microquímicas o para fijar invertebrados. Frío. No es un verdadero fijador. Detiene los procesos vitales y los cadavéricos de necrosis y autólisis, pero en cuanto deja de actuar, se reanudan las actividades vitales si la célula no ha muerto o se desarrollan los procesos post mortem. Congelación y desecación. (Método de Altmann-Gersh) Consiste en congelar los tejidos en aire o nitrógeno líquido a – 195ºC y luego deshidratarlos a – 30ºC de temperatura y al vacío. Tiempo de duración de la deshidratación: 2 a 3 días. No es una verdadera fijación, por cuanto las sustancias que componen las células no han sido desnaturalizadas y muchas de sus propiedades se conservan, reapareciendo cuando se las hidrata. TAREA PARA EL DIF Nº 1: El grupo de trabajo, mediante la revisión bibliográfica y la discusión grupal, deberá responder el siguiente cuestionario: 1. a. b. c. d. e. f. 2. 3. ¿Cuál es la fórmula de los siguientes líquidos fijadores? Líquido de Flemming. Líquido de Zenker. Líquido de Helly. Líquido de Bouin. Líquido de Dubosq-Brasil. Líquido de Heidenhain. ¿En qué tipos de preparados usaría cada uno de ellos y, en pocas palabras, por qué? ¿Haría uso de los fijadores físicos; por qué? U N I V E R S I D A D D E 15 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 2 UNIDAD O TEMA: I - CITOLOGÍA TITULO: LA CÉLULA FECHA DE ENTREGA: PERIODO DE EVALUACIÓN: Primer examen parcial Célula, unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas son organismos pluricelulares que están formados por muchos millones de células, organizadas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propios de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos. La biología estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen. Características generales de las células Hay células de formas y tamaños muy variados. Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular). Las células vegetales tienen habitualmente más de 100 µm de longitud (pudiendo alcanzar los 2-5 cm en las algas verdes) y forma poligonal, ya que están encerradas en una pared celular rígida. Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 µm de diámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada. Pese a las muchas diferencias de aspecto y función, todas las células están envueltas en una membrana —llamada membrana plasmática— que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (término que proviene de una palabra griega que significa cambio). Todas las células contienen información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casi idénticas) demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales y las primeras que aparecieron sobre la Tierra. Composición química En los organismos vivos no hay nada que contradiga las leyes de la química y la física. El 99% del peso de una célula está dominado por 6 elementos químicos: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. El agua representa el 70% del peso de una célula, y gran parte de las reacciones U N I V E R S I D A D D E 16 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS intracelulares tienen lugar en el medio acuoso y en un intervalo de temperaturas pequeño. La química de los seres vivos, objeto de estudio de la bioquímica, está dominada por moléculas de carbono. La química de los organismos vivos es muy compleja, más que la de cualquier otro sistema químico conocido. Está dominada y coordinada por polímeros de gran tamaño (macromoléculas), moléculas formadas por encadenamiento de moléculas orgánicas pequeñas que se encuentran libres en el citoplasma celular. En una célula existen 4 familias de moléculas orgánicas pequeñas: azúcares (monosacáridos), aminoácidos, ácidos grasos y nucleótidos. Los tipos principales de macromoléculas son las proteínas, formadas por cadenas lineales de aminoácidos; los ácidos nucleicos, ADN y ARN, formados por nucleótidos, y los oligosacáridos y polisacáridos, formados por subunidades de monosacáridos. Los ácidos grasos, al margen de suponer una importante fuente alimenticia para la célula, son los principales componentes de la membrana celular. Las propiedades únicas de todos estos compuestos permiten a células y organismos alimentarse, crecer y reproducirse. Células procarióticas y eucarióticas Entre las células procarióticas y eucarióticas hay diferencias fundamentales en cuanto a tamaño y organización interna. Las procarióticas, que comprenden bacterias y cianobacterias (bacterias fotosintéticas), son células pequeñas, de entre 1 y 10 µm de diámetro, y de estructura sencilla; carecen de citoesqueleto, retículo endoplasmático, cloroplastos y mitocondrias. El material genético (ADN) está concentrado en una región, pero no hay ninguna membrana que separe esta región del resto de la célula. Las células eucarióticas, que forman todos los demás organismos vivos, incluidos protozoos, plantas, hongos y animales, son mucho mayores (entre 10 y 100 µm de longitud) y tienen el material genético envuelto por una membrana que forma un órgano esférico conspicuo llamado núcleo. De hecho, el término eucariótico deriva del griego ‘núcleo verdadero’, mientras que procariótico significa ‘antes del núcleo’. Superficie celular El contenido de todas las células vivas está rodeado por una membrana delgada llamada membrana plasmática, o celular, que marca el límite entre el contenido celular y el medio externo. La membrana plasmática es una película continua formada por una doble capa de moléculas de lípidos y proteínas, de entre 4 y 5 nanómetros (nm) de espesor y actúa como una barrera selectiva reguladora de la composición química de la célula. La mayor parte de los iones y moléculas solubles en agua son incapaces de cruzar de forma espontánea esta barrera, y precisan de la concurrencia de proteínas específicas de transporte o de canales proteicos. De este modo la célula mantiene concentraciones de iones y moléculas pequeñas distintas de las imperantes en el medio externo. Otro mecanismo, que consiste en la formación de pequeñas vesículas de membrana que se incorporan a la membrana plasmática o se separan de ella, permite a las células animales transferir macromoléculas y partículas aún mayores a través de la membrana. Casi todas las células bacterianas y vegetales están además encapsuladas en una pared celular gruesa y rígida compuesta mayoritariamente de polisacáridos (el más abundante en las plantas superiores es la celulosa). La pared celular, que es externa a la membrana plasmática, mantiene la forma de la célula y la protege de daños mecánicos, pero también limita el movimiento celular y la entrada y salida de materiales. Núcleo El órgano más conspicuo en casi todas las células animales y vegetales es el núcleo; está rodeado de forma característica por una membrana, es esférico y mide unas 5-8 µm de diámetro. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y proteínas están organizadas en cromosomas que suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los cromosomas están muy retorcidos y enmarañados y es difícil identificarlos por separado. Pero justo antes de que la célula se divida, se condensan y adquieren grosor suficiente para ser detectables como estructuras independientes. El ADN del interior de cada cromosoma es una molécula única muy larga, que aparece enrollada, y que contiene secuencias lineales de genes. Éstos encierran a su vez instrucciones codificadas para la construcción de las moléculas de proteínas y ARN necesarias para producir una copia funcional de la célula. El núcleo está rodeado por una membrana doble compuesta por dos bicapas lipídicas, y la interacción con el resto de la célula (es decir, con el citoplasma) tiene lugar a través de unos orificios llamados poros nucleares. El nucleolo es una región especial en la que se sintetiza el ARN ribosómico (ARNr), U N I V E R S I D A D D E 17 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS necesario para formar las dos subunidades inmaduras integrantes del ribosoma, que migran al citoplasma a través de los poros nucleares, donde se unirán para constituir los ribosomas funcionales. El núcleo controla la síntesis de proteínas en el citoplasma enviando mensajeros moleculares. En él se produce la síntesis de cadenas largas de ARN nuclear heterogéneo a partir de las instrucciones contenidas en el ADN (trascripción). Estas cadenas se modifican (transformación) para convertirse en fragmentos más cortos de ARN mensajeros (ARNm) que sólo en un pequeño porcentaje salen al citoplasma a través de los poros nucleares. Una vez en el citoplasma, el ARNm se acopla a los ribosomas y codifica la estructura primaria de una proteína específica (traducción). Citoplasma y citosol El citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo. En él tienen lugar la mayor parte de las reacciones metabólicas de la célula. Está compuesto por el citosol, una solución acuosa concentrada que engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos. El citosol es un gel de base acuosa que contiene gran cantidad de moléculas grandes y pequeñas, y en la mayor parte de las células es, con diferencia, el compartimiento más voluminoso (en las bacterias es el único compartimiento intracelular). En el citosol se producen muchas de las funciones más importantes del metabolismo celular, como las primeras etapas de descomposición de moléculas nutritivas y la síntesis de muchas de las grandes moléculas que constituyen la célula. Aunque muchas moléculas del citosol se encuentran en estado de solución verdadera y se desplazan con rapidez de un lugar a otro por difusión libre, otras están ordenadas de forma rigurosa. Estas estructuras ordenadas confieren al citosol una organización interna que actúa como marco para la fabricación y descomposición de grandes moléculas y canaliza muchas de las reacciones químicas celulares a lo largo de vías restringidas. Citoesqueleto El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos del citosol que ocupa el interior de todas las células animales y vegetales. Adquiere una relevancia especial en las animales, que carecen de pared celular rígida, pues el citoesqueleto mantiene la estructura y la forma de la célula. Actúa como bastidor para la organización de la célula y la fijación de orgánulos y enzimas. También es responsable de muchos de los movimientos celulares. En muchas células, el citoesqueleto no es una estructura permanente, sino que se desmantela y se reconstruye sin cesar. Se forma a partir de tres tipos principales de filamentos proteicos: microtúbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios, unidos entre sí y a otras estructuras celulares por diversas proteínas accesorias. Los movimientos de las células eucarióticas están casi siempre mediatizados por los filamentos de actina o los microtúbulos. Muchas células tienen en la superficie pelos flexibles llamados cilios o flagelos, que contienen un núcleo formado por un haz de microtúbulos capaz de desarrollar movimientos de flexión regulares que requieren energía. Los espermatozoides nadan con ayuda de flagelos, por ejemplo, y las células que revisten el intestino y otros conductos del cuerpo de los vertebrados tienen en la superficie numerosos cilios que impulsan líquidos y partículas en una dirección determinada. Se encuentran grandes haces de filamentos de actina en las células musculares donde, junto con unos filamentos de otra proteína llamada miosina, generan contracciones poderosas. Los movimientos asociados con la división celular dependen en animales y plantas de los filamentos de actina, mientras que los microtúbulos distribuyen los cromosomas y otros componentes celulares entre las dos células hijas en fase de segregación. Las células animales y vegetales realizan muchos otros movimientos para adquirir una forma determinada o para conservar su compleja estructura interna. Mitocondrias y cloroplastos Las mitocondrias son uno de los orgánulos más conspicuos del citoplasma; contienen su propio ADN y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Observadas al microscopio, presentan una estructura característica: la mitocondria tiene forma alargada u oval de varias micras de longitud y está envuelta por dos membranas: una externa, que delimita el espacio ínter membranoso y otra interna, muy replegada, que engloba la matriz mitocondrial. Las mitocondrias son los orgánulos productores de energía (ATP). La célula necesita energía para crecer y multiplicarse, y las mitocondrias aportan casi toda esta energía realizando las últimas etapas de la descomposición de las moléculas de los alimentos. Estas etapas finales consisten en el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de U N I V E R S I D A D D E 18 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS carbono, proceso llamado respiración, por su similitud con la respiración pulmonar. Sin mitocondrias, los animales y hongos no serían capaces de utilizar oxígeno para extraer toda la energía de los alimentos y mantener con ella el crecimiento y la capacidad de reproducirse. Los organismos llamados anaerobios viven en medios sin oxígeno, y todos ellos carecen de mitocondrias. Los cloroplastos son orgánulos aún mayores, que también poseen su propio ADN, y que sólo se encuentran en las células de plantas y algas. Su estructura es aún más compleja que la mitocondrial: además de las dos membranas de la envoltura, que no se repliegan formando crestas, los cloroplastos tienen numerosos sacos internos en forma de disco (denominados tilacoides), interconectados entre sí, que están formados por una membrana que encierra el pigmento verde llamado clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una función aún más esencial que la de las mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis; esta función consiste en utilizar la energía de la luz solar para activar la síntesis de moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y va acompañada de liberación de oxígeno. Los cloroplastos producen tanto las moléculas nutritivas como el oxígeno que utilizan las mitocondrias. Membranas internas Núcleos, mitocondrias y cloroplastos no son los únicos orgánulos internos de las células eucarióticas delimitados por membranas. El citoplasma contiene también muchos otros orgánulos envueltos por una membrana única que desempeñan funciones diversas. Los más importantes son el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi, los lisosomas y los peroxisomas. Casi todas guardan relación con la introducción de materias primas y la expulsión de sustancias elaboradas y productos de desecho por parte de la célula. Por ello, en las células especializadas en la secreción de proteínas, por ejemplo, determinados orgánulos están muy atrofiados; en cambio, los orgánulos son muy numerosos en las células de los vertebrados superiores especializadas en capturar y digerir los virus y bacterias que invaden el organismo. La mayor parte de los componentes de la membrana celular se forman en una red tridimensional irregular de espacios rodeada a su vez por una membrana y llamada retículo endoplasmático (RE), en el cual se forman también los materiales que son expulsados por la célula. Una parte importante de la membrana del retículo endoplasmático aparece cubierta por ribosomas adheridos a su superficie. El aparato de Golgi está formado por pilas de sacos aplanados envueltos en membrana; este aparato recibe las moléculas formadas en el retículo endoplasmático, las transforma y las dirige hacia distintos lugares de la célula. Los lisosomas son pequeños orgánulos de forma irregular que contienen reservas de enzimas necesarias para la digestión primaria de numerosas macromoléculas y de partículas absorbidas desde el exterior celular. Los peroxisomas son vesículas pequeñas envueltas en membrana que proporcionan un sustrato delimitado para reacciones en las cuales se genera y degrada peróxido de hidrógeno, un compuesto que puede ser letal para la célula. Las membranas forman muchas otras vesículas pequeñas encargadas de transportar materiales entre orgánulos. En una célula animal típica, los orgánulos limitados por membrana pueden ocupar hasta la mitad del volumen celular total. Secreción y endocitosis Una de las funciones más importantes de las vesículas es transportar materiales hacia la membrana plasmática y desde ella hacia el interior de la célula; constituyen de este modo un medio de comunicación entre el interior celular y el medio externo. Hay un intercambio continuo de materiales entre el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi, los lisosomas y el exterior celular. Dicho intercambio está mediado por pequeñas vesículas delimitadas por membrana que se forman por gemación a partir de una membrana y se fusionan con otra. Así, en la superficie celular siempre hay porciones de membrana plasmática que se invaginan y separan para formar vesículas que transportan hacia el interior de la célula macromoléculas y partículas capturadas en el medio externo; este fenómeno se llama endocitosis, y permite a la célula engullir partículas muy grandes e incluso células extrañas completas. Existen dos tipos de endocitosis: la pinocitosis, que consiste en la ingestión de líquidos y solutos; y la fagocitosis, para la ingestión de grandes partículas. El fenómeno opuesto, llamado secreción o exocitosis, es la fusión de las vesículas internas con la membrana plasmática seguida de la liberación de su contenido al medio externo; es también común en muchas células. División Celular U N I V E R S I D A D D E 19 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen funciones específicas. Todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial —el óvulo fecundado— por un proceso de división. El óvulo fecundado se divide y forma dos células hijas idénticas, cada una de las cuales contiene un juego de cromosomas idéntico al de la célula parental. Después, cada una de las células hijas vuelve a dividirse de nuevo, y así continúa el proceso. Salvo en la primera división del óvulo, todas las células crecen hasta alcanzar un tamaño aproximado al doble del inicial antes de dividirse. En este proceso, llamado mitosis, se duplica el número de cromosomas (es decir, el ADN) y cada uno de los juegos duplicados se desplaza sobre una matriz de microtúbulos (huso mitótico) hacia un polo de la célula en división, y constituirá la dotación cromosómica de cada una de las dos células hijas que se forman. Diferenciación Las células que constituyen los distintos tejidos de un organismo pluricelular suelen presentar diferencias muy notables en estructura y función a pesar de tener genomas idénticos. Las diferencias entre una célula nerviosa, una célula hepática y un eritrocito de un mamífero, por ejemplo, son tan extremas que cuesta creer que todas ellas contengan la misma información genética. Como todas las células de un animal o vegetal se forman a través de divisiones sucesivas de un único óvulo fecundado, casi todas ellas tienen la misma información genética. Se diferencian unas de otras porque sintetizan y acumulan juegos distintos de moléculas de ARN y proteínas sin alterar la secuencia del ADN. Este proceso, llamado diferenciación, se basa en la activación y desactivación selectiva de genes en una sucesión programada. Con frecuencia, los cambios en la expresión génica son heredables y, por tanto, las células pueden estar hereditariamente predispuestas a desarrollarse hacia un tipo especializado de células antes del inicio del proceso de diferenciación. Estos cambios orquestados de las características celulares suelen ser irreversibles, de modo que una célula nerviosa humana no puede transformarse en leucocito ni volver al estado de división rápida característico de las células embrionarias inmaduras de las que procede. Uniones intercelulares Para formar un organismo pluricelular, las células no sólo deben diferenciarse en tipos especializados, sino también unirse para constituir tejidos y órganos. Los organismos eucariotas han satisfecho esta necesidad de distintas formas a lo largo de la evolución. En las plantas superiores, las células no sólo se mantienen conectadas por puentes citoplásmicos llamados plasmodesmos, sino que además están sólidamente unidas entre sí a través de las paredes celulares rígidas de celulosa que las envuelven y que ellas mismas han generado. En casi todos los animales, las células están unidas por una red laxa de grandes moléculas orgánicas extracelulares (la llamada matriz extracelular) y por adherencia entre membranas plasmáticas. La matriz está compuesta fundamentalmente por 3 proteínas productoras de fibras: colágeno, elastina y fibronectina. Además, las células que están en contacto directo se conectan por unas zonas de la membrana plasmática denominadas uniones celulares. A menudo, las uniones entre células permiten que éstas se dispongan en forma de capa pluricelular o epitelio. Las láminas epiteliales suelen formarse a partir del límite externo de los tejidos y órganos, y constituyen una barrera superficial que regula la entrada y salida de materiales. Señales celulares Durante el desarrollo del embrión, cada tipo de célula queda programada para responder de una forma concreta; por tanto, debe haber un sistema que haga circular mensajes o señales entre las células. La célula debe asimismo trabajar en armonía con el medio en que se encuentra; en un organismo pluricelular, esto significa colaborar con las células vecinas. La importancia de estos ‘controles sociales’ se hace aparente cuando fallan y la división celular se produce de forma descontrolada; se genera entonces un tumor canceroso. Las células coordinan sus numerosas actividades por medio de un sistema de señalización de reacciones que cumple una función comparable a la de la instalación eléctrica de un automóvil o el sistema nervioso de un animal de pequeñas dimensiones. Una serie de moléculas de señalización, en muchos casos producidas por otras células, actúan sobre receptores de la superficie celular que funcionan a modo de antenas iniciando cascadas de reacciones bioquímicas dentro del citoplasma. Estas moléculas suelen ser de 3 clases: neurotransmisores, hormonas y mediadores químicos locales. Los cambios de concentración de determinados iones y moléculas regulan la actividad de las proteínas y la expresión de los genes. U N I V E R S I D A D D E 20 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS CUESTIONARIO DEL WORK-PAPER´s: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. ¿Qué es la célula? ¿Cuál es la diferencia entre las células procarióticas y las eucarióticas? ¿Qué compuestos químicos componen la célula, y en qué proporción? ¿Cuáles son las diferencias entre las células vegetales y animales? ¿Cuáles son los principales orgánulos celulares y cuál es la función de cada uno de ellos? ¿En qué consiste la endocitosis? ¿Qué es lo que determina la diferenciación celular? ¿Cómo se lleva a cabo las uniones celulares? ¿Cómo se llevan a cabo las señales celulares? Tarea: El estudiante, de acuerdo a la lectura e investigación bibliográfica, debe elaborar una tabla comparando las semejanzas y diferencias entre la célula animal y la célula vegetal. PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 2 UNIDAD O TEMA: I - CITOLOGÍA TITULO: MITOSIS VS. MEIOSIS FECHA DE ENTREGA: PERÍODO DE EVALUACIÓN: Primer examen parcial División celular El proceso de división celular mediante el cual una célula nueva adquiere un número de cromosomas idéntico al de sus progenitores se denomina mitosis. En la mitosis cada cromosoma se divide en dos fragmentos iguales, y cada uno emigra hacia un extremo de la célula. Tras la división celular, cada una de las dos células resultantes tiene el mismo número de cromosomas y genes que la célula original. Por ello, cada célula que se origina en este proceso posee el mismo material genético. Los organismos unicelulares simples y algunas formas pluricelulares se reproducen por mitosis, que es también el proceso por el que los organismos complejos crecen y sustituyen el tejido envejecido. Los organismos superiores que se reproducen de forma sexual se forman a partir de la unión de dos células sexuales especiales denominadas gametos. Los gametos se originan mediante meiosis, proceso de división de las células germinales. La meiosis se diferencia de la mitosis en que sólo se transmite a cada célula nueva un cromosoma de cada una de las parejas de la célula original. Por esta razón, cada gameto contiene la mitad del número de cromosomas que tienen el resto de las células del cuerpo. Cuando en la fecundación se unen dos gametos, la célula resultante, llamada cigoto, contiene toda la dotación doble de cromosomas. La mitad de estos cromosomas proceden de un progenitor y la otra mitad del otro. Origen de las células reproductoras U N I V E R S I D A D D E 21 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Cuando el embrión de cualquier animal con reproducción sexual experimenta la división celular, ciertas células producidas por dicha división, las células germinales primordiales, permanecen en estado indiferenciado. Los otros tipos de células, denominadas células vegetativas o células somáticas, se diferencian en tejidos y órganos. En los invertebrados, las células germinales primordiales se reúnen en la cavidad corporal o en una parte del aparato circulatorio; en los vertebrados estas células se localizan en los órganos contiguos a los del aparato excretor. Los tejidos donde se alojan las células germinales se convierten en los órganos de la reproducción, llamados gónadas. Estos órganos derivan de los riñones primitivos localizados en la zona anterior y lateral del embrión, que en la mayoría de los mamíferos se desplazan antes del nacimiento a la región posterior y ventral. Las células germinales primordiales permanecen inactivas en las gónadas hasta la madurez sexual, momento en el que las células indiferenciadas sufren muchas divisiones llamadas mitosis, en las cuales se produce una duplicación del material genético de cada célula de forma que, al dividirse en dos, se originan células con el mismo número de cromosomas que las células progenitoras. En este proceso de desarrollo a células reproductoras maduras (gametos), las células germinales experimentan un tipo de división celular especial llamada meiosis que reduce su dotación cromosómica. En el momento de la madurez sexual, las células somáticas de las gónadas de los animales superiores comienzan a secretar hormonas que controlan la aparición de los diferentes caracteres sexuales secundarios. Ventajas adaptativas del sexo Muchos organismos realizan también una reproducción asexual (en la que los progenitores se multiplican sin existir una unión sexual previa). Es el caso de las bacterias y protozoos que se dividen por mitosis (ver W.P. Nº 2 – CITOLOGÍA) en individuos separados. Las plantas y las hidras se reproducen por gemación. Otros organismos, entre los que se incluyen las plantas, las pulgas de agua Daphnia, como ciertas avispas, cambian su reproducción sexual por la partenogénesis durante la breve estación cálida para poblar las charcas con rapidez y poner sus nidos. Sin embargo, esas poblaciones están compuestas de réplicas genéticas de los progenitores y, si ocurriera un cambio adverso en su entorno, la población completa o la especie correrían peligro de extinción. Aunque la reproducción sexual es más lenta y complicada, tiene a gran ventaja de producir una amplia diversidad de individuos, cada uno con pequeñas diferencias en su composición genética. Durante la formación de células sexuales, o meiosis, el doble juego de cromosomas (diploide), tal y como aparece en cada una de las células del adulto, se reparte al azar formando un juego único de cromosomas (haploide) en cada uno de los gametos. Cuando este grupo simple se une a otro que proviene de un gameto diferente, los genes se vuelven a mezclar; esto hace posible que la descendencia no sea una copia exacta de los padres. Si el entorno en que vive esa descendencia experimenta pocos o ningún cambio, las crías que más se asemejen a sus progenitores serán las más capaces de adaptarse y de procrear. Si acontecen cambios más drásticos en el hábitat, algunos de los descendientes más dispares con respecto a sus padres podrían resultar favorecidos por la nueva situación. El papel del sexo, al reordenarse siempre los genes parentales, constituye un mecanismo fundamental de la selección natural y es probable que exista desde mucho antes que aparecieran los primeros organismos multicelulares. TAREA PARA EL DIF´s: El grupo de trabajo, mediante la revisión bibliográfica y la discusión grupal, deberá sacar conclusiones en cuanto a: a. Proceso de la Mitosis. b. Proceso de la Meiosis. c. Semejanzas y diferencias entre ambos procesos. U N I V E R S I D A D D E 22 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 3 UNIDAD O TEMA: II – HISTOLOGÍA GENERAL TITULO: TEJIDO EPITELIAL FECHA DE ENTREGA: PERIODO DE EVALUACIÓN: Segundo examen parcial El tejido epitelial se caracteriza por estar constituido por células colocadas muy próximas entre sí, con poca o ninguna sustancia intercelular, que se disponen en una sola capa o en capas múltiples y regulares para revestir la superficie externa del cuerpo, la interior de los órganos o las cavidades generales del organismo, constituyendo los epitelios de revestimiento. Otras, especializándose en la elaboración de productos que vierten directamente al exterior o al medio circulante interno forman los epitelios glandulares, o diferenciándose adecuadamente para la recepción de los estímulos exteriores, constituyen los epitelios sensoriales. Las tres capas germinales embrionarias intervienen en la formación del epitelio. El ectodermo es el origen del epitelio de la superficie corporal externa. La mayor parte del epitelio de los aparatos digestivo y respiratorio se origina a partir del endodermo y el mesodermo da lugar al revestimiento del sistema vascular, de las cavidades cerradas del organismo y de partes del sistema urogenital. El epitelio está separado del tejido conectivo subyacente por una lámina basal, hoja delgada de sustancia extracelular, principalmente mucopolisacáridos, que se supone son producidas por las células epiteliales. Es demasiado delgada para que pueda verse con el microscopio óptico, pero es visible con el microscopio electrónico. La membrana basal se funde con la lámina reticular, malla de fibras reticulares y colágenas finas en una matriz de mucopolisacáridos. Ambas láminas constituyen la membrana basal que puede hacerse visible a la microscopía óptica con el reactivo de PAS (ácido para-aminosalicílico) y varias tinciones de plata. Puesto que los vasos sanguíneos y linfáticos no atraviesan la membrana basal, las células epiteliales deben recibir sus aportes nutritivos por difusión de los líquidos tisulares desde el tejido conectivo subyacente. Las células epiteliales están especializadas para una diversidad de funciones, entre las que se encuentran las de protección, absorción, secreción, excreción y formación de barreras para la permeabilidad selectiva. La clasificación de los diversos tipos de epitelio se basa en la forma de las células epiteliales y en el número de capas presentes. Epitelio simple es cualquier capa única de células epiteliales que descanse sobre la lámina basal. El epitelio estratificado se halla formado por dos o más capas de células, de las que única-mente la capa basal (inferior) descansa sobre la lámina basal. Los nombres dados a los diversos epitelios estratificados se basan en la forma de las células de la capa superficial, sin tener en cuenta la forma de las capas más profundas. Epitelio escamoso simple U N I V E R S I D A D D E 23 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS El epitelio escamoso simple se compone de una capa sencilla de células planas, en forma de escama. En visión superficial las células tienen una forma irregular con bordes ligeramente aserrados. Se disponen reunidas para formar una hoja continua. Un núcleo esférico u oval, cerca del centro de la célula, les da un aspecto ligeramente elevado en esta zona. En sección transversal, la célula se presenta más gruesa en la zona del núcleo y tiene a su alrededor bandas adelgazadas de citoplasma. Epitelio cúbico simple El epitelio cúbico simple es una única capa de células que tienen aproximada-mente iguales la anchura y la altura. Estas células aparecen como cuadrados en los cortes transversales, pero son más hexagonales cuando se ven desde la superficie. Cuando la altura es ligeramente menor que la anchura, se conoce como cúbico bajo, y cuando la altura es algo mayor que la anchura, se dice que el epitelio es cúbico alto. El epitelio cúbico reviste generalmente los conductos y unidades secretoras de las glándulas. Cuando dichas células forman unidades secretoras glandulares esféricas que contienen pequeñas luces, las células tienen forma de pirámides, con la porción apical más estrecha y una porción basal más ancha. Algunos autores prefieren llamarlo en este caso epitelio piramidal o glandular. Epitelio prismático simple El epitelio prismático simple se compone de células altas y estrechas, con su altura considerablemente mayor que su anchura. Por lo general, los núcleos son ovales y se hallan cerca de la base de la célula. Epitelio prismático pseudoestratificado. El epitelio prismático pseudoestratificado está formado por una única capa de células pero, como consecuencia de que las células son irregulares en su tamaño y forma, sus núcleos se localizan a niveles distintos; por ello el epitelio parece tener varias capas. En este tipo de epitelio todas las células descansan sobre la lámina basal, pero no todas llegan a la superficie. Las que alcanzan la superficie son células ciliadas o caliciformes (glándulas mucosas unicelulares) y las células cortas en forma de cuña se hallan entre las células más largas. Se admite que estas células más cortas sirven de progenitoras a las células prismáticas. Las células caliciformes producen una película de moco que atrapa las partículas de polvo y las células ciliadas desplazan el moco que contiene el polvo hasta las aberturas orgánicas. Epitelio escamoso estratificado. El epitelio escamoso estratificado se compone de varias capas de células, de las que únicamente las superficiales tienen forma de escamas. Se admiten dos tipos de epitelio escamoso estratificado. La forma queratinizada de las células de la capa superficial que han perdido sus núcleos y están rellenas de queratina, proteína resistente al agua, que forma una barrera protectora contra las fuerzas destructoras del medio ambiente. En la forma no queratinizada las células superficiales aplanadas conservan sus núcleos. De tres a cinco capas diferentes se hallan presentes en el epitelio escamoso estratificado. La capa más profunda de células cerca de la lámina basal es el estrato basal, que es una capa de células cúbicas o prismáticas. La capa siguiente es el estrato espinoso, formado por un número variable de capas de células poliédricas fuertemente adheridas entre sí por numerosos desmosomas. El estrato lúcido se presenta únicamente en regiones de piel desprovista de pelo. Es una capa de células queratinizadas entre el estrato granuloso y el estrato córneo y tiene un aspecto translúcido porque contiene eleidina, proteína similar a la queratina pero con afinidades tintóreas algo distintas. La capa más externa del epitelio escamoso estratificado es el estrato córneo. Está compuesto por células muertas queratinizadas que son bastante resistentes a los agentes irritantes ambientales. U N I V E R S I D A D D E 24 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Epitelio cúbico estratificado. El epitelio cúbico estratificado se compone dos o más capas de células, con una capa superficial de células cúbicas típicas. Con frecuencia se presenta como un epitelio claramente formado por dos capas. Epitelio prismático estratificado. El epitelio prismático estratificado está constituido por varias capas de células. La capa superficial, de células prismáticas altas, no se extiende hasta la lámina basal. Las capas más profundas están compuestas por células poliédricas más pequeñas que no llegan a la superficie. Epitelio de transición. El epitelio de transición es un tipo estratificado con una extensa variedad de aspectos y está limitado al aparato urinario. Tapiza órganos huecos de dilatación considerable. Cuando el epitelio está sometido a poca tensión las células superficiales son grandes y de “forma de cojín”, mientras que las células más profundas son pequeñas y de forma irregular. Las células aumentan de tamaño desde las capas basales a las capas superficiales. Cuando el epitelio está distendido las células se aplanan y alargan y disminuye la altura total del epitelio. La superficie que da a la luz de la cavidad de las células epiteliales de transición se presenta relativamente lisa con el microscopio óptico. CUESTIONARIO DEL WORK PAPER´s: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. ¿Qué órganos tapiza el epitelio escamoso simple? ¿Qué órganos tapiza el epitelio cúbico simple? ¿Qué órganos tapiza el epitelio prismático simple? ¿Qué órganos tapiza el epitelio prismático pseudoestratificado? ¿Qué órganos tapiza el epitelio escamoso estratificado? ¿Qué órganos tapiza el epitelio cúbico estratificado? ¿Qué órganos tapiza el epitelio prismático estratificado? ¿Qué órganos tapiza el epitelio de transición? PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 3 UNIDAD O TEMA: II – HISTOLOGÍA GENERAL TÍTULO: ¿ES LO MISMO TEJIDO CONECTIVO QUE TEJIDO CONJUNTIVO? FECHA DE ENTREGA: PERÍODO DE EVALUACIÓN: Segundo examen parcial Tejido, agrupación de células con una estructura determinada que realizan una función especializada, vital para el organismo. Los tejidos animales adquieren su forma inicial cuando la blástula, originada a partir del óvulo fecundado, se diferencia en tres capas germinales: ectodermo, mesodermo y endodermo. A medida que las células se van diferenciando (histogénesis), U N I V E R S I D A D D E 25 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS determinados grupos de células dan lugar a unidades más especializadas para formar órganos que se componen, en general, de varios tejidos formados por células con la misma función. Tejido conectivo Estos tejidos, en conjunto, sustentan y mantienen las distintas partes del cuerpo, y comprenden el tejido conectivo elástico y fibroso, el tejido adiposo (tejido graso), el cartílago y el hueso. A diferencia del epitelio, las células de estos tejidos están muy separadas unas de otras, con gran cantidad de sustancia intercelular entre ellas. Las células del tejido fibroso se interrelacionan unas con otras por una red irregular de filamentos en capa fina que también forma el esqueleto de vasos sanguíneos, nervios y otros órganos. El tejido adiposo tiene una función similar, y sus células suponen además un almacén de grasas. El tejido elástico que forma parte de los ligamentos, de la tráquea y de las paredes arteriales se dilata y se contrae con cada latido del pulso. Durante el desarrollo embrionario los fibroblastos segregan colágeno para el desarrollo del tejido fibroso y se modifican más tarde para segregar una proteína diferente llamada condrina para la formación del cartílago; ciertos cartílagos se calcifican para formar huesos. La sangre y la linfa suelen considerarse tejidos conectivos. En anatomía es el tejido que sostiene el organismo animal y que conecta sus distintas partes. Se origina en las células de la capa mesodérmica embrionaria y da lugar a varios tipos de tejido, como el tejido conectivo laxo, que infiltra en los órganos dando consistencia al tejido funcional, y el tejido conectivo denso, que aparece en la sustancia dura de los huesos y en la dentina. El tejido conectivo se caracteriza por tener gran cantidad de sustancia fundamental (que está entre las células) del tejido y que puede ser fluida, sólida o semisólida. El tejido conectivo denso regular, es blanco y da lugar a la mayoría de los tendones y ligamentos; el tejido conectivo elástico es amarillo y forma estructuras como los ligamentos amarillos de las vértebras de la columna vertebral y los elementos elásticos de las paredes arteriales y de la tráquea; también aparece en las cuerdas vocales. Cumple funciones de amortiguación y sostén. Otros tipos de tejido conectivo son el tejido cartilaginoso o cartílago, que forma parte de las articulaciones y de las zonas de crecimiento de los huesos; el tejido adiposo, que recubre los órganos vitales para amortiguarlos (como los riñones) y sirve también de almacén del exceso de alimento. El tejido linfático y la sangre, también se relacionan directamente con el tejido conjuntivo durante el desarrollo embrionario; la neuroglia, el tejido de relleno del sistema nervioso central, está más relacionado con la piel. Tejido conjuntivo. En el cuerpo de un animal se distinguen cinco grupos principales de tejidos: el epitelio, que se encuentra en todas las superficies de revestimiento corporales y en las áreas de secreción, el tejido conjuntivo, que incluye los huesos, los cartílagos y otras estructuras de sopor-te; el tejido muscular, el tejido nervioso y los fluidos tisulares, sangre y linfa. TAREA PARA EL DIF´s: El grupo de trabajo mediante la revisión bibliográfica y la discusión grupal deberá consultar bibliografía complementaria, resumirla y llegar a la conclusión si tejido conectivo es lo mismo que tejido conjuntivo y por qué. PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 4 U N I V E R S I D A D D E 26 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS UNIDAD O TEMA: II – HISTOLOGÍA GENERAL TITULO: HEMATOLOGÍA COMPARADA FECHA DE ENTREGA: PERIODO DE EVALUACIÓN: Segundo examen parcial Sangre, sustancia líquida que circula por las arterias y las venas del organismo. La sangre es roja brillante o escarlata cuando ha sido oxigenada en los pulmones y pasa a las arterias; adquiere una tonalidad más azulada cuando ha cedido su oxígeno para nutrir los tejidos del organismo y regresa a los pulmones a través de las venas y de los pequeños vasos denominados capilares. En los pulmones, la sangre cede el dióxido de carbono que ha captado procedente de los tejidos, recibe un nuevo aporte de oxígeno e inicia un nuevo ciclo. Este movimiento circulatorio de sangre tiene lugar gracias a la actividad coordinada del corazón, los pulmones y las paredes de los vasos sanguíneos. Composición de la sangre La sangre está formada por un líquido amarillento denominado plasma, en el que se encuentran en suspensión millones de células que suponen cerca del 45% del volumen de sangre total. Tiene un olor característico y una densidad relativa que oscila entre 1,056 y 1,066. En el adulto sano el volumen de la sangre es una onceava parte del peso corporal, de 4,5 a 6 litros. Una gran parte del plasma es agua, medio que facilita la circulación de muchos factores indispensables que forman la sangre. Un milímetro cúbico de sangre humana contiene unos cinco millones de corpúsculos o glóbulos rojos, llamados eritrocitos o hematíes; entre 5.000 y 10.000 corpúsculos o glóbulos blancos que reciben el nombre de leucocitos, y entre 200.000 y 300.000 plaquetas, denominadas trombocitos. La sangre también transporta muchas sales y sustancias orgánicas disueltas. Eritrocitos Los glóbulos rojos, o células rojas de la sangre, tienen forma de discos redondeados, bicóncavos y con un diámetro aproximado de 7,5 micras. En el ser humano y la mayoría de los mamíferos los eritrocitos maduros carecen de núcleo. En algunos vertebrados son ovales y nucleados. La hemoglobina, una proteína de las células rojas de la sangre, es el pigmento sanguíneo especial más importante y su función es el transporte de oxígeno desde los pulmones a las células del organismo, donde capta dióxido de carbono que conduce a los pulmones para ser eliminado hacia el exterior. Leucocitos Las células o glóbulos blancos de la sangre son de dos tipos principales: los granulosos, con núcleo multilobulado, y los no granulosos, que tienen un núcleo redondeado. Los leucocitos granulosos o granulocitos incluyen los neutrófilos, que fagocitan y destruyen bacterias; los eosinófilos, que aumentan su número y se activan en presencia de ciertas infecciones y alergias, y los basófilos, que segregan sustancias como la heparina, de propiedades anticoagulantes, y la histamina que estimula el proceso de la inflamación. Los leucocitos no granulosos están formados por linfocitos y un número más reducido de monocitos, asociados con el sistema inmunológico. Los linfocitos desempeñan un papel importante en la producción de anticuerpos y en la inmunidad celular. Los monocitos digieren sustancias extrañas no bacterianas, por lo general durante el transcurso de infecciones crónicas. Plaquetas o trombocitos Las plaquetas de la sangre, llamadas también trombocitos, son cuerpos pequeños, ovoi-deos, sin núcleo, con un diámetro mucho menor que el de los eritrocitos. Los trombocitos o plaquetas se adhieren a la superficie interna de la pared de los vasos sanguíneos en el lugar de la lesión y ocluyen el defecto de la pared vascular. Conforme se destruyen, liberan agentes coagulantes que conducen a la formación local de trombina que ayuda a formar un coágulo, el primer paso en la cicatrización de una herida. U N I V E R S I D A D D E 27 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Recuento sanguíneo La técnica de laboratorio llamada recuento sanguíneo completo (RSC) es un indicador útil de enfermedad y salud. Una muestra de sangre determinada con precisión se diluye de forma automática y las células se cuentan con un detector óptico o electrónico. El empleo de ajustes o diluyentes distintos, permite realizar el recuento de los glóbulos rojos, los blancos o las plaquetas. Un RSC también incluye la clasificación de los glóbulos blancos en categorías, lo que se puede realizar por la observación al microscopio de una muestra teñida sobre un portaobjetos, o de forma automática utilizando una de las diversas técnicas que existen. Plasma El plasma es una sustancia compleja; su componente principal es el agua. También contiene proteínas plasmáticas, sustancias inorgánicas (como sodio, potasio, cloruro de calcio, carbonato y bicarbonato), azúcares, hormonas, enzimas, lípidos, aminoácidos y productos de degradación como urea y creatinina. Todas estas sustancias aparecen en pequeñas cantidades. Entre las proteínas plasmáticas se encuentran la albúmina, principal agente responsable del mantenimiento de la presión osmótica sanguínea y, por consiguiente, controla su tendencia a difundirse a través de las paredes de los vasos sanguíneos; una docena o más de proteínas, como el fibrinógeno y la protrombina, que participan en la coagulación; aglutininas, que producen las reacciones de aglutinación entre muestras de sangre de tipos distintos y la reacción conocida como anafilaxis, una forma de shock alérgico, y globulinas de muchos tipos, incluyendo los anticuerpos, que proporcionan inmunidad frente a muchas enfermedades. Otras proteínas plasmáticas importantes actúan como transportadores hasta los tejidos de nutrientes esenciales como el cobre, el hierro, otros metales y diversas hormonas. La primera separación de las proteínas plasmáticas para su estudio individual se llevó a cabo en la década de 1920. Durante la II Guerra Mundial se consiguió perfeccionar la técnica, lo que permitió el empleo de fracciones individuales. Algunos de los resultados de este trabajo incluyen el uso de albúmina sérica como un sustituto de la sangre o el plasma en las transfusiones, el empleo de gammaglobulinas para una protección a corto plazo frente a enfermedades como sarampión y hepatitis, y la utilización de globulina antihemofílica para el tratamiento de la hemofilia. Formación de la sangre y reacciones Los eritrocitos se forman en la médula ósea y tras una vida media de 120 días son destrui-dos y eliminados por el bazo. En cuanto a las células blancas de la sangre, los leucocitos granulosos o granulocitos se forman en la médula ósea; los linfocitos en el timo, en los ganglios linfáticos y en otros tejidos linfáticos. Las plaquetas se producen en la médula ósea. Todos estos componentes de la sangre se agotan o consumen cada cierto tiempo y, por tanto, deben ser reemplazados con la misma frecuencia. Los componentes del plasma se forman en varios órganos del cuerpo, incluido el hígado, responsable de la síntesis de albúmina y fibrinógeno, que libera sustancias tan importantes como el sodio, el potasio y el calcio. Las glándulas endocrinas producen las hormonas transportadas en el plasma. Los linfocitos y las células plasmáticas sintetizan ciertas proteínas y otros componentes proceden de la absorción que tiene lugar en el tracto intestinal. Coagulación Una de las propiedades más notables de la sangre es su capacidad para formar coágulos, o coagular, cuando se extrae del cuerpo. Dentro del organismo un coágulo se forma en respuesta a una lesión tisular, como un desgarro muscular, un corte o un traumatismo penetrante. En los vasos sanguíneos la sangre se encuentra en estado líquido, poco des-pués de ser extraída adquiere un aspecto viscoso y más tarde se convierte en una masa gelatinosa firme. Después esta masa se separa en dos partes: un coágulo rojo firme que flota libre en un líquido transparente rosado que se denomina suero. Un coágulo está formado casi en su totalidad por eritrocitos encerrados en una red de finas fibrillas o filamentos constituidos por una sustancia denominada fibrina. Esta sustancia no existe como tal en la sangre pero se crea, durante el proceso de la coagulación, por la acción de la trombina, enzima que estimula la conversión de una de las proteínas plasmáticas, el fibrinógeno, en fibrina. La trombina no está presente en la sangre circulante. Ésta se forma a partir de la protrombina, otra proteína plasmática, en un proceso complejo que implica a las plaquetas, ciertas sales de calcio, sustancias U N I V E R S I D A D D E 28 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS producidas por los tejidos lesionados y el contacto con las superficies accidentadas. Si existe algún déficit de estos facto-res la formación del coágulo es defectuosa. La adición de citrato de sodio elimina los iones de calcio de la sangre y por consiguiente previene la formación de coágulos. La carencia de vitamina K hace imposible el mantenimiento de cantidades adecuadas de protrombina en la sangre. Ciertas enfermedades pueden reducir la concentración sanguínea de varias proteínas de la coagulación o de las plaquetas. Reacciones homeostáticas Ciertas características de la sangre se mantienen dentro de estrechos límites gracias a la existencia de procesos regulados con precisión. Por ejemplo, la alcalinidad de la sangre se mantiene en un intervalo constante (pH entre 7,38 y 7,42) de manera que si el pH desciende a 7,0 (el del agua pura), el individuo entra en un coma acidótico que puede ser mortal; por otro lado, si el pH se eleva por encima de 7,5 (el mismo que el de una solución que contiene una parte de sosa cáustica por 50 millones de partes de agua), el individuo entra en una alcalosis tetánica y es probable que fallezca. De igual manera, un descenso de la concentración de glucosa en sangre (glucemia), en condiciones normales del 0,1% a menos del 0,05%, produce convulsiones. Cuando la glucemia se eleva de forma persistente y se acompaña de cambios metabólicos importantes, suele provocar un coma diabético (ver Diabetes mellitus). La temperatura de la sangre no suele variar más de 1 ºC dentro de un intervalo medio entre 36,3 y 37,1 ºC, la media normal es de 37 ºC. Un aumento de la temperatura de 4 ºC es señal de enfermedad grave, mientras que una elevación de 6 ºC suele causar la muerte. Enfermedades sanguíneas Los trastornos de la sangre proceden de cambios anormales en su composición. La reducción anómala del contenido de hemoglobina o del número de glóbulos rojos, conocida como anemia, se considera más un síntoma que una enfermedad y sus causas son muy variadas. Se cree que la causa más frecuente es la pérdida de sangre o hemorragia. La anemia hemolítica, un aumento de la destrucción de glóbulos rojos, puede estar producida por diversas toxinas o por un anticuerpo contra los eritrocitos. Una forma de leucemia que afecta a los bebés al nacer o poco antes del nacimiento es la eritroblastosis fetal. La anemia puede ser también consecuencia de un descenso de la producción de hematíes que se puede atribuir a una pérdida de hierro, a un déficit de vitamina B 12, o a una disfunción de la médula ósea. Por último, existe un grupo de anemias originada por defectos hereditarios en la producción de glóbulos rojos (hemoglobina). Estas anemias comprenden varios trastornos hereditarios en los que los eritrocitos carecen de algunas de las enzimas necesarias para que la célula utilice la glucosa de forma eficaz. La formación de hemoglobina anómala es característica de las enfermedades hereditarias que reciben el nombre de anemia de células falciformes y talasemia mayor. Ambas son enfermedades graves que pueden ser mortales en la infancia. El aumento del número de eritrocitos circulantes se denomina policitemia: puede ser un trastorno primario o consecuencia de una disminución de la oxigenación de la sangre o hipoxia. La hipoxia aguda se produce con más frecuencia en enfermedades pulmonares avanzadas, en ciertos tipos de cardiopatías congénitas y a altitudes elevadas. La leucemia se acompaña de una proliferación desordenada de leucocitos. Hay varias clases de leucemia, cuyas características dependen del tipo de célula implicada. El déficit de cualquiera de los factores necesarios para la coagulación de la sangre provoca hemorragias. El descenso del número de plaquetas recibe el nombre de trombocitopenia; la disminución del factor VIII de la coagulación da lugar a la hemofilia A (hemofilia clásica); el descenso del factor IX de la coagulación es responsable de la hemofilia B, conocida como enfermedad de Christmas. Diversas enfermedades hemorrágicas, como la hemofilia, son hereditarias. Hay preparados que incluyen concentrados de varios factores de la coagulación para el tratamiento de algunos de estos trastornos. En 1984 los científicos desarrollaron una técnica de ingeniería genética para la fabricación de factor VIII, un factor de la coagulación de la sangre de vital importancia para las víctimas de la forma de hemofilia más frecuente. Aunque la formación de un coágulo es un proceso normal, se convierte a veces en un fenómeno patológico que representa incluso una amenaza mortal. Por ejemplo, en los pacientes hospitalizados U N I V E R S I D A D D E 29 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS durante largos periodos a veces se forman coágulos en las venas importantes de las extremidades inferiores. Si estos coágulos, o trombos, se desplazan hacia los pulmones pueden causar la muerte como consecuencia de un embolismo. En muchos casos dichos trombos venosos se disuelven con una combinación de fármacos que previenen la coagulación y lisan los coágulos. Los anticoagulantes incluyen la heparina, compuesto natural que se prepara a partir de pulmones o hígados de animales, y las sustancias químicas sintéticas dicumarol y warfarina. Los fármacos que lisan los coágulos, denominados trombolíticos, incluyen las enzimas uroquinasa y estreptoquinasa, y el activador tisular del plasminógeno (TPA), un producto de ingeniería genética. Se piensa que la interacción de los trombocitos con los depósitos de lípidos que aparecen en la enfermedad cardiaca ateroesclerótica contribuye a los infartos de miocardio. Los compuestos como la aspirina y la sulfinpirazona, que inhiben la actividad plaquetaria, pueden disminuir los infartos de miocardio en personas con enfermedad ateroesclerótica CUESTIONARIO DEL WORK PAPER Nº 4: El estudiante, de acuerdo a la revisión bibliográfica en textos de histología, fisiología, bioquímica o laboratorio clínico, como también en los Manuales Merck de Medicina Veteri-naria y humana, debe elaborar y llenar la tabla, contestando las siguientes preguntas: 1. ¿Cuáles son los valores normales de las células sanguíneas de los animales domésticos? 2. ¿Cuáles son los valores normales de las células sanguíneas en el humano? PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 4 UNIDAD O TEMA: III - EMBRIOLOGÍA TÍTULO: EMBRIOLOGÍA COMPARADA: PROGÉNESIS – BLASTOGÉNESIS FECHA DE ENTREGA: PERÍODO DE EVALUACIÓN: Examen final El huevo humano fecundado en la trompa de Falopio es transportado, mediante los cilios de las células del epitelio de la trompa, hacia el útero, donde se implanta, es decir, se fija y es recubierto por el tejido uterino. Los estudios de embriones de primates indican que tanto en el ser humano como en los monos la multiplicación celular se inicia durante el desplazamiento del huevo a través de la trompa. El embrión implantado está formado por una esfera hueca, el blastocisto, que contiene una masa de células denominada embrioblasto, y que va penetrando profundamente en el endometrio uterino hasta quedar recubierto por el epitelio endometrial. En un blastocisto inferior a dos semanas de edad y con 1 mm de diámetro, el microscopio pone de relieve el amnios (saco que rodea al embrión), el corion (membrana que envuelve al embrión y que delimita con la pared uterina), el saco vitelino y diferentes capas embrionarias. En la tercera semana aparece una estructura tubular cerrada en la que se desarrollarán el cerebro y la médula espinal. Otro tubo, replegado sobre sí mismo, se diferencia en el corazón, y U N I V E R S I D A D D E 30 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS aproximadamente en este estadio una porción del saco amniótico queda incluida en el interior del cuerpo del embrión para formar una parte del tubo digestivo embrionario. Al principio de la cuarta semana, se observa en el embrión, que ahora tiene una longitud entre 4 y 5 mm, el esbozo de los ojos y oídos, y a cada lado del cuello cuatro hendiduras branquiales. También se puede observar ya la columna vertebral. A principios del segundo mes aparece el esbozo de los brazos y de las piernas. Los órganos más importantes empiezan a adquirir forma, y hacia la sexta semana empiezan a formarse los huesos y los músculos. Hacia el tercer mes, el embrión se reconoce como el de un primate y se denomina feto. Tiene un rostro definido, con boca, orificios nasales, y oído externo aún en formación; en la undécima y duodécima semanas los genitales externos se hacen patentes. Entre la cuarta y la octava semana de gestación, el embrión humano es especialmente vulnerable a los efectos lesivos de los rayos X, a las enfermedades virales como la rubéola, y a ciertos fármacos. Estos agentes pueden conducir a la muerte del embrión o al nacimiento de un bebé con malformaciones de los miembros u otras anomalías. Hacia el cuarto mes, el embrión se reconoce de forma clara como un ser humano. TAREA PARA EL DIF Nº 4: El grupo de trabajo mediante la revisión bibliográfica y la discusión grupal deberá elaborar un resumen comparando las semejanzas y diferencias entre el proceso de la progénesis y blastogénesis de los embriones de los animales domésticos y el embrión humano. PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 5 UNIDAD O TEMA: III – EMBRIOLOGÍA TITULO: NOCIONES DE EMBRIOLOGÍA FECHA DE ENTREGA: PERIODO DE EVALUACIÓN: Examen final Embriología, rama de la biología que se ocupa del estudio del desarrollo de los embriones animales (para más información relativa a la embriología de las plantas, ver Fecundación; Planta; Semilla). Su ámbito de investigación comprende el desarrollo del huevo fecundado y del embrión, y el crecimiento del feto. Historia Hasta la segunda mitad del siglo XVIII, la embriología era más una materia de especulación que de conocimiento. Una teoría muy aceptada fue la preformación. Se pensaba que el animal con todos sus órganos ya existía en pequeño en el embrión y que sólo tenía que desplegarse como una flor. Se mantenía la idea de que cada embrión debía contener los embriones de todos sus futuros descendientes uno dentro de otro, como en un nidal. Muchos naturalistas creían que el embrión estaba contenido en el óvulo, la célula germinal femenina, pero después de que en 1677 el microscopio revelara la existencia del espermatozoide, la célula germinal masculina, la escuela de U N I V E R S I D A D D E 31 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS los llamados espermistas propuso la hipótesis de que el embrión también estaba dentro del espermatozoo. El espermatozoide dibujado parecía una figura humana diminuta, denominada homunculus. La atención que se prestó a la llamada teoría de la epigénesis, que estableció en 1651 el médico y anatomista inglés William Harvey, fue escasa. Esta teoría, que ya había sido expuesta de una manera vaga por Aristóteles, sostenía que las estructuras especializadas del individuo se desarrollaban paso a paso a partir de formas previas indiferenciadas en el huevo. Sin embargo, la prueba de esta teoría no llegó hasta 1759, cuando el anatomista alemán Caspar Friedrich Wolff comunicó su estudio acerca del desarrollo del polluelo en el huevo y demostró que los órganos derivan de material indiferenciado. La naturaleza potencial básica y la organización de las estructuras del organismo están determinadas en la composición genética del huevo fecundado. Wolff está considerado como el fundador de la embriología moderna, un título que también recibió el naturalista estonio Karl Ernst von Baer, quien describió en 1827 las fases principales en el desarrollo del polluelo y fue pionero de la embriología comparativa. La base sólida de esta nueva ciencia la proporcionó la teoría celular formulada en 1838 por el botánico alemán Matthias Jakob Schleiden, quién afirmó que todas las plantas y animales están formados por células. Un año después, su compatriota, el anatomista y fisiólogo Theodor Schwann, confirmaba esta teoría. En trabajos posteriores, estos investigadores demostraron que los órganos y los tejidos se desarrollan mediante división celular. (Ver Célula). Desarrollo normal en animales El desarrollo consiste en una serie de sucesos que se inician con la fecundación del huevo. Para una descripción de las células germinales masculina y femenina, llamadas gametos, y de su proceso de fusión para originar un cigoto. Tras la fecundación, el huevo sufre una división o partición celular. Por tanto, una célula se divide en dos, las células hijas, llamadas blastómeros, en cuatro, éstas en ocho, y así sucesivamente. Cuando el embrión está formado por un centenar o más de células, constituye una masa sólida denominada mórula por su parecido a una mora. En la mayoría de las especies esta masa se organiza en una blástula, que es una esfera hueca delimitada por una capa única de células, el blastodermo; la cavidad interior se denomina blastocele. El paso siguiente es la formación de un saco o copa de doble pared, la gástrula. La pared externa se denomina ectodermo, y la interna endodermo, que rodea una cavidad nueva conocida como tubo digestivo primitivo. En algunos casos, estas dos capas están formadas por la separación o desprendimiento de una masa de células, aunque lo más frecuente es que se forme por invaginación, es decir por la presión hacia dentro de una parte de la pared de la blástula. En todos los animales, a excepción de los más simples, se desarrolla una tercera capa entre las dos anteriores, el mesodermo. Estas tres capas embrionarias, que se conocen como las capas germinales primarias, se diferencian en órganos similares en todas las especies de animales. El endodermo origina células que se especializan en las glándulas digestivas más importantes y son responsables del revestimiento de los conductos aéreos y de la mayor parte del tubo digestivo. El mesodermo se diferencia en la sangre y los vasos sanguíneos, los tejidos conjuntivos, los músculos, y en general el aparato reproductor y los riñones. El ectodermo da lugar a la epidermis y a las estructuras derivadas como el pelo y las uñas, a mucosas de revestimiento de la boca y el ano, al esmalte dental y al sistema nervioso central. Inducción del embrión Uno de los logros más importantes de la embriología en el siglo XX ha sido el esclarecimiento de alguna de las razones que existen para la morfogénesis, es decir, para el desarrollo de los modelos y formas, y para la diferenciación, esto es, el desarrollo de una diversidad de tipos de células y tejidos. La observación y experimentación, en especial sobre embriones de anfibios, ha demostrado que se origina un estímulo que procede del material que se invagina durante el proceso de la gastrulación. Las células que se invaginan sobre el futuro lado dorsal del embrión tienen la capacidad de inducir la diferenciación de las células superpuestas a los órganos axiales primarios y las estructuras asociadas, como el sistema nervioso, la notocorda y los segmentos musculares. U N I V E R S I D A D D E 32 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Si se impide que las células inductoras de la formación del llamado labio dorsal del blastoporo, que es la apertura de la cavidad de la gástrula, se invaginen, el embrión se mantiene con vida, pero no sufre ninguna otra diferenciación. A la inversa, el implante de un segundo labio dorsal en un lado del embrión induce la formación de un embrión secundario fuera de los tejidos que en condiciones normales hubieran formado algo diferente. Los estudios han demostrado que distintas sustancias químicas pueden imitar en parte los estímulos o el estímulo que procede del tejido embrionario inductor. Nutrición Un huevo de gran tamaño, como el de un ave o un reptil, contiene suficiente yema y albúmina como para alimentar al embrión hasta el nacimiento. Sin embargo, los nutrientes que existen en los huevos pequeños se consumen con rapidez y por ello el embrión tiene que alimentarse a través de otros medios. En muchas especies, el embrión abandona el huevo como una larva, forma capaz de alimentarse por sí misma aun cuando todavía carece de los órganos de la forma adulta. En los animales vivíparos, incluyendo a todos los mamíferos con excepción de los monotremas, el embrión recibe el alimento de su madre mediante difusión a través de membranas extraembrionarias específicamente desarrolladas. Con este propósito, las glándulas uterinas de las hembras marsupiales secretan un líquido nutritivo. En la mayoría de los mamíferos, el embrión recibe un aporte de nutrientes solubles procedentes del torrente sanguíneo materno. Embriología humana El huevo humano fecundado en la trompa de Falopio es transportado, mediante los cilios de las células del epitelio de la trompa, hacia el útero, donde se implanta, es decir, se fija y es recubierto por el tejido uterino. Los estudios de embriones de primates indican que tanto en el ser humano como en los monos la multiplicación celular se inicia durante el desplazamiento del huevo a través de la trompa. El embrión implantado está formado por una esfera hueca, el blastocisto, que contiene una masa de células denominada embrioblasto, y que va penetrando profundamente en el endometrio uterino hasta quedar recubierto por el epitelio endometrial. En un blastocisto inferior a dos semanas de edad y con 1 mm de diámetro, el microscopio pone de relieve el amnios (saco que rodea al embrión), el corion (membrana que envuelve al embrión y que delimita con la pared uterina), el saco vitelino y diferentes capas embrionarias. En la tercera semana aparece una estructura tubular cerrada en la que se desarrollarán el cerebro y la médula espinal. Otro tubo, replegado sobre sí mismo, se diferencia en el corazón, y aproximadamente en este estadio una porción del saco amniótico queda incluida en el interior del cuerpo del embrión para formar una parte del tubo digestivo embrionario. Al principio de la cuarta semana, se observa en el embrión, que ahora tiene una longitud entre 4 y 5 mm, el esbozo de los ojos y oídos, y a cada lado del cuello cuatro hendiduras branquiales. También se puede observar ya la columna vertebral. A principios del segundo mes aparece el esbozo de los brazos y de las piernas. Los órganos más importantes empiezan a adquirir forma, y hacia la sexta semana empiezan a formarse los huesos y los músculos. Hacia el tercer mes, el embrión se reconoce como el de un primate y se denomina feto. Tiene un rostro definido, con boca, orificios nasales, y oído externo aún en formación; en la undécima y duodécima semanas los genitales externos se hacen patentes. Entre la cuarta y la octava semana de gestación, el embrión humano es especialmente vulnerable a los efectos lesivos de los rayos X, a las enfermedades virales como la rubéola, y a ciertos fármacos. Estos agentes pueden conducir a la muerte del embrión o al nacimiento de un bebé con malformaciones de los miembros u otras anomalías. Hacia el cuarto mes, el embrión se reconoce de forma clara como un ser humano; aún tiene una cabeza enorme, desproporcionada en relación con su longitud de aproximadamente 18 cm. Lo recubre un lanugo enrulado y grasoso, que evita que el líquido amniótico ablande la piel. Su corazón late dos veces más rápido que el de un adulto. Al quinto mes, el feto entra en contacto con el mundo: es entonces cuando su madre percibe los primeros puntapiés. Los huesos y las uñas se empiezan a endurecer, aparecen los mamelones y los latidos de su corazón pueden ser auscultados con estetoscopio. Reacciona ciando escucha ruidos U N I V E R S I D A D D E 33 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS externos muy violentos. También tiene reacciones táctiles y guiña los ojos. Sus pulmones ya están formados, pero aún retira el oxígeno de la sangre materna. Al sexto mes, el feto mide 30 cm y pesa más de 1 Kg. Se mueve mucho; sus músculos se están desarrollando. El lanugo cae y es reemplazado por los cabellos. Su cuerpo está ahora protegido por una sustancia blanca y oleosa (vérnix caseoso). Al séptimo mes, los complicados centros nerviosos establecen conexiones y los movimientos del feto se hacen más coherentes y variados. Mide cerca de 35 cm y pesa más de 1 Kg. Si naciese en este momento, tendría buenas posibilidades de sobrevivir; por lo que se consideraría como parto prematuro. El octavo mes es el del embellecimiento: la grasa distiende la piel que, hasta entonces, estaba arrugada; se vuelve rosado y sus formas se redondean. Algunos órganos ya funcionan en forma definitiva. Mide 40 cm y pesa alrededor de 2 Kg. Al noveno mes, se prepara para nacer: gana peso y la fuerza necesaria para realizar el trabajo que está por enfrentar. Su cabeza se desliza y empieza a descender por la cavidad uterina, esperando el momento de salir a la luz, que ya está muy próximo. CUESTIONARIO DEL WORK PAPER´s: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) ¿Qué es la embriología? ¿A quién se considera fundador de la embriología moderna y por qué? ¿Cuáles son las fases del proceso hasta la formación del embrión? ¿En qué consiste la inducción del embrión? ¿Cuál es la diferencia de la alimentación entre los ovíparos y los vivíparos? ¿Cuándo se hace la diferenciación entre el embrión y el feto y por qué? ¿Cómo es el proceso de desarrollo del embrión humano en el primer trimestre? ¿Cómo es el proceso de desarrollo del feto humano en el segundo trimestre? ¿Cómo es el proceso de desarrollo del feto humano en el tercer trimestre? PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 5 UNIDAD O TEMA: III - EMBRIOLOGÍA TÍTULO: EMBRIOLOGÍA COMPARADA: ORGANOGÉNESIS FECHA DE ENTREGA: PERÍODO DE EVALUACIÓN: Examen final Desarrollo fetal La duración de embarazo humano, contando a partir del día de la concepción, es de aproximadamente 40 semanas, es decir, 280 días. U N I V E R S I D A D D E 34 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS La ecografía ha revolucionado el análisis de los movimientos y el comportamiento del feto, ya que es posible examinarlo durante períodos prolongados sin molestarlo. Está demostrado que el ultrasonido que se usa para ser transformado en imágenes en esta técnica diagnóstica, es completamente inofensivo para el feto. Cuatro semanas Al finalizar este período, el embrión es 100 veces mayor que el óvulo fecundado; mide 5 mm. Sus intestinos están en formación. Pequeños apéndices anuncian ya brazos y piernas. El corazón, un tubo en forma de U, empieza a latir. Ocho semanas La cabeza es casi la mitad de la longitud del feto. El cuello está flexionado hacia delante en un ángulo de cerca de 30º. Los genitales externos están presentes, pero aún no están diferenciados. Los ojos son divergentes (están ampliamente separados) y los párpados están fusionados. Ya está formada la nariz, pero los orificios nasales están obstruidos con piel. Comienza el desarrollo de los huesos del esqueleto. Puede mover la cabeza y el cuerpo cuando es estimulado. Ha comenzado su comunicación con el mundo exterior. Nueve semanas El cuello se desarrolla y el mentón se separa del pecho. El cuello está flexionado hacia delante en un ángulo de 22º. Los párpados se encuentran y se fusionan. Los genitales externos comienzan a mostrar diferencias según el género del feto. Se producen los primeros movimientos musculares. Diez semanas La flexión del cuello es de cerca de 15º. Los genitales externos ya están diferenciados según el género. Aparecen las uñas. Los párpados siguen fusionados. Se forman los primordios de los dientes permanentes. Los dientes caducos (de leche) están en la etapa precoz de desarrollo. Once semanas La flexión del cuello es de 8º. Comienza a desarrollarse el puente de la nariz. Los riñones comienzan a segregar orina que pasa por el sistema urinario del feto hacia el líquido amniótico. Doce semanas El feto tiene casi 7,5 cm de longitud y pesa entre 14 y 28 grs. El cuello está casi erguido y bien definido. Las orejas están comenzando a formarse y se han desplazado hasta ocupar su posición definitiva en la cabeza. Comienza a verse que el feto traga líquido amniótico. El feto puede responder a la estimulación de su piel. Cuatro meses La piel es delgada y traslúcida; pueden verse los vasos sanguíneos debajo de ella. La nariz está casi completamente formada. El feto comienza a chuparse el pulgar. Los ojos se han desplazado hacia la parte frontal de la cara. Las piernas son más largas que los brazos. Aparece un vello fino en el cuero cabelludo (lanugo). Las uñas de la mano están bien formadas y las de los pies están comenzando a formarse. Aparecen los pliegues en la piel de las palmas y las plantas. La madre puede percibir los movimientos fetales. El peso es de 200 grs. Y la talla de 25 cm. El latido cardíaco puede ser auscultado con estetoscopio. Cinco meses Aparecen las huellas digitales en manos y pies. Comienza a depositarse una película grasosa sobre la piel (vérnix caseosa). El abdomen comienza a verse más abultado. Se desarrollan los párpados y las cejas. El vello fino (lanugo) cubre la mayor parte del cuerpo. Los testículos del feto varón comienzan a descender hacia el escroto. El feto ha adquirido nuevas habilidades, como reaccionar ante la música y los sonidos fuertes; es decir, que ya puede oír. Percibe con claridad los sonidos internos de la madre, su voz y la de las personas que están cerca. Alcanza a percibir algunos U N I V E R S I D A D D E 35 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y PECUARIAS sonidos del entorno. Ya tiene la capacidad de almacenar información en la memoria, y la de reaccionar ante los estímulos. Su capacidad para sentir con la piel aumenta. Seis meses La piel se ve arrugada y roja. Se oscurecen los vellos del lanugo. Comienza a producirse una sustancia en el pulmón (surfactante), que es definitiva para la supervivencia en el medio externo. Siete meses El feto tiene casi 40 cm de longitud y pesa cerca de 1,8 Kg. Los órganos internos están más completamente desarrollados. El cuerpo se ensancha. Los párpados comienzan a abrirse y las pestañas están bien desarrolladas. Todo el aparato visual está completamente desarrollado; puede ver. Los huesos están bien desarrollados, pero aún son blandos y flexibles. Los cabellos comienzan a alargarse (más largos que el lanugo). La piel está totalmente arrugada. Comienzan a aparecer los surcos y circunvoluciones del cerebro. Comienza el almacenamiento de la grasa subcutánea. Los testículos están descendiendo hacia el escroto. Aparecen movimientos de succión no coordinados con deglución. La madurez del sistema nervioso le permite controlar la función respiratoria y la temperatura corporal. Se aprecian algunos signos de conducta intencional y es posible hacer algunas deducciones sobre el carácter (los hay serenos, y también inquietos e irritables). Algunas madres son capaces de percibir una cierta preferencia del futuro bebé por algún tipo especial de música y reacciones diferentes ante la presencia de diferentes personas. Ocho meses La piel es rosada y lisa. Los ojos muestran ya el reflejo de las pupilas cuando son estimulados por la luz. Las uñas han alcanzado la punta de los dedos. Los testículos entran en el escroto. Termina el proceso de maduración del pulmón, con la producción de surfactante suficiente para soportar la vida extrauterina. Aparece la capacidad de succión efectiva. El sistema nervioso está preparado para funcionar a través de una compleja red de células interconectadas que envían señales. Nueve meses El feto tiene casi 48 cm de longitud y esa cerca de 2,7 Kg. las uñas de los pies han alcanzado la punta de los dedos. El cabello es más denso y largo. La mayor parte del lanugo que recubre el cuerpo se ha desprendido. La piel está cubierta de vérnix caseosa. El punto de unión del cordón umbilical está en el centro del abdomen. Hay cerca de un litro de líquido amniótico. La placenta pesa cerca de 500 grs. Las uñas de las manos se extienden más allá de la punta de los dedos. La piel pierde la apariencia arrugada y ahora es más suave y lisa. Los ojos tienen un color gris azulado; normalmente cambia de color después del nacimiento. Los botones mamarios son prominentes y pueden segregar calostro. TAREA PARA EL DIF Nº 5: Cada grupo de trabajo (de acuerdo al tema que le tocó exponer en el Seminario de Embriología – Organogénesis) mediante la revisión bibliográfica y la discusión grupal, en base a la lectura y a investigación bibliográfica o por otros medios, deberá comparar, estableciendo las similitudes y diferencias de la organogénesis de los fetos de los animales domésticos con el feto humano, especificando en forma resumida los procesos de desarrollo de los siguientes sistemas y órganos: 1. Sistema gastropulmonar. 2. Aparato urinario y genital. 3. Aparato circulatorio. 4. Aparato locomotor. 5. Piel y órganos cutáneos. 6. Sistema nervioso. 7. Órganos de los sentidos. Los grupos de trabajo del Seminario de Histología General deberán elaborar un trabajo de comparación de las semejanzas y diferencias de los Tejidos que les tocó exponer, entre los animales domésticos y la especie humana. U N I V E R S I D A D D E 36 A Q U I N O B O L I V I A