TEMA I: ORGANIZACIÓN DEL CUERPO HUMANO 1. Niveles de organización Los niveles de organización del Ser Humano (y todos los ss.vv.) son: 2. Nivel Molecular: Los átomos se unen para formar moléculas por medio de enlaces químicos. Las moléculas que forman parte de los seres vivos reciben el nombre de biomoléculas o principios inmediatos. Distinguimos las siguientes: Biomoléculas inorgánicas: Las moléculas inorgánicas son sustancias que pueden encontrarse también fuera de los seres vivos, son el agua y las sales minerales, por regla general estas sales no contienen carbono, salvo en los carbonatos y bicarbonatos, sales minerales típicas a pesar de la presencia de este elemento. Biomoléculas orgánicas: son sustancias exclusivas de los seres vivos, formadas fundamentalmente de cadenas hidrocarbonatadas (C y H) 2. Agua y Sales Los procesos más característico en el que intervienen estas biomoléculas inorgánicas es en la osmosis y en el control del ph. A) La ósmosis es un fenómeno en el que se produce el paso de un disolvente a través de una membrana semipermeable (permite el paso de disolventes, pero no de solutos, como la biológica) desde una disolución más diluida a otra más concentrada. El agua es la molécula más abundante en el interior de todos los seres vivos y es capaz de atravesar las membranas celulares, que son semipermeables, para penetrar en el interior celular o salir de él. Esta capacidad depende de la diferencia de concentración entre los líquidos extracelular e intracelular, determinada por la presencia de sales minerales y moléculas orgánicas disueltas. Los medios acuosos separados por membranas semipermeables se denominan: ●Hipertónicos, los que tienen una elevada concentración de solutos con respecto a otros en los que la concentración es inferior. ●Hipotónicos, los que contienen una concentración de solutos baja con respecto a otros que la tienen superior. ●Isotónicos, si ambos lados tienen la misma concentración. Cuando las concentraciones de los fluidos extracelulares e intracelulares son iguales, ambas disoluciones son isotónicas. Las moléculas de agua difunden desde los medios hipotónicos hacia los hipertónicos provocando un aumento de presión sobre la cara de la membrana del compartimiento hipertónico, denominada presión osmótica. Como consecuencia del proceso osmótico se puede alcanzar el equilibrio, igualándose las concentraciones, y entonces los medios serán isotónicos. La membrana plasmática de la célula puede considerarse como semipermeable, y por ello las células deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos que las bañan. Según entre o salga agua de las células se habla de dos fenómenos: : Efecto de salida de agua desde el interior de la célula al exterior, por un proceso de ósmosis, cuando se encuentra en un medio hipertónico (alta concentración salina), para igualar las concentraciones interna y externa. En las células vegetales perderá agua, se deshidrata y puede llegar a morir (lisará) si el proceso es muy acusado, ya que se rompe la membrana al estar unida a la pared. Se denomina Plasmólisis En el caso de células animales lo que ocurre es que la célula pierde volumen, se arruga, sin llegar a la lisis al no estar la membrana unida a ninguna pared. : Efecto de entrada de agua al interior de la célula cuando se encuentra en un medio hipotónico (baja concentración salina), por un proceso de ósmosis. (Fig. superior). Se denomina Turgencia en las células vegetales y provoca una hidratación y llenado de las vacuolas. En el caso de la célula animal se hinchará, aumentando de volumen y puede llegar la lisis (estalla) si el proceso es muy acusado, ya que no posee pared, recibiendo el nombre de hemolisis si son glóbulos blancos o también Turgencia para otros tipos celulares. b) Regulación del pH. Los procesos fisiológicos celulares se producen en valores de pH neutros, de ahí la importancia de mantener el pH en esos valores. Las reacciones químicas que ocurren en los organismos producen variaciones del pH y algunas sales minerales disueltas contribuyen a disminuir estas variaciones, manteniendo el pH constante (próximo a la neutralidad). Las disoluciones de sales que tienen esta función se denominan tampones o disoluciones amortiguadoras. Existen disoluciones amortiguadoras en todos los fluidos biológicos. Las más importantes son: el sistema tampón fosfato (H2PO4-/ HPO42-) en el medio intracelular y el sistema tampón bicarbonato (HCO3-/ H2C03) en el medio extracelular. Haremos dos prácticas para estudiar dichos procesos: Practica 1: Estudio cuantitativo de las osmosis en células vegetales. Guion anexo. El objetivo de la práctica y los resultados debes anotarlos en tu libreta. Practica 2: Observación al microscopio de la ósmosis en tejido epitelial de vegetales Muestra: Epitelio de Cebolla Objetivos: A extraer en la libreta. Reactivos: Solución de cloruro sódico al 4% (4g/100ml) y al 6% Agua destilada Tampón fosfato Rojo Neutro Material: Extráelo del guion Procedimiento: 1. Prepara las disoluciones de cloruro sódico y luego prepara el tampón fosfato de la siguiente manera: Se tienen que preparar dos disoluciones de 100 ml: una de KH2PO4 con una concentración de 9,07 g/L y otra de Na2HPO4 de 11,87 g/L. Las sales tampón son una mezcla de un ácido débil y su base conjugada, de tal manera que uno amortiguará las subidas de pH y el otro las bajadas, según el ph que quiera mantener estable se pondrá más de una que de otra. Para el epitelio de cebolla debo ajustar el pH del tampón a 7,4, para ello tendremos que crear el tampón fosfato con 70ml de Na2PO4 y 30 ml de KH2PO4. Una vez ajustado el tampón le añadimos 1g/L de rojo neutro para visualizar los movimientos del agua durante la osmosis que vamos a llevar a cabo. 2. Cortamos la cebolla longitudinalmente y nos quedamos con la tercera hoja a partir del exterior. Cortamos un fragmento de 1 x 2 cm y extraemos la cara interna de la hoja. 3. Se sumerge rápidamente en un vidrio reloj que contenga unos 3 ml del tampón, para evitar la desecación y la muerte celular del tejido. 4. Preparamos dos cortes por si pudiera haber muerte del tejido. 5. Se coloca la muestra estirada sobre el porta con ayuda de la aguja enmangada. 6. Se le añade un gota de tampón fosfato, se pone el cubre y al microscopio. Dado que el tampón es una disolución hipotónica se producirá la entrada de agua, está se acumula en la gran vacuola de la célula vegetal (quedando teñida de rojo), lateralizando al núcleo y oprimiendo la membrana celular contra la pared. Realiza foto o dibujo de lo observado al microscopio en las células vivas, en las muertas estará todo el citoplasma teñido de rojo. Células en plasmólisis Células en turgencia Ahora pondremos las células vegetales en soluciones hipertónicas para producir el efecto contrario, para ello: 1. Seleccionamos dos fragmentos de las mismas dimensiones. 2. Introducimos en vidrio reloj que contenga la solución de NaCl al 4%. 3. Se monta sobre el porta y se observa al microscopio. Anota en el cuaderno lo que ocurre y por qué. Repetimos el proceso pero introduciendo la muestra en las disolución de NaCl al 6%. Realiza foto o dibujo de lo observado al microscopio en las células vivas. Análisis de Resultados: a) Identifica las tres situaciones de la imágenes y explica lo que ocurre A C D
