Coordinacion y regulacion en animales y vegetales Necesidad de coordinación Organismos unicelulares: tienen proteínas receptoras capaces de detectar cambios en el medio ambiente. Cambios−−−transformados en señales químicas en el interior celular. Señales−−−activan 1 conjunto de reacciones metabólicas en la cél−−−así reacciona de 1 modo apropiado ante el estimulo recibido. Organismo pluricelular: formado x cél q se relacionan con las q le rodean y reciben y envían señales. Este proceso−−−necesario para mantener la integridad del ser vivo. Ser pluricelular−−−responde de modo coordinado a las modificaciones ambientales. Mecanismos de integración Sistema endocrino(hormonal): formado x glánd−−−órg especializado en la producción y secreción de hormonas(mensajeros químicos, viajan hasta su destino). Respuesta de la acción endocrina−−−a medio y largo plazo. Se encarga del crecimiento, metamorfosis... Sistema nervioso: formado x 1 tej especializado en la transformación de información. Cél básica−−−neurona(especializada en la generación y transmisión de sms en forma de impulsos eléctricos−nerviosos− o químicos−neurotransmisores−). Coordina la función de relación de todos los sist corporales−−−acciones inmediatas: movimiento, secreción glandular... Las fases del proceso de coordinación Estímulo: modificación q se produce en el exterior o interior del organismo y desencadena 1 respuesta de éste. Receptor: captan los estímulos. A veces son simples terminaciones nerviosas, o 1 ó 2 cél, o, en el caso de los humanos, los sentidos. −Mecanorreceptores: captan estímulos mecánicos(tacto) −Fotorreceptores: captan estímulos luminosos(vista) Exterorreceptores −Termorreceptores: captan variaciones de tª −Quimiorreceptores: captan sust químicas(papilas gustativas) −Viscerorreceptores: captan la sensación de hambre, sed Interorreceptoras −Propiorreceptores: captan estímulos de tendones, músculos(sensación de la posición) Coordinadores: órg o conjunto de órg q integran la información recibida x los receptores. Información−−−llega x los impulsos nerviosos, es procesada y se envía la repuesta adecuada. En vertebrados−−−órg encargados−−−encéfalo y medula espinal. Efectores: estructuras q llevan a cabo las respuestas. Clases: movimientos(se encargan las cél musculares) o secreción muscular(glánd) 1 Respuestas: comportamiento o acción desempeñada x los efectores provocado x la recepción de 1 estímulo. Las hormonas y otros mecanismos de control en los vegetales Vegetales−−−carecen de sist nervioso. Coordinación entre partes de la planta−−−mediante hormonas vegetales(fitohormonas−regulan el crecimiento y desarrollo de la planta−)−−−sintetizadas en lugares diferentes de donde ejercen su acción. Transporte de 1 cél a otra de fitohormonas−−−x el floema o difusión entre cél. A bajas concentraciones influyen en todas sus funciones. Principalmente estimuladoras: Auxinas: relacionadas con el AIA. Sintetizadas en los meristemos de los vegetales. Luego van a las partes inferiores de la planta estimulando el crecimiento del tallo. Inducen a las cél a sintetizar componentes de la pared y a depositarlas en los extremos de la cél−−−efecto−−−alargamiento celular. Estimulan la formación de raíces adventicias y laterales y la diferenciación del tej vascular. Inhiben el crecimiento de las yemas laterales. Retardan la caída de hojas y frutos. Giberalinas: relacionadas con el ácido giberélico. Influyen en el crecimiento del tallo. Estimulan el crecimiento de las hojas, fluoración y germinación de la semilla. Citocininas: Deriva de la adenina. Estimulan la mitosis. Produce 1 aumento de la síntesis de ADN, ARN y proteínas. Favorece la formación de yemas laterales, transpiración y crecimiento de tubérculos. Favorece el alargamiento de frutos y semillas. Inhibición del amarilleo de las hojas cortadas. Principalmente inhibidoras: Ácido abscísico: relacionada estructuralmente con los carotenoides. Se sintetiza en la base de los frutos. Induce el letargo de yemas y semillas y la caída de los frutos. Regula el cierre de estomas en las hojas. Etileno: Gas q se forma en los tej de las espermafitas. Interviene en el gravitropismo. Acelera la maduración de los frutos y la caída de las hojas Movimientos de la planta Autónomos: de manera espontánea(desplegar las hojas, abrirse las flores).Influenciados x la luz, tª... Tropismos: cambios permanentes en la dirección de crecimiento de la planta. Están relacionados con de donde viene el estimulo(en tallos y raíces). −Fototropismo: 1 zona de la planta iluminada−−−auxinas se alejan de ella−−−la zona rica en auxinas−−sombra−−−crece + rápido −Geotropismo: auxinas−−−se difunden en sentido descendente en el tallo y ascendente en la raíz. Concentraciones q activan el crecimiento de la raíz−−− >s q en el tallo. Planta en posición horizontal−−−las auxinas se difunden a las zonas bajas−−−esas cél verán estimulado su crecimiento en el tallo−−−el la raíz al revés. −Desarrollo de las flores−−−hormona florigeno−−−. Concentración de esta sust−−−depende del fotoperiodo. Sintetizada en las hojas. Se difunde a las yemas e induce la floración. Según el fotoperiodo−−− 2 clases de plantas: día largo(florecen en verano) y día corto(florecen en primavera y otoño) Nastias: movimientos de las plantas q se producen como respuesta directa a 1 estimulo(en hojas). Son 2 variaciones transitorias. Siempre se producen de la misma manera. −Nictinastia: diente de león−−− x la noche la flor se cierra y x el día se abre −Sismonastia: el estimulo es 1 contacto−−−mimosa púdica−−−las hojas se cierran al tocarla −Termonastia: tulipanes−−−depende de la tª q se abran o se cierren La coordinación nerviosa en los animales Coordinación nerviosa−−−a cargo del sist nervioso(sist orgánico formado x 1 tej especializado en la transmisión de información). Función: depende de 2 características de sus cél: excitabilidad(capacidad de reaccionar ante estímulos) y conductividad(capacidad de transmitir la excitación de 1 pto del organismo a otro). Propiedades del tej nervioso−−−dependen de las cél q lo forman. Cél encargada de transmitir la información−−−neurona. Cél gliales−−−dan soporte estructural y fisiológico a las neuronas(astrocitos−−funciones metabólicas, nutritivas y de sostén; microglias−−fagocitan desechos celulares; ependimarias−−de sostén; oligodendrocitos y cél de Schwann−−facilitan la propagación de impulsos nerviosos). Información transmitida x neuronas−−−impulso nervioso(sms electroquímico q se genera en 1 zona de la neurona y se desplaza x ella). La neurona Neurona−−−unidad anatómica y funcional del sist nervioso. Céls morfológica y tróficamente independientes q se relacionan x sinapsis. Cél grandes y complejas, de morfología y tamaño variados. Altamente especializadas. Son sensibles a varios estímulos y son capaces de convertir estos estímulos en impulsos nerviosos y conducirlos a otras neuronas, fibras musculares o glánd. Todas tienen el mismo patrón morfológico: Soma(cuerpo celular): −Soma(cuerpo celular): Está el núcleo. Forma estrellada. Cél muy activas metabolicamente(muchas mitocondrias, ribosomas...). No se divide mitoticamente. Energía metabólica−−−empleada en transmitir señales. Dendritas: prolongaciones ramificadas del soma. No muy largas, de contorno rugoso. En la base−−−gruesas. Se alejan del soma−−− + estrechas. Misión: aumentar la superficie destinada a la recepción de señales nerviosas. Axón: 1 prolongación del soma q puede alcanzar 1m de longitud. Es 1 fina proyección q nace del soma−−−cono axónico. Sólo está ramificado al final. Función: transmitir el impulso nervioso en forma de potencial de acción. Cuando establece conexión con otra neurona−−−hendidura sináptica. Axones de muchas neuronas−−−envueltos x 1 vaina de mielina(permite 1 > velocidad en la transmisión del impulso nervioso). A tramos desaparece y forma el nódulo de Ranvier. Extremo del axón−−−se engruesa y forma el botón sináptico(en su interior vesículas de neurotransmisores−sust químicas q se liberan de 1 neurona a otra para transmitir el sms nervioso−). • Tipos de neuronas según su función: 3 −Sensitivas: transmiten el impulso nervioso desde los receptores en los órg de los sentidos al sist nervioso central. 2 tipos de proyecciones: dendrita(recibe el impulso de la cél sensorial) y axón(lo lleva a los órg de integración) −Efectoras: conducen los impulsos nerviosos desde el sist nervioso central a los órg efectores. Numerosas dendritas−−−les llegan los impulsos nerviosos. Largo axón−−−llega a 1 músculo o glánd. −De asociación(interneuronas): establecen contactos entre neuronas. Conectan 1 neurona sensitiva con 1 motora. Están en el sist nervioso central. El impulso nervioso Impulso nervioso−−−de naturaleza eléctrica. Corriente eléctrica−−−se debe al movimiento de iones a través de la membrana neuronal debido a su permeabilidad selectiva(origina 1 diferencia de concentración de iones a ambos lados de la membrana celular−−−bomba de Na/K−−−hace q la concentración fuera de las cél sea > q la de dentro. Transporta Na). Llega 1 estímulo−−−permeabilidad de la membrana−−−alterada(algunos iones q antes no podían atravesar la membrana, ahora pueden). Esto hace cambiar la distribución de cargas y se genera el potencial de acción(progresa hacia la conexión con la siguiente neurona para establecer sinapsis). Sinápsis: región de transmisión y comunicación entre el axón de 1 neurona y las dendritas de otra. Son unidireccionales2 neuronas: presináptica(envía el sms x medio de su axón) y postsináptica(recibe la información). −Eléctricas: neuronas−−−conectadas x uniones intercelulares(se establece x medio de 1 complejo proteico en cuyo centro se abre 1 canal). Impulso eléctrico q viene x la neurona presináptica−−−pasa a la neurona postsináptica. −Químicas: botón sináptico de la neurona presináptica−−−queda separado x la postsináptica x la hendidura sináptica. Impulso nervioso−−−llega a la neurona presináptica−−−libera 1 neurotransmisor. Esta sust−−−captada x 1s receptores especificos de la membrana postsinaptica−−−se produce 1 nuevo impulso nervioso(para q se transmita de 1 neurona a otra debe superarse 1 cierto umbral de excitación). Integración: neuronas−−−reciben información de varias cél a la vez−−−son capaces de procesarla y emitir 1 única respuesta. Excitadoras: la liberación del neurotransmisor induce 1 nuevo impulso nervioso en la neurona postsináptica. Pto de vista funcional−−−sinapsis Inhibidoras: la captación del neurotransmisor x la neurona postsináptica altera las propiedades eléctricas de su membrana y bloquea la transmisión del impulso nervioso. Sistema nervioso. Tendencias evolutivas El sistema nervioso en los invertebrados Esponjas: sin sist nervioso. Cada cél responde a los estímulos Cnidarios: de red difusa. Son como neuronas sencillas, estrelladas, en la pared del cuerpo formando 1 red(plexo nervioso). No se distingue dendrita de axón. Transmiten los impulsos en todas direcciones. Platelmintos y nematodos: sist nervioso cordal. Hay 2 ganglios(acúmulo de cél nerviosas) en la zona anterior del cuerpo. De ahí parten 2 cordones nerviosos q recorren el cuerpo del animal de alante a atrás y se 4 comunican entre sí mediante conexiones transversales. Conj−−−forma de escalera. Anélidos: ganglionar, metamérico, escaleriforme y ventral. 2 ganglios cerebroides y 1 anillo nervioso q rodea al esófago(anillo perioesofológico). En la parte central hay 2 ganglios en cada metámero unidos transversal y longitudinalmente. Es ventral xq los órg están en posición ventral(excepto los ganglios cerebroides). Aspecto−−−parecido a 1 escalera de cuerda(ganglios−−−nudos) Moluscos: ganglionar. Ganglios cerebroides, viscerales y pieles. Artrópodos: ganglionar y ventral. 1 ó 2 ganglios cerebroides. 1 anillo y 1 cadena de ganglios. Equinodermos: anular y radial. Alrededor del esófago−−−1 anillo del q salen 5 nervios radiales. El sistema nervioso en los vertebrados Sist tubular y dorsal. Partes principales−−−encéfalo y médula espinal Sistema nervioso central(SNC): encéfalo(protegido x el cráneo) y médula espinal(protegida x la columna vertebral). Están rodeados x la meninges(membranas protectoras entre el hueso y el SNC)−−−duramadre(externa), aracnoides(intermedia) y piamadre(interna). Entre las 2 últimas−−−líquido cefalorraquídeo. Masa nerviosa−−−2 especializaciones−−−sust gris(zona oscura, formada x cuerpos de neuronas) y sust blanca(color + claro, formada x fibras nerviosas). En el hombre−−−encéfalo−−−la sust gris tiene evoluciones, recubre la sust blanca y está en la parte exterior. Médula espinal y bulbo raquídeo −−sust gris−−−interior(forma de alas de mariposa) y blanca−−−exterior(rodea a la gris). Tubo neuronal−−−se forma en el embrión de los vertebraos a partir de 1 especie de surco en el ectodermo(capa de céls + externa). El tubo crece, se dobla y origina el encéfalo y medula espinal. Sistema nervioso periférico(SNP): formado x los nervios q parten de la medula espinal(nervios espinales−31 pares,todos mixtos−) y del encéfalo(nervios craneales−12 pares, sensitivos y motores−) y x los ganglios nerviosos periféricos. Componentes: −Somático sensomotor: formado x los nervios q unen el SNC con los órg receptores y efectores. −Autónomo(vegetativo): formada x nervios y ganglios q parten de la medula y encéfalo. Regula la actividad de las vísceras(corazón, hígado). Siempre hace actos involuntarios: *Parasimpático: predomina su acción en los momentos de reposo. Libera acetilcolina. Favorecer la digestión, anabolismo. Contrae la pupila, relaja los bronquios. *Simpático: en momentos de alarma, susto...Libera adrenalina. Favorece el catabolismo, latido del corazón.... Dilata la pupila, contrae los bronquios. Acto reflejo−−−acto nervioso q tiene x causa 1 sensación sensitiva. Tienen origen en la medula espinal. Dispositivo anatómico para llevar a cabo el acto reflejo−−−arco reflejo(constituido x neuronas en cadena q establecen sinapsis). Neurona sensitiva(en el ganglio)−−−lleva la sensación hasta la raíz posterior(RP) de la sust gris. Establece sinapsis con 1 interneurona de asociación. Ésta establece sinapsis con 1 motora en la raíz anterior(RA) de la sust gris. Actos voluntarios−−−son conscientes. En todos interviene la corteza cerebral. Empieza con 1 neurona sensitiva q sale de la RP de la sust gris y acaba con 1 neurona motora q sale de la RA. 5 Sistema nervioso humano Sist nervioso cerebroespinal(central)−−−se encarga de la inerbación de los órg de los sentidos(con el mundo exterior). Largo tubo de pared de tej nervioso. Con 1 canal en la medula espinal(epéndimo) q tiene 3 membranas−−−meninges. Partes: Encéfalo: −Cerebro: la parte + voluminosa e importante del encéfalo. Pesa 1200gr. Consta de 2 mitades−−−hemisferios cerebrales−−−unidos x 1 surco−−−fisura interhemisférica−−−hay 1 cordón−−−cuerpo calloso. Superficie−−−con circunvoluciones. Neuronas−−−forma piramidal. Hipotálamo−−−unido x 1 pedúnculo−−−glánd endocrina hipófisis. Diencéfalo−−−debajo de los hemisferios cerebrales. Funciones: −Controla y regula el funcionamiento de los demás centros nerviosos. −Centro de la sensibilidad consciente(quien percibe conscientemente las cosas) −Es el centro de los movimientos voluntarios(área motriz) −Es capaz de retener y relacionar sensaciones(reside la memoria) −Es el centro de las facultades intelectuales(juicio, razonamiento) −Cerebelo: en la nuca, pesa 120 gr. Parte central(bermis) y 2 hemisferios cerebelosos. Tiene circunvoluciones. Sust gris−−−fuera. Sust blanca−−−ramificaciones. Debajo hay 1 abultamiento−−− Puente de Varolio. Función: −Coordinar, regular, reforzar los movimientos(postulares, de equilibrio...) −Bulbo raquídeo: como 1 ensanchamiento de la medula al entrar en el cráneo. Sust gris−−−fuera. Funciones: −Importante elaborador de reflejos(tos, estornudo, funcionamiento del corazón) − Conductora(las corrientes motoras tienen q pasar x ahí para ir a la medula espinal) Médula espinal: largo tubo nervioso. 1 cm de diámetro. Sust gris x dentro en forma de alas de mariposa. Formada x neuronas multipolares. Astas anteriores−−−neuronas motoras. Astas posteriores−−−neuronas de asociación. Funciones: −Refleja: actúa como ap reflejo −Conductora: conduce los impulsos La coordinación hormonal en los animales. Aplicaciones Sist endocrino−−−responsable de la coordinación hormonal. Hormonas−−−sust orgánicas(lípidos y proteínas)q viajan x la sangre y ejercen su acción en 1 lugar diferente al de producción. Tienen 1 acción lenta pero duradera. Ejercen su acción en las cél diana, q actúan gracias a los receptores capaces de captar 1 hormona concreta y así regulan su funcionamiento. −Invertebrados: sist neurosecretor(hormonas−−−producidas y liberadas x neuronas especializadas): regulan el crecimiento, madurez sexual...En los artrópodos regulan el fenómeno de la muda, la diferenciación sexual y 6 la metamorfosis. −Vertebrados: −Glánd endocrinas: producción y secreción de hormonas(pancreas, tiroides, ovarios...) −Neurohormonas: producidas x neuronas secretoras(encefalinas) −Ferohormonas: sust segregadas al exterior. Importantes en el apareaminto animal. −Hormonas tisulares: sintetizadas x tej no glandulares(durante el embarazo) Mecanismos de acción X mediadores hormonales intracelulares−−−hormonas de naturaleza proteica−−−no atraviesan la membrana de la cél diana. Se unen a receptores proteicos de la cél−−−hacen q se activen algunos enzimas−−−se forma 1 mensajero secundario(AMP cíclico) intracelular q es el q ejerce la acción a nivel genético−−−hormona−−−atraviesa la membrana. Dentro de la cél se une a 1 receptor específico y entran al núcleo. Allí inhiben o activan la expresión de genes. Regulación de la secreción de hormonas: −Químicamente −X el sist nervioso −X el sist hormonal Hay retroalimentación en todos. Funciones: −Antagónicas −Sinérgicas(complementarias) Hormonas de los vertebrados El exceso de secreción(hiperfunción) y la poca secreción(hipofunción) ocasionan trastornos en el organismo. Tiroides: parte anterior del cuerpo, debajo de la laringe. Formada x 2 lóbulos con muchas vesículas. • Tiroxina: −Deriva del aminoácido tirosina −Función: activar el metabolismo(reacciones catabólicas). Influye en el crecimiento y desarrollo. −Hipofunción: desde la infancia−−−cretinismo(no se alcanza la madurez sexual, intelectual). En adultos−−−disminución del metabolismo(tª baja, cansancio), mixerema(inflamación de la piel) y bocio típico. −Hiperfunción: aumenta el metabolismo,delgadez, hipertensión y bocio exoftálmico. • Calcitonina: −Polipéptido 7 −Función: favorece el deposito de Ca en los huesos −Hipofunción: − Ca en los huesos y + en la sangre −Hiperfunción: + Ca en los huesos y − en la sangre Paratiroides: glánd formada x 4 masas de cél enclavadas en el tiroides. Hay 2 masas en cada lóbulo del tiroides. • Paratohormona(PTH): −Polipéptido −Función: aumentar la concentración de Ca en la sangre. Disminuye la concentración de P y la reabsorción renal de Ca. −Hipofunción: disminuye Ca en la sangre (excitación nerviosa, muscular...) −Hiperfunción: Ca−−−se deposita en otros sitios q no sea el hueso Islotes de Langerance(páncreas): hacen la parte endocrina del páncreas(son acúmulos de cél) • Insulina: −Polipéptido −Función: disminuye la concentración de glucosa en la sangre −Hipofunción: aumenta la glucosa en sangre−−−diabetes mellitus −Hiperfunción: disminuye la glucosa en sangre • Glucagón: −Función: aumenta la concentración de glucosa en la sangre a partir del glucógeno del hígado. Glánd suprarrenales: son como 2 glánd distintas: corteza y médula. Están encima de los riñones. Corteza suprarrenal(parte externa): segrega corticoides • Mineralcorticoides(aldosterona): −Esteroide −Función: regulan la reabsorción de sales minerales y Na en el túbulo distal de la nefrona. • Glucocorticoides(cortisol): −Esteroide −Función: favorece la formación de glucosa a partir de otra sust • Androgenocorticoides: −Esteroide −Función: regula la formación de los órg sexuales masculinos y la formación de caracteres sexuales secundarios. Hipofunción(de las 3): enfermedad de Addison(disminución de Na en sangre, cambio de pigmentación en la piel) Medula suprarrenal 8 • Adrenalina y noradrenalina: −Derivan de la tirosina −Función: aumentar el ritmo cardiaco, dilatación de la pupila, aumento de glucemia. Glánd sexuales Testículos−−−parte secretora−−−cél de Leydig • Andrógenos(testosterona): −Esteroide −Función: regula la formación de los órg sexuales masculinos y la formación de caracteres sexuales secundarios(barba, voz...) Ovarios−−−en los folículos • Estrógenos(estriol): −Esteroide −Función: regula la formación de los órg sexuales femeninos y la formación de caracteres sexuales secundarios. • Progesterona: −Esteroide −Función: implantación del óvulo fecundado, controla el ciclo ovárico, estimula las glánd mamarias. Hipófisis: se haya debajo del encéfalo(unida al hipotálamo), encima del hueso esfenoides. Adenohipófisis(lóbulo anterior): • Hormona del crecimiento(somatotropa): −Proteica −Función: favorece el crecimiento(activa la síntesis de proteínas) −Hipofunción: enanismo −Hiperfunción: gigantismo(de nacimiento), acromegalia(en adultos) • Tirotropasa(TSH): −Proteica −Función: estimula la formación de tiroxina • ACTH: −Proteica −Función: estimula la secreción de corticoides • FSH: −Función: en ovarios−−−estimula el crecimiento de los folículos, en testículos−−−estimula la producción de espermatozoides • LH: −Función: estimula la ovulación, estimula la producción de testosterona. • Prolactina: −Función: actúa sobre las glánd mamarias(favorece la secreción de leche después del parto) 9 Parte intermedia: • MSH: en los melanocitos −Función: promueve la síntesis de melanina(pigmento q da color a la piel) Neurohipófisis(lóbulo posterior): recibe hormonas liberadas x las neuronas del hipotálamo y luego las segrega. • Ocsitocina:−Función: provoca la contracción de la musculatura lisa(en el parto−el útero−) y la secreción de leche x las glánd mamarias. • Antidiurética(Vasopresina, ADH): −Función: favorece la reabsorción de agua en el túbulo distal y colector de la nefrona −Hiperfunción: aumenta la presión sanguínea, − orina. 10