3º medio Guía de Biología Unidad 0 restitución

Colegio Antil Mawida
Departamento de Ciencias
Profesor(a): Nicole Vega.
Biología y Ciencias Naturales.
Guía de Trabajo
Refuerzo Contenido y Aprendizaje
N°
Fecha
Tiempo
1
2 Horas
Nombre del/la alumno/a:
Curso:
Unidad Nº 0
Conocimientos previos
Núcleos temáticos de Organización del sistema endocrino.
la Guía
Hormonas.
Mecanismos de regulación hormonal.
Objetivos de la Guía
- Diferenciar el sistema endocrino y el sistema nervioso,
comprendiendo su importancia a nivel biológico, relacionando la
importancia de sus mensajeros con respecto a sus funciones.
- Definir la(s) función(es) de diferentes hormonas del sistema
endocrino.
- Relacionar los mecanismos de acción hormonal con el equilibrio
hormonal.
- Describir el mecanismo de acción de las hormonas en la regulación
en la glicemia y en la digestión.
- Comprender el mecanismo de acción de las hormonas.
Aprendizaje Esperado - Explicar el rol de las hormonas en el funcionamiento del sistema
reproductor humano y las alteraciones que afectan el estado de salud.
- Describir el mecanismo de acción de las hormonas en la regulación y
coordinación del funcionamiento del organismo, ejemplificando con la
insulina y el glucagón.
Instrucciones
1. - Todas las guías deben llevar el primer nombre, apellidos, curso y la fecha.
2. - Solo se le dará una copia de la guía, en caso de pérdida, deberá ingresar a la página del liceo o a
la siguiente página https://sites.google.com/site/biologianicolevegac/ para descargar e imprimir el
documento, en caso de inasistencia, debe dar aviso al docente a cargo de la asignatura, para recibir
el documento.
3. Responda en su cuaderno las preguntas que aparecen al final de su guía de repaso, el desarrollo
de esta guía equivale a dos puntos (2 timbres) del puntaje total de la calificación por cuaderno al
finalizar el semestre.
4. Tiempo estimado 90 minutos.
Organización del sistema endocrino
El sistema endocrino, en conjunto con el
sistema nervioso, son los principales
encargados de mantener el equilibrio del
medio interno, controlando la función de los
otros sistemas, por lo cual son piezas claves
en la adaptación del organismo a los cambios
que ocurren en el medio externo e interno.
El sistema endocrino controla el metabolismo,
la concentración de iones y de diversas
sustancias en la sangre y el nivel de agua en
el cuerpo. Además, regula procesos como la
reproducción, el crecimiento, el desarrollo y el
sueño. Está formado por glándulas endocrinas, que producen y secretan hormonas al
torrente sanguíneo. La función de las hormonas consiste en actual como mensajeros,
ejerciendo su acción a distancia sobre células blanco que poseen receptores específicos
que reconocen la presencia de la hormona.
Hormonas y su clasificación
Proteínas y polipéptidos: las hormonas
peptídicas se sintetizan siguiendo el
mecanismo general de síntesis de
proteínas. Luego, son almacenadas en
gránulos secretores hasta que un
estímulo gatilla su liberación al medio
extracelular. Ejemplo de este tipo de
hormonas son las secretadas por la
hipófisis, la paratiroides y el páncreas.
Esteroides
Este tipo de hormonas son producidas a partir de colesterol mediante una cadena de
reacciones enzimáticas. Una vez sintetizadas se difunden a través de la membrana
plasmática hacia el líquido intersticial y luego son vertidas en la sangre. Estas hormonas
viajan hasta sus células blancas unidas a proteínas transportadoras. Algunas hormonas de
este tipo son las secretadas por la corteza suprarrenal y las gónadas.
ESTRADIOL
TESTOSTERONA
Derivados del aminoácido tirosina
Las hormonas amínicas se originan por
modificación enzimática del aminoácido tirosina.
Estas hormonas permanecen en el citoplasma de
la célula endocrina, y luego al ser liberadas en el
torrente sanguíneo, se unen a proteínas
plasmáticas que las conducen hasta sus células
blanco. Entre este tipo de hormonas se
encuentran aquellas secretadas por la tiroides y la
médula suprarrenal.
Glándulas endocrinas
Las principales glándulas endocrinas son el hipotálamo, la hipófisis, la tiroides, la
paratiroides, el páncreas, las glándulas suprarrenales y las gónadas (testículos y ovarios).
Las hormonas que secretan cada una de estas glándulas y algunas de sus funciones se
muestran a continuación:
Glándulas endocrinas, hormonas producidas y función principal
Glándula
Hormona
Tejido
Principales acciones
endocrina
blanco
Hipófisis
posterior
(neurohipófisis).
Hipófisis
anterior
(adenohipófisis).
Oxitocina
Glándula
mamaria y
útero.
Estimula las contracciones de las
células mioepiteliales, promoviendo
la expulsión de la leche y la
contracción del útero.
Hormona
antidiudética
(ADH) o
vasopresina.
Hormona del
crecimiento.
Riñon
Incrementa la reabsorción de agua.
General.
Controla el crecimiento y desarrollo,
promoviendo
la
síntesis
de
proteínas en casi todas las células y
tejidos.
Estimula la producción de leche.
Prolactina.
Tiroides.
Glándula
mamaria.
Tiroides.
Hormona
Estimula la síntesis y secreción de
estimulante del
hormonas tiroideas.
tiroides (TSH).
Hormona
Corteza
Estímula la síntesis y secreción de
adrenocorticotropa suprarrenal. hormonas suprarrenales.
(ACTH).
Hormonas
Gónadas. Regulan la función y crecimiento de
gonadotrópicas
las gónadas
(Hormona
foliculoestimulante,
FSH; hormona
luteinizante, LH).
Tiroxina (T4) y
General.
Estimulan el metabolismo; esencial
triyodotironina (T3).
para el crecimiento y desarrollo
normal.
Calcitonina.
Hueso.
Favorece el depósito de calcio en
los huesos.
Glándulas endocrinas, hormonas producidas y función principal
Glándula endocrina
Hormona
Tejido blanco
Principales acciones
Glándula paratiroides.
Hormona
Hueso, riñón,
Regula los niveles sanguíneos de
paratiroidea.
intestino.
clacio y fósforo. Aumenta el calcio
disponible
estimulando
la
degradación
ósea
y
su
reabsorción en riñón e intestino.
Páncreas (islotes de
Insulina
General
Estimula la captación de glucosa
Langerhans).
en las células y regula el
metabolismo de los carbohidratos.
Promueve
la
formación
de
glucógeno y de grasas.
Glándulas
suprarrenales.
Glucagón
Hígado, tejido
adiposo.
Promueve la glucogenólisis y la
gluconeogénesis;
eleva
la
concentración
sanguínea
de
glucosa.
Ayuda al organismo a enfrentar
situaciones de estrés; aumenta la
glucosa sanguínea, incrementa la
frecuencia cardíaca y la presión
arterial.
Médula
suprarrenal.
Adrenalina y
noradrenalina.
Músculo,
hígado,
miocardio,
vasos
sanguíneos.
Corteza
suprarrenal.
Mineralocorticoides
(aldosterona).
Riñón
Mantiene el equilibrio de sodio y
fosfato.
Glucocorticoides
(cortisol).
General
Ayuda al organismo a enfrentar
estrés prolongado; eleva la
concentración
sanguínea
de
glucosa; moviliza grasa.
Testículos
Testosterona
Ovarios
Estrógenos
General:
aparato
reproductor.
General; útero,
glándula
mamaria.
Desarrollo y mantenimiento de
caracteres sexuales y el aparato
reproductor masculino.
Desarrollo y mantenimiento de los
caracteres sexuales y el aparato
reproductor femenino.
Bio-datos: Otros órganos que tienen la capacidad de secretar hormonas, pero cuya función
principal es distinta a la endocrina, son: los riñones, que producen la hormona eritropoyetina;
el corazón, que produce la atriopeptina; el estómago, que produce gastrina, y el intestino,
que libera secretina.
Mecanismos de acción hormonal
Los receptores hormonales pueden estar localizados en la membrana plasmática, tales
como los receptores de hormonas peptídicas; y en el citoplasma o en el núcleo celular,
como los receptores de hormonas amínicas y esteroidales.
El mecanismo de acción hormonal más común es el genómico, el cual implica la regulación
de la expresión de determinados genes. En este mecanismo de acción hormonal pueden
participar tanto receptores de membrana como receptores intracelulares.
Los receptores hormonales de tipo citoplasmático o nuclear se unen a la hormona formando
el complejo hormona-receptor. Este complejo contiene regiones especiales en su
estructura, a través de las cuales se pueden unir directamente a secuencias específicas del
ADN, regulando así la expresión de un gen determinado y de esta forma activando la síntesis
de proteínas. Estas proteínas pueden ser enzimas, proteínas estructurales, receptores de la
membrana plasmática y otros productos, tales como hormonas peptídicas, que serán
secretados por la célula.
Finalmente, la respuesta celular a la hormona dependerá del tipo de célula y del gen que se
active. Esta respuesta abarca
todos los cambios en el
funcionamiento
y
en
la
estructura de la célula que han
sido provocados por las
proteínas recién sintetizadas.
Las hormonas amínicas (a
excepción de la adrenalina) y
las hormonas esteroidales se
unen
a
receptores
intracelulares
formando
el
complejo hormona – receptor que puede unirse a regiones específicas del ADN.
Cuando el receptor que participa es de membrana, la unión de la hormona al receptor
provoca la activación de proteínas con actividad catalítica, principalmente enzimas
quinasas, las cuales gatillan el aumento de concentración de moléculas señal, llamadas
segundos mensajeros, tales como calcio (Ca+2), AMP cíclico (AMPc) o fosfatidilinositol
(IP3), que pueden promover cambios en la expresión de determinados genes.
La presencia de proteínas
citoplasmáticas que acompañan
al receptor hormona, puede
determinar que el mecanismo de
acción sea de tipo no genómico,
es decir, que no involucre la
regulación de la expresión
génica, sino que modificaciones
en la actividad de otras proteínas
citoplasmáticas
y/o
en
la
concentración de segundos mensajeros, terminando en eventos como movilización de
proteínas en la célula o secreción de moléculas al espacio extracelular.
Las hormonas peptídicas y la adrenalina no ingresan hacia el citoplasma, sino que se
unen a un receptor de membrana. Su mecanismo de acción puede ser modificando la
expresión génica o modificando la actividad de proteínas citoplasmáticas.
Todas las hormonas, una vez unidas a sus receptores específicos, transmiten su
información a la célula y desencadenan una cascada de eventos que finalmente conducen
a cambios en la función celular. Las respuestas celulares pueden incluir modificación
del crecimiento y arquitectura celular, alteración del ciclo celular, cambios en el
metabolismo, entre muchas otras.
Retroalimentación negativa
Una forma de regulación muy frecuente de la secreción hormonal se conoce como
retroalimentación negativa o retroinhibición. Este mecanismo consiste en que la
respuesta de la célula blanco a una señal hormonal inhibe la secreción de hormonas por
parte de la glándula endocrina. Por ejemplo, si la respuesta de la célula blanco a la señal
hormonal consiste en la liberación de una determinada molécula al medio extracelular, la
glándula endocrina detecta el aumento de concentración de la molécula liberada por la
célula blanco y, como consecuencia, inhibe la secreción de hormonas. Al contrario, si la
cantidad de producto liberado por la célula blanco disminuye, la glándula endocrina lo
compensa aumentando la secreción de hormonas.
Un ejemplo de retroalimentación negativa se da en la secreción de cortisol por la
corteza suprarrenal. En
este caso, la hormona
ACTH secretada por la
hipófisis
estimula
la
corteza suprarrenal para
que secrete cortisol. El
aumento de los niveles
sanguíneos de esta
última hormona, inhibe
la secreción de ACTH
por parte de la hipófisis,
y con ello la corteza
suprarrenal deja de ser
estimulada para la liberación de cortisol.
Mecanismo de retroalimentación negativa
Retroalimentación positiva
Aunque la retroalimentación negativa es el mecanismo de regulación más común, en
algunos casos puede ocurrir una retroalimentación positiva. En este caso, la respuesta
de la célula blanco a la señal hormonal aumenta la secreción de hormona por aumenta la
secreción de hormona por parte de la glándula endocrina. La retroalimentación positiva es
un mecanismo de control de la secreción hormonal que se utiliza cuando se requiere
alcanzar altos niveles de respuesta para que la función fisiológica sea normal. Luego de
lograr un nivel suficiente de respuesta, comienza a operar el mecanismo de
retroalimentación negativa.
Un ejemplo de este
mecanismo de regulación
ocurre durante el parto
con la secreción de
oxitocina. Esta hormona
es producida por el
hipotálamo y secretada
por la neurohipófisis; su efecto consiste en estimular las contracciones uterinas que
empujan al feto por el canal del parto. A través de un mecanismo de retroalimentación
positiva, estas mismas contracciones uterinas producidas por la oxitocina estimulan la
liberación de mayor cantidad de oxitocina a la sangre, lo que trae como resultado el
aumento de las contracciones. Después de que el bebé es expulsado del útero, las
contracciones disminuyen y con ello termina este ciclo de retroalimentación.
Mecanismo de retroalimentación positiva
Eje hipotálamo-hipofisiario
La producción de la mayoría de las hormonas está controlada por el eje
hipotálamo-hipofisiario, sistema constituido por el hipotálamo, la hipófisis y la
asociación de una red neuronal y vascular que comunica ambas estructuras. El
eje hipotálamo-hipofisiario funciona generalmente mediante el mecanismo de
retroalimentación negativa: el hipotálamo y la hipófisis estimulan la secreción
hormonal de diversas glándulas endocrinas, pero, a su vez, el aumento de los
niveles sanguíneos de las hormonas secretadas por estas glándulas inhibe la
acción secretora del hipotálamo y la hipófisis.
El hipotálamo es una estructura ubicada en la base del encéfalo que pertenece
tanto al sistema nervioso como al sistema endocrino. Su función nerviosa está
relacionada con la regulación de la ingesta de agua y alimentos, la temperatura
corporal, la respuesta inmune, y el comportamiento emocional, mientras que su
función endocrina permite regular la producción de hormonas, a través del
control de la secreción hormonal de la hipófisis, lo cual realiza integrando
señales provenientes tanto de otras glándulas endocrinas como de centros
neuronales específicos. El hipotálamo controla la secreción endocrina de la
glándula hipófisis liberando neurohormonas, las cuales son llamadas factores
hipotalámicos liberadores o factores hipotalámicos inhibidores,
dependiendo de su estimulan o inhiben la secreción hormonal por parte de la
hipófisis, respectivamente. Estos factores son transportados, desde el
hipotálamo a la hipófisis, por una red de vasos sanguíneos llamada sistema
porta hipotalámico-hipofisiario.
Factores hipotalámicos y su función en la hipófisis
Factor hipotalámico
Función
Factor liberador de la hormona del
Estimula la liberación de la hormona
crecimiento (GHRH).
del crecimiento (GH).
Somatostatina o factor inhibidor de la Inhibe la liberación de la hormona del
hormona del crecimiento.
crecimiento.
Factor liberador de la tirotropina
Estimula la secreción de la hormona
(TRH).
estimulante de la tiroides (TSH).
Factor liberador de gonadotropina
Estimula la secreción de
(GnRH).
gonadotropinas (LH y FSH).
Factor liberador de corticotropina
Estimula la liberación de la hormona
(CRH).
adrenocorticotropa (ACTH).
Factor liberador de la prolactina
Estimula la liberación de la hormona
(PRH).
prolactina.
Dopamina o factor inhibidor de la
Inhibe la secreción de la hormona
prolactina.
prolactina.
La hipófisis o pituitaria es una pequeña glándula ubicada bajo el hipotálamo en
un espacio óseo llamado silla turca. La hipófisis se divide en dos lóbulos, un
lóbulo anterior o adenohipófisis, y un lóbulo posterior o neurohipófisis.
La adenohipófisis produce sus propias
hormonas, tales como: TSH, hormona
tiroestimulante;
ACTH,
hormona
adrenocorticotropa;
LH,
hormona
luteinizante; FSH, hormona estimulante
de la liberación de los folículos; GH,
hormona del crecimiento, y PRL,
prolactina. La neurohipófisis almacena y
posteriormente libera la ADH, hormona
antidiurética, y la hormona oxitocina,
OCT, ambas producidas por el
hipotálamo.
Hormonas trópicas: Muchas de las
hormonas liberadas por al adenohipófisis
estimulan la secreción de otras
glándulas endocrinas, por lo cual son
llamadas trópicas. Por ejemplo, las
gónadas (ovario y testículos); la
hormona estimulante de la tiroides (TSH)
regula la secreción de hormonas tiroideas y la hormona adrenocorticotropa
estimula la secreción de hormonas por parte de las glándulas suprarrenales.
PREGUNTAS: En su cuaderno escriba las siguientes preguntas y respóndalas:
1. ¿Cuál(es) es(son) la(s) función(es) del sistema endocrino?
2. ¿Cuál es la función de una glándula endocrina?
3. ¿Cuál es la función de una célula blanco?
4. Averigüe y explique el mecanismo general de la síntesis de las proteínas.
5. ¿Qué es un aminoácido?
6. Averigüe y explique la función enzimática de las proteínas.
7. Averigüe y responda ¿Qué es el colesterol?
8. ¿Por qué las hormonas de tipo esteroides necesitan que una proteína las
transporte?
9. ¿Cuáles son las principales glándulas endocrinas?
10. ¿Por qué hay órganos que producen hormonas y no son considerados
glándulas endocrinas?
11. Explique con sus palabras todas las funciones de cada hormona que
aparece en la guía.
12. Los receptores hormonales ¿Dónde podrían estar localizados en las células
este tipo de receptores?
13. ¿Cuál es el mecanismo de acción hormonal más común? Explique.
14. Explique la forma de regulación de la secreción hormonal negativa y
positiva.
15. Explique el mecanismo de regulación de la glicemia.
Referencias bibliográficas
- Castañeda, P. Flores, S. González, F. Velásquez E. Sánchez, M. Cisterna, D.
Bravo, M. (2007) Biología I Manual Esencial Santillana. Chile. By Santillana del
Pacífico S.A. de Ediciones. Dr Aníbal Ariztía 1444. pp.: 228 – 237.