1 Organización del sistema nervioso I SGUICEL003BL11-A16V1 Dogma central de la biología molecular ¿Qué características presenta el dogma central de la biología? Dogma central de la biología molecular SOLUCIONARIO GUÍA ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO I Ítem Alternativa Habilidad 1. E Aplicación 2. D ASE 3. C Comprensión 4. E ASE 5. A Reconocimiento 6. E ASE 7. E Comprensión 8. A ASE 9. D Comprensión 10. C Comprensión Ítem 1. Alternativa E Fundamento Las células gliales, al contrario de las neuronas, conservan su capacidad de división celular, por lo cual lo lógico es que sean las que podrían generar un tumor (glioma). Células como los astrocitos, los oligodendrocitos o ependimocitos son células gliales. 2. D Las células de Schwann forman la vaina de mielina en los axones del sistema nervioso periférico. En el enunciado se señala que la esclerosis múltiple produce desmielinización en el sistema nervioso central. Por lo tanto, afectará a los oligodendrocitos, que son los encargados de formar la vaina de mielina en el sistema nervioso central, y no a las células de Schwann (opción I incorrecta). La función de la vaina de mielina es aumentar la velocidad de conducción de impulsos nerviosos, por lo tanto, la pérdida de esta cubierta, provocada por la esclerosis múltiple, tendrá como consecuencia una reducción de la velocidad de conducción en el sistema nervioso central (opción II correcta). La esclerosis múltiple puede afectar a distintas áreas del sistema nervioso central (cerebro y médula espinal). Dependiendo de cuál sea la función del área afectada puede provocar síntomas como parálisis de extremidades, pérdida de sensibilidad, problemas de visión, problemas de coordinación y de motricidad fina, entre otros (opción III correcta). 3. C El soma debe permanecer intacto para sintetizar las sustancias necesarias, principalmente proteínas, para regenerar el axón en caso de daño, siempre que pertenezcan al SNP (opciones I y II correctas). En este caso, la porción distal del axón que ha sido dañado es fagocitada por macrófagos y las células de Schwann forman un tubo de regeneración alrededor del axón a medida que este comienza a crecer desde el soma. Se cree que estas células producen sustancias que estimulan el crecimiento del axón. En contraste, en el sistema nervioso central, los axones nunca regeneran distancias de más de 1 mm en condiciones normales. Los oligodendrocitos, que forman la vaina de mielina en el sistema nervioso central, no forman un tubo de regeneración ni producen sustancias estimuladoras del crecimiento axonal (opción III incorrecta). Además, los oligodendrocitos muertos son reemplazados por un denso tejido de cicatriz, formado por los astrocitos, que bloquea la elongación del axón. 4. E El diagrama muestra que en una neurona motora, las dendritas ocupan una superficie de 370.000 μm2 y un volumen de 300.000 μm3. En comparación, para que un cuerpo esférico tenga igual superficie de contacto (370.000 μm2) debería tener un volumen de 20.000.000 μm3. A partir de esta información se puede deducir que la morfología de las dendritas permite aumentar la superficie de contacto de las neuronas sin aumentar demasiado el volumen (opción I correcta). En ausencia de dendritas, la neurona tendría que aumentar muchísimo su volumen para tener una superficie de recepción de señales comparable (opción III correcta) y, por lo tanto, el volumen cerebral también debiera aumentar si se mantiene el número de neuronas y de conexiones entre ellas (opción II correcta). 5. A Los cuerpos de Nissl son agregados de retículo endoplasmático rugoso, por lo tanto, su función está relacionada con la producción de proteínas (función característica del RER). 6. E En la figura se puede observar que la neurona 1 es de tipo pseudounipolar, ya que de su soma sale una prolongación que luego se separa en dos, actuando un extremo como dendritas y el otro como axón. Por lo tanto, el impulso nervioso puede transmitirse desde un extremo a otro sin necesidad de pasar por el soma (opción I correcta). La neurona 2 es multipolar, ya que de su soma salen múltiples prolongaciones cortas (dendritas) y una prolongación larga (axón). También puede clasificarse como motora y eferente, pues conduce impulsos nerviosos desde el SNC (médula espinal) hacia un órgano efector, que es un músculo (opción II correcta). El diagrama podría ser aplicado a la reacción que ocurre al tocar un objeto muy caliente: los receptores de la piel detectan la alta temperatura, una neurona aferente o sensitiva (1) transmite el impulso nervioso hacia la médula espinal, y esta envía una respuesta a través de una neurona eferente o motora (2), estimulando la contracción muscular que llevará a retirar la mano del objeto caliente (opción III correcta). 7. E Las acciones del sistema nervioso demoran menos tiempo en manifestarse, puesto que este actúa a través de impulsos nerviosos, mientras que el sistema endocrino actúa a través de hormonas más lentamente (opción I correcta). Las acciones del sistema endocrino son más difíciles de revertir, puesto que el efecto de las hormonas opera en el interior de las células blanco, modificando su funcionamiento de forma más duradera (opción II correcta). Las acciones de ambos sistemas logran modificar variables que son indispensables para la sobrevivencia del organismo, ya que ambos intervienen en la regulación de la homeostasis (son complementarios) (opción III correcta). 8. A Habilidades de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos. En la figura podemos observar que en las estimaciones hechas con el método de marcaje de núcleos la razón entre células gliales y neuronas varía mucho entre distintas regiones del cerebro, con un mínimo de 0,23 en el cerebelo y un máximo de 11,35 en regiones distintas de la corteza y el cerebelo (“resto del cerebro”). Por lo tanto, se puede deducir que en un estudio enfocado específicamente en el cerebelo se encontrará una razón glia:neurona muy distinta a la de un estudio enfocado en el tálamo, por ejemplo (opción I correcta). Esto muestra la importancia de considerar distintas áreas al determinar el número de células cerebrales y la relación entre neuronas y células gliales. El método que se presenta en el texto no es un método directo de conteo, sino una estimación indirecta basada en el marcaje de núcleos celulares (opción II incorrecta). Si bien la razón glia:neurona es muy cercana a 1 en el cerebro completo, este valor corresponde a un promedio y al separar el cerebro por regiones, la relación es muy variable. En algunas zonas, la relación es de 11,35 células gliales por neurona y en otras es de aproximadamente 4 neuronas por células glial (razón glia:neurona = 0,23). Por lo tanto, no podríamos inferir que cada neurona está asociada a una célula glial en una relación 1 a 1 (opción III incorrecta). 9. D El sistema nervioso es un sistema de integración que tiene un alto grado de organización. Por ejemplo, a través de la médula espinal existe un verdadero mapa de las rutas que conducen tanto la información sensitiva como motora. En el cerebro también existen zonas específicas relacionadas con una función en particular, como las áreas de interpretación sensorial (opción I correcta). Las señales que se emiten en el sistema nervioso se propagan a gran velocidad, llegando desde el punto de producción de la señal, hasta el efector en milisegundos (opción II correcta). Los efectos del sistema nervioso son de corta duración, un reflejo, un movimiento no son una modificación permanente, como lo puede ser un efecto del sistema endocrino (opción III incorrecta). 10. C La estructura 1 corresponde al soma de la neurona, donde se ubica el núcleo, la mayor parte del citoplasma y estructuras de síntesis proteica como los cuerpos de Nissl, correspondientes al retículo endoplasmático rugoso (alternativa A incorrecta). En estas estructuras ocurre la síntesis de neurotransmisores, los que se almacenan en vesículas en el aparato de Golgi para ser transportadas hasta los terminales axónicos o telodendron (estructura 5; alternativa D incorrecta). La estructura 3 corresponde al axón, estructura encargada de la conducción del impulso nervioso, el cual es más rápido con la presencia de la vaina de mielina (alternativa B incorrecta). La cubierta de mielina que recubre a este axón (estructura 4) permite que el impulso nervioso se transmita de modo saltatorio, aumentando la velocidad de conducción (alternativa C correcta). Finalmente, hay algunas neuronas que no poseen dendritas (estructura 6; alternativa E incorrecta).