BIOLOGIA

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TEMA 1

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LA BIOLOGÍA 3. La Biología es la ciencia de la vida. Es una ciencia porque se basa en la observación de la naturaleza y la experimentación para explicar los fenómenos relacionados con la vida. En su sentido más amplio significa el estudio de todos los seres vivos considerando su forma, estructura, fisiología, ciclo reproductivo, forma de vida, y su relación con el medio ambiente. Es importante tener en cuenta que la biología abarca diversos campos de estudio que, muchas veces, son considerados como disciplinas o subdisciplinas.

Aunque no intentemos limitar la vida a una definición simple, si podemos identificar al mundo viviente y separarlo del inanimado, es fácil reconocer que un roble, una mariposa y un cordero están vivos, en tanto que las rocas no lo están, pese a su diversidad, los organismos que habitan el planeta comparten un conjunto de características que los diferencian de los inanimados. Por tal motivo la vida puede definirse como todas las características que poseen los seres vivos, como un tipo preciso de organización; capacidad de crecer y desarrollarse; metabolismo autorregulado; capacidad de realizar movimiento, reaccionar a estímulos, reproducción y adaptación al cambio ambiental.

Invertebrados • •

b)

Bacteriología: Estudia a las bacterias. Micología: Estudia a los hongos. Virología: Estudia a los virus.

Materia viva: es una forma especial de materia que posee todas las propiedades de la materia en general (físicas y químicas), y también posee propiedades particulares llamadas propiedades biológicas.

Zoología: Estudia a los animales, se subdivide en: a)

Microbiología: Estudia a los microorganismos, se subdivide en: • • •

La biología según el tipo de organismo que estudia se divide en: zoología, botánica y microbiología. 1.

Gimnospermas: Estudia las plantas con semillas desnudas, por ejemplo las Coníferas. Angiospermas: Estudia a las plantas con semillas cubiertas, por ejemplo las Rosáceas.

Protozoología: Estudia a los animales unicelulares. Entomología: Estudia a los artrópodos (insectos, arácnidos, crustáceos, miriápodos).

Vertebrados Características de los Seres Vivos: Son las siguientes: • • • • •

2.

Herpetología: Estudia a los anfibios y reptiles. Ictiología: Estudia a los peces. Ornitología: Estudia a las aves. Mastozoología: Estudia a los mamíferos. Antropología: Estudia las características.

1.

Complejidad y organización: En los seres vivos, encontramos una jerarquía de niveles que incluyen en orden de complejidad ascendente macromoléculas, células, organismos poblaciones y especies. Cada nivel se organiza sobre el inmediatamente inferior y tiene su propia estructura interna. Esta organización estructural permite que los seres vivos realicen funciones vitales como las de nutrición, crecimiento y reproducción.

2.

Reproducción: Es el proceso de producción de nuevos organismos de la misma especie; pudiendo ser asexual (sin formación de gametos) o sexual (con formación de gametos).

3.

Adaptación: Es el proceso de cambio para favorecer la supervivencia. La capacidad de una población de evolucionar (cambiar con el tiempo) y adaptarse a su ambiente le permite sobrevivir en un mundo cambiante; las adaptaciones son los rasgos que mejoran la capacidad de un organismo de sobrevivir en un ambiente dado.

Botánica: Estudia a las plantas, se subdivide en: a)

Botánica Criptogámica: Estudia las plantas sin semillas, se subdivide en: • • •

b)

Ficología: Estudia las algas. Briología: Estudia a los musgos, hepáticas y antocerotas. Pteridología: Estudia a los helechos y cola de caballo.

Botánica Fanerogámica: Estudia las plantas con semillas, se subdivide en:

1

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4.

Irritabilidad: Es la capacidad de reaccionar a estímulos, que son cambios físicos o químicos en su ambiente interno ó externo.

reacciones químicas (por ejemplo la pepsina, una enzima que digiere las proteínas).

5.

Crecimiento: Los organismos tienen la capacidad de aumentar su volumen, debido al aumento de la masa celular como resultado de un incremento en el tamaño y número de las células. En el crecimiento el organismo sintetiza sustancias que son tomadas del medio ambiente.

14. Excreción: Es la eliminación de los desechos metabólicos, como amoniaco, úrea, CO2 o cualquier sustancia presente en exceso, necesaria para mantener el estado de homeostasis.

6.

Movimiento: Sin que implique necesariamente la locomoción. En los animales el movimiento es muy variado, contracción del cuerpo, reptan, nadan, corren, vuelan, movimientos ameboides, por cilios o flagelos. Las plantas también se mueven (a nivel de sus órganos), aunque con más lentitud que la mayor parte de los animales. Por ejemplo, las plantas orientan sus hojas hacia el sol y crecen hacia la luz.

7.

Nutrición: Proceso en el que los organismos asimilan los alimentos y los líquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimiento de sus funciones vitales.

8.

Metabolismo: Conversión química de los nutrientes en el interior de las células; incluye el catabolismo, que es la transformación de grandes moléculas en otras más sencillas, con liberación de energía y el anabolismo que es la síntesis de grandes moléculas a partir de otras más sencillas con el uso de parte de esa energía.

9.

15. Secreción: Consiste en la capacidad para elaborar y expulsar diversas sustancias útiles al organismo vivo. Niveles de organización de los seres vivos La organización biológica refleja el trayecto de la evolución sin importar que se estudie a un individuo o el mundo de los seres vivos, puede identificarse un patrón de complejidad creciente. Los organismos presentan los siguientes niveles de organización.

1.

Desarrollo: Describe los cambios característicos que sufre un organismo desde su formación (generalmente desde la fecundación del huevo) hasta su forma adulta final. En muchas formas multicelulares las distintas etapas del ciclo vital son diferentes, la transformación que se produce de un estado a otro se denomina metamorfosis (anfibios e insectos).

10. Respiración: Es el intercambio de gases que implica para los animales, captación de oxígeno (O2) y la liberación de dióxido de carbono (CO2). 11. Homeostasis: Capacidad que tienen los seres vivos de regular su medio interno. 2.

12. Ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), macromoléculas sintetizadas por todos los organismos y de las que depende toda la producción biológica. 13. Proteínas: Macromoléculas de variedad casi infinita que realizan muchas funciones: componentes estructurales (colágeno en el tejido conectivo), hormonas, moléculas ligadas al O 2, enzimas que catalizan (facilitan)

Nivel químico: Es el nivel abiótico más básico de organización, comprende los subniveles: a)

Atómico: Es la unidad mínima de un elemento químico que posee características de dicho elemento, que puede participar en una reacción química por ejemplo un átomo de Hidrógeno.

b)

Molecular: Es la unión química de átomos, de tal suerte que dos átomos de hidrógeno se combinan con uno de oxígeno y forma una molécula de H 20. Los átomos que componen una molécula puede ser idénticos (por ejemplo H2) o diferentes (por ejemplo H2O) dando moléculas homogéneas y heterogéneas.

c)

Macromolecular: Es la combinación de muchos átomos o moléculas formando macromoléculas orgánicas como las proteínas (aminoácidos) y los ácidos nucleicos (nucleótidos).

Complejos supramoleculares: Surgen como producto de la interacción de las diversas macromoléculas; son complejos supramoleculares los ribosomas, las membranas biológicas, el nucleolo y los cromosomas que cumplen diversas funciones en las células. Los virus son complejos supramoleculares y subcelulares que constituyen una estructura proteica con ácido nucleico (ARN ó ADN).

2

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3.

Nivel Organelos: Complejos supramoleculares de alta complejidad que son básicos en el funcionamiento de las células: el núcleo es importante por contener la información genética; las mitocondrias en la producción de energía, los cloroplastos participan en la fotosíntesis y los lisosomas por contener diversas enzimas.

El nombre común no se toma en cuenta en la clasificación de los organismos. En el sistema binomial de nomenclatura, cada especie recibe un nombre consistente en dos palabras. La primera palabra designa el genero y la segunda palabra es el específico o de especie. Según Whittaker (1969), la diversidad de los seres vivos se clasifica en cinco reinos:

4.

Nivel Celular: Es el nivel biótico importante porque en el se encuentran la unidad fundamental de la vida la célula, que también esta formada por unidades inertes como los átomos. Además de las células encontramos otras organizaciones biológicas como los tejidos, los órganos y los sistemas de órganos. Este tipo de organizaciones biológicas forman el organismo o individuo de complejidad estructural y funcional.

1.

5.

a)

Nivel ecológico o superior: La célula adquiere sentido de funcionamiento cuando tenemos organismos unicelulares y multicelulares evolucionados, estos se organizan ecológicamente en poblaciones y comunidades; una comunidad y su ambiente inanimado constituyen lo que se denomina ecosistema. Todos los ecosistemas de la tierra en conjunto forman la biosfera.

Bacterias: Son microorganismos unicelulares o coloniales que se desarrollan en diferentes ambientes, pueden ser de vida libre, simbioticas o ser parásitos, en este último caso producen enfermedades (bacterias encapsuladas) en las plantas, animales y ser humano. Su reproducción es netamente asexual por fisión binaria. Presentan pared celular a base de mureína llamado también peptidoglucano. La mayoría son heterótrofos, pocos autótrofos (bacterias como las purpúreas verdes). Al ser células procariotas no presentan núcleo, mitocondrias, cloroplastos, retículo endoplásmico, complejo de Golgi ni lisosomas. El denso citoplasma contiene ribosomas y gránulos de almacenamiento como glícógeno, lípidos o compuestos fosfatados. Aunque se conocen miles de tipos de bacterias, tienen tres formas principales: esférica (cocos), cilíndrica (bacilos) y en espiral (espirilos), la mayoría presenta flagelos. Tenemos bacterias también que fijan el nitrógeno atmosférico como el género Rhizobium, patógenos como: Micobacterium tuberculosis y beneficiosos en la industria como el género Bacillus thuringiensís, utilizada para el control biológico de insectos dañinos.

Clasificación de los seres vivos Aunque los seres vivos comparten las características previamente mencionadas, la evolución ha hecho que surja una variedad asombrosa de seres vivos. La necesidad del hombre de nombrar y clasificar a los seres vivos en categorías permitió el desarrollo de la taxonomía. La taxonomía estudia la clasificación y ordenamiento de los organismos en categorías, que reflejan sus similitudes y diferencias esenciales. El principal criterio para la clasificación son los órganos homólogos (órganos de constitución semejante pero adaptada para realizar funciones diferentes). Las principales categorías taxonómicas son siete: Especie, Género, Familia, Orden, Clase, Filo/División y Reino. Siendo la unidad básica de clasificación la ESPECIE.

Las Cianobacterias presentan reproducción asexual de varios tipos (simple fisión, heterocistos, fragmentación, esporas, entre otros). En estos organismos el color que presentan es debido al predominio de la clorofila "a" que es de color verde brillante, la ficocianina que es de color azul y la ficoeritrina que es de color rojo, de ahí el color verde azulado o rojizo que presentan estas bacterias.

En el siguiente cuadro tenemos ejemplos de clasificación de animales y plantas. Reino : Animalia (animales) Fillum : Chordata (cordados) Clase : Mamalia (mamíferos) Orden : Primates Familia : Homínidos Genero : Homo Especie : Homo sapiens Nombre común : “hombre”

Reino Monera: Comprende a organismos con células procarióticas, comprende a las bacterias y cianobacterias.

Fijan también el nitrógeno atmosférico. Algunos sirven para la alimentación humana como el Nostoc. Como géneros representativos: Tenemos a Nostoc, Oscillatoria, Spirulina, etc.

Reino : Plantae (plantas) División : Magnoliophyta (Angiospermae) Clase : Liliopsida (monocotiledóneas) Orden : Cyperales Familia : Poaceae Genero : Zea Especie : Zea mays Nombre común : “maíz”

2.

3

Reino Protista: Este reino consiste en una amplia variedad de organismos eucariotas, unicelulares coloniales y multicelulares, principalmente acuáticos autótrofos y heterótrofos; comprende los siguientes grupos:

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a) Protozoarios: Son organismos heterótrofos, con nutrición holozoica o saprobiótica de hábitat variable, pueden ser de vida libre o parásitos. b) Algas: Constituyen un grupo heterogéneo muy grande de organismos desde unicelulares a pluricelulares. En general están provistos de pigmentos para efectuar la fotosíntesis, no forman tejidos verdaderos, por lo tanto, no hay órganos vegetativos, son de vida acuática principalmente marina, en sus células poseen cloroplastos de forma variable, donde se localiza la clorofila. Están conformadas por las siguientes Divisiones: •

Euglenoides (Euglenophyta): Son unicelulares fotosintéticos, con dos flagelos (uno de ellos corto), cubierta externa llamada periplasto flexible. Contienen clorofilas “a” y “b”, como géneros representativos tenemos a Euglena, Peranema, Phacus, Trachelomonas.

•

Pirrofitos o Dinoflagelados (Pyrrophyta): Son unicelulares biflagelados. Las paredes celulares en general formadas por placas celulares superpuestas, contienen celulosa. Presentan clorofilas “a” y “c”. Como géneros tenemos a Ceratium, Peridinium, Noctiluca, etc.

•

Diatomeas (Bacillariophyta): Son unicelulares a veces formando colonias, son fotosintéticos. Las paredes celulares están formadas por sílice, no celulosa. Presentan clorofila “a” y “c”, entre algunos géneros tenemos a Navicula, Coscinodiscus, Chaetoceros, Surirella, Pinnularia.

•

Algas Verdes (Chlorophyta): En general acuáticas, presenta formas unicelulares, coloniales, sifonosas y multicelulares. Algunas móviles debido a la presencia de flagelos; fotosintéticas; contienen clorofilas “a” y “b”, como ejemplo de ésta División tenemos a Spirogyra, Ulva, Acetabularia, Chlamydomonas, etc.

•

•

3.

c)

Mohos deslizantes plasmodiales (Myxomycota): Son organismos heterótrofos desintegradores de materia orgánica, cuya morfología está dada por un plasmodio multinucleado desnudo, su forma de locomoción es por medio de corrientes citoplasmáticas. Presentan reproducción sexual y asexual. Las células reproductivas flageladas o ameboides, se reproducen por esporas formando esporangios. Ejemplo: Physarum, Fuligo, etc.

d)

Mohos deslizantes celulares (Acrasiomycota): Son unicelulares ameboides desnudos, se desplazan mediante seudópodos, que al unirse unas con otras forman un seudoplasmodio multicelular que con el tiempo se transforma en un cuerpo fructífero lleno de esporas, como en Dictyostelum y Acrasis.

Reino Fungi: Presenta las siguientes características: • Comprende a los hongos, organismos productores de esporas. • Generalmente microscópicos. • Son eucariontes. • Su cuerpo en general, constituido por filamentos denominados hifas que en conjunto forman el micelio. • Carecen de clorofila, son heterótrofos. • Pared celular a base de quitina. • No hay etapas flageladas. • La mayoría de especies de hongos conocidos son estrictamente saprófitos y viven sobre materia orgánica muerta a la que descomponen. • Su reproducción principalmente es por esporas; la reproducción sexual se presenta en la mayoría de los grupos de los hongos. Los hongos están conformados por los siguientes grupos: a)

Algas Pardas (Phaeophyta): Agrupa a organismos multicelulares, generalmente de gran longitud; fotosintéticas; contienen clorofilas “a” y “c”. Las células reproductivas son biflageladas; aquí se encuentran los géneros Lessonia, Macrocystis, Colpomenia, etc.

Zygomycetos: Llamados también mohos del pan, presentan las siguientes características: o o o o

Algas Rojas (Rodophyta): La mayor parte de éstos organismos son multicelulares y principalmente marinas. Sin células móviles; son fotosintéticas; contienen clorofila “a” y “d”, y las ficobilinas ficocianina y ficoeritrina, como géneros representativos tenemos a Porphyra, Gigartina, Corallina, etc.

b)

Ascomycetos: Presenta las siguientes características: o

4

Producen esporas latentes sexuales denominadas cigosporas y esporas asexuales en esporangios. Hifas cenocíticas. Muchos son heterotálicos. Como géneros representativos tenemos a Rhizopus, “moho del pan”, Pilobolus, etc.

En la reproducción sexual se forman ascosporas en pequeños sacos (ascas), en la reproducción asexual se producen esporas llamadas conidios, que se desprenden de conidióforos.

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o o c)

o

4.

En la reproducción sexual se forman basidiosporas en un basidio. La reproducción asexual es rara. Son heterotálicos Las hifas suelen tener septos perforados. Como géneros representativos tenemos a Agaricus, Amanita. etc. c)

Deuteromycetos: (hongos imperfectos). Características: o

Pteridophyta: Conocidas como los helechos. Presentan las siguientes características: o o o o o o o

Basidiomycetos: Características: o o o o o

d)

b)

Las hifas suelen tener septos (tabiques) perforados. Como géneros representativos tenemos a Saccharomyces, Neurospora, etc.

No presentan fase sexual, la mayor parte se reproducen solo mediante conidios. Es un grupo muy amplio de hongos donde se incluyen parásitos de plantas y animales como Penicillium, Trichophytum (pie de atleta), Aspergillus, Cándida, etc.

Pinophyta: Conocidas también como Gimnospermas, presentan las siguientes características: o o o

Reino Plantae: • • • •

o o o o

Los organismos vegetales o plantas están conformados por células eucarióticas. Son fotosintéticos debido a la presencia de clorofila "a" y "b", carotenos y xantofilas. Son multicelulares y sus células poseen paredes celulares a base de celulosa. La reproducción puede ser asexual o sexual, con alternancia de generaciones gametofítica y esporofítica.

d)

a)

Briophyta: Características: o o o o o

Plantas avasculares (no desarrollan xilema ni floema) Alternancia de generaciones bien delimitada en donde la generación gametofítica es dominante. Presenta gametos móviles. Los gametofitos suelen formar un extenso manto verde, consistente en plantas individuales. Las briofitas se dividen en musgos como Polytrichum, Hepáticas como Marchantia y Antocerotas como Anthoceros.

Plantas vasculares heterospóricas, con tejidos leñosos y hojas aciculares. La mayor parte son perennes. Poseen semillas desnudas, lo que significa que no se encuentran dentro de una estructura protectora (el ovario u hoja carpelar) como sucede con las Angiospermas. Gametos inmóviles. El tejido nutritivo en la semilla es tejido gametofítico haploide. La generación esporofítica es dominante. Entre los géneros representativos podemos mencionar a Cupressus, Pinus, Araucaria, etc.

Anthophyta: Conocidas también como las Angiospermas, es el grupo más extenso y evolucionado del reino plantae (vegetal). Características: o o o o o o

Comprende los siguientes grupos:

Plantas vasculares con verdaderos tejidos y órganos. La generación esporofítica es dominante. En general son homospóricas El gametofito es de vida libre y fotosintético. Se reproducen por esporas Los gametos son móviles. Las pteridofitas agrupan a los helechos como Dryopteris y colas de caballo como Equisetum.

Son Heterospóricas. Esporofito dominante con gametofito muy reducido. Contienen tejidos vasculares. Presentan flores, frutos y semillas. Las semillas contienen endospermo como tejido nutritivo. Presentan doble fecundación

Las antofitas se dividen en dos grupos: las Monocotiledóneas (Zea, Hordeum, Pennicetum, etc.) y las Dicotiledóneas (Fraxinus, Rosa, Cannabis, Morus, Salix, Casuarina, etc.) 5.

Reino animalia: Posee las siguientes características: • •

5

Todos los animales son eucariotas multicelulares. Son heterótrofos.

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• • • • • •

La mayoría de reproducen sexualmente. Percepción de estímulos y capacidad de respuesta a ellos, mediante un sistema nervios. Facultad de locomoción o desplazamiento, mediante apéndices móviles o contracción del cuerpo. Membranas celulares no celulósicas. Crecimiento definido y diferencial que se detiene con la edad. Excreción de productos de desecho del metabolismo mediante órganos especializados.

o o o o d)

o o

Los vertebrados son los Cordados más estudiados y comprenden las siguientes Superclases: 1.

Superclase Agnatos: Estos animales no poseen verdadera mandíbula y apéndices, agrupa a los: Mixines y Lampreas.

2.

Superclase Gnatostomados: Comprende a los organismos que poseen mandíbula verdadera y extremidades pares; agrupa a los siguientes organismos: a)

b)

o o o o o o o o

Esqueleto enteramente cartilaginoso. Reposición contínua de dientes.

Esqueleto más o menos óseo. Cuerpo cubierto de escamas. Son ovíparos. Fecundación externa. Corazón con dos cámaras. Respiración por branquias (los Dipnoos, son los únicos además pulmonados)

o o f)

o

Normalmente presentan metamorfosis.

o

6

Cuerpo normalmente fusiforme con cuatro regiones: cabeza, cuello, tronco y cola. Cuello desproporcionadamente largo como órgano de equilibrio y ayuda en la recolección de alimento. Cuerpo cubierto de plumas. Respiración pulmonar. Carecen de dientes, en vez de éstos presentan un pico córneo. Corazón con cuatro cámaras. Son endotérmicos. En el aparato digestivo presentan buche y molleja. Dos pares de extremidades con las anteriores normalmente adaptadas para el vuelo. Sexos separados. Fecundación interna, incubación externa de los huevos.

Mamíferos: Canguros, zarigüeyas, osos, ballenas, murciélagos, ardillas, gatos, perros, etc. o o o

Anfibios: Salamandras, tritones, cecilias, ranas, sapos, etc.

Cuerpo cubierto de escamas. Fecundación interna. Respiración pulmonar. Corazón con tres cámaras, excepto los cocodrilos (presentan cuatro cámaras) Son ectotérmicos. Miembros pares generalmente con cinco dedos (excepto serpientes que son ápodas)

Aves: avestruces, pavo real, frailecillos, pingüinos, gaviotas, colibrís, etc. o

Osteictios: anchoveta, atún, salmón, etc. o o o o o o

c)

e)

Condrictios: tiburones, rayas, peces torpedo, etc. o o

Reptiles: cocodrilos, tortugas, iguanas, camaleones, serpientes, etc. o o o o

Comprende los siguientes Filum: Porífera, Celentéreos (Cnidarios), Platelmintos, Nemátodos, Anélidos, Moluscos, Artrópodos, Equinodermos y Cordados.

Fecundación externa. Respiración pulmonar y cutánea. Cuerpo sin escamas. Corazón con tres cámaras.

Cuerpo cubierto con pelo Presentan glándulas mamarias Sexos separados que comprenden en los machos pene y testículos y en las hembras ovarios y oviductos Fecundación es interna

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o o o o o o

BIOMOLÉCULAS (Principios inmediatos)

Los huevos se desarrollan en el útero con unión placentaria (excepto en los monotremas). Extremidades adaptadas para caminar, correr, trepar, nadar, excavar o volar. Respiración pulmonar. Son endotermos. Corazón con cuatro câmaras. Son vivíparos.

Son todas las moléculas orgánicas e inorgánicas que resultan de la combinación de los Bioelementos entre sí. Pueden ser: a)

Inorgánicos: Sin enlace C-C, tenemos: El agua, sales minerales, gases, algunos ácidos y bases.

b)

Orgánicos: Con enlaces C-C, tenemos: Los glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas

El AGUA (H20)

TEMA 2

Es la biomolécula más importante de la tierra y los seres vivos. Ocupa las 3/4 partes de la tierra. Está formado por un átomo de Oxígeno y dos de Hidrógeno, unidos por enlace covalente. El agua pura es eléctricamente neutra.

ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE LA CÉLULA

Las moléculas de agua son polares, donde el extremo de cada molécula posee carga positiva y el otro tiene carga negativa. Cada molécula de agua puede formar enlaces de hidrógeno con un máximo de cuatro moléculas adyacentes.

Los seres vivos están constituidos por una gran cantidad de átomos y compuestos seleccionados por un largo proceso evolutivo. Por tal razón, para entender las estructura y función de los organismos vivos, necesitamos un conocimiento básico de la estructura y función de estos átomos y compuestos, cómo interaccionan entre sí para producir movimiento, crecimiento, comunicación entre neuronas, formación de ATP, etc.

Propiedades físicas del agua: son las siguientes a)

Elevada Constante Dieléctrica: El agua tiene una alta capacidad para desestabilizar las moléculas polares, este mecanismo capacita al agua como un gran disolvente.

Son los elementos químicos naturales presentes en los seres vivos. Caracterizados por ser estables (bajo peso molecular) están ampliamente distribuidos en la naturaleza. De los elementos que existen (90 naturales y 19 obtenidos en el laboratorio), aproximadamente 27 de ellos se encuentran en la diversidad de seres vivos.

b)

Tensión Superficial: El agua tiene una elevada tensión superficial, porque las moléculas de agua superficiales están cohesionadas con las moléculas de agua inferiores, formando una red molecular compacta que soporta las presiones externas.

Clasificación. Atendiendo a su abundancia, pueden ser:

c)

Capilaridad: Capacidad del agua de ascender por un tubo fino llamado capilar esto se debe a la suma de las fuerzas de adhesión, cohesión y tensión.

d)

Elevado Calor Específico: Se define como la cantidad de energía que se requiere para elevar un grado centígrado (ºC) un gramo de cualquier sustancia.

e)

Densidad: Al enfriar el agua líquida aumenta la densidad, la cual alcanza un máximo de 1g/cc a 4ºC, al seguir enfriando la densidad empieza a descender.

BIOELEMENTOS

−

B. Primarios (macroelementos). Se les considera así por ser fundamentales para construir moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) e inorgánicas (agua, sales, gases, etc.). Son seis: C, H, O, N, P y S y constituyen el 98.5 % del peso de la materia viva.

−

B. Secundarios (microelementos).Presentes en menor proporción representan el 1% del peso de la materia viva, son: Ca, Na, K, Cl, Fe, I, Mg.

−

B. Traza (oligoelementos). Presentes en cantidades pequeñas, representan el 0.5 % del peso total. Su presencia es indispensable para los seres vivos. Actúan por ejemplo como cofactores enzimáticos. Son: Mn, Cu, Zn, Co, F, Mo, Se, etc.

El contenido de agua de un organismo depende de la edad y actividad metabólica (a mayor edad, menos agua y, a mayor metabolismo, más agua).

7

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Es el principal solvente polar en el protoplasma, ya que debido a sus moléculas polares es capaz de disolver muchos tipos de sustancias, en particular compuestos polares y iónicos.

SALES MINERALES Biomoléculas inorgánicos compuestas por un metal y un radical no metálico y que se encuentran en pequeña proporción en el protoplasma de los seres vivos, se pueden encontrar de tres formas:

En los tejidos humanos el porcentaje de este varía, por ejemplo 20% en huesos, 85% en las células cerebrales. Aproximadamente alrededor del 70% del peso corporal de una persona corresponde al agua; 95% en las medusas y algunas plantas, y 5% en las semillas.

a)

Disueltas: Son las que se ionizan en medio acuoso, siendo los más importantes: •

La distribución corporal de agua en el ser humano es la siguiente: a)

Intracelular (2/3) Dentro de la célula y se encuentra como: • •

b)

• Agua libre (95%): Usada como solvente y como dispersante del coloide protoplasmático. Agua ligada (5%) Es la que está unida laxamente a las proteínas.

Aunque la concentración de sales en las células y los líquidos corporales de plantas y animales es pequeña, las cantidades y concentración de los cationes y aniones respectivos se mantienen constantes, cualquier cambio de importancia obstaculiza las funciones celulares y puede originar la muerte.

Extracelular (1/3) distribuida en: • •

Cationes: Iones que desarrollan una carga positiva en solución, tenemos + + ++ ++ ++ ++ al Na K Ca Mg Fe Zn . El principal catión extracelular es el sodio + (Na ). Existe un sistema de bomba en la membrana de las células del + + organismo que bombea el Na hacia fuera y el K hacia adentro. = Aniones: Iones que desarrollan una carga negativa en solución Cl PO4 = El principal anión intracelular es el Ion fosfato (PO4 ).

Intersticio: En la sustancia intercelular: líquido cefalorraquídeo, líquido sinovial, etc. Plasma: Dentro de los vasos sanguíneos y linfáticos.

b)

Precipitadas: Son las que constituyen estructuras sólidas, insolubles, con función esquelética. Ejemplo: concha de moluscos, matriz ósea, pared celular de las diatomeas.

c)

Asociadas: Son las que están combinadas con proteínas (fosfoproteínas), con lípidos (fosfolípidos).

Entre los factores que afectan al agua corporal se encuentran: •

Células grasas: Contienen poca agua, por lo cual a medida que aumenta la grasa corporal desciende la cantidad de agua.

•

Edad: Por regla general el agua corporal disminuye a medida que aumenta la edad.

•

Sexo: Las mujeres tienen una cantidad proporcional mayor de grasa corporal, por lo tanto disminuye la cantidad de agua.

FUNCIONES: − − −

Funciones: − − − − − −

−

Disolvente de las sustancias debido a su polaridad. Transportadora de sustancias. Estructural, mantiene el volumen y forma de las células. Termorregulador, ayuda a conservar estable la temperatura (debido a su elevado calor específico). Lubricante de membranas y articulaciones. Indispensable para toda actividad metabólica, todo proceso fisiológico se produce exclusivamente en medio acuoso.

− − −

8

Regulan el equilibrio ácido-base de la célula. Regulan la presión osmótica de las células (intervienen en la distribución del agua intracelular y extracelular) Regulan la presión osmótica de las células (intervienen en la distribución del agua intracelular y extracelular) Forman estructuras de protección y de sostén (esqueleto, conchas, caparazones). Estabilizan dispersiones coloidales. Actúan como cofactores enzimáticos siendo necesarios para el desarrollo de actividad catalítica de muchas enzimas. Intervienen como sustancias Buffer o tampón, por los sistemas carbonatobicarbonato y monofosfato-difosfato.

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GLÚCIDOS

formado por un residuo de fructosa y dos de glucosa. Se encuentra en la miel. Las alfa y beta–dextrinas con 6 y 7 unidades de glucosa respectivamente, son importantes en la industria farmacéutica.

Llamados también carbohidratos, son compuestos formados por C, H y O, son sintetizados por los autótrofos y son los principales en aportar energía para los seres vivos. Los animales tienen la capacidad de sintetizar algunos carbohidratos a partir de las proteínas y algunas sustancias sencillas, pero el mayor volumen de carbohidratos animales se obtiene de los vegetales.

4.

Clasificación: Los glúcidos, por el número de monómeros, se clasifican en: 1.

a)

Monosacáridos: llamados también azúcares simples, son glúcidos sencillos constituidos por una sola cadena. Se nombran añadiendo la terminación osa al número de carbonos. Estos carbohidratos son incapaces de hidrolizarse en carbohidratos más simples, se cristalizan, tienen sabor dulce y son solubles en agua. Por el número de Carbonos se subdividen en: triosas, tetrosas pentosas, hexosas heptosas y octosas, de las cuales las más importantes son: a)

Triosas: Son abundantes en el interior de la célula, por ejemplo los Glicéridos como el Gliceraldehido y la Dihidroxiacetona que son metabolitos intermediarios en la degradación de la glucosa.

b)

Tetrosas: Como la Eritrulosa, y la Eritrosa, formados en el proceso de las reacciones oscuras de la fotosíntesis.

c)

Pentosas: La Ribosa y la Desoxirribosa, que forman parte de los ácidos nucleicos además de la Ribulosa que forma parte de la enzima RUBISCO, que fija el CO2 atmosférico durante la fotosíntesis.

d)

Hexosas: La glucosa (a partir de ella se forman otros carbohidratos), fructosa (azúcar de la fruta), y la galactosa (en la leche).

Polisacáridos: Están formados por la unión de muchos monosacáridos (de 11 a miles) con pérdida de una molécula de agua por cada enlace y desempeñan funciones de reserva, estructural y energética. Se hidrolizan. Entre los más importantes tenemos:

b)

De reserva: •

Almidón: Propio de los vegetales integrado por dos polímeros: amilosa, molécula lineal formado por unidades de glucosa unido por enlaces α(1,4) y la amilopectina molécula ramificada por unidades de glucosa unidos por enlaces α(1,4) y las ramificaciones cada 25 unidades aproximadamente. Se unen mediante enlaces α (1,6).

•

Glucógeno: Propio de los animales. Abundantes en hígado y músculo similar a la amilopectina, con la diferencia que las ramificaciones se dan cada 12 unidades de glucosa aproximadamente.

Estructural: •

Celulosa: Forma la pared celular de la célula vegetal está constituida por unidades de glucosa unidos por enlaces β(1,4).

•

Quitina: Exoesqueleto de artrópodos, formado por unidades de NAcetilglucosamina unidos por enlaces β(1,4).

Función de los Glúcidos: 2.

Disacáridos: Son compuestos formados por la unión de dos monosacáridos mediante enlace glucosídico (de tipo covalente) con liberación de una molécula de agua, se pueden hidrolizar. Entre los más importantes tenemos: • Lactosa: Azúcar de la leche: Galactosa + Glucosa ,enlace ß(1,4) • Maltosa: En semillas de cebada: Glucosa + Glucosa, enlace α(1,4) • Sacarosa: Azúcar de la caña o remolacha: Glucosa +-Fructuosa, enlace α(1,2) • Trehalosa: Azúcar presente en la hemolinfa de los insectos: Glucosa + Glucosa, enlace α(1,1)

3.

•

Energética: Aportan energía a los seres vivos.

•

Estructural: Son elementos estructurales de los ácidos nucleicos, pared celular de bacterias, células vegetales y del exoesqueleto de artrópodos.

LÍPIDOS Son compuestos de consistencia grasosa o aceitosa, insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos como el éter, cloroformo v benceno. Están formados básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente oxígeno en bajo porcentaje. Además pueden contener fósforo, nitrógeno y azufre.

Oligosacáridos: Son compuestos que al hidrolizarse producen de 3 a 10 unidades de monosacáridos. por ejemplo la Melicitosa que es un trisacárido

9

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clasificados como glicerofosfolípidos como las lecitinas, cardiolipinas y esfingofosfolípidos como las esfingomielinas y las ceramidas.

Clasificación Se clasifican en dos grupos, atendiendo a que poseen en su composición ácidos grasos (saponificables) o no lo poseen (insaponificables). 1)

b)

Saponificables (Complejos): Forman jabones al reaccionar con soluciones alcalinas. Son de los siguientes tipos

Glucolípidos: Formados por un acido graso y un alcohol aminado llamado esfingosina. Como ejemplo tenemos a los cerebrósidos (presentes en la membrana de las neuronas), los gangliósidos (que participan en el reconocimiento celular) y los sulfátidos que también forman parte de las membranas biológicas.

A. Hololípidos: Formados por: Ácido graso + alcohol : aquí tenemos a: 2. a)

o o o o o o b)

Insaponificables (simples): No forman jabones. Son de los siguientes tipos:

Glicéridos Se les conoce también como acilglicéridos o grasas neutras Existen tres tipos de glicéridos: monoglicéridos, diglicéridos y los triglicéridos. Formados por 1 alcohol (glicerol) y de 1 a 3 ácidos grasos unidos mediante enlaces éster. Son las más abundantes en los seres vivos. Se almacenan en el adipocito Como ejemplos tenemos al aceite de ballena, aceite de maní, aceite de oliva, etc.

a)

Esteroides: Son lípidos no hidrolizables que se derivan del esterano, aquí se encuentran fundamentalmente el colesterol, el cual forma parte estructural de las membranas a las que confiere rigidez. Es la molécula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides como la vitamina D, las sales biliares y las hormonas suprarrenales (glucocorticoides como cortisol, mineralocorticoides como la aldosterona y las hormonas sexuales como la progesterona y testosterona.

b)

Isoprenoides: Formados de unidades de isopreno (hidrocarburo de 5 átomos de carbono), cuando dos unidades de isopreno se unen forman un terpeno. Son moléculas que cumplen funciones muy variadas entre los que se pueden citar:

Céridos: o o o o o

•

Son conocidos también como ceras. Están formados por 1 ácido graso saturado + un alcohol de cadena larga (elevado peso molecular). Son sólidos a temperatura ambiente. Son insolubles en agua, blandos en caliente y duros o de consistencia firme en frío Sirven de cubierta protectora de la piel, pelos y plumas de los animales; hojas y frutos de las plantas superiores y el exoesqueleto de los insectos. Como ejemplo tenemos el palmitato de miricilo (cera de abejas), la lanolina (cera de lana), la cutina y la suberina en las células vegetales.

• • c)

Esencias vegetales: como el mentol, geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol, vainilla, etc. Vitaminas: Vitaminas A, E y K. Pigmentos vegetales: como la clorofila y xantofilas.

Prostaglandinas: Son lípidos derivados del ácido prostanoico y del araquidónico. Poseen una gran variedad de actividades fisiológicas como intervenir en la respuesta inflamatoria (vasodilatación), provocan la contracción de la musculatura lisa, intervienen en la regulación de la temperatura corporal.

Función: B. Heterolípidos: Formados por: Ácido graso + alcohol + otros compuestos. Además de C, H y O pueden presentar también N, P, S o un glúcido. Aquí se encuentran: a)

-

Fosfolípidos: Son las principales moléculas constitutivas de la bicapa lipídica de la membrana celular. Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar unido a otra molécula nitrogenada, por ejemplo la colina, etanolamina, inositol, serina, etc. Estos lípidos son muy importantes por formar parte de las membranas celulares y pueden ser

-

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Reserva: Fuente de reserva energética de los seres vivos. Estructural: Forman parte de las membranas (bicapa de fosfolípidos), recubren órganos. Protección: Protegen mecánicamente, como el tejido adiposo de pies y manos. Reguladora: Controla las reacciones químicas que se producen en los seres vivos, cumplen esta función las vitaminas lipídicas y hormonas esteroideas.

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-

Emulsificante: Emulsifica las grasas debido a los ácidos biliares y los proteolípidos.

enlace peptídico, los enlaces puente hidrógeno, fuerzas de Van der Waals, puentes disulfuro, puentes salinos y las interacciones hidrofóbicas. •

PROTEÍNAS Son biomoléculas orgánicas cuaternarias de elevado peso molecular que contienen C, H, O y N, sin embargo contienen adicionalmente azufre. Están constituidos por unidades llamados aminoácidos que pueden ser de 20 tipos diferentes.

Estructura cuaternaria: Informa de la unión mediante enlaces débiles de varias cadenas polipétidicas con estructura terciaria para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero, por ejemplo dos cadenas polipeptídicas constituyen la hexoquinasa, 4 cadenas la hemoglobina, y muchas cadenas como la cápside del virus de la poliomielitis (60 unidades proteicas).

Propiedades de las proteínas

Aminoácidos: Son ácidos orgánicos que contiene un grupo amino y otro carboxilo, unidos a una cadena lateral R

1.

Alta especificidad: Debido a que cada individuo tiene proteínas específicas propias que se ponen de manifiesto en los procesos de rechazo de órganos transplantados.

2.

Solubilidad: Cuando adoptan una conformación globular, esto hace posible la hidratación de los tejidos de los seres vivos.

3.

Desnaturalización: Que consiste en la ruptura de la estructura terciaria la que es producida por cambios de temperatura, pH extremos, solventes orgánicos, detergentes, urea a altas concentraciones, etc.

H (amino) H 2N -- C -- COOH (carboxilo) R Péptido: Es la unión de más de 2 aminoácidos que se unen por enlace peptídico. Enlace peptídico: Se forma por la reacción entre el grupo ácido de un aminoácido y el grupo amino de otro aminoácido, con la liberación de una molécula de agua.

Clasificación de las proteínas: Las proteínas se clasifican en dos grupos: A. Holoproteínas: Formadas solamente por aminoácidos, pueden ser:

Los péptidos según el número de unidades de aminoácidos por molécula se les conocen como dipéptidos, tripéptidos, etc., hasta polipéptidos. Ejemplo: Ia carnosina (dipéptido), Insulina (Polipéptido de 51 aminoácidos)

a)

Niveles de estructuración de las proteínas: Presenta 4 niveles:

Proteínas fibrosas Son insolubles en agua, alargadas y en formas de hilo y tienden a juntarse para dar fibras, sirven como material estructural de los tejidos animales. Aquí se encuentran:

•

•

Estructura primaria: Se refiere a la secuencia de aminoácidos en la cadena polipeptídica. El único enlace presente es el peptídico (amida).

•

Estructura secundaria: Es la disposición espacial de los aminoácidos que componen una proteína. Posee dos enlaces el peptídico y el puente de hidrógeno. Esta estructura puede adquirir tres configuraciones: α-hélice, βplegada y γ o al azar.

•

Estructura terciaria: Es la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular. Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimática, hormonales, etc. Posee además del

• • • • b)

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Queratina: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, cuernos y plumas. Colágeno: En tejidos conjuntivos. Elastinas: En tendones y vasos sanguíneos. Fibroinas: En hilos de seda (arañas, insectos). Fibrina: En los coágulos sanguíneos.

Proteínas globulares: Son solubles en agua y se encuentran dobladas formando unidades compactas que a menudo tienen una forma esférica, están relacionadas con el mantenimiento y regulación del proceso de la vida, como por ejemplo: la ovoalbumina (huevo), hordeína (cebada), lactoalbúmina (leche), Insulina, prolactina, hormona del crecimiento, interferones, histonas, albúminas, hemoglobina y los anticuerpos.

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B.

Especificidad de Acción: Cada reacción esta catalizada por una enzima específica. La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo que representa el estado de transición. El sustrato se une a la enzima a través de numerosas interacciones débiles (puentes de hidrogeno, etc.) en un lugar específico, el centro activo que es una pequeña porción de la enzima, conformada por una serie de aminoácidos que interaccionan con el sustrato.

Heteroproteínas: Formadas por aminoácidos y por un grupo no proteínico llamado grupo prostético, como por ejemplo: • • • •

Glucoproteínas: anticuerpos, interferón, mucina. Fosfoproteínas: caseína, vitelina. Hemoproteínas: hemoglobina, mioglobina, citocromos. Metaloproteínas: plastoquinona, plastocianina.

Algunas enzimas actúan con la ayuda de estructuras no proteicas que por su naturaleza son:

Funciones: -

-

-

Cofactores enzimáticos: Son sustancias de naturaleza química diferente a las proteínas que son requeridas por algunas enzimas para que estas tengan actividad. Un cofactor puede ser una molécula orgánica o inorgánica. Algunas enzimas requieren de ambos cofactores. La enzima sin cofactor se denomina apoenzima y unida al cofactor se denomina holoenzima.

Biocatalizadora: Las enzimas son proteínas, aceleran reacciones bioquímicas. Hormonal: Insulina, glucagón, hormona del crecimiento, calcitonina, entre otras. Estructural: Glucoproteínas que forman parte de las membranas, las histonas que forman parte de los cromosomas, la queratina que forma parte de la epidermis. Defensiva: Inmunoglobulinas, trombina, fibrinógeno. Transporte: Hemoglobina, hemocianina, ceruloplasmina, citocromos, etc. Reserva: Ovoalbumina clara de huevo, lactoalbúmina de la leche, gliadina del grano de trigo. Reguladora: Regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular (como las ciclinas). Motora o contráctil: Como la actina y miosina que constituyen las miofibrillas de la contracción muscular y la dineina relacionada con el movimiento de cilios y flagelos. Homeostática: Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan con otros sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.

Son cofactores enzimáticos: • •

Coenzima: Son moléculas orgánicas de diversa estructura, esenciales para la actividad de una enzima. Ej. NAD, FAD, FMN. ++ ++ ++ ++ ++ Iones iorgánicos: Como el Mg , Mn , Cu , Fe , Zn .

Nomenclatura de las enzimas En general los nombres de las enzimas se forman al añadir el sufijo "asa" al nombre de la sustancia en que actúan (sustrato) por ejemplo la sacarosa se desdobla en glucosa y fructuosa en presencia de la enzima sacarasa. Unas pocas enzimas conservan sus nombres tradicionales sin la terminación asa algunas de ellas tienen el sufijo “zima”, la lisozima por ejemplo presente en las lagrimas y la saliva que degrada la pared celular de las bacterias, otros ejemplos de enzimas con nombre tradicionales son la pepsina y tripsina que rompen enlaces peptídicos internos en las proteínas.

ENZIMAS Son catalizadores muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas. Como catalizadores las enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperan indefinidamente, no llevan a cabo reacciones que sean energéticamente desfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino que aceleran su consecución. La sustancia sobre la cual actúa la enzima se llama sustrato.

Por su actividad química las enzimas se clasifican en: Oxidoreductasas, Transferasas. Hidrolasas, Liasas, Isomerasas y Ligasas. Efecto del pH: Tanto la enzima como el sustrato pueden afectarse por las variaciones del pH, por ejemplo la pepsina tiene un pH optimo cercano a 2 y la fosfatasa alcalina un pH cercano a 12.

Catalizador: Es una sustancia que acelera una reacción química hasta hacerla instantánea o casi instantánea.

Efecto de la temperatura: Influye en la actividad, el punto óptimo representa el máximo de actividad. A temperaturas bajas las enzimas se hallan rígidas y a temperaturas altas (más de 40ºC) se desnaturalizan.

Características de la acción enzimatica: La más sobresaliente es su elevada especificidad.

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grupo fosfato. Las dos cadenas de polinucleótidos que forman el ADN se unen a través de las bases nitrogenadas de tal manera que la timina se une siempre a la adenina o viceversa a través de dos puentes de Hidrogeno y la guanina se une a la citosina por tres puentes hidrogeno.

Función de las enzimas: -

Disminuyen la energía de activación de las reacciones bioquímicas, luego las acelera.

Funciones del ADN ÁCIDOS NUCLEICOS

Almacena la información hereditaria (código genético). Transmite la información genética (replicación).

-

Son moléculas pentarias de elevado peso molecular formadas por C, H, O, N, y P, constituidas por unidades estructurales llamadas nucleótidos. Son de importancia biológica debido a que son el depósito fundamental de la información genética de la célula y los que controlan la síntesis bioquímica de las proteínas.

2)

Nucleótido. Este monómero está constituido por:

Ácido Ribonucleico (ARN): Es una macromolécula constituida por una cadena de nucleótidos, se le encuentra en los virus, las bacterias, los vegetales y animales. El nucleótido esta constituido por el azúcar ribosa, una base nitrogenada que puede ser la adenina, guanina, citosina y uracilo y el grupo fosfato.

•

Clases de ARN

Base nitrogenada: Son compuestos formados por un anillo de carbono y nitrógeno. Se conocen dos tipos que constituyen los ácidos nucleicos: Las bases Púricas o Purinas (Adenina y Guanina) y las bases Pirimidicas ó Pirimidinas (Citosina, Timina y Uracilo).

•

Pentosa: Son azúcares compuestos de cinco átomos de carbono, son característicos para cada ácido nucleico. Son dos: la ribosa (ARN) y la desoxirribosa (ADN).

•

Ácido fosforico (ortofosfórico): Constituye el grupo fosfato de los ácidos nucleicos, les confiere las propiedades ácidas al ADN y al ARN.

Nucleósido: Está constituida por la pentosa y una base nitrogenada. Ej. Desoxiadenosina. Enlace fosfodiester: Es el enlace característico de los ácidos nucleicos, permite la unión de los nucleótidos. Clases de ácidos nucleicos

ARNm (mensajero). Se encuentra en el núcleo. Formado directamente de la cadena de ADN. Copia la información del ADN (en forma de CODONES). Su principal función es la de llevar la información genética contenida en el ADN hacia los ribosomas para la síntesis de proteínas, es decir lleva el mensaje genético.

•

ARNr (ribosómico). Se encuentra en los ribosomas. Este tipo de ARN se asocia con proteínas y forman lo que conocemos como ribosomas, donde se realiza la síntesis de proteínas. EI complejo proteínas-ácido ribonucleico (ribosoma) sirve como matriz para la correcta unión de los aminoácidos durante la síntesis de proteínas.

•

ARNt (transferencia). Se encuentra en el citoplasma. Conocido como de trascripción, sirve como moléculas adaptadoras durante la síntesis de proteínas. lo que significa que identifican v transportan los aminoácidos hacia los ribosomas. "leen" el mensaje genético (en forma de ANTICODONES). Función del ARN:

Por el azúcar que contienen son de dos tipos: 1)

•

-

Síntesis de proteínas

Ácido Desoxirribonucleico (ADN): Es una gran macromolécula bicatenaria helicoidal y de gran longitud presente en el núcleo, mitocondria y cloroplastos de las células.

VITAMINAS

El nucleótido se halla constituido por un azúcar que es la desoxirribosa una base nitrogenada que puede ser la adenina, timina, citosina y guanina y el

Grupo de moléculas orgánicas de naturaleza química variable que se necesitan en nuestra dieta en pequeñas cantidades. Se clasifican como:

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a) LIPOSOLUBLES: • • • •

Vitamina A o retinol (antixeroftalmica) Vitamina D o colecalciferol (antirraquítica) Vitamina E o tocoferol (antioxidante) Vitamina K o naftoquinona (antihemorrágica)

b) HIDROSOLUBLES: • •

Vitamina C o ácido ascórbico (antiescorbútica) Complejo B o o o o o o o o

Vitamina B1 o tiamina (antineurítica) Vitamina B2 o riboflavina Vitamina B3, vitamina PP o niacina Vitamina B5 o ácido pantoténico Vitamina B6 o piridoxina Vitamina B8, vitamina H o biotina Vitamina B9, vitamina M o ácido fólico Vitamina B12 o cianocobalamina.

Electroforesis: Debido a las cargas que presentan las partículas coloidales, los componentes de un coloide se pueden separar por electroforesis. Este proceso se define como el transporte de las partículas coloidales debido a la acción de un campo eléctrico.

4.

Sedimentación: En condiciones normales una dispersión coloidal es estable (sus partículas no sufren el efecto de la gravedad), pero sometidas a campos gravitatorios pueden sedimentar (centrifugación, ultracentrifugación).

5.

Diálisis: Las partículas coloidales no filtran con el papel filtro ordinario. Pero por diálisis se pueden separar las partículas de elevado peso molecular (coloides) de las de bajo peso molecular (cristaloides) usando papel celofán, pergaminos, membranas celulares.

También hay macromoléculas sintéticas, que se forman por procesos de polimerización, que viene a ser la unión de muchas moléculas pequeñas para dar origen a moléculas muy grandes, como ejemplos tenemos el caucho, algodón, lana, seda y los plásticos.

Ejemplo Oro en agua Agua en benceno, leche, mayonesa Espuma en cerveza Humo, polvo Niebla, nube

ORIGEN DE LAS CÉLULAS La vida más primitiva sobre la tierra solo estaba formada por células procarióticas, esferas microscópicas aisladas parecidas a las bacterias modernas, esto hace aproximadamente unos 3500 millones de años, según los fósiles más antiguos. Las células eucariotas podrían tener más de 2000 millones de años, pero no menos, el momento exacto en que se produjo esta novedad es un tema muy debatido. Entonces, ¿cómo surgieron las células eucariotas?

Propiedades: 1.

3.

Existen moléculas enormes que contienen cientos de miles de átomos que son conocidos como macromoléculas. Algunas de ellas ocurren naturalmente y conforman diversas clases de compuestos que son literalmente vitales, como por el ejemplo el almidón y celulosa que son polisacáridos que proporcionan alimento; proteínas que forman parte importante del cuerpo animal y los ácidos nucleicos que controlan la herencia a nivel molecular.

Son un tipo de dispersión de mucha importancia biológica por ser el medio físico donde ocurren los fenómenos biológicos. Presenta dos componentes: la fase dispersante y la fase dispersa. Las partículas de la fase dispersa tienen un diámetro que fluctúa entre una milésima y una cienmilésima de micrómetro. Este tamaño es intermedio entre la moléculas de las soluciones y las partículas de las suspensiones. Medio dispersante Líquido Líquido Líquido Gas Gas

Efecto Tyndall: Las partículas coloidales difractan la luz, es decir, dejan ver lateralmente un haz luminoso que las atraviesa.

ORGANIZACIÓN DE LAS MACROMOLECULAS

COLOIDES

Fase dispersa Sólido Líquido Gas Sólido Líquido

2.

Movimiento Browniano: Es el movimiento caótico, desordenado de las partículas coloidales causado por la colisión o choque con las moléculas del dispersante.

La teoría más aceptada sostiene que ciertos organelos de las células eucarióticas se originaron por simbiosis, es decir los que antes eran microorganismos

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+

la concentración de H . Generalmente están constituidos por un ácido débil y una sal (base débil)

independientes, se reunieron como célula hospedadora y hospedada primero por casualidad y después por necesidad. En un momento no determinado, las células hospedadas se convirtieron en organillos de un nuevo tipo de células. Formando así una célula de mayor complejidad en comparación a la célula procariota.

Los tampones están presentes en todos los líquidos corporales y actúan de inmediato (en cuestión de 1 seg.) cuando se produce una anomalía del pH.

pH (Potencial de Hidrogeniones) Se combinan con el exceso de ácidos o de bases para formar sustancias que no afecten al pH. Sin embargo, su efecto es limitado. Entre los más importantes tenemos:

Es la medida que nos indica la concentración de iones hidrogeno o hidrogeniones que contiene una solución. Matemáticamente es el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno.

−

pH = -log (H) − −

Las diferentes soluciones acuosas tienen una determinada concentración de H debido a la leve disociación de las moléculas de agua (aproximadamente 2 de cada mil millones de moléculas de agua están ionizadas; H+ y OH-). El término pH se usa para describir el grado de acidez o alcalinidad de una solución. Expresada en la siguiente escala:

−

Bicarbonato: Es el tampón más importante y el que en mayor cantidad está presente en los líquidos del organismo. Es generado por los riñones y ayuda + en la excreción de H . Fosfato: Ayuda a la excreción de H+ en los túbulos renales. Amonio: Tras una sobrecarga ácida, la célula tubular renal produce amoniaco + + (NH 3 que se combina con los H en el túbulo renal para formar amonio (NH 4). + Este proceso permite una mayor excreción renal de H . Proteínas: Están presentes en las células, la sangre y el plasma. La hemoglobina es la proteína tampón más importante.

0 --------------------------- 7 ------------------------- 14 + H acidez neutro alcalino OH

TEMA 3

El pH de los fluidos que conforman los organismos vivientes se encuentra muy cerca de la neutralidad y con rangos de variación muy estrechos. Ejemplo:

CELULA INTERFASICA Fluido

pH

Jugo gástrico

2,0

LA CÉLULA

Orina

6,0

Agua pura

7,0

Es la unidad estructural y funcional básica de los seres vivos, capaz de relacionarse, nutrirse y reproducirse.

Sangre

7,4

Organización estructural de la Célula

Jugo pancreático

8,2

• • •

BUFFER (Tampón o amortiguador) Un Buffer (amortiguador) es un compuesto que tiende a mantener una solución a pH constante, aceptando o liberando iones en respuesta a pequeños cambios en

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La membrana celular: que rodea y protege al citoplasma. Citoplasma: de naturaleza coloidal donde se encuentran las sustancias disueltas. Núcleo: donde se encuentra el material genético.

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La Célula Procariota

las células; pero llevan unos que son útiles en determinadas condiciones ambientales, como los que confieren resistencia a antibióticos específicos.

Esta célula se caracteriza por el hecho de que el material hereditario (ADN) no presenta una envoltura nuclear.

10. Fimbrias: Son parecidos a los flagelos, aunque más cortos que estos, son de naturaleza proteica y son mucho más numerosos. No todos los organismos poseen fimbrias, no se conoce con certeza su función; pero parece que favorece en algunos organismos su fijación a las superficies como los tejidos animales, en el caso de unas bacterias patógenas o la formación de películas o la fijación a las superficies líquidas.

Estructura general de una célula procariota: 1.

Membrana citoplasmática: Es la barrera esencial de permeabilidad que separa el interior del exterior de la célula.

2.

Pared celular: Estructura rígida (a base de peptidoglicano o mureína), situada por fuera de la membrana plasmática que confiere la forma a la célula y la protege del externo que lo rodea.

3.

Ribosomas: Son pequeñas partículas compuestas de ácido ribonucleico (ARN) y proteínas, una sola célula procariotica puede tener hasta 10000 ribosomas. Los ribosomas en los procariotas son 70S, su función es la síntesis proteica.

4.

12. Clorosomas: Son sacos membranosos aplastados que no están en continuidad con la membrana citoplasmática, son los responsables de la fotosíntesis en bacterias autótrofas.

Nucleoide o Genóforo: En las procariotas la función del núcleo la realiza una única molécula de ADN, que se encuentra en forma más o menos libre en el citoplasma llamada nucleoide. El ADN de las procariotas por homología con las eucariotas se le denomina cromosoma.

5.

Flagelos: Muchas de las bacterias, son capaces de desplazarse a través de flagelos que están formados por una única proteína tubular enrollada, la flagelina.

6.

Inclusiones: Son acúmulos de materiales de reserva como carbono, nitrógeno, azufre o fósforo. Estos acúmulos se forman cuando estos compuestos se encuentran en exceso en el medio ambiente, con el fin de poder ser utilizados en situaciones de carencia.

7.

11. Pili (pelos): Son estructuras similares a las fimbrias pero por lo general son más largos y solamente existe uno o unos pocos pili sobre la superficie. Funcionan como receptores específicos para determinadas partículas víricas y también contribuyen a la fijación de algunas bacterias patógenas a los tejidos humanos, a demás participa en el proceso de conjugación en procariotas. Las fimbrias y los pili no participan en el movimiento.

La Célula Eucariota La célula eucariota se caracteriza por presentar su material genético rodeado por una envoltura nuclear (membrana). Diferencias entre las células procariota y eucariota

Procariota • •

Cápsula: O capa viscosa que rodea a la pared celular, protege a las bacterias de drogas y la fagocitosis de microorganismos o glóbulos blancos.

8.

Mesosomas: Son estructuras membranosas que se observan en la mayor parte de las bacteria, constituidas por invaginaciones de la membrana citoplasmática. Interviene en la duplicación y distribución del ADN en la división celular y además contiene enzimas respiratorias sobre las que se desarrolla la mayoría de los procesos metabólicos.

9.

Plásmidos: Son pequeños fragmentos circulares de ADN extracromosómico separados del cromosoma. Los plásmidos no portan genes esenciales para

• • •

16

Carecen de envoltura nuclear Normalmente un solo cromosoma a base de ADN sin proteínas Organelos mayores ausentes Unicelulares o coloniales Son bacterias

Eucariota • • • • •

Envoltura nuclear presente Múltiples cromosomas no circulares a base de ADN y proteínas Organelos mayores presentes Unicelulares y multicelulares Constituyen los cuerpos de protistas, hongos, animales y plantas

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MEMBRANA CELULAR O PLASMALEMA

•

Está compuesta de una bicapa lipídica que contiene una variedad de moléculas de proteína. Presenta las siguientes características:

Los iones como Na+, K +, Ca++ se mueven por las proteínas poro-canal; en cambio, aminoácidos, proteínas pequeñas y los monosacáridos como la glucosa lo hacen por proteínas carrier (sufren cambios conformacionales)

• • • •

Es porosa Es elástica. Posee permeabilidad selectiva. Es muy delgada, su espesor es de aproximadamente 75 Aº

b)

Organización molecular de la membrana: La membrana celular está constituida por:

Osmosis: Es la difusión del solvente (agua) a través de una membrana con permeabilidad diferencial. Esto es una membrana que es más permeable al agua que a los solutos disueltos. Ejemplo: absorción del agua por las raíces de una planta.

•

Proteínas (60%): Globulares, que por su función pueden ser: receptoras, de reconocimiento y transportadoras.

•

Transporte activo: Es el movimiento de los iones y de ciertas sustancias en contra de un gradiente de concentración con gasto de energía. La fuente de energía metabólica que impulsa el transporte activo es el ATP. Hay 2 tipos de transporte activo: transporte mediante bombas y transporte en masa.

Lípidos (35%): Los más abundantes son los fosfolípidos, también se encuentran glucolípidos y esteroides (colesterol en células animales y ergosterol en células vegetales).

a)

Transporte mediante bombas: Utilizado fundamentalmente para el transporte de iones. Requiere la presencia de un tipo de proteínas integrales de la membrana. Los ejemplos más conocidos son: Bomba de Na+ y K+; bomba de ++ + Ca y bomba de H .

b)

Transporte en masa: Utilizado para sustancias que por su tamaño no pueden atravesar la membrana. De acuerdo al sentido del transporte puede ser:

•

2.

Difusión facilitada: Difusión de moléculas (generalmente solubles en agua) a través de la membrana.

Carbohidratos (5%): Unidos a proteínas formando glucoproteínas y unidos a lípidos, formando glucolípidos.

La forma como están distribuidos los componentes moleculares de las membranas, tiene como base el modelo del mosaico fluido propuesto por SINGER Y NICHOLSON (1972), que se caracteriza por ser un modelo asimétrico y que goza de una fluidez de membrana.

•

Permeabilidad celular: Es el proceso mediante el cual la célula intercambia ciertas sustancias con el medio extracelular, a través de la membrana celular. Dicho intercambio se conoce como transporte pasivo o activo.

o o •

1.

Transporte pasivo: Es el transporte basado en la energía cinética de las moléculas. El movimiento es a favor del gradiente de concentración, es decir, de mayor concentración a menor concentración.

Difusión: Es el movimiento continuo de iones, moléculas o partículas coloidales (solutos) que se desplazan a favor de un gradiente de concentración, presión o carga eléctrica. Se puede dar por: •

Fagocitosis: Si es que ingresan partículas sólidas o microorganismos. Pinocitosis: Si ingresan sustancias líquidas.

Exocitosis o emecitosis. Proceso por el cual se eliminan hacia el exterior partículas de gran tamaño como material de secreción por ejemplo.

Diferenciaciones de la membrana celular: La superficie de las células que están relacionadas con la protección del citoplasma, el transporte de sustancias y otros procesos fisiológicos, presentan modificaciones para cumplir ciertas actividades especificas, así tenemos:

Se movilizan sin que la membrana consuma energía (ATP). a)

Endocitosis: Es la entrada de sustancias o partículas desde el exterior de la célula al interior de la misma. Puede ser:

1.

Difusión simple: Es la difusión del agua, gases disueltos (O2, CO2) como moléculas liposolubles a través de la de la membrana.

17

Microvellosidades: Son salientes digitiformes de la membrana plasmática que aumentan la superficie para la absorción, las encontramos en células que tapizan el intestino y el riñón (túbulos renales).

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2.

3.

Clases de pared celular

Desmosomas: Son discos ovales a los que se anclan fibrillas que se encuentran en la membrana plasmática de células epiteliales sujetas a fuerzas externas; cada desmosoma tiene su pareja adyacente y el par forma una especie de corchete, que impide que las células se separen. Uniones en hendidura, uniones gap o uniones comunicantes: Son tubos huecos, formados por un anillo de seis subunidades proteicas que se encuentran en la membrana plasmática de ciertos tejidos y permiten el libre flujo de materiales de una célula a otra. Las uniones gap están formadas por dos de estos “tubos” alineados y situados entre las células adyacentes.

4.

Cilios y flagelos: Son filamentos móviles que sobresalen de la superficie de ciertos tipos de células. Surgen de cuerpos basales.

5.

Plasmodesmos: Presente solo en células vegetales. Se localiza en los poros coincidentes de la pared celular de dos células vegetales vecinas. Sirve para el intercambio de sustancias.

1.

Pared celular primaria: Es la primera pared celular, presente en todas las células jóvenes. En muchas células es la única pared que se desarrolla, está hecha a base de microfibrillas entrecruzadas (desordenadas) a base de celulosa, debido a disposición facilita el crecimiento de la célula.

2.

Pared celular secundaria: Solo esta presente en algunas células vegetales que han dejado de crecer (por ejemplo los vasos o tráqueas), se forma en la superficie interna de la pared primaria, de ordinario es mucho más gruesa que la pared primaria, además de celulosa puede contener sustancias como: lignina (tráqueas, traqueidas y esclereidas), cutina (paredes en contacto con el aire), y sales minerales (carbonatos y sílice) en algunas células epidérmicas. La pared celular secundaria comprende tres subcapas; la capa externa (S1), capa central (S2) y la capa interna (S3) mencionadas de afuera hacia adentro. A diferencia de la pared celular primaria, las microfibrillas de celulosa se disponen en una forma ordenada. La S2 es la más gruesa. La S3 suele ser delgada e incluso puede faltar.

6. Uniones estrechas o erméticas: Son áreas de conexiones íntimas entre las membranas de células adyacentes, a tal punto que el espacio que rodea a las células desaparece completamente, por tanto esto impide que algunas sustancias crucen capas de células. Las células conectadas por uniones estrechas (a base de proteínas que se enlazan), sirven para sellar cavidades corporales.

La lamina media: Se forma durante la citocinesis, está constituida por pectatos y proteínas, es el cemento que sujeta las células individuales unas con otras para constituir tejidos.

Funciones de la membrana celular: -

Función:

Protege y limita el protoplasma celular. Permite el transporte de sustancias al interior o exterior de las células. Se encarga de la recepción de señales químicas. Ayuda a conservar la estructura y forma de las células.

-

Cubierta celular: Estructura secretada por el aparato de Golgi y es de naturaleza principalmente glucosídica. En células vegetales se denomina pared celular, mientras que en los animales se conoce como glucocaliz.

Es responsable de la forma de las células y por tanto de las plantas. Controla el crecimiento celular. Proporciona resistencia mecánica. Es una barrera física que se opone a la penetración de los microorganismos patógenos.

B. Glucocaliz: Envoltura compuesta de cadenas cortas de azúcares (oligosacáridos) y cadenas peptídicas cortas, formando las denominadas glucoproteínas, que cubren la membrana celular de células animales y protozoarios; y sobre la pared celular de algunas bacterias.

A. Pared celular: Envoltura compuesta principalmente por celulosa. Representa una especie de exoesqueleto que protege y le da sostén mecánico a la célula. Es el carácter que las diferencia de las células animales. Por lo tanto las células vegetales presentan por la parte externa de la membrana plasmática una pared muy gruesa a base de celulosa aunque pueden entrar a formar parte otras sustancias como: hemicelulosa, pectatos, lignina, cutina, suberina, sales minerales, algo de proteínas, etc. La pared celular es semirrígida y permite el paso de sustancias.

Función: -

18

Adhesión entre células para la conformación de tejidos. Reconocimiento celular durante reacciones inmunitarias (elementos moleculares de histocompatibilidad y antígenos del grupo sanguíneo).

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CITOPLASMA: Es el protoplasma comprendido entre la membrana celular y la membrana nuclear, es la región fundamental de la célula donde se llevan a cabo las principales reacciones bioquímicas de los seres vivos, tiene aspecto hialino y translucido.

presentan un aspecto granulado. En el se realiza la síntesis proteica. Las proteínas sintetizadas por los ribosomas, pasan al lúmen del retículo y aquí maduran hasta ser exportados a su destino definitivo. Abunda en células que sintetizan proteínas de secreción (células del páncreas, glándula tiroides, hepática, sebácea, etc.)

Presenta la siguiente organización: -

Función:

Matriz citoplasmática. Sistema de endomembranas. Organelos.

-

A. Matriz citoplasmática: (Citosol o Hialoplasma), es el coloide celular constituido por un medio dispersante el agua, y una fase dispersa con sales minerales proteínas, carbohidratos y lípidos. Las proteínas son el componente más abundante de la matriz y constituyen el citoesqueleto o sostén interno de la célula, el cual está constituido de: •

•

•

B.

•

Microfilamentos: Esta compuesto por la proteína actina, se encuentra en todas las células eucarióticas. Normalmente en asociación con una segunda proteína, la miosina. Participan directamente en los movimientos celulares. Son los constituyentes dinámicos más importantes del citoesqueleto que permiten a las células moverse y cambiar de forma.

-

Filamentos intermedios: Tienen un diámetro intermedio entre los microfilamentos y los microtúbulos. En diferentes tipos de células, los filamentos intermedios están compuestos por diferentes proteínas: vimentina, desmina, queratina, periferina, gliofilamentos y neurofilamentos. Su función es arquitectónica.

b)

Microtubulos: Están hechos de subunidades de la proteína tubulina y se han encontrado en todos los tipos de células eucariontes. Forman un andamiaje que mantiene en posición a los organelos y estabiliza la forma de las células. Además forman parte esencial de la estructura de los cilios y flagelos.

Retículo endoplasmático: Complejo membranoso conformado por canales ramificados, que se comunican entre sí y con la membrana celular. Se pueden distinguir dos tipos de retículo: •

Retículo endoplasmático liso (R.E.L.): Carece de ribosomas, está en conexión con el R.E.R. Función:

Sistema de Endomembranas: Está constituido por el Retículo endoplasmático y el Aparato de Golgi. a)

Sintetizan proteínas de “exportación” (secreción celular) como hormonas y enzimas. Origina organelos: Aparato de Golgi, Retículo endoplasmático y peroxisomas. Permite la reaparición de la membrana nuclear, en la división celular.

Biosíntesis de lípidos (fosfolípidos y colesterol). Destoxificación celular (fármacos, plaguicidas herbicidas). Formación del aparato de Golgi. Interviene en la renovación de la membrana plasmática Lleva a cabo la Glucogénesis y glucogenólisis. Biosíntesis de esteroides (corteza suprarrenal y sistema reproductor) Interviene en la contracción muscular

Aparato de Golgi: Consiste en el conjunto de estructuras de membrana que forma parte del elaborado sistema de membranas interno de las células. Se encuentra más desarrollado cuanto mayor es la actividad celular (secreción). La unidad básica del organelo es el sáculo, que consiste en una vesícula o cisterna aplanada. Cuando una serie de sáculos se apilan forman un dictiosoma. Además pueden observarse toda una serie de vesículas mas o menos esféricas a ambos lados y entre los sáculos. El conjunto de todos los dictiosomas y vesículas constituye el aparato de Golgi. El dictiosoma se encuentra en íntima relación con el retículo endoplásmático, lo que permite diferenciar dos caras; la cara cis, más próxima al retículo, y la cara trans, más alejada. En la cara cis se encuentran las vesículas de transición, mientras que en la cara trans, se localizan las vesículas de secreción.

Retículo endoplasmático rugoso (R.E.R.): Está compuesto por 70% de proteínas y 30% de lípidos. Presenta riboforinas en su membrana que permiten la adhesión de ribosomas por la subunidad mayor; por lo que

19

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Función:

Función: -

Formación de la pared celular en la división celular. Formación del acrosoma en los espermatozoides. Glicosilación (empaquetamiento de proteínas). Reciclaje de membranas en células secretoras. Renovación de la membrana plasmática. Secreción celular (proteoglicanos y glucoproteinas). Síntesis de enzimas lisosómicas.

c)

C. Organelos: a)

Ribosomas: Son estructuras esféricas y elípticas formados por ARN y proteínas que se originan en el nucleolo. Se distribuyen libremente por el citosol, se encuentran unidas en racimos formando polisomas gracias a un helicoide de ARNm o se encuentran unidas como polisomas al RER.

d)

Función:

b)

Cloroplastos: Plastídios que contienen clorofila, carotenoides y xantofilas; estructuralmente presentan dos membranas envolventes, la membrana externa que es más permeable y la membrana interna la cual se organiza en sáculos membranosos aplanados que reciben el nombre de Tilacoides, los cuales se disponen en pilas muy ordenadas llamadas grana. Al espacio en el interior de los tilacoides se denomina estroma. En el interior de los tilaciodes encontramos a los pigmentos fotosintéticos como clorofila, carotenos, y metaloproteínas como la plastoquinona y plastocianina que se agrupan en dos fotosistemas (PSI Y PSII). Función:

El ARN ribosómico se sintetiza en el nucleolo, las proteínas ribosómicas se sintetizan en el citosol, son transportadas al núcleo y ahí asociadas con el ARNr, el cual se organiza en subunidades ribosómicas. Ribosomas en células eucariontes 80S (60S y 40S) y ribosomas en células procariontes, 70S (50S y 30S).

-

Síntesis de ATP Autoduplicación, debido a su propio ADN.

Síntesis de proteínas.

Absorber y trasformar la energía lumínica en energía química para obtener su alimento; proceso denominado fotosíntesis. Autoduplicación debido a que tiene ADN.

Núcleo: Es la estructura fundamental de la célula, que se encarga de controlar y dirigir todas las actividades de la célula, y que se caracteriza por tener el material genético de las células eucariontes. Algunas células carecen de núcleo (hematíe maduro, células del cristalino), otras tienen más de un núcleo (protozoos, fibra muscular esquelética). Partes:

Mitocondrias: Son organelos esféricos o alargados, constituidos principalmente por proteínas y en segundo lugar por lípidos, existe también una pequeña cantidad de ADN y ARN. Presentes en células animales y vegetales (excepto en bacterias y hematíes), son de forma variable. Su número depende de las necesidades energéticas de las células (2500 en hepatocitos y 1000 en fibras musculares). Están formados por dos membranas: La membrana externa lisa y la membrana interna que emite prolongaciones hacia el interior de la mitocondria, llamadas crestas mitocondriales donde se realiza la cadena respiratoria. Estas crestas aumentan la superficie transductora de energía. El interior de la mitocondria presenta una cavidad central llamada matríz mitocondrial, ocupada por un líquido rico en proteínas y enzimas del ciclo de Krebs, ribosomas y ADN circular. En las crestas mitocondriales encontramos a las Partículas F o Partículas elementales, relacionadas con los procesos de fosforilación oxidativa (síntesis de ATP).

20

•

Envoltura nuclear (carioteca): Es una doble unidad de membrana que envuelve el contenido del núcleo, la membrana externa lleva adherido ribosomas. La membrana interna es lisa y en su superficie interna lleva adherida la proteína lamina (fracciona la membrana nuclear en la profase). La carioteca está atravesada por un gran número de poros, que permiten el paso de sustancias.

•

Jugo nuclear (cariolinfa, carioplasma o nucleoplasma): Es el medio interno del núcleo que se encuentra en solución coloidal (Gel) compuesto por: mayormente cromatina, histonas, protaminas, aminoácidos, enzimas, nucleótidos, sales minerales, ATP, NAD, Acetil CoA. Es el medio donde se realiza la síntesis de ácidos nucleicos.

•

Nucleolo: Es un corpúsculo esférico constituido por fibras y gránulos de ARN, también contiene enzimas, histonas, ADN, zinc y calcio. Aquí

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se lleva a cabo la síntesis de ARN a partir de ADN asociado al núcleo y síntesis de las subunidades ribosómicas. •

Cromatina: La cromatina está formada por ADN e histonas y se le aprecia en la interfase celular.

Funciones del núcleo: Son varias, todas relacionadas con la conservación de la vida celular. -

•

Cariocinesis: Es un proceso complejo en el que participa el núcleo, asegura que cada nuevo núcleo reciba el mismo número y los mismos tipos de cromosomas característicos del núcleo original.

•

Citocinesis: Suele comenzar antes de que se complete la mitosis, es la división del citoplasma celular para formar dos células.

La mitosis: La mitosis es un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo. Comprende una serie de eventos sucesivos que se desarrollan de manera continua y que para facilitar su estudio han sido separadas en dos etapas: la cariocinesis y la citocinesis.

Síntesis de proteínas (pequeñas cantidades), de ADN (autosíntesis) e induce a la formación de ARNm para iniciar la síntesis de proteínas en el citoplasma. Hereditaria, almacena y transmite los caracteres hereditarios mediante ADN. Regula las funciones celulares.

1.

Cariocinesis: Es la división del núcleo. Este proceso se da en cuatro fases: a)

Profase: Los cromosomas se vuelven visibles al microscopio, Cada cromosoma está constituido por 2 cromátidas que se mantienen unidas por el centrómero, desaparece el nucleolo y la membrana nuclear se desintegra y empieza a formarse el huso mitótico. Al final de la profase ha desaparecido la membrana nuclear y el nucleolo.

b)

Metafase: Los cromosomas duplicados constituidos por un par de cromátides hermanas, se alinean en el plano ecuatorial constituyendo la placa ecuatorial de la célula, el huso mitótico se completa.

c)

Anafase: En ella el centrómero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas. Los centrómeros emigran a lo largo de las fibras del huso en direcciones opuestas, arrastrando cada una en su desplazamiento a una cromátida. Cada cromátida se considera ahora un cromosoma.

CICLO CELULAR Es el periodo de vida de una célula desde su formación hasta su división en células hijas. El tiempo de duración y los requerimientos dependen de cada tipo celular. Algunas células como las nerviosas, las del músculo esquelético y los glóbulos rojos, normalmente no se dividen una vez que maduran. Fases del ciclo celular: 1.

Interfase: En esta fase la célula aumenta de tamaño, duplica sus estructuras y acumula reservas necesarias para la división. Comprende 3 periodos: •

•

•

Periodo G1: Llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una célula hija que proviene de la división de la célula madre. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material citoplasmático, sobre todo proteínas (histonas) y ARN.

La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, por que en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.

Periodo S o de síntesis: Se duplica el material genético (ADN). En este periodo el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y ADN que al principio.

d). Telofase: Los dos grupos de cromátidas comienzan a condensarse, se reconstruye la envoltura nuclear, alrededor de cada conjunto cromosómico, lo cual definirá los nuevos núcleos hijos. A continuación tiene lugar la citocinesis.

Periodo G2: Llamado segunda fase de crecimiento, en el cual se sigue sintetizando ARN y proteínas, la célula se prepara para la división. La finalización del periodo G2 es marcado por el comienzo de la mitosis. 2.

2.

División: la célula origina células hijas. Comprende dos etapas:

21

Citocinesis: La citocinesis, es la división del citoplasma, para generar dos células hijas por lo general, comienza durante la telofase. La citocinesis en las células animales, comienza por un surco que la rodea en la región ecuatorial. El surco formado por un anillo de microfilamentos se profundiza en forma

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entre ellas y distintas también de la célula precursora de la que provienen. En esta etapa se lleva a cabo la recombinación genética o crossing over.

gradual y termina por separar el citoplasma en dos células hijas, cada una con un núcleo completo. En las células vegetales la citocinesis ocurre a través de la formación de una placa celular, una división en la zona de la placa ecuatorial del huso que crece lateralmente a la pared celular. La placa celular se genera a partir de vesículas que se originan en el aparato de Golgi. Cada célula hija produce una membrana plasmática y una pared celular de celulosa fuera de la membrana plasmática en su lado de la placa celular. Al final de la mitosis tenemos una célula diploide (2n) que ha originado dos células diploides (2n). La meiosis: La meiosis es la división celular por la cual se obtiene células hijas con la mitad de los juegos cromosómicos que tenia la célula madre; pero que cuentan con información completa para todos los rasgos estructurales y funcionales del organismo al que pertenecen. La meiosis se produce siempre que hay un proceso de reproducción sexual y ocurre mediante dos mitosis consecutivas denominadas meiosis I y meiosis II y presenta tres procesos esenciales: • • •

Apareamiento de cromosomas homólogos (zigonema: profase I) Recombinación de genes o Crossing Over (paquinema: profase I) Separación de cromosomas homólogos (anafase I) 3.

1. Meiosis: (reduccional): Reducción del número de cromosomas, las células diploides originan células haploides. Comprende las siguientes fases: a)

Leptoteno: Los cromosomas se hacen visibles, se componen de pares de cromátidas.

•

Cigoteno: Los cromosomas homólogos se aparean en un proceso llamado sinapsis. La sinapsis de los cromosomas ocurre por la formación de una estructura compleja denominada complejo sinaptonémico.

•

Diploteno: Los cromosomas homólogos se separan; pero mantienen puntos de unión específicos denominados quiasmas. Los quiasmas por lo general se localizan en los sitios del cromosoma donde ocurre el intercambio genético.

•

Diacinecis: El número de quiasmas se reduce, los cromosomas se preparan para fijarse a las fibras del huso meiótico. La diacinecis termina con la desaparición de los nucleolos, la rotura de la envoltura nuclear y el desplazamiento de las tétradas hacia la placa de la metafase.

b)

Metafase I: Los pares de cromosomas homólogos se alinean en el plano ecuatorial de la célula, formando la placa ecuatorial.

c)

Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y migran hacia los polos opuestos.

d)

Telofase I: Los cromosomas homólogos llegan a los polos opuestos. Los cromosomas pueden persistir condensados por algún tiempo.

Meiosis II (ecuacional): Cuyo resultado final es la formación de cuatro células hijas, cada una de las cuales tienen “n” cromosomas (haploides). a)

Profase II: Es simple, los cromosomas simplemente se vuelven a condensar y se alinean en la placa de la metafase.

b)

Metafase II: Los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial.

c)

Anafase II: Las cromátides hermanas se desplazan hacia los polos opuestos de la célula.

d)

Telofase II: Los cromosomas una vez más quedan encerrados por una envoltura nuclear.

Profase I: •

•

Consecuencias de la meiosis.

Paquiteno: Es la primera etapa de la profase que tiende a ser prolongada. En tanto el leptoteno y cigoteno, por lo general duran unas pocas horas, el paquiteno con frecuencia se extiende por un periodo de días o semanas e incluso años. Este proceso entre otros, permite un intercambio de genes entre las cromatides homólogas, de tal forma que las células hijas resultantes son distintas genéticamente

22

•

Es el proceso mediante el cual se obtienen células especializadas para intervenir en la reproducción sexual.

•

Reduce a la mitad el número de cromosomas y así al unirse las dos células sexuales, vuelve a restablecerse el número cromosómico de la especie.

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•

Se produce una recombinación de la información genética.

•

La meiosis origina una gran variación de gametos debido al entrecruzamiento de segmentos de los cromosomas homólogos.

las células, hay ganancia de dos ATP y 2 NADH, no requiere oxígeno y se da en condiciones aeróbicas y anaeróbicas. b)

Formación de Acetil CoA: En donde cada molécula de piruvato entra en la mitocondria y se oxida en una molécula de 2 carbonos (acetato) que se combina con CoA, formando Acetil CoA; se produce NADH y se libera dióxido de carbono como producto de desecho.

c)

Ciclo del Acido citrico: En donde el acetato del acetil coenzima A se combina con una molécula de cuatro átomos de carbono, el oxalacetato, y se forma una molécula de 6 carbonos, el citrato. En el transcurso del ciclo, el citrato experimenta una sucesión de transformaciones químicas y se transforma en oxalacetato completándose el ciclo. Se produce 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2 y se libera dióxido de carbono como producto de desecho.

d)

Sistemas de transporte de electrones: Los electrones extraídos de la glucosa durante las etapas precedentes se transfieren del NADH y FADH2 a una cadena de compuestos aceptores de electrones.

Metabolismo celular: Es la conversión química de los nutrientes en el interior de las células, tiene dos componentes complementarios: •

Catabolismo, que es el desdoblamiento o degradación de moléculas en componentes más pequeños. Comprende a la respiración celular (aeróbica y anaeróbica) y la fermentación.

•

Anabolismo, que es la síntesis de moléculas complejas a partir de componentes más sencillos. Comprende a la fotosíntesis y quimiosíntesis.

Las células realizan muchas reacciones anabólicas para producir sustancias útiles que ayudan a mantener la vida de la célula o del organismo del que forman parte, por lo tanto, las células deben obtener continuamente energía del ambiente y usarla en la síntesis de ATP. 1.

Respiración celular: Se entiende por respiración celular al proceso catabólico mediante el cual, las células generan ATP a través de una serie de reacciones REDOX en los que el aceptor final de electrones es un compuesto inorgánico. Se presentan dos tipos de respiración: •

Respiración Aeróbica, se caracteriza porque el aceptor final de electrones es el oxígeno molecular.

•

Respiración Anaeróbica, se caracteriza porque el aceptor final de electrones es una molécula inorgánica distinta al oxígeno.

A.

Respiración Aeróbica: La mayoría de las células de plantas, animales, protistas, hongos y bacterias utilizan la respiración aeróbica para obtener energía a partir de la glucosa, la cual queda resumida en la siguiente reacción:

Rendimiento total de energía

C6H 12O6 + 6O2 + 6 H2O = 6 CO2 + 12 H2O + energía (ATP) Las reacciones químicas de la respiración aeróbica de la glucosa se pueden agrupar en cuatro etapas. a)

B.

Glucólisis: En donde la molécula de glucosa de 6 carbonos se convierte en dos moléculas de piruvato de 3 carbonos con la formación de ATP y NADH. Se lleva a cabo en el citoplasma de todas

23

•

En la glucólisis, la glucosa se activa con la adición de dos moléculas de ATP y se convierte por último en dos piruvatos + 2 NADH + 4ATP, con la generación neta de dos moléculas de ATP.

•

Las dos moléculas de piruvato se metabolizan en 2 acetil CoA + 2 CO2 + 2 NADH

•

En el ciclo del ácido cítrico, las dos moléculas de acetil CoA se transforma en 4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH 2 + 2 ATP

•

La oxidación del NADH en el sistema de transporte de electrones genera 3 moléculas de ATP por cada NADH y la oxidación de cada molécula de FADH2 genera 2 ATP. Si se suman todas las moléculas de ATP producidas se puede observar que en el metabolismo aerobio completo de una molécula de glucosa produce como máximo de 36-38 moléculas de ATP.

Respiración Anaeróbica: Algunos tipos de bacterias que viven en el suelo o en aguas estancadas, donde el aporte de oxígeno es escaso, realizan exclusivamente la respiración anaerobia, que es similar a la aerobia en el hecho de que transfieren electrones de la glucosa al NADH,

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1. La fotofosforilación o síntesis de ATP. 2. La síntesis del poder reductor NADPH. 3. La fotolisis del agua (descomposición del agua en hidrógeno y oxígeno).

los cuales luego pasan por una cadena de transporte acoplada a la síntesis de ATP por quimiósmosis. Sin embargo, una sustancia inorgánica como el nitrato (NO3 ), o sulfato (SO4 ) sustituye al oxígeno molecular como aceptor final de electrones. Los productos formados de este tipo de respiración anaerobia son dióxido de carbono, una o más sustancias reducidas y ATP. C6H 12O6 + 12 KNO3 2.

3.

b.

6CO2 + 6 H2O + 12 KNO3 + ATP

Fermentación: Proceso catabólico, que es una vía anaerobia utilizada por algunos hongos y bacterias en la que no hay participación de una cadena transportadora de electrones, todo el ATP formado durante la fermentación se produce por fosforilación a nivel del sustrato durante la glucólisis (sólo 2 ATP por glucosa) siendo el producto final un compuesto orgánico, que es característico de los diversos tipos de fermentaciones (alcohólica, láctica, etc.)

La fijación del CO 2 se produce cuando es recibido y fijado por una molécula de 5 átomos de carbono, dando lugar a una molécula de 6C inestable que se divide en dos moléculas de 3C a partir de las cuales, la célula fotosintética produce glucosa. A esta etapa se le conoce como el modelo fotosintético C 3 o de Calvin Benson, reacción que es catalizada por la enzima Ribulosa difosfato carboxilasa (RUBISCO). Este proceso se lleva a cabo en las células del mesófilo de la hoja.

Quimiosíntesis: Proceso anabólico mediante el cual ciertos organismos vivos (sin clorofila), sintetizan sus alimentos utilizando como fuente de energía a moléculas inorgánicas. En otras palabras si en la fotosíntesis se utiliza energía luminosa, en la quimiosíntesis se usa energía química. Por ejemplo las sulfobacterias, ferrobacterias, nitrobacterias, etc. 2 SH2 + O 2

El modelo fotosintético C4 se lleva acabo en las células del mesófilo y células de la vaina de la hoja y permite la fijación del CO2 por la enzima fosfoenol piruvato carboxilasa para dar un compuesto de 4C a nivel de las células del mesófilo y llevar el CO2 a las células de la vaina donde es fijado por la Ribulosa difosfato carboxilasa y seguir el modelo fotosintético C3 para producir glucosa. Las plantas C4 (maíz, sorgo, caña de azúcar) son más eficientes en la fijación del CO2 que las plantas C3.

2 S + 2 H 2O + energia

Esta energía obtenida sirve para reducir el CO2 y formar carbohidratos. 2 H2S + CO2 + energia 4.

Fase oscura: Fase que no necesita de luz, utiliza la energía química obtenida en la fase luminosa para reducir el CO 2, nitratos y sulfatos para asimilar los bioelementos C, N y S, con el fin de sintetizar glúcidos, aminoácidos y otras sustancias.

2 S + H 2O + C6H12O6 Importancia de la fotosíntesis • Síntesis de carbohidratos. • Liberación de oxígeno que es utilizado en la respiración.

Fotosíntesis: Proceso anabólico que permite la formación de moléculas orgánicas utilizando energía, CO2 Elementos que intervienen: • • • •

Pigmentos fotosintéticos agrupadas en dos fotosistemas: PI (700 nm) conformado por la clorofila “a” y PII (680nm) conformado por la clorofila “a” y “b”. La luz como fuente de energía. El agua como fuente de protones y electrones (fotólisis del H 2O) El CO2 como fuente de carbono para la síntesis de nuevas moléculas.

TEMA 4 TEJIDOS ANIMALES Un tejido es un grupo de células similares, que suelen tener un origen embrionario común y funcionan en conjunto para realizar actividades especializadas.

Presenta dos fases: a.

Fase luminosa: La que implica la utilización de luz y agua. En esta fase se produce:

La estructura y las características de cada tejido dependen de factores tales como la naturaleza del medio extracelular que rodea a las células así como las conexiones entre las células que componen el tejido.

24

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Los tejidos pueden ser de consistencia sólida (hueso), semisólida (grasa) ó líquida (sangre) y se asocian para formar órganos como el corazón y el estómago.

5.

Coloración: Para ello se utilizan colorantes que son sustancias químicas que se utilizan para teñir muestras biológicas (células, tejidos) y conseguir una mejor visualización de sus estructuras. Los colorantes pueden ser naturales o artificiales.

6.

Montaje: Consiste en colocar sobre el corte histológico ya coloreado una delgada lámina de vidrio llamada cubreobjetos, el cual se adhiere con adhesivo transparente el bálsamo de Canadá, lo que permite conseguir el montaje definitivo y permanente. Quedando la muestra de esta manera, lista para su observación en el microscopio.

Componentes de un tejido •

Células: Son los componentes vivos del tejido que determinan su función.

•

Sustancia intercelular o intersticial: Se encuentra entre las células que constituyen un tejido, son los componentes inertes que sirven de sostén, soporte. presenta una parte amorfa formada por el líquido tisular ó fluido que lubrica y nutre a las células de los tejidos y una parte constituida por fibras. La composición química de la sustancia intersticial determina las características de cada tejido.

Clasificación de los tejidos

Métodos de estudio de los tejidos animales

Todos los tejidos del cuerpo de acuerdo a su características análogas se les agrupa en cuatro tejidos básicos o fundamentales:

El más usado es el de la técnica histológica la cual consiste en un conjunto de operaciones a que se somete una materia organizada, a fin de que sea posible su estudio por medio del microscopio, posibilitando la observación de estructuras no visibles al ojo humano.

• • • •

Comprende los siguientes pasos:

TEJIDO EPITELIAL

1.

Obtención de la muestra: La muestra biológica es una parte o porción del ser vivo que es tomada para su estudio, la muestra puede ser liquida o sólida.

Es un tejido constituido por abundantes células poco diferenciadas entre las cuales hay escasa sustancia intercelular.

2.

Fijación: Es un método para la preservación de la morfología y la composición química de las células y los tejidos. Consiste en producir la muerte de las células, de manera tal, que sus estructuras se conserven con un mínimo de modificaciones, Asimismo algunos métodos tratan de conservar intacta su composición química. El fijador mas utilizado es el formol al 10%.

Características

3.

4.

• • • •

Inclusión: Para la obtención de cortes finos es un requisito indispensable que el tejido haya sido previamente endurecido hasta un cierto punto, cuanto mayor sea la firmeza del tejido, tanto más delgado resulta el corte histológico. Con el fin de endurecer los tejidos se puede utilizar parafina.

• •

Tejido epitelial. Tejido conjuntivo o conectivo. Tejido nervioso. Tejido muscular.

Presenta células de forma geométrica: planas, cúbicas y cilíndricas. Sus células descansan sobre la membrana basal que sirve de apoyo para el epitelio. Es avascular (no posee vasos sanguíneos) ni linfáticos. Se nutre por difusión a partir de vasos sanguíneos del tejido conjuntivo subyacente. Están inervados por terminaciones nerviosas libres. Sus células se renuevan constantemente.

Clasificación

Corte: Los tejidos deben ser cortados en láminas delgadas para posibilitar su observación con el microscopio, los instrumentos utilizados para la obtención de cortes son los micrótomos. Básicamente, todos los tipos de micrótomo constan de una navaja muy afilada que seccionará el taco histológico y un mecanismo de avance automático regulable de a unos pocos micrones (usualmente entre 5 y 7 micrones).

Teniendo en cuenta la función, ubicación y disposición del tejido epitelial, este se clasifica en dos grandes grupos que son: a) b)

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Epitelio de Revestimiento Epitelio Glandular

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c) 1.

Epitelio de Revestimiento: Se localiza en la parte externa del cuerpo y en la superficie externa de algunos órganos internos. Según el número de capas celulares que posee se clasifica en dos tipos: A.

Simple o Monoestratificado: Formado por una sola capa de células. •

B.

2.

El epitelio seudoestratificado y el epitelio de transición son clasificaciones especiales de epitelio:

Epitelio simple plano, se localiza en alveolos pulmonares, endotelio de los vasos sanguíneos, mesotelios, hoja parietal de la cápsula de Bowman. Permite el intercambio de sustancias. Ej. O2, CO2 y sustancias nutritivas.

•

Epitelio simple cúbico, se encuentra en los tubos colectores del riñón, plexo coroideo, conductos glandulares, epitelio pigmentario de la retina. Su función es la de absorción y secreción.

•

Epitelio simple cilíndrico, existen dos tipos: no ciliado se localiza en gran parte del tubo digestivo (estómago, intestino delgado e intestino grueso), vesícula biliar, sus funciones están relacionadas con la secreción de moco y la absorción de sustancias; ciliado se localiza en el epitelio de la trompa uterina, de pequeños bronquios y de los senos paranasales, su función es la de movimiento y protección.

b)

4.

Epitelio seudoestratificado: Este epitelio parece estratificado porque algunas células no alcanzan la superficie libre, pero todas se apoyan sobre la membrana basal. Por lo tanto es un epitelio simple. Se localiza en las fosas nasales, traquea, laringe y bronquios primarios, en la cual realiza funciones de secreción de moco, purificación del aire inspirado: además se ubica en el conducto deferente.

5.

Epitelio de transición: Es una designación aplicada al epitelio que reviste las vías urinarias denominado urotelio, que es un epitelio estratificado con características morfológicas específicas de sus células que cambian de forma y posición lo que le permite la distensión al órgano.

Funciones -

Estratificado ó poliestratificado: Está formado por dos o más capas de células, se localiza en la epidermis de la piel, epitelio de la cavidad oral, esófago, ano, vagina, glande, cornea. Su función básicamente es la de protección.

-

Epitelio Glandular: Forma el parénquima de las glándulas, es decir la parte funcional de una glándula, la cual esta formada por una o más células epiteliales especializadas en la producción y secreción de sustancias como moco, saliva, leche, hormonas, enzimas. Las glándulas se clasifican en: a)

Glándulas mixtas o anficrinas: Son aquellas glándulas que poseen una porción endocrina y otra exocrina. El páncreas es un típico ejemplo de glándula anficrina ya que libera enzimas digestivas hacia la luz del tubo digestivo (secreción exocrina) y hormonas como la insulina hacia la sangre (secreción endocrina), otros ejemplos son el hígado, los ovarios y los testículos

Revestimiento de superficies (epidermis) Protección contra daño mecánico, evaporación y entrada de microorganismos (epidermis) Revestimiento y absorción (epitelio del intestino) Secreción (diversas glándulas) Función sensitiva (neuroepitelios) Intercambio gaseoso por difusión (alveolo pulmonar)

TEJIDO CONJUNTIVO

Glándulas endocrinas o de secreción interna: Están desprovistas de conducto excretor y liberan sus productos de secreción en el líquido tisular que las rodea, y de aquí son transportadas a la sangre a través de los capilares sanguíneos. Aquí se encuentran las glándulas productoras de hormonas (hipófisis, tiroides, paratiroides, etc.).

Llamado también conectivo, es un tejido formado por células de diferentes tipos con abundante matriz extracelular (sustancia intersticial). Son los tejidos que se encargan de unir entre sí a los demás tejidos proporcionándoles sostén y nutrición. Es el tejido que tiene más amplia distribución en todo el cuerpo. Componentes: Comprende dos grandes grupos

Glándulas exocrinas o de secreción externa: Son aquellas glándulas que poseen dos porciones: una secretora (adenómero) y una excretora. La porción secretora elabora el producto de secreción y el conducto excretor lo libera hacia la superficie del organismo o al interior de un órgano hueco. Ej. glándulas salivales, mamarias, sudoríparas, sebáceas.

1.

26

Células: Las células del tejido conjuntivo pueden ser residentes (fijas) o errantes (libres).

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A.

Clasificación

Las células que conforman la población celular residente o fija son estables, se mueven poco.

1. a)

b) c)

d)

B.

2.

Fibroblastos: Son las células representativas del tejido conjuntivo, sintetizan las fibras (colágenas, reticulares, elásticas) y la sustancia fundamental. Intervienen en la reparación de los tejidos lesionados (cicatrización de las heridas). Macrófagos: Son células fagocíticas derivadas de los monocitos, también conocidos como histiocitos. Su función es la defensa Mastocitos: Se desarrollan en la medula ósea y se diferencian en el tejido conjuntivo, se les denomina también células cebadas. Presenta granulaciones que contienen heparina e histamina. Su función es la defensa.

2.

Conjuntivo propiamente dicho: Puede ser: a)

Laxo: Llamado también areolar. Es el tejido más común y más ampliamente distribuido en el cuerpo. Se localiza en la dermis papilar, rodeando vasos sanguíneos y nervios. Función: soporte, nutrición, defensa, reparación de heridas.

b)

Denso: Constituido por una gran cantidad de haces gruesos de fibras colágenas. Se encuentra en tendones, ligamentos, dermis reticular, periostio, pericondrio. Función: sostén y resistencia a la tracción.

Conjuntivo Especializado: Son los siguientes: a)

Elástico: Formado por abundantes haces de fibras elásticas paralelas. Se encuentra en estructuras que deben expandirse y recuperar su tamaño original. Por ejemplo el tejido pulmonar y las paredes de las grandes arterias. Función: elasticidad.

b)

Reticular: Esta constituido en su mayor parte por fibras reticulares entrelazadas. Forma el estroma de sostén de muchos órganos como el hígado, bazo y ganglios linfáticos. Función: sostén.

Adipocitos: Es una célula del tejido conjuntivo especializada en el almacenamiento de lípidos neutros y en la producción de varias hormonas.

La población celular transitoria, libre o errante consiste principalmente en células que han emigrado al tejido desde la sangre en respuesta a estímulos específicos. a)

Linfocitos: Participan principalmente en las respuestas inmunitarias.

b)

Plasmocitos: También denominadas células plasmáticas, son células productoras de anticuerpos derivadas del linfocito B.

c)

Eosinóflos, monocitos y neutrófilos, que migran con rapidez desde la sangre hacia el tejido conjuntivo, en particular los neutrófilos y los monocitos, su presencia en general indica una reacción inflamatoria.

3.

Variedades de Tejido Conjuntivo A.

Tejido Adiposo: Es una variedad de tejido conjuntivo donde predominan las células adiposas o adipocitos, que almacenan grasas neutras. Es ricamente inervado y vascularizado. De acuerdo a la estructura de sus células y por su localización, color y función se divide en: a)

Tejido adiposo amarillo ó unilocular: El adipocito presenta en su citoplasma una sola gota de grasa, su núcleo es excéntrico. Almacena grasas neutras o triglicéridos. Se distribuyen por todo el cuerpo y su acumulación en ciertas regiones depende del sexo y la edad del individuo. Funciones: reserva energética, modela la superficie corporal, protección y termoaislante.

b)

Tejido adiposo pardo o multilocular: El adipocito es pequeño de forma poliédrica, núcleo central y citoplasma con numerosas gotitas de grasa. Su color se debe a la presencia de abundantes mitocondrias. Poco frecuente en el adulto, en el recién nacido localizado en ciertas zonas, es más abundante y útil en los animales que hibernan. Interviene en la generación de calor cuando el organismo lo requiere.

Matriz Extracelular: Es elaborada por los fibroblastos, su consistencia depende de la cantidad y calidad de sus componentes. Esta constituida por: a)

b)

Sustancia Fundamental: Incolora, transparente, formada por complejos de glucosaminoglucanos y proteínas, asociados a glucoproteínas estructurales, agua y sales. Fibras: Tres tipos de fibras: colágenas (mas abundantes), elásticas (ondulantes) y reticulares (finas en forma de red).

27

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B.

•

Tejido Cartilaginoso: Es un tejido de consistencia semirrígida, presenta pocas células denominadas condrocitos y abundante sustancia intercelular llamada matriz cartilaginosa. Es un tejido avascular y carece de inervación, asimismo posee un metabolismo bajo. Esta cubierto por una membrana externa llamada pericondrio, la cual posee vasos sanguíneos que permiten la nutrición por difusión del cartílago. El tejido cartilaginoso se clasifica en: a)

b)

Cartílago hialino: Es el más abundante, presenta fibras colágenas muy finas y escasas así como algunas fibras elásticas. Es semitransparente de color blanco azulado y translúcido, células con abundante glucógeno y lípidos, Se ubica en la pared de las fosas nasales, tráquea, bronquios, extremidad ventral de las costillas y recubriendo articulaciones móviles (cartílago articulado).

Osteoclasto: Célula móvil, de gran tamaño y multinucleada por fusión de monocitos, Se localiza en pequeñas depresiones llamadas lagunas de Howship. Son los encargados de la reabsorción ósea (remodelación de la matríz ósea), proceso muy importante para el crecimiento y reparación del hueso.

Matriz ósea: Constituida por los siguientes tipos: •

Porción inorgánica: Formada principalmente por fosfato de calcio el cual forma cristales de hidroxiapatita.

•

Porción orgánica: Constituida por colágeno, proteoglicanos y glucoproteínas.

Clasificación del Tejido Óseo: b)

c)

Cartílago fibroso: Se le denomina también fibrocartílago, presenta haces gruesos de fibras colágenas, no existe pericondrio, se encuentra en los discos intervertebrales. sínfisis púbica, zonas de unión de algunos tendones al hueso, y meniscos de la rodilla. Cartílago elástico: Se caracteriza por la presencia de numerosas fibras elásticas, se localiza en el pabellón auricular, trompa de Eustaquio y algunos cartílagos de la laringe (epiglotis, corniculados, cuneiformes)

a)

Tejido óseo esponjoso: Formado por una red tridimensional de trabéculas óseas ramificadas que delimitan un laberinto de espacios intercomunicados ocupados por médula ósea roja, se localiza en la zona central de la epífisis de los huesos largos, y en la zona central de los huesos planos y cortos. Carecen de unidad estructural, es decir no presentan osteona.

b)

Tejido óseo compacto: Consta de unidades llamadas osteonas, dentro de cada una de ellas los osteocitos están dispuestos en capas concéntricas llamadas laminillas óseas, constituidas por la matríz. A su vez, las laminillas rodean a canales microscópicos centrales, los conductos de Havers; capilares y nervios recorren estos conductos. Así cada osteona consta de un vaso sanguíneo central, laminillas circundantes y osteocitos.

Funciones: Soporte a tejidos blandos, revestimiento de la superficie articular, y permite el crecimiento de los huesos largos. C. Tejido Óseo: Es un tejido con abundante matríz extracelular (determina las características del tejido) y de consistencia rígida. Forma la estructura esquelética que sostiene y protege a los órganos del cuerpo. Componentes: a)

El periostio es una membrana de tejido conjuntivo muy vascularizada e inervada que recubre el hueso en su parte externa, excepto en lugares de inserción de ligamentos, tendones y superficies articulares.

Células: Son de los siguientes tipos: • •

Osteoblasto: Sintetiza la porción orgánica de la matríz, se dispone formando el borde osteoide sobre la superficie de osificación.

El endostio es una membrana de tejido conjuntivo laxo que reviste al hueso en su parte interna. Permite la nutrición del hueso.

Osteocito: Constituye la célula representativa del tejido óseo. Son los osteoblastos rodeados por la matriz ósea, posee prolongaciones citoplasmáticas que comunican entre sí a los osteocitos. Carecen de reproducción, permiten el intercambio con la sangre de sustancias nutritivas y desechos.

Funciones: -

28

Protección de órganos internos vitales. Interviene en la locomoción

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-

Reservorio de sustancias inorgánicas (calcio, fósforo) y orgánicas (lípidos) Reservorio energético (médula ósea amarilla)

D. Tejido Sanguíneo: Es el tejido líquido de color rojo formado por la sangre, que se caracteriza por ser mas densa y viscosa que el agua, posee un pH de 7,4. El volumen de la sangre representa el 8% del peso corporal. La sangre tiene dos componentes el plasma que contiene sustancias disueltas (55%) y los elementos formes que son los leucocitos, hematíes y plaquetas; que constituyen el 45%. a)

Elementos formes de la sangre: Constituyen las células del tejido sanguíneo, son: •

Glóbulos rojos , hematíes ó eritrocitos: vistos de perfil tienen forma de disco bicóncavo y vistos de frente son discoidales, son flexibles y pueden doblarse y plegarse conforme circulan por el torrente sanguíneo, en los mamíferos no presentan núcleo cuando son maduros (excepto en los camellos), su tiempo de vida es aproximadamente 120 días, no se reproducen, su color rojo se debe a la presencia del pigmento respiratorio hemoglobina. En el varón su cantidad aproximada es de 5 3 3 millones/mm y en la mujer es de 4 millones/mm . El incremento de eritrocitos se denomina eritrocitosis y su disminución eritropenia.

Ø

o

Neutrófilos, con núcleo segmentado en varios lóbulos, granulaciones muy finas en su citoplasma, constituyen la primera línea de defensa celular contra la invasión de microorganismos. Un Incremento en su número puede indicar infecciones bacterianas ó quemaduras.

o

Eosinófilos, con núcleo bilobulado, citoplasma con gránulos voluminosos de color naranja. El incremento en su número puede indicar reacciones alérgicas e infecciones parasitarias.

o

Basófilos, con núcleo segmentado de forma irregular, presenta gránulos de color azul oscuro en el citoplasma y cubriendo al núcleo. Su incremento puede indicar reacciones alérgicas, leucemia, neoplasias.

Agranulocitos: Carecen de granulaciones específicas en el citoplasma. Son de dos tipos: o

Monocitos, presentan un núcleo de forma arriñonada, son los leucocitos de mayor tamaño, emigran de la sangre transformándose en macrófagos en los tejidos, formando complejos antígeno-anticuerpo con bacterias y virus, también participan en la limpieza del organismo, eliminando células viejas (eritrocitos) o lesionadas y residuos celulares. Un incremento puede indicar tuberculosis, infecciones virales o fúngicas.

o

Linfocitos, su núcleo es redondo y se tiñe de forma intensa, son los leucocitos más pequeños. Participan en procesos inmunológicos. Se producen en la médula ósea roja así como en los tejidos linfoides. Son de tres tipos: linfocitos T (encargados de la inmunidad celular), linfocitos B (encargados de la inmunidad humoral), linfocitos NK actúan contra células tumorales evitando la producción de tumores.

Función: Su función es realizar el transporte de O2 (80%) y CO2 (20 %). •

Glóbulos blancos ó leucocitos: Son células incoloras (no poseen hemoglobina), tienen forma esférica y presentan núcleo, el tiempo de vida es de horas, meses o años. El número de 3 leucocitos es de 5 000 a 10 000 por mm . Al aumento de leucocitos se denomina leucocitosis y su disminución leucopenia. El número de glóbulos blancos disminuye con las enfermedades. La clasificación de los glóbulos blancos se da por la presencia o ausencia de gránulos: Ø

•

Granulocitos: Poseen granulaciones específicas en su citoplasma. Se les llama también polimorfonucleares (PMN) por presentar su núcleo segmentado en lóbulos. Son de 3 tipos:

29

Plaquetas: Se originan en la médula ósea roja. Son pequeños fragmentos del citoplasma de una célula gigante llamada megacariocito, no presentan núcleo. Tienen forma discoidal y un tiempo de vida de 8 a 10 días. El número de plaquetas es de 3 200000 – 400000/ mm . Su aumento se denomina trombocitosis y su disminución trombocitopenia. Intervienen en la hemostasia

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4.

que es una serie de eventos que detiene una hemorragia, cada vez que se lesiona un vaso sanguíneo para evitar la pérdida de sangre.

Tonicidad: Capacidad de la fibra muscular de conservar un estado prolongado de semicontracción involuntaria.

Clasificación: El tejido muscular se clasifica en tres tipos: b)

Plasma sanguíneo: Es la porción líquida de la sangre que forma parte del líquido extracelular, es de color amarillo ámbar. Esta compuesto por 92% de agua y 8% de solutos siendo la mayor parte proteínas.

a)

Tejido muscular esquelético: Se denomina así porque esta unido a los huesos del esqueleto, presenta estriaciones transversales formando bandas claras y oscuras alternantes dentro de la fibra muscular. Sus células o fibras musculares son cilíndricas y presenta varios núcleos, localizados periféricamente. Es un tejido voluntario porque se puede contraer o relajar de manera consciente, su unidad funcional es la sarcómera. Su localización es en el sistema muscular esquelético, músculo de la faringe y laringe, tercio superior del esófago y la musculatura de la lengua.

b)

Tejido muscular cardiaco: Es el principal tejido del corazón, presenta células cilíndricas pequeñas ramificadas con estriaciones transversales y con uno o dos núcleos de posición central, su unidad funcional la sarcómera, Es un tejido involuntario. Una característica del tejido muscular cardiaco es la presencia de discos intercalares que son uniones especializadas entre las fibras. Se localiza en el miocardio del corazón.

c)

Tejido muscular liso: No presenta estriaciones transversales, sus células son fusiformes, y con un solo núcleo central. Es un tejido involuntario. No presenta sarcómera. Su localización es en las paredes del tubo digestivo, vasos sanguíneos y algunos otros órganos internos como el útero, la vejiga, etc.

Funciones del Tejido Sanguíneo: -

Respiratoria Nutritiva Transporte Defensa Reguladora (pH, equilibrio hídrico) Excretora Termorreguladora

TEJIDO MUSCULAR Es el tejido formado por células especializadas en la contracción muscular. Produce los movimientos del cuerpo, mantiene la postura y genera calor. Características generales: • • • • •

Sarcómera: Es la unidad anatómica y funcional del tejido muscular estriado, formada de actina (banda clara) y miosina (banda oscura). La contracción del músculo consiste en el deslizamiento de los miofilamentos de actina sobre los miofilamentos de miosina.

Presenta abundantes células, llamadas miocitos o fibras musculares. Posee escasa sustancia intercelular. Es muy vascularizado. Posee inervación. Sus células no se reproducen.

TEJIDO NERVIOSO

Propiedades: 1.

Excitabilidad: Capacidad de generar potenciales de acción o impulsos nerviosos en respuesta a estímulos.

2.

Contractibilidad: Es la capacidad de la fibra muscular de reducir su longitud y aumentar en grosor, conservando su volumen.

3.

Elasticidad: Capacidad de la fibra muscular de recuperar su forma inicial una vez concluida la contracción.

Tejido altamente especializado, encargado de la conducción y transmisión de los impulsos nerviosos, es muy vascularizado. Está constituido por dos tipos de células las neuronas y las neuroglias. A.

NEURONA • • •

30

Es la unidad estructural y funcional del tejido nervioso. Es la célula nerviosa especializada en la generación, conducción y transmisión de los impulsos nerviosos. Tienen formas variadas: redondeadas, ovaladas, estrelladas, piramidales, etc.

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• •

•

Su tamaño es variable: pequeñas (cerebelo) y grandes (ganglios). El conjunto de neuronas constituyen la sustancia gris de los centros nerviosos (cerebro, cerebelo y médula espinal). b)

En la neurona se puede distinguir dos partes fundamentales: 1. Cuerpo celular: Llamado también soma o pericarión, es la parte de mayor volumen de la célula contiene al núcleo rodeado por citoplasma en el cual se encuentran los organelos habituales entre ellas los corpúsculos de Nissl (RER)

Según la función que desempeñan: •

Neuronas Aferentes (Sensitivas): Transmiten el impulso nervioso sensitivo desde los órganos receptores de los sentidos a los centros nerviosos (encélalo y medula espinal).

•

Neuronas Eferentes (Motoras): Conducen los impulsos nerviosos motores desde el encéfalo y la médula espinal a los órganos efectores (músculo ó glándula).

•

Neuronas Asociativas (Interneuronas): establecen conexiones entre neuronas sensitivas y las neuronas motoras.

2. Prolongaciones: Son ramificaciones del cuerpo neuronal. Son las dendritas y el axón. a) Dendritas: Son prolongaciones muy finas cortas y ramificadas del cuerpo celular, junto con el soma constituyen la principal superficie receptora entre neuronas y las prolongaciones de otras neuronas (sinapsis). B. b) Axón o cilindro eje: Es una prolongación única gruesa y de gran longitud que termina en una arborización llamada telodendrón. El axón a lo largo de su recorrido emite ramificaciones (axones colaterales). Los axones pueden ser amielínicos o mielínicos. Cuando son mielínicos están envueltos por una capa de mielina (vaina de Schwann) aislante y de color blanco, que se interrumpe de tramo a tramo, delimitando espacios llamados las estrangulaciones o nodos de Ranvier. La conducción del estímulo nervioso es más rápida en los axones que presentan mielina. El axón y sus ramificaciones son las principales vías de transmisión de las neuronas, a través de los cuales se comunican con las otras células neuronas y los tejidos (músculos y glándulas).

NEUROGLIA Son células que se encargan de sostener, proteger, nutrir y reparar a las neuronas. Son células de menor tamaño que las neuronas, pero son entre 5 y 50 veces más numerosas. A diferencia de las neuronas, las neuroglías no generan impulsos nerviosos, tienen reproducción (mitosis), en caso de daño a las neuronas las neuroglías se pueden multiplicar para rellenar los espacios que anteriormente ocupaban las neuronas. a)

Neuroglía de Sistema Nervioso Central: •

Astrocitos: Son las neuroglías mas grandes, largas y numerosas; tiene forma de estrella con muchas prolongaciones. Proporciona nutrición a la neurona.

•

Oligodendrocitos: Se asemejan a los astrocitos, pero son más pequeñas y tienen menor cantidad de prolongaciones. Son responsables de la formación y mantenimiento de la vaina de mielina que se ubica alrededor de los axones del SNC.

•

Microglía: Son muy pequeñas y presentan escasas prolongaciones que emiten numerosas prolongaciones en forma de espinas. Cumple funciones fagocíticas como eliminar detritos celulares, microorganismos y tejido nervioso dañado.

•

Células epéndimarias: Tienen forma cúbica o cilíndrica con microvellosidades y cilios, se encuentran revistiendo los ventrículos del encéfalo y el conducto

Clases de neurona: a)

Según el número de prolongaciones tenemos: •

•

Multípolares: Poseen un axón con muchas dendritas. La mayor parte de las neuronas situadas en el encéfalo y en la médula espinal son de este tipo.

Unipolares: Poseen una sola prolongación que sale del cuerpo neuronal, esta se divide en dos ramas (seudounipolar), una se dirige hacia el sistema nervioso central y otra hacia el área sensorial del cuerpo. Las neuronas sensitivas son de este tipo. Bipolares: Presentan un axón y una sola dendrita. Este tipo de neurona se encuentra en la retina del ojo, en el oído interno y la mucosa olfatoria.

31

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central de la médula espinal. Contribuyen a la circulación del líquido cefalorraquídeo. b)

TEMA 5 TEJIDOS VEGETALES

Neuroglia del Sistema Nervioso Periférico: • •

Célula de Schwann: Rodean a los axones del SNP formando la vaina de mielina.

Las plantas están constituidas por diversos tipos de tejidos, las células que constituyen estos tejidos, se caracterizan por presentar una pared celular por encima de la membrana celular.

Células Satélite: Son células aplanadas que rodean a los cuerpos celulares de las neuronas de los ganglios del SNP. Proporcionan soporte estructural y regulan el intercambio de sustancias entre los cuerpos neuronales y el líquido intersticial.

Tipos de tejidos: Los tejidos en las plantas superiores se clasifican en tejidos primarios y tejidos secundarios. 1. Tejidos Primarios: Son aquellos tejidos que provienen del meristemo apical o promeristemo y son de dos tipos:

Sinapsis: Es la comunicación que se da entre neuronas y por la que se realiza la transmisión del impulso nervioso, esta transmisión es realizada generalmente mediante los neurotransmisores. TEJIDO HEMATOPOYÉTICO

A.

Tejidos primarios simples: Son aquellos tejidos que están formados por un solo tipo celular, aquí se encuentran los meristemos, parénquimas, colénquima y esclerénquima.

Se denomina así al tejido que se encarga de la producción de las células sanguíneas. En la vida postnatal, esta constituido por el tejido mieloide y el tejido linfático.

a)

A. TEJIDO MIELOIDE Después del nacimiento queda alojado en las cavidades de los huesos. En el adulto se encuentran dos clases de médula ósea: médula ósea roja y médula ósea amarilla. a)

b)

Médula Ósea Roja: Encargada de producir casi todas las células sanguíneas. Debe su color al gran número de glóbulos rojos que contiene en sus diversas etapas de su desarrollo. En el adulto se encuentra medula ósea roja en las cavidades de los huesos esponjosos como los del cráneo, costillas, esternón, vértebras, pelvis y huesos largos.

Meristemos: Son tejidos cuyas células se encuentran en constante división. Se encuentran en los ápices y las partes laterales de la raíz y del tallo, así como también entre los tejidos maduros y son los encargados del crecimiento en longitud y grosor de la planta. Las células meristemáticas se caracterizan por estar formadas por células de pared delgada, generalmente de forma isodiamétrica, con núcleo grande y central y en constante mitosis. Unas células hijas continúan como meristemos y las otras se diferencian en los tejidos de la planta. De aquí derivan todos los demás tejidos del cuerpo de la planta. Los meristemos son de tres tipos: •

Meristemos apicales: Dan origen al cuerpo primario de la planta, están situados en los ápices del tallo y raíz. Según su organización e histogénesis, los meristemos apicales presentan los siguientes modelos:

Médula Ósea Amarilla: Debe su color a la gran cantidad de grasa que contiene. Si se presenta la necesidad urgente de aumentar la producción de células sanguíneas, parte de la médula ósea amarilla se convierte en médula ósea roja.

o o

B. TEJIDO LINFÁTICO

o o

Es el tejido que se encarga de producir y almacenar linfocitos, proteger a los organismos vertebrados de las macromoléculas exógenas. Forma parte de los siguientes órganos: timo, bazo, amígdalas, ganglios linfáticos.

32

Células iniciales tetraédricas apicales, en Criptógamas vasculares. Los tres histógenos, en meristemos radicales de plantas fanerógamas y meristemos caulinares de algunas Gimnospermas. Túnica – corpus, en ápices caulinares de Angiospermas. Grupo apical de células iniciales y células madres, en el ápice de la mayoría de Gimnospermas.

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Función: Permiten el crecimiento en longitud de la planta.

De los cuales, solo desarrollaremos los modelos de los tres histógenos y Túnica – corpus. Ø

•

Los tres histógenos El meristemo apical se divide en dos regiones: el promeristemo que comprende las células iniciales apicales y células vecinas y la zona meristemática: en la que se pueden distinguir los tres meristemos básicos: el Dermatógeno (es el estrato celular más externo, del cual deriva la epidermis), el Periblema o meristemo fundamental (que origina la corteza) y el Pleroma o Procambium (es la más interna, da origen al cilindro vascular y al parénquima medular).

Ø

Función: Permiten el crecimiento en grosor de la planta.

Túnica – corpus

b)

En el meristemo apical del tallo la organización es más compleja que en la raíz, por que además de incorporar células al cuerpo primario de la planta, el meristemo apical interviene también en la formación de los primordios foliares y yemas. El ápice vegetativo del tallo de la mayoría de las plantas posee lo que se ha denominado un tipo de organización túnica-corpus, estas dos regiones se distinguen normalmente por sus planos de división celular. La túnica consta de una o varias capas externas de células que se dividen anticlinalmente (división en plano perpendicular a la superficie del meristemo. Contribuyen fundamentalmente al crecimiento en superficie. El corpus: está formado por un grupo de células que se extienden por debajo de las capas de la túnica, se dividen en varios planos que proporcionan volumen al tallo en desarrollo. Al igual que en la raíz, el meristemo apical del tallo origina los tres histógenos: la protodermis, el meristemo fundamental y el procambium respectivamente.

•

Parénquimas: El parénquima es el tejido fundamental de los órganos esenciales de la planta, es un tejido de relleno, que se caracteriza por hallarse compuesto por células relativamente sin especialización. Las células parenquimáticas son células vivas presentan formas isodiamétricas alargadas y poliédricas, de paredes celulares primarias por lo general delgadas, con grandes vacuolas con jugo celular diverso. Llevan a cabo una gran variedad de funciones, incluso, pueden cambiar de función o combinar varias de ellas; sin embargo pueden estar especializados y cumplir funciones específicas como: fotosíntesis, almacenamiento, respiración, secreción, y excreción. También sirven para dar solidez general a la planta gracias a la turgencia de las células por la vacuola osmóticamente activa; así como la cicatrización de las heridas y generación de tejidos. Tipos de parénquima •

Función: -

Meristemos laterales: Dan origen al cuerpo secundario de la planta, hacen crecer en grosor a la planta. Se sitúan en los costados del tallo y la raíz. Sus células son delgadas, prismáticas y cúbicas. Son de dos tipos: el Cambium vascular o Desmógeno que origina xilema y floema secundario y, el Cambium suberoso o felógeno que origina a la felodermis y el súber, felema o corcho. Primero se origina el cambium vascular y después el cambium suberoso. Las plantas Angiospermas monocotiledóneas nunca desarrollan meristemos laterales, por tanto estas plantas no desarrollan tejidos secundarios.

Originan al cuerpo primario de la planta. Permiten el crecimiento en longitud de la planta.

Meristemos intercalares: Son zonas de tejido primario, en crecimiento activo, que se encuentran en la base de los entrenudos de las ramas y en las vainas de las hojas de muchas plantas monocotiledóneas. Sobre todo gramíneas como Zea mays “maiz”.

33

Parénquima clorofiliano o asimilador: Se encuentra generalmente en las hojas. En ellas este parénquima se halla entre la epidermis del haz y del envés. Está formado por el parénquima en empalizada: que se dispone por debajo de la epidermis de la cara superior y se compone de una a varias capas de células de forma cilíndrica, dispuestas perpendicularmente a la superficie de la hoja; y el parénquima esponjoso que se halla en la cara inferior (debajo de la epidermis del envés) y está formado por células de forma irregular, con espacios intercelulares bastante amplios, los que se hallan en comunicación con los estomas.

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períodos de sequedad, como los tallos de Cactáceas, hojas de Agave, Aloe, tubérculos de Oxalis,

Las células de ambos parénquimas son vivas, con abundantes cloroplastos, siendo en estos, en mayor número en el parénquima en empalizada.

Función: Almacenamiento de agua. El parénquima clorofiliano también se encuentra en tallos y otros órganos (raíces y tubérculos) expuestos accidentalmente a la luz.

c)

Función: El parénquima clorofiliano lleva acabo el proceso de la fotosíntesis (síntesis de hidratos de carbono). •

Parénquima aerífero: Son tejidos que se encuentran provistos de amplios espacios intercelulares, llamados cámaras aeríferas, y que en conjunto constituyen el parénquima aerífero como por ejemplo en el tallo y raíz del “botón de oro”. El parénquima aerífero se halla en comunicación con los estomas, facilitando de ésta manera el intercambio gaseoso. Además, los espacios intercelulares o cámaras aeríferas forman un sistema continuo desde las hojas hasta las raíces, por este motivo, el oxígeno puede difundirse desde el punto de mayor concentración, localizado en las hojas hasta los lugares de escasez en los tejidos carentes de cloroplastos. Se localiza en la raíz, tallos y hojas de plantas palustres y acuáticas.

Colénquima: Es el tejido que sirve para dar resistencia mecánica a los órganos jóvenes en crecimiento, Está constituido a base de celulosa y sustancias pépticas y alto contenido de agua, no presenta lignina, se encuentra generalmente debajo de la epidermis en los tallos y hojas, sus células son vivas, a veces con cloroplastos. Sus paredes celulares presentan engrosamiento diferencial en la pared celular primaria, no presenta pared celular secundaria. El colénquima le permite al órgano crecer. Presenta los siguientes tipos: •

Angular: El engrosamiento es en los ángulos, es decir, en los encuentros de tres o más células resultando un contorno interno de la pared (luz celular) poligonal, en estos casos los espacios intercelulares faltan casi por completo, se observa en tallos de papa, zapallo, uva, mora y beterraga.

•

Anular: El engrosamiento de la pared es uniforme alrededor de toda la célula aunque preferentemente en los ángulos de modo que la luz celular es circular, se observa en Umbelíferas.

•

Lagunar: El engrosamiento tiene lugar principalmente alrededor de los espacios intercelulares, en aquellas células que limitan dichos espacios como por ejemplo en raíces aéreas de Monstera deliciosa “costilla de Adan”.

•

Laminar: El engrosamiento es más fuerte sobre las paredes tangenciales que sobre las radiales como por ejemplo en el sauco.

Función: •

Facilita el intercambio gaseoso entre los órganos de la planta y el medio ambiente. Sirve de soporte y flotación en plantas acuáticas.

Parénquima reservante o almacenador: En este parénquima las células contienen grandes vacuolas con jugo celular conteniendo abundante material nutricio. La principal sustancia de reserva es el almidón, también se hallan otras sustancias como: amidas proteínas, azúcares y aceite. Está presente en todos los órganos de la planta.

Función: Tejido de sostén de órganos en crecimiento.

Función: Almacena sustancias nutritivas. •

d) Parénquima acuífero: Se halla constituido por células vivas de tamaño particularmente grande, de paredes delgadas; estas células tienen citoplasma parietal y una gran vacuola central de contenido acuoso o algo mucilaginoso. El mucílago aumenta considerablemente la capacidad de absorción y retención de agua. Se encuentra en tallos, hojas y tubérculos de algunas plantas de climas secos y desérticos, que soportan largos

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Esclerénquima: Tejido de resistencia mecánica que se encuentra presente en órganos adultos que ya han dejado de crecer. Sus células son muertas por el mayor engrosamiento de sus paredes celulares que es a base de lignina. El engrosamiento es tanto de las paredes tangenciales como radiales, quedando una pequeña luz, cavidad celular o lúmen. El esclerénquima se divide en 2 grandes grupos:

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•

o

Braquiesclereidas: De forma isodiamétrica, son las verdaderas células pétreas, se presentan en la pulpa de frutos como la pera y el membrillo.

o

Astroesclereidas: La pared celular engrosada es de forma estrellada. Se encuentra en pecíolos y limbos de las hojas.

o

Osteoesclereidas: Con forma de hueso largo, aparecen en cubiertas de semillas y en algunas hojas.

o

Tricoesclereidas: Alargadas y finas con pelos epidérmicos y a veces ramificados en sus extremos, se presentan en raíces, tallos, hojas y frutos asociados a otros tejidos. Son típicos de la hoja de Olea (olivo).

o •

En algunas plantas que viven en condiciones de poca iluminación las células epidérmicas contienen cloroplastos. La epidermis persiste normalmente en todos los órganos que no tienen engrosamiento secundario.

Células pétreas: Llamadas también esclereidas o escleritos, se clasifican en:

Función: Protección. •

Estomas: Son aparatos formados por dos células epidérmicas especializadas llamadas células oclusivas, células de cierre o células estomáticas, generalmente son reniformes, otras halteriformes (forma de pesas de mano) dejando un espacio entre ambas células oclusivas, este es el ostíolo. Pueden estar rodeados por células anexas o células subsidiarias que juegan un papel importante en los mecanismos de apertura y cierre de las estomas. Función: Los estomas sirven para efectuar el intercambio gaseoso entre la planta y el medio ambiente.

•

Macroesclereidas: Tienen forma de cuña, se observa en la cubierta de semillas de leguminosas.

Fibras: Aunque las fibras varían mucho en cuanto a su longitud, son típicamente más largas que anchas. Se presentan en raíces, tallos, hojas y frutos asociados con diferentes tejidos.

Los pelos o tricomas: Se forman a partir de células del estrato epidérmico que se alargan o proliferan. Las formas de los pelos son muy variadas y a menudo elegantes y complejas. Muchos pelos son células muertas y vacías de contenido; otros están formados por células vivas. Los pelos suelen estar revestidos por cutícula de la que depende el brillo y el color. En general, los pelos tienen color blanco.

Función: Tejido de sostén de órganos que han dejado de crecer. Función: B.

Tejidos primarios complejos: Son aquellos tejidos constituidos por más de dos tipos celulares, aquí se encuentran la epidermis, el xilema primario y el floema primario.

-

Protección a la planta frente a la iluminación excesiva, cambios de temperatura, evaporación excesiva.

a)

-

Secreciones de diversos tipos (de protección, perfumes para atraer insectos polinizadores, etc.)

Epidérmis: Es un tejido de protección en las plantas de estructura primaria, es decir en las partes jóvenes y en crecimiento de las plantas herbáceas. Está formado por 4 tipos celulares: •

•

Las células epidérmicas: La epidermis es la capa celular más externa en hojas, verticilos florales, frutos, semillas, tallos y raíces. Son células vivas, sin meatos o espacios intercelulares. La epidermis de las hojas y de los tallos se recubre de una delgada o gruesa cutícula dependiendo del hábitat de las plantas, esta cutícula es a base de cutina y juega un papel importante en la economía del agua por parte de las plantas, encima de la superficie de esta cutícula existe cera y sales minerales “la cutícula”; no se forman en las plantas acuáticas sumergidas.

Los pelos radicales o absorbentes: Se encuentran en la raíz, son prolongaciones de las células epidérmicas. Presentan paredes celulares delgadas, con escasa cutícula, núcleo generalmente dentro del pelo por la actividad metabólica de la célula. Función: Absorber agua y sustancias minerales para la planta.

b)

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Xilema primario: Se origina en el procambium, está constituido por el protoxilema que aparece primero y el metaxilema que aparece después. El xilema primario presenta tres tipos celulares:

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•

elementos, las cuales pueden variar desde más o menos transversales hasta muy inclinadas, las paredes laterales de los tubos cribosos vecinos tienen áreas cribosas que permitan la comunicación entre ellas. Se encuentra en las Angiospermas.

Tráqueas y Traqueidas: Son células muertas con pared celular secundaria por donde circula el agua y sales minerales, también sirven de sostén en las plantas con tejido secundario. Las tráqueas son perforadas formando filas de células alargadas y afiladas en sus extremos que se unen longitudinalmente, así mismo están conectadas entre sí a través de las perforaciones y se presentan en la mayoría de las Angiospermas. En las tráqueas, el engrosamiento de la pared celular secundaria puede ser: anular, helicoidal, reticulado y punteado, Las traqueidas no presentan perforaciones sino únicamente pares de poros en las paredes comunes de cada dos traqueidas y cumplen la función de transporte en las Pteridofitas, Gimnospermas y plantas del orden Ranales de las Angiospermas.

•

Fibras xilemáticas: Cumplen función de sostén en los tejidos vasculares.

•

Parénquima xilemático: Especializadas fundamentalmente en la acumulación de diversas sustancias de reserva (almidón, grasa, etc.) suele a veces sus células presentar clorofila. Cumple diversas actividades metabólicas.

Ambos elementos tienen calosa a menudo asociada a la pared y a los poros. La calosa es un polímero de restos de glucosa dispuestos en espiral que constituyen los tubos cribosos.

Función: Transporte de agua y sustancias minerales desde la raíz a todas las partes de la planta. c)

Floema primario: Se origina en el procambium durante el crecimiento primario de la planta, está constituido por el protofloema que aparece primero y el metafloema que aparece después.

2. El floema presenta 4 tipos celulares: Célula cribosa: Tiene forma alargada y acaba en punta o paredes terminales inclinadas, no presentan placas cribosas, se disponen superponiéndose una célula a otra, siendo el mayor número de áreas cribosas en los extremos de las mismas. Se encuentran en helechos y Gimnospermas.

•

Elementos de los tubos cribosos: Aquí las áreas cribosas están más desarrolladas y constituyen las placas cribosas, éstas se encuentran sobre las paredes celulares terminales de estos

Células anexas: Tienen forma variable, generalmente alargada, con pared celular primaria, están asociadas a los tubos cribosos, se cree que juega un papel en el movimiento de nutrientes hacia fuera y hacia adentro del elemento de los tubos cribosos. En las Gimnospermas, las células cribosas no llevan células acompañantes, en vez de ellas existen unas células parenquimáticas llamadas células albuminosas que llevan a cabo una intensa síntesis proteica.

•

Fibras floemáticas: Generalmente alargadas, tienen pared celular primaria y secundaria (a menudo lignificada), se originan del procambium y cumplen la función de soporte.

•

Parénquima floemático: Llevan a cabo muchas de las actividades que le son propias, sobre todo el almacenamiento de diferentes sustancias de reserva (almidón, grasa, taninos, resinas, etc.). Las células parenquimáticas que están relacionadas con los elementos cribosos pueden morir al dejar de ser funcionales dichos elementos.

Función: Transporte de sustancias nutritivas elaboradas a todas las partes de la planta.

Son células vivas sin núcleo, presentan pared celular primaria en la mayoría de las especies. Se encargan de conducir sustancias nutritivas orgánicas.

•

•

Tejidos secundarios: Son originados por los meristemos laterales. Están constituidos por: C. Xilema secundario: Forma el cuerpo secundario de la planta y deriva del cambium vascular, lo presentan las Gimnospermas y Angiospermas dicotiledóneas. El xilema secundario presentan dos porciones bien definidas: la albura que es la capa externa, es funcional; y el duramen, que es la capa interna y no es funcional, además presenta los anillos de crecimiento, que son fenómenos relacionados con las estaciones que dan lugar a crecimiento tanto de xilema secundario como de floema secundario, a partir del cambium vascular. Si una capa de crecimiento representa una estación de crecimiento, ésta recibe el nombre de anillo anual, también presentan los radios xilemáticos que son células vivas que

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la transpiración que es la pérdida de agua en forma de vapor. Los hidátodos se encuentran en las terminaciones del xilema o vértices de las hojas.

están relacionadas con las del sistema axial y también se originan del cambium vascular. 2.

D. Floema secundario: Forma el cuerpo secundario de la planta y deriva del cambium vascular. Los crecimientos estacionales del floema secundario dan lugar a capas de crecimiento tan claramente diferenciables como en el caso del xilema secundario. En cuanto a los radios del floema, éstos presentan una continuidad con los del xilema, dado que se originan a partir del mismo grupo de células del cambium. El conjunto de ambos radios (del xilema y floema) forma el llamado radio vascular. E.

F.

Súber o felema: Forma el cuerpo secundario de la planta, se origina del cambium suberoso o felógeno, las células suberosas están revestidas por una sustancia grasa, la suberina, que hace que el tejido sea altamente impermeable al agua y a los gases. En la madurez las células suberosas están muertas.

A.

Bolsas o canales esquizógenos: Estos se forman alrededor de un meato o espacio intercelular por división de la célula por ejemplo el perejil, eucalipto, coníferas.

B.

Bolsas, o cavidades lisígenas: Se forman por lisis (destrucción) o disolución de las membranas y paredes celulares formándose un saco por ejemplo en la cáscara de frutos de naranja y mandarina.

C. Tejidos laticíferos: Son tejidos a manera de tubos que corren por todo el cuerpo de ciertas plantas, también son de secreción interna, se llaman laticíferos porque el líquido que contienen es blanco como en la lechuga y la higuera, pardo amarillento como en Cannabis; incoloro como en la mora.

Felodermis: Forma el cuerpo secundario de la planta y se origina del cambium suberoso. Presenta células vivas y no tiene paredes suberificadas, algunas plantas contienen cloroplastos. Pueden funcionar sustancias temporalmente.

El látex es una emulsión de agua, gomas, resinas, caucho, granos de almidón, alcaloides, proteínas, enzimas, terpenos, sales, etc.

El suber, el cambium suberoso y la felodermis forman la peridermis, tejido que sirve de protección a las plantas que desarrollan tejidos secundarios. El xilema y el floema secundario se han originado del cambium vascular

TEMA 6 APARATO DIGESTIVO

Tejidos secretores: Son tejidos que se encargan de la secreción de sustancias al interior y exterior de la planta. Son de dos tipos: 1.

Tejidos de secreción interna: Se hallan en lo profundo de otros tejidos, vierten su secreción al interior de la planta, son de los siguientes tipos:

Tejidos de secreción externa: Su secreción es vertida al exterior de la planta, son de los siguientes tipos:

El aparato digestivo es el encargado de tomar los alimentos del exterior y prepararlos para ser transportados a las células del cuerpo en forma adecuada para su aprovechamiento.

A.

Las epidermis glandulares: Presente en los pétalos de las flores, hojas de la vid que a manera de gotitas fluyen sobre los mismos.

B.

Los pelos glandulares: Que secretan aceites esenciales, sales, etc.

Digestión en organismos inferiores y animales:

C.

Los nectarios: Secretan líquidos azucarados, es frecuente en flores, hortiga (nectarios florales) a veces en tallos y hojas (nectarios extraflorales), sirven para atraer organismos polinizadores (insectos y aves).

•

En las bacterias heterótrofas y protozoarios las sustancias nutritivas penetran a través de una membrana limitante.

•

D.

Hidátodos o estomas acuíferos: Sirven para la pérdida de agua en forma líquida a manera de gotas, fenómeno conocido como la gutación, se opone a

Las esponjas llevan a cabo la digestión por medio de células alimentarias que filtran las partículas alimenticias hacia el interior el cuerpo.

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•

•

•

Los animales relativamente evolucionados como las medusas (celentéreos), presentan una boca y una cavidad gástrica a la que llega el alimento, los productos de desecho también son eliminados por la boca como lo hacen también las planarias (platelmintos). Los gusanos cilíndricos (nemátodos) tienen un tubo digestivo unidireccional llamado así por que los alimentos siguen una sola dirección que se inicia en a boca y termina en el ano. Este avance evolutivo ha permitido que la alimentación pueda llevarse a cabo en forma continua y además los distintos segmentos del tubo digestivo puede irse especializando para dar lugar a órganos como el esófago, estómago, molleja, etc.

b. c. d. e. f. g. h.

Submucosa: Rodea a la mucosa, es una capa de tejido conectivo rica en vasos sanguíneos, linfáticos y nervios.

•

Capa muscular: Rodea a la submucosa, consta de 2 subcapas de músculo liso, una interna con fibras musculares dispuestas circularmente y otra externa con las fibras en dirección longitudinal (a lo largo del tubo).

•

Serosa: Es la capa del tejido más externa del tubo digestivo conformado por tejido conjuntivo y mesotelio que la recubre.

Partes del Tubo digestivo a)

En las lombrices de tierra (anélidos) ya se aprecia que el aparato digestivo presenta boca, faringe y esófago, este último puede modificare para formar una molleja, buche y estómago. Además está el intestino donde se realiza la digestión y absorción, y el ano para eliminar los desechos.

Aparato digestivo de los vertebrados: El sistema digestivo generalizado para los vertebrados está constituido por las siguientes partes: a.

•

Boca (piezas bucales, lengua y glándulas salivales): Para la recepción de los alimentos. Esófago: Transporte Buche (solo en aves): Para almacenamiento Molleja (solo en aves): Trituración Estómago: Almacenamiento y digestión Intestino delgado: Digestión y absorción Intestino grueso: Absorción y concentración de sólidos Ano: Excreción

Boca: Cavidad oral o bucal que aparece rodeada por unos pliegues de la piel llamados labios. Es la primera porción del tubo digestivo, se comunica con la faringe en su parte posterior por un orificio estrechado por un repliegue del velo del paladar o mucosa que recubre la boca. Este repliegue forma la úvula o campanilla en el centro y dos pares de pliegues llamados pilares a los lados. Entre estos hay dos abultamientos que forman las amígdalas. A la boca se le divide internamente en dos regiones: • •

Vestíbulo oral: que comprende desde los labios y mejillas hasta la arcada dental. Cavidad oral: que comprende desde la arcada dental hasta el istmo de las fauces.

La boca posee las siguientes estructuras: los dientes y la lengua. •

Estructura y función del aparato digestivo humano: El aparato digestivo del ser humano esta constituido por un tubo digestivo y sus glándulas anexas.

Dientes: Son estructuras sólidas y duras de origen epidérmico, que se implantan en los maxilares superior e inferior en los alvéolos dentarios. Los maxilares y los alvéolos están recubiertos por la mucosa bucal. Un diente típico consta de tres partes principales:

A.

Tubo digestivo: El tubo digestivo humano presenta varias regiones. La pared del tubo digestivo está formada por 4 capas, aunque su estructura varía un tanto en las diferentes regiones. Las capas son básicamente similares en toda la longitud del tubo.

o

Raíz: que puede ser una o varias, fijan al diente en el alvéolo dentario, internamente posee un canal que ingresa desde el orificio dentario en la punta de la raíz hasta la pulpa y por donde circulan arterias, venas y nervios dentarios.

•

o

Cuello: es la zona que separa a la raíz de la corona, se encuentra en relación con la encía o gingiva.

o

Corona: de color blanco, de consistencia dura, que va ensanchándose desde el cuello a la superficie libre.

La mucosa: Es una capa de tejido epitelial y tejido conectivo subyacente, reviste la luz (el espacio interno) está muy plegada para incrementar la superficie secretora y absorbente del tubo digestivo. Posee glándulas que segregan el jugo gástrico.

38

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§

Estructura del diente. Presenta las siguientes estructuras: o

Esmalte: Es la sustancia más dura del cuerpo, está constituido principalmente por fosfato y carbonato cálcico y fibras de queratina, cubre a la corona a modo de capuchón y junto al marfil constituye un sistema muy resistente a las presiones. Es elaborada por los ameloblastos.

o

Marfil o dentina: Materia dura de un tejido especial (tejido dentario) que forma la parte esencial del diente, es elaborada por los odontoblastos. Consta de oseína; fosfatos, carbonato, fluoruros de calcio y una red de fibras de colágeno.

o

Cemento: Cubre a la dentina a nivel de la raíz. El cemento puede carecer de células (cemento acelular) o puede contener células semejantes a los osteocitos (cemento celular). El cemento así como la dentina continúa su formación durante toda la vida. El cemento es una cubierta protectora para la dentina y es la sustancia de unión entre la dentina y la membrana periodontal. Es elaborada por cementocitos.

o

o

Por su permanencia: El ser humano es difiodonto, es decir presenta dos denticiones: §

§

Pulpa dentaria: Es tejido conectivo blando que contiene vasos sanguíneos, nervios y vasos linfáticos que ocupa la cavidad pulpar en el centro del diente.

Función de los dientes: -

§

-

Incisivos: Tiene forma de cincel. Son 8 en total: cuatro en cada mandíbula, específicamente dos a cada lado de la línea media, presenta una sola raíz. Su función es cortar los alimentos. Caninos: Son 4 en total, dos en cada mandíbula, están situados inmediatamente por fuera de los incisivos, presentan una sola raíz. Su función es perforar y desgarrar los alimentos.

§

Premolares: Llamados también molares menores, son 8 en total, cuatro en cada mandíbula, están situados a continuación de los caninos. Su raíz es única, a veces doble. Su función es triturar los alimentos.

Dientes Permanentes o Definitivos: Son 32 piezas dentarias de forma similar a los anteriores, más 12 molares. Los primeros en aparecer son los molares (a los 7 años de vida), a excepción de los serótinos o muelas del juicio que aparecen entre los 17 y 30 años de edad y a veces faltan por completo. Fórmula dentaria: I 2/2; C 1/1; PM 2/2; M 3/3

Por su función:

§

Dientes Caducos (“de leche”): Al nacer el niño no tiene dientes, comienzan a irrumpir a los 6 meses de edad y posteriormente un par de dientes cada mes hasta completar un total de 20 piezas dentarias: 8 incisivos, 4 caninos y 8 premolares. Fórmula dentaria: I 2/2; C 1/1; PM 2/2

Tipos de dientes: o

Molares: Son 12 en total, 6 en cada mandíbula. Tienen varias raíces. Al tercer molar se le denomina la “muela del juicio” o serótinos y son los últimos dientes en salir. Su función es moler y triturar los alimentos.

b)

Dividen mecánicamente los alimentos haciéndolos más accesibles a la acción de los jugos digestivos. Intervienen en la modulación de la voz. En la estética de la cara y de la boca.

Lengua: Forma el suelo de la cavidad oral, es un órgano muy móvil, libre en la punta e inserto en el hueso hioides, esta formada por músculo esquelético y recubierto por membrana mucosa. La superficie superior y los lados de la lengua están recubiertos por papilas gustativas, en su parte inferior se forma un pliegue (frenillo). Función: -

39

Es el órgano del gusto y posee también sensibilidad térmica, dolorosa y táctil. Ayuda a mezclar e insalivar los alimentos y formar el bolo alimenticio. Inicia la deglución. Participa también en el acto del lenguaje articulado.

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c)

d)

• • •

Faringe: Es un conducto fibromuscular corto en forma de embudo que continua después de la boca y se comunica con el esófago. Para que las vías respiratorias permanezcan cerradas, durante la deglución se forma en la faringe un repliegue llamado epiglotis que obstruye la glotis, de esta forma se impide que el alimento se introduzca en el sistema respiratorio, además se comunica con las fosas nasales, los oídos medios (por la trompa de Eustaquio) y con la laringe (aparato respiratorio).

Función:

Función: Su función es la deglución, es una vía mixta respiratoria y digestiva ya que comunica la boca con el esófago. Por ser vía mixta (respiratoria y digestiva), permite la comunicación de ambas vías.

-

Esófago: Es un conducto o tubo que mide aproximadamente 25 a 30 cm de largo y unos 3 cm de diámetro comunica la faringe con el estómago a nivel del cardias. Su ubicación es mayormente torácica, desplazándose entre la traquea y la columna vertebral. Posee de adentro hacia fuera las capas celulares siguientes: un epitelio con células caliciformes que producen un mucus que atenúa el rozamiento de los alimentos, varias capas musculares de fibra lisa, una envoltura conjuntiva.

-

e)

f)

Estomago: Es la porción dilatada del tubo digestivo, tiene forma generalmente de "J" con una capacidad promedio de 1300 a 1500 cc, situada debajo del diafragma y a la izquierda, se abre al esófago por medio del cardias y al intestino delgado por el píloro que lleva una válvula que solo permite la salida de pequeñas cantidades de alimento. En la mucosa interna posee glándulas secretoras del jugo gástrico que produce enzimas. El estómago se divide en cuatro regiones principales: • • • •

Permite el Almacenamiento de alimentos. Secreción del jugo gástrico. Mezcla del bolo alimenticio con el jugo gástrico formando una pasta denominada Quimo. Vaciamiento progresivo del quimo hacia el duodeno. Inicio de la digestión química de las proteínas, por acción de la pepsina, la quimosina o fermento, que actúa sobre la caseína de leche. Antiséptica gracias a la acción del ácido clorhídrico. Absorción de ácidos grasos, agua, alcoholes y algunas sales minerales.

-

Función: Interviene en el transporte del bolo alimenticio desde la faringe hasta el estómago mediante contracciones musculares que producen los movimientos peristálticos.

Región Cárdica: Que limita con el esófago mediante un esfínter llamado cardias. Región Fúndica: Situada por encima y a la izquierda del cardias. Región del Cuerpo: Situada por debajo del fondo, es la gran porción central del estómago. Región Pilórica: Es la región inferior del estómago que comunica con el intestino a través del esfínter pilórico.

Glándula del cardias: Secreta moco. Glándula del fondo: Secreta jugo gástrico. Glándulas del píloro: Están formadas por células argentafines que elaboran la gastrina, que por ser una hormona no pertenece al jugo gástrico.

Intestino delgado: Es la porción más delgada; pero a su vez la más larga del tubo digestivo, se extiende desde el píloro hasta la válvula ileocecal que lo separa del intestino grueso. Tienen forma tubular, cilíndrica, mide aproximadamente 7 m de largo. El intestino se dobla sobre si mismo (14-16 vueltas) formando las asas intestinales (yeyuno e íleon). El intestino delgado está dividido en los siguientes segmentos: •

Duodeno: Es la porción fija, es corta (25 cm) comienza en el esfínter pilórico del estómago, posee glándulas duodenales o de Brunner, que secretan moco alcalino que ayudan a neutralizar el ácido gástrico del quimo, en él desembocan el colédoco (del hígado) y el conducto de Wirsung (del páncreas) que se unen y desembocan en la ampolla de Vater, dos centímetros más arriba desemboca el conducto auxiliar de Santorini (del páncreas).

•

Yeyuno: Mide aproximadamente 2.5 m y se extiende hasta el íleon.

•

Íleon: Mide aproximadamente 3.6 m y se une al intestino grueso a nivel de la válvula ileocecal. Por ser la porción del tubo digestivo donde termina y se realiza más intensamente la digestión y absorción, presenta:

El borde cóncavo medial del estómago recibe el nombre de curvatura menor y el borde convexo lateral es la curvatura mayor. El estómago presenta gran secreción originada por tres tipos de glándulas que son:

40

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o

Válvulas conniventes: Que son repliegues de la mucosa y submucosa; aumentan la superficie de absorción casi tres veces.

o

Vellosidades intestinales: Que aumentan la superficie de absorción en 10 veces más.

o

Microvellosidades: (Borde en Cepillo) Que se hallan en las vellosidades y aumentan la superficie en 20 veces más; las válvulas conniventes, las vellosidades y las microvellosidades en total aumentan 600 veces la superficie de absorción.

glándulas que tapizan la mucosa segregan mucus. En el intestino grueso se reconocen las siguientes regiones: •

Ciego: Es la porción inicial y la más dilatada, aquí se encuentra la válvula ileocecal que impide que el contenido que llega del intestino delgado retorne. En la parte inferior externa se encuentra una prolongación cilíndrica de unos 5 cm y de diámetro reducido, el apéndice vermiforme.

•

Colon: En su trayecto forman un cuadrilátero con las siguientes porciones: o o o o

Las glándulas intestinales más importantes son: •

•

Glándulas de Brunner: Situadas en la submucosa del duodeno. Producen mucus para proteger su mucosa, y su alcalinidad sirve para neutralizar la acidez del quimo.

Función: -

Glándulas de Lieberkuhn: Localizadas en la mucosa intestinal. Producen jugo intestinal que contiene enzimas como erepsina (digestión de proteínas), disacarasas (desdoblan disacáridos) y ribonucleasas.

h)

Los movimientos peristálticos permiten el avance y mezcla del quimo con los jugos biliar, pancreático e intestinal, formando una sustancia lechosa denominada Quilo (conformado por monosacáridos, glicerina, aminoácidos, nucleótidos, agua, sales minerales y vitaminas).

Función: -

g)

Formación de heces fecales por acción de la flora bacteriana. Absorción de agua y electrolitos. Producción de vitaminas K, y B 12 por acción de la flora microbiana. Secreción de mucus.

Recto: Última porción del Sistema digestivo que mide aproximadamente de 12-18 cm, termina uniéndose al conducto anal.

Función: Las funciones del intestino delgado son: -

Colon ascendente Colon transverso Colon descendente Colon sigmoideo, no presenta haustras

Secreción del jugo intestinal. Digestión de carbohidratos, lípidos y proteínas. Absorción de sustancias, secreción de hormonas. Desarrollo de respuesta inmune.

i)

Formación del bolo fecal, almacenamiento temporal de heces fecales. Absorción de residuos de agua.

Ano: Es aparentemente un simple orificio, pero es un conducto de 2.5 – 3.5 cm de longitud. Su esfínter está formado por las Columnas de Morgani y está irrigada por las arterias hemorroidales. Función: Eliminar las heces fecales durante la defecación.

Intestino grueso: Es la porción final, más gruesa y a la vez más corta de los intestinos mide aproximadamente 1.5 m y su diámetro varía de 6 a 8 cm, difiere del intestino delgado ya que no posee válvulas conniventes, ni vellosidades. Se caracteriza por tener pliegues denominados haustras (músculo circular interno), se comunica con el intestino delgado mediante la válvula ileocecal y con el recto mediante la ampolla rectal. Las

B.

Glándulas anexas: Son las siguientes: a)

41

Glándulas salivales: Son un conjunto de glándulas alrededor de la boca, son las encargadas de elaborar la saliva (aproximadamente 1500 ml/día), que posee un pH entre 6.5 – 7.5, contiene a la ptialina. Las glándulas son de los siguientes tipos:

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•

Parótidas: Se halla delante y debajo del pabellón de la oreja. Envía saliva a la boca mediante el conducto de Stenon que desemboca a la altura del segundo molar superior.

•

Submaxilares: Se ubica en la cara interna del maxilar inferior. La saliva sale a la boca mediante el conducto de Wharton, estas glándulas elaboran el 70% de la saliva diaria.

•

Sublinguales: Se ubican debajo de la lengua a cada lado del frenillo y vierten su contenido mediante el conducto de Rivinus y Bartholin, que se abre en el suelo de la boca, a nivel del frenillo de la lengua.

elevación de la mucosa duodenal conocida como papila duodenal mayor, aproximadamente 10 cm por debajo del esfínter pilórico del estómago. El más pequeño de los dos conductos es el conducto accesorio (conducto de Santorini). Tiene su nacimiento en el páncreas y desemboca en el duodeno, unos 2,5 cm por encima de la ampolla hepatopancreática. El jugo pancreático es alcalino (pH 8.2) y neutraliza la acidez del quimo. Es secretado en cantidades de 1200 ml/día. Contiene importantes enzimas como: • • • • •

Función: b)

Mantiene húmeda la cavidad oral. Interviene en la degradación de almidones. Permite la formación del bolo alimenticio. Favorece la deglución. Actúan como lubricante. Destruyen parte de las bacterias ingeridas en los alimentos (timosina). Comienza la digestión química de los glúcidos mediante la amilasa o ptialina que rompe el almidón en maltosa.

c)

Amilasa pancreática: Hidroliza al almidón. Lipasa pancreática: Hidroliza las grasas. Tripsina y quimiotripsina: Digestión de las proteínas. Carboxipeptidasa: Hidroliza a los péptidos. Nucleasas: Hidrolizan los ácidos nucleicos.

Hígado: Es la glándula más grande del cuerpo anexa al aparato digestivo. El hígado es tanto glándula exocrina que secreta bilis por vía del sistema de conductos biliares hacia el duodeno; como glándula endocrina que sintetiza y libera una variedad de compuestos orgánicos hacia el torrente sanguíneo. Tiene un peso de 1.5 Kg. promedio en el hombre adulto. Función:

Páncreas: El páncreas es una glándula oblonga que se encuentra situada posterior a la curvatura mayor del estómago, conectada por dos conductos al intestino delgado. El páncreas se divide en tres regiones la cabeza, cuerpo y la cola: La cabeza es la porción ensanchada próxima a la curva en forma de C del duodeno. Situados por encima y a la izquierda de la cabeza se encuentran el cuerpo y la cola que terminan en punta. Es una glándula mixta que tiene una porción exocrina que presenta los acinos pancreáticos que elaboran el jugo pancreático el cual es enviado al duodeno mediante el conducto de Wirsung y el auxiliar de Santorini, y una porción endocrina (secreta hormonas). Las secreciones pancreáticas pasan desde las células secretoras pancreáticas a pequeños conductos. Estos se unen para formar generalmente dos conductos mayores que transportan las secreciones hasta el intestino delgado. El mayor de los dos conductos recibe el nombre de conducto pancreático (conducto de Wirsung). En la mayoría de las personas, el conducto pancreático se une al conducto del colédoco procedente del hígado y de la vesícula biliar y entran en el duodeno como un conducto común, la ampolla hepatopancreática (ampolla de Vater). La ampolla se abre sobre una

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-

Bilígena: Producción de bilis, compuesta por agua, sales biliares, pigmento biliar, colesterol, lecitina, grasa y sales inorgánicas. El color de la bilis se debe a la presencia de la bilirrubina y la biliverdina.

-

Metabólica: Interviene en el metabolismo de los carbohidratos mediante los procesos de: Glucogénesis (transforma glucosa a glucógeno), Glucogenólisis (transformación de glucógeno a glucosa), Gluconeogénesis (convierte ácidos grasos y aminoácidos en glucosa).

-

Hematopoyética: Formación de eritrocitos a nivel fetal.

-

Uropoyética: Síntesis de urea y ácido úrico.

-

Coagulante: Produce algunos factores de coagulación sanguínea.

-

Destoxificante: Neutraliza venenos.

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Vesícula biliar: Saco localizado en una fosa situada sobre la superficie visceral del hígado, almacena y concentra la bilis, que posteriormente será enviada al duodeno a través del conducto colédoco.

•

Los glúcidos, se absorben en forma de glucosa, fructuosa y galactosa que son los azúcares más simples, de las vellosidades intestinales pasan a los vasos sanguíneos y de allí a la vena porta que los lleva al hígado.

Función: Permite emulsionar las grasas, es decir que convierte a las grandes gotas de grasa en pequeñas gotitas, facilitando la acción de las enzimas respectivas.

•

Los lípidos, se absorben en forma de ácidos grasos y glicerol, que pasan directamente a la linfa y por lo tanto a la circulación general, evitando el hígado.

•

Las proteínas, se absorben en forma de aminoácidos y siguen el mismo recorrido que los glúcidos.

DIGESTIÓN La Digestión se inicia en la boca, donde los alimentos ingeridos modifican su textura, mediante la masticación; además la insalivación se encarga de homogenizar la mezcla y de aportar la ptialina o amilasa salival para hidrolizar el almidón.

ALIMENTOS Son cuerpos que ingresan a los organismos vivos para satisfacer sus funciones vitales proporcionándoles materia y energía.

En el estomago las glándulas situadas en la mucosa del estomago producen una secreción denominada jugo gástrico cuyos componentes son los siguientes: •

HCl: Sirve para convertir el pepsinógeno en pepsina, responsable de la hidrólisis de las proteínas.

•

Mucina o moco: Recubre toda la superficie de la mucosa para protegerla del HCl y evitar la autodigestión.

•

Lipasa gástrica: Poco papel en el adulto, excepto en la insuficiencia pancreática.

•

Factor intrínseco: Para absorber la vitamina B12 cuando su producción es insuficiente se produce la denominada anemia perniciosa.

Clases de alimentos: Tenemos:

El jugo gástrico es muy ácido (pH = 1.5 – 1.9), el bolo alimenticio, una vez triturado por la acción mecánica y química del estómago se convierte en el quimo, que pasa al intestino delgado.

•

Alimentos energéticos: Son aquellos cuyo metabolismo provee al organismo de calorías y además pueden ser almacenados como reserva energética. A este grupo pertenecen los carbohidratos y lípidos.

•

Alimentos plásticos: Están destinados a reparar las pérdidas que sufre el citoplasma de las células. Pertenecen a este grupo las proteínas, agua y sales.

•

Sustancias reguladores: Son aquellos que se encargan de regular las diferentes reacciones químicas que se producen al interior de las células. A este grupo pertenecen las vitaminas y los minerales.

Requerimiento alimenticio: El requerimiento energético de los seres vivos depende de la actividad que realizan, el clima donde viven, la edad, etc. Se acepta como término medio de una ración alimenticia (cantidad y calidad de los alimentos necesarios para conservar la salud y la vida) para un adulto normal de actividad moderada la siguiente:

ABSORCIÓN La absorción se efectúa fundamentalmente en las vellosidades intestinales del intestino delgado, especialmente en el íleon, ya que solo a dicho nivel los nutrientes se encuentran aptos para ser incorporados al organismo. Los alimentos deben de ser reducidos a moléculas sencillas para que puedan ser absorbidos, esto se produce en la digestión.

Alimento H 20 Sales minerales Proteínas Lípidos Glúcidos

El agua, las vitaminas y las sales minerales, pasan directamente al organismo, mientras que los glúcidos, lípidos y proteínas deben previamente reducirse a compuestos más sencillos.

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Ración alimenticia 2800 ml 3,5 g 70 g 67 g 530 g

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1.

Cada gramo de sustancia alimenticia encierra cierta cantidad de energía que es liberada en los procesos catabólicos de los organismos; así, tenemos que por cada gramo de proteínas se genera 4.1 Kcal; por cada gramo de grasa se genera 9.3 Kcal y por cada gramo de glúcidos se genera 4.1 Kcal.

Circulación completa, simple y a vasos cerrados: • •

Caloría: Es una unidad de energía térmica (equivalente a 4.184 joules (J).

•

TEMA 7

Es propia de peces, en los cuales, el corazón posee un seno venoso, una aurícula y un ventrículo. La sangre sale del corazón por el ventrículo y las arterias eferentes llevan la sangre a las branquias donde se oxigena. Después es conducida al cuerpo y vuelve al corazón, donde es recogida por el seno venoso y pasa a la aurícula y de ésta al ventrículo.

SISTEMA CIRCULATORIO Conjunto de órganos que hacen circular por todo el organismo los fluidos, haciendo llegar a cada célula, los nutrientes absorbidos a través de las vellosidades intestinales, el oxígeno que se difunde por el sistema respiratorio; así como recoger las sustancias de desecho metabólico y llevarlas a los órganos excretores para su eliminación.

2.

•

−

Es incompleta por que la sangre arterial se mezcla con la sangre venosa. Es doble por que presenta una circulación mayor o sistémica y una circulación menor o pulmonar. Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante capilares.

Se da en vertebrados pulmonados. Propio de anfibios y reptiles, que presentan un corazón con tres cavidades: dos aurículas y un ventrículo, en donde se mezclan la sangre oxigenada y la sangre venosa.

Líquido circulante: Formado por sangre y linfa. Un órgano de bombeo que generalmente es el corazón. Vasos sanguíneos por donde circula la sangre y la linfa. 3.

Clases de sistema circulatorio. Tenemos: −

Circulación incompleta, doble y a vasos cerrados: • •

Partes del sistema circulatorio: Un sistema circulatorio generalmente está constituido por: • • •

Es completa por que la sangre arterial no se mezcla con la sangre venosa. Es simple por que la sangre en su recorrido, describe un solo circuito; es decir, que la sangre, en cada vuelta por el cuerpo, pasa una sola vez por el corazón. Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante los capilares sanguíneos.

Circulación completa doble y a vasos cerrados: •

Sistema circulatorio abierto o lagunar: Llamado así porque carece de capilares sanguíneos; las arterias se comunican con las venas mediante unas cavidades o lagunas, por lo que también se le denomina lagunar. Es propio de insectos, arañas, cangrejos, ciempiés, caracoles. En estos animales, el corazón está es un gran vaso dorsal capaz de recoger la hemolinfa desde las lagunas.

• •

Es completa por que la sangre arterial no se mezcla con la sangre venosa. Es doble por que presentan una circulación mayor y una circulación menor. Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante capilares.

Es propia de cocodrilos, aves y mamíferos los cuales presentan un corazón con cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos. Por aurícula y ventrículo izquierdos, circula solo sangre arterial y por aurícula y ventrículo derechos, sangre venosa. La sangre oxigenada procedente de los pulmones llega por las venas pulmonares a la aurícula izquierda, pasa al ventrículo izquierdo a través de la válvula mitral o bicúspide y sale por la aorta a todo el resto del cuerpo (circulación mayor). Por las venas vuelve al corazón sangre

Sistema circulatorio cerrado: Llamado así, porque la circulación se realiza en vasos cerrados; en este caso, las arterias y las venas se unen mediante los capilares sanguíneos. Es propio de anélidos y todos los vertebrados. En estos animales el corazón está situado en el lado ventral (pectoral).

En la mayoría de vertebrados se puede dar tres tipos de circulación:

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a)

pobre en oxígeno que a través de las venas cavas penetra en la aurícula derecha, pasa al ventrículo derecho por la válvula tricúspide y sale por la arteria pulmonar hacia los pulmones (circulación menor).

Pericardio: Es un saco formado que rodea y protege al corazón, consta de dos partes fundamentales: el pericardio fibroso y el pericardio seroso.

La circulación menor o pulmonar es en la que la sangre va del corazón por las arterias pulmonares a los pulmones donde se oxigena y estos vuelven al corazón por las venas pulmonares. La circulación mayor o sistémica es aquella en la que la sangre oxigenada sale del corazón por la aorta se distribuye por todo el cuerpo y regresa al corazón por las venas. Sistema circulatorio en Protistos y Animales: Los animales tienen sistemas de transporte más desarrollados que los vegetales. Mediante la circulación los animales transportan sustancias nutritivas hasta las células y sacan de ellas los productos de desecho. •

Los organismos unicelulares: No necesitan un sistema de transporte pues la incorporación de alimento se realiza directamente desde el medio externo al medio intracelular por difusión.

•

En los poríferos (esponjas): El mecanismo de circulación es muy sencillo, el agua y los alimentos penetran por los ostiolos u ósculos, los nutrientes son atrapados por las células de la pared y pasados de célula a célula por simple difusión.

•

b)

Los celentéreos: Como ejemplo tenemos a la hidra, posee tentáculos para atrapar a sus presas. Estas son llevadas a la boca y al interior del enterón, junto con el agua donde son atrapadas. Allí son digeridas por las células flageladas y sus compuestos se difunden hacia las demás partes del cuerpo. Los residuos se acumulan en el enterón y se expulsan por la boca gracias a las corrientes de agua.

A.

Corazón: Es el centro del aparato cardiovascular. Es un órgano hueco en forma de cono, pesa aproximadamente 300 gr. en el adulto. El corazón presenta 4 cámaras: dos superiores, las aurículas y dos inferiores, los ventrículos. Descansa sobre el diafragma, que está próximo al centro de la cavidad torácica en un espacio llamado mediastino. Aproximadamente dos terceras partes de la masa del corazón se encuentran a la izquierda de la línea media del cuerpo.

El pericardio Fibroso: Es externo, constituido de tejido conjuntivo fibroso denso e inelástico, evita la sobredistensión del corazón, proporciona protección y fija el corazón en el mediastino.

•

El pericardio Seroso: Es interno, es una membrana delicada y más fina que forma una doble capa alrededor del corazón, la capa más externa del pericardio seroso se denomina hoja parietal, la más interna la hoja visceral, que también recibe el nombre de epicardio se adhiere fuertemente al músculo cardiaco entre las hojas parietal y visceral del pericardio seroso conocido como líquido pericárdico, que es una secreción viscosa de las células pericárdicas que reduce el rozamiento entre las membranas cuando se mueve el corazón. El espacio que aloja a este líquido se denomina cavidad pericárdica.

Pared cardiaca: La pared del corazón a su vez está formada por tres capas: el epicardio, el miocardio y el endocardio. •

Epicardio: Denominado también hoja visceral del pericardio seroso, es la capa más externa fina y transparente de la pared cardiaca. Está formada por mesotelio y tejido conjuntivo delicado que proporciona una textura suave y deslizante a la superficie más externa del corazón.

•

Miocardio: Es la capa media, está formada por tejido muscular cardiaco, es el mayor componente del corazón y es responsable de la acción de bombeo.

•

Endocardio: Es la capa más interna, es una fina capa de endotelio que recubre a una fina capa de tejido conjuntivo. Proporciona un revestimiento liso del interior del corazón y recubre las válvulas cardiácas. El endocardio se continúa con el revestimiento endotelial de los grandes vasos asociados al corazón y del resto del aparato cardiovascular.

Sistemas circulatorios humanos: El sistema circulatorio humano está constituido por el sistema circulatorio sanguíneo y el sistema circulatorio linfático. 1. Sistema circulatorio sanguíneo: Esta compuesto por el corazón y los vasos sanguíneos.

•

Morfología interna: El interior del corazón está dividido en cuatro compartimentos denominados cámaras que reciben la sangre circulante, las 2 cámaras superiores son la aurícula derecha y la aurícula izquierda, ambas están separadas por el tabique interauricular. Este tabique tiene

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Automatismo cardiaco: El trabajo del corazón está regulado por el Sistema Nervioso Visceral, esto es el simpático que provoca taquicardia (aceleran los latidos) y el parasimpático la bradicardia (disminuyen los latidos). Pero, además hay un sistema de regulación automático, prueba de ello, es que si extraemos el corazón del cuerpo, éste, seguirá latiendo por un corto tiempo, esto gracias a los siguientes cinco elementos:

por característica una depresión oval, la fosa oval que corresponde al lugar del agujero oval, una abertura existente en el tabique interauricular del corazón fetal. Aurícula y ventrículo derechos están separados de la aurícula y ventrículo izquierdos por el tabique interauriculo-ventricular. Las dos cámaras inferiores son el ventrículo derecho y el ventrículo izquierdo separadas por el tabique interventricular. El grosor de la pared de las cuatro cámaras varía dependiendo de sus funciones. Las aurículas tienen paredes finas debido a que sólo tiene que introducir sangre en los ventrículos, aunque los lados derecho e izquierdo del corazón actúan como bombas independientes, el lado izquierdo tiene una carga de trabajo mucho mayor; mientras que el ventrículo derecho bombea sangre sólo a los pulmones y el ventrículo izquierdo bombea sangre al resto del cuerpo. Así el ventrículo izquierdo debe trabajar con más esfuerzo que el ventrículo derecho para mantener el mismo flujo de sangre. La anatomía de los dos ventrículos confirma esta diferencia funcional; la pared muscular del ventrículo izquierdo es de dos a cuatro veces más gruesa que la del ventrículo derecho. Válvulas cardiacas: Son estructuras formadas por tejido conjuntivo denso recubierto por endocardio y cumple la función de evitar el flujo retrógrado de sangre en el corazón. Las válvulas se abren y se cierran en respuesta a los cambios de presión producidos cuando el corazón se contrae y se relaja. El corazón presenta las siguientes válvulas: •

•

Válvulas auriculo-ventriculares (AV): Están situadas entre las aurículas y los ventrículos la válvula AV derecha se localiza entre la aurícula derecha y el ventrículo derecho, también se le llama válvula tricúspide debido a que está formada por tres valvas (hojuelas). La válvula AV izquierda se localiza entre la aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo y se denomina válvula bicúspide o mitral debido a que presenta dos valvas.

B.

•

Nodo sinusal (senoauricular, marcapasos): Son fibras musculares cardiacas especializadas localizado en la pared superior de la aurícula derecha. Es el generador natural de energía eléctrica.

•

Fibras internodales: Fibras musculares especializadas que llevan el impulso eléctrico al nodo atrio ventricular.

•

Nodo atrioventricular (marcapasos secundario): Masa de fibras musculares especializadas en la parte más inferior del tabique interauricular derecho.

•

Haz de Hiss: Nace en el nodo atrio ventricular y avanzan por el tabique aurículo ventricular dividiéndose en ramal derecho e izquierdo. Están especializados para conducir y no para contraerse.

•

Fibras de Purkinge: Son las ramificaciones del haz de Hiss, distribuidas en el submiocardio ventricular. Se dirigen de abajo hacia arriba, por lo que la contracción de los ventrículos es de abajo hacia arriba para impulsar la sangre a las arterias.

Vasos sanguíneos: El transporte de la sangre se lleva a cabo a través de los vasos sanguíneos que son de tres tipos: las arterias, las venas y los capilares. a)

Válvulas semilunares o sigmoideas: Son las que evitan el retroceso de la sangre hacia el corazón. La válvula semilunar pulmonar está situada en la abertura por la que el tronco pulmonar sale del ventrículo derecho, la válvula semilunar aórtica se localiza en la abertura existente entre el ventrículo izquierdo y la aorta. Ambas válvulas constan de tres valvas semilunares (forma de media luna).

Arterias: Las arterias son conductos membranosos con ramificaciones divergentes encargadas de distribuir a las diferentes partes del cuerpo la sangre que es expulsada por los ventrículos. Son vasos que a medida que se alejan de su punto de origen van disminuyendo de calibre. Las paredes de las arterias se componen de tres capas concéntricas llamadas túnicas, la túnica interna a base de endotelio, la túnica media es músculo elástico y la túnica externa o adventicia es de naturaleza conjuntiva. Principales arterias:

Además de éstas válvulas tenemos a la válvula de Thebesio entre el seno venoso coronario y la aurícula derecha; y la válvula de Eustaquio situada entre la vena cava inferior y la aurícula derecha.

•

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Arteria pulmonar: Transporta la sangre venosa del ventrículo derecho a los pulmones donde lleva a cabo la hematosis, es venosa por su contenido, pero es arterial por su origen.

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b)

•

Arteria aorta: Nace del ventrículo izquierdo y transporta sangre arterial a todos los tejidos del cuerpo para mantenerlos. La arteria aorta es el origen de todas las arterias del cuerpo humano.

•

Arterias coronarias: Nacen de la aorta, normalmente son en número de dos, una derecha y otra izquierda, rodea al corazón en forma de corona.

•

c)

Venas: Las venas son vasos de ramificaciones convergentes, destinadas a llevar la sangre de los capilares al corazón. Las venas nacen de los capilares, las vénulas, estas se reúnen entre sí en el curso de su trayecto para formar vasos cada vez más voluminosos que van a las aurículas del corazón. Son conductos cilíndricos, presentan de trecho en trecho ensanchamientos que les dan aspecto nudoso o abollado, que vienen a ser las válvulas que tabican su interior, éstas se hallan ordinariamente dispuestas en pares, son móviles; se levantan y se borran para permitir a la sangre que camine de los capilares al corazón. Las venas son más numerosas que las arterias (el doble de las arterias). 2.

•

Capilares: Los capilares sanguíneos son conductillos regulares constituidos por una pared endotelial rodeada de una delgada capa de tejido conjuntivo, el peritelio. Las perforaciones que tienen en algunos puntos estos capilares, cuyo calibre es muy irregular, permiten a las células de los órganos estar directamente en contacto con la sangre. Los capilares se encuentran entre vénulas y arteriolas. A través de sus paredes se realiza el intercambio de sustancias entre la sangre y el líquido intersticial.

Principales venas: •

Seno coronario: A medida que la sangre pasa por la circulación coronaria libera oxígeno y nutrientes y capta CO2 y productos de desecho. A continuación drena de una gran vena situada en la cara posterior del corazón el seno coronario que a su vez desemboca en la aurícula derecha. Los principales vasos que llevan sangre al seno coronario son la vena coronaria mayor que drena la cara anterior del corazón y la vena interventricular posterior que drena la cara posterior del corazón

Venas pulmonares: No poseen válvulas, ni en su trayecto ni en su embocadura, generalmente son 4 venas pulmonares (un par por cada pulmón). Conducen sangre arterial, es decir sangre oxigenada, desemboca en la aurícula izquierda.

Sistema circulatorio linfático: Conjunto de vasos y ganglios que recogen las pocas proteínas existentes en el plasma intersticial, evitando la acumulación de líquido en los tejidos y su correspondiente hinchazón (edema). Por otra parte, recogen las grasas absorbidas por las vellosidades intestinales. Componentes: está constituido por:

Vena cava superior: Denominada también cava descendente, es el tronco común al que llegan todas las venas de la mitad superior del cuerpo (excepto las venas cardiacas), comprende la cabeza, el cuello, los miembros superiores y el pecho. La vena cava superior no tiene válvulas.

•

Capilares: De paredes muy permeables y situados por entre las células de los distintos tejidos.

•

Linfa: Es el líquido intersticial que circula a través de los vasos linfáticos. Está constituido por plasma sanguíneo, glóbulos blancos, proteínas, glucosa, aminoácidos, sales, otros nutrientes y O2

•

Vena cava inferior: Denominada también cava ascendente, es el tronco común al que llegan las venas del abdomen, de la pelvis y miembros inferiores. La vena cava inferior sólo tiene una válvula terminal, la válvula de Eustaquio.

•

Ganglios linfáticos: Son unos engrosamientos de las venas linfáticas. Son especialmente abundantes en el cuello, axilas e ingles y son formadores de linfocitos. A cada ganglio llegan varios vasos linfáticos (aferentes) y de ellos sale sólo uno (eferente).

•

Vena porta: Lleva al hígado la sangre de lo órganos digestivos abdominales, su territorio comprende todo el tubo digestivo infradiafragmático y los órganos anexos: hígado, bazo, páncreas.

•

Venas linfáticas: Son de aspecto “arrosariado” por la presencia de válvulas en todo su recorrido. Son dos: -

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Conducto torácico: Nace en la cisterna de Pecquet y desemboca en la vena subclavia izquierda. Al conducto torácico desembocan los

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vasos que recogen linfa del brazo izquierdo, mitad izquierda del tórax y de la mitad de la cabeza y cuello. -

Se presentan las siguientes clases de respiración:

Gran vena linfática: desemboca en la vena subclavia derecha. Recoge la linfa del brazo derecho, mitad derecha del tórax y la mitad derecha de la cabeza y cuello.

Cisterna de Pecquet: Es un pequeño depósito abdominal a donde desembocan vasos linfáticos, provenientes de vasos quilíferos, vellosidades intestinales, vasos procedentes de extremidades inferiores y del resto de las vísceras abdominales.

1.

Cutánea: Se realiza a través de la superficie corporal, por simple difusión, como por ejemplo los espongiarios, celentéreos, platelmintos, larvas de anfibios y algunos anélidos.

2.

Traqueal: Es el sistema respiratorio más simple, directo y efectivo de los que poseen los animales terrestres, el cual está constituido por un conjunto de tubos (tráqueas) que se ramifican repetidas veces y se extienden a todas las partes del cuerpo, el aire penetra en el sistema traqueal a través de unos orificios, los espiráculos, que actúan a modo de válvulas, y el oxígeno se difunde directamente a todos los rincones del cuerpo y el dióxido de carbono se difunde hacia el exterior en dirección opuesta. El sistema traqueal es simple porque no necesita de la sangre para transportar los gases respiratorios, las células poseen unas tuberías que los conectan directamente con el exterior. Es característico de los artrópodos terrestres (insectos).

3.

Branquial: Este tipo de respiración se lleva a cabo por estructuras denominadas branquias. que son los órganos respiratorios más efectivos para la vida en el agua, pueden ser simples extensiones de la superficie del cuerpo, como las pápulas dérmicas de las estrellas de mar, las branquias externas de los gusanos marinos o de los anfibios acuáticos o ser más eficaces como la branquias internas de los peces y artrópodos en las que son delgadas estructuras filamentosas bien vascularizadas.

4.

Pulmonar: Los vertebrados que respiran aire poseen pulmones que son cavidades internas muy vascularizadas, es propio de gasterópodos terrestres (caracoles) de arácnidos y vertebrados a excepción de los peces. En ciertos invertebrados (caracoles pulmonados, escorpiones, algunas arañas y algunos crustáceos) hay unos pulmones sencillos; pero su ventilación no es muy eficaz. Los pulmones más primitivos son las filotráqueas, propio de arañas y que están localizadas en la base del abdomen.

CIRCULACIÓN EN PLANTAS Se pueden observar dos tipos principales de sistemas de transporte: •

Difusión Celular. Consiste en que las sustancias pasan de una célula a otra mediante simple difusión. Lo presentan las Talofitas.

•

Sistema Vascular. Constituido por un conjunto de vasos a través de los cuales se mueven las sustancias. Está constituido por xilema y floema. Por el xilema circula el agua con sustancias inorgánicas desde las raíces hacia el resto de la planta y por el floema circulan las sustancias fundamentales constituidas por agua, glucosa, sales minerales, sacarosa, aminoácidos, fructosa desde las hojas principalmente hacia el resto de la planta.

TEMA 8 SISTEMA RESPIRATORIO

Estructura y función del sistema respiratorio humano

Esta dado por el conjunto de órganos que se encargan de tomar el oxígeno del exterior y transportarlo a la sangre para que ésta lo distribuya a las células del cuerpo. Las células lo utilizan para realizar la combustión de los alimentos en cuyo proceso desprenden CO 2 que por la sangre ira a los órganos respiratorios para ser expulsado al exterior. Consta de dos partes: • •

1.

Vías respiratorias: Está formado por: a)

Las vías respiratorias y Los pulmones.

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Fosas nasales: Son dos cavidades alargadas en sentido antero-posterior y separadas por el tabique nasal, encima de ellos encontramos los senos paranasales que son cavidades óseas llenas de aire, se comunican con las fosas nasales mediante los meatos superior y medio, tiene como función la disminución del peso del cráneo, ser cavidad de resonancia, humedecer y calentar el aire inspirado.

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graves. La laringe utiliza el aíre inspirado para producir la voz, ya que en ella se encuentran las cuerdas vocales.

La inflamación de la mucosa de los senos paranasales se denomina sinusitis. Toda la cavidad está revestida por la mucosa nasal, la que se divide en dos tipos: •

Mucosa respiratoria, que se ubica en los 2/3 anteriores de las fosas, es de color rojo (vascularizado) y tiene como función el acondicionamiento del aire inspirado, es decir, lo calienta, purifica y humedece.

•

Mucosa olfatoria, que se ubica en el 1/3 posterior, es de color amarillo y tiene como función el olfato.

e)

Tráquea: Es un pasaje tubular que se extiende desde la laringe hasta los bronquios principales derecho e izquierdo. Está formada por músculo liso y anillos cartilaginosos (aproximadamente 20) en forma de C. El último anillo traqueal se denomina Carina, de donde nacen los bronquios. Revestido por epitelio pseudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes que secretan moco.

f)

Bronquios: Son dos conductos cartilaginosos que se originan como consecuencia de la bifurcación de la tráquea a nivel del ángulo esternal. Al igual que la tráquea, los bronquios principales tienen anillos cartilaginosos incompletos y están revestidos por epitelio cilíndrico pseudoestratificado y se dirigen hacia los pulmones, ambos tienen poco más de la mitad del calibre de la tráquea siendo el derecho más amplio que el izquierdo.

Función: Las fosas nasales cumplen las siguientes funciones: -

b)

Transporte del aire inspirado. Ser el órgano de resonancia. Filtran partículas mediante los pelos a la entrada de las fosas nasales y por adhesión a la membrana donde son atrapadas por el moco.

Al penetrar en los pulmones, los bronquios principales se dividen en bronquios de menor diámetro, los bronquios secundarios, uno para cada lóbulo pulmonar (el pulmón derecho tiene tres lóbulos y el izquierdo dos). Los bronquios secundarios están revestidos por epitelio monoestratificado cilíndrico ciliado y se ramifican de nuevo y dan lugar a bronquios aún más pequeños llamados terciarios que se dividen en bronquiolos.

Faringe: La faringe (garganta) es un tubo muscular revestido de mucosa, funciona como vía de paso para el aire y los alimentos y proporciona una cámara de resonancia a los sonidos del habla. Presenta tres porciones:

c)

•

La porción superior llamada nasofaringe, en cuyas paredes encontramos cuatro aberturas: los dos orificios nasales internos y dos orificios de las trompas auditivas (de Eustaquio), en la pared posterior se encuentra también la amígdala faríngea o adenoides. Interviene en la respiración.

•

La porción media, llamada orofaringe, interviene tanto en la digestión como en la respiración.

•

La porción inferior, llamada laringofaringe, que es una vía digestiva.

g)

2.

Bronquíolos: Los bronquiolos están desprovistos de cartílago y glándulas y se ramifican en bronquiolos menores hasta llegar a unos tubos llamados bronquiolos terminales o respiratorios que se abren en el conducto alveolar del cual derivan los sacos aéreos, la pared de cada conducto alveolar y saco aéreo está formada por varias unidades llamadas alvéolos. La mucosa esta revestida por epitelio monoestratificado cilíndrico ciliado.

Pulmones: Los pulmones son los grandes órganos esponjosos pares que ocupan la cavidad torácica, el pulmón derecho se divide en tres lóbulos; el izquierdo en dos. Cada pulmón está cubierto por una membrana, la membrana pleural que presenta dos capas la capa externa llamada pleura parietal y la capa interna llamada pleura visceral, existiendo entre ellas una cavidad que se denomina cavidad pleural. Una película de líquido en esta cavidad proporciona lubricación a los pulmones.

Laringe: U órgano de la voz, es un corto pasaje que conecta la faringe con la tráquea, la pared de la laringe está formada por nueve piezas de cartílago de las que tres son únicas: el cartílago tiroides (nuez de Adán); la epiglotis, que impide que los alimentos penetren en ella; el cartílago cricoideo que la conecta con la tráquea y los otros tres son pares: aritenoideos, corniculados y cuneiformes.

Dentro de los pulmones, los bronquios se ramifican en vías respiratorias cada vez más pequeñas y numerosas, los bronquiolos, cada uno de ellos desemboca en un racimo de diminutos sacos aéreos llamados alvéolos.

La laringe contiene las cuerdas vocales, que producen sonidos, cuando están tensas producen tonos agudos y cuando están relajadas tonos

Los alvéolos están formados por dos tipos de epitelio que son:

49

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TEMA 9

•

Neumocitos I, son epitelios simples planos que revisten a los alvéolos, y en donde se realiza el intercambio gaseoso.

•

Neumocitos II, que secretan líquido alveolar que mantiene la humedad de las células de los alvéolos. También elaboran el líquido surfactante o sustancia tensoactiva, que es una mezcla compleja de fosfolípidos y lipoproteínas que tiene por función mantener abierto al alveolo.

•

SISTEMA EXCRETOR La excreción es el proceso de liberar del cuerpo los desechos metabólicos, incluyendo el agua. Muchos animales han desarrollado eficientes aparatos excretores que se encargan de estos procesos y también libera al cuerpo el exceso de agua que se ingiere con los alimentos; del exceso de iones y sustancias nocivas.

Macrófagos alveolares, Encargada de fagocitar microorganismos y partículas de polvo. Se originan en la médula ósea y migran posteriormente al pulmón.

Órganos especializados en la excreción El intercambio gaseoso se produce a través de las membranas alveolo-capilares (respiratorias).

1.

Protonefridios: Sistema excretor especializado que consiste en túbulos sin aberturas internas, sus extremos son ciegos expandidos, consisten en células flamígeras, que poseen penachos y pelos. Estas células yacen en el líquido que bañan las células corporales, el líquido entra en las células flamígeras, pasa por los túbulos y conductos excretorios y sale del cuerpo a través de poros excretorios. Ejemplo, los platelmintos y nemertinos.

2.

Metanefridios: Son túbulos abiertos en ambos extremos; el interior se abre en el celoma y el extremo externo se abre al exterior a través de un poro excretorio, parte del líquido es reabsorbido, lo demás es eliminado al exterior en forma de orina. Ejemplo, los anélidos.

Los movimientos respiratorios son involuntarios, regidos por el bulbo raquídeo; pero puede intervenir la voluntad (mantener la respiración, modificar su ritmo). Las células nerviosas a su vez son excitadas por la concentración de CO2 en la sangre. Cuando esta aumenta, los movimientos respiratorios se aceleran.

3.

Túbulos de Malpighi: Estructuras excretoras en la cual sus células transfieren sales y desechos por difusión y transporte activo desde la sangre a la cavidad de los túbulos, estos se vacían en el intestino en el cual se reabsorbe sales y agua. Ejemplo, los artrópodos.

Respiración en las plantas

4.

Glándulas verdes o antenales: Par de estructuras ubicadas en la cabeza del animal, cada glándula consta de un sáculo, un túbulo excretor y una vejiga. El líquido de la sangre es filtrado en el sáculo; los desechos son excretados por el túbulo excretor y por la vejiga que se abre al exterior por un poro excretor situado en la base de la antena. Ejemplo, los Crustáceos.

5.

Riñón: Son los principales órganos excretores que se encargan de la excreción de la mayor parte de los desechos nitrogenados, y ayudan a mantener el equilibrio hídrico ajustando el contenido de agua y sal en la orina. Lo presentan los vertebrados.

Fisiología del aparato respiratorio: El aparato respiratorio forma y expulsa aire por un proceso puramente mecánico, llamado ventilación pulmonar, y por un proceso químico realiza el intercambio de gases, el cual consiste en tomar el oxígeno del aire del exterior para llevarlo a las células y extraer de éstas el CO2 para llevarlo al exterior. Al intercambio de gases entre el alvéolo pulmonar y el capilar sanguíneo alveolar se denomina hematosis, en donde el oxígeno se difunde a la sangre y el CO2 se difunde a los alvéolos.

El intercambio gaseoso en los vegetales se realiza a través de estructuras denominadas estomas que se localizan en las hojas; mientras que las raíces maduras y en los tallos leñosos encontramos poros no suberizados que reciben el nombre de lenticelas los cuales permiten el ingreso de oxigeno a los espacios intercelulares de los tejidos y de la misma forma permiten la salida de bióxido de carbono al exterior.

Órganos implicados en la excreción en los vertebrados: Diversos órganos contribuyen a eliminar productos de desecho del organismo como son: • Pulmones: Excretan CO2, calor y una pequeña cantidad de agua.

50

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•

Piel (glándulas sudoríparas): Excretan agua, calor, CO2 y pequeñas cantidades de sales y úrea.

•

Tracto gastrointestinal: Elimina productos de desecho sólidos y no digeridos y excreta CO2, H20, sales y calor.

•

El hígado: Elimina la bilis con diversos productos de excreción que se vierten a la sangre y van a pasar a los riñones.

a)

Corteza renal: De color oscuro y de aspecto granuloso debido a los corpúsculos renales o de Malpighi. En la corteza renal se encuentran los glomérulos renales y los tubos contorneados.

b)

Médula renal: La médula renal contiene entre 12 - 18 estructuras triangulares llamadas pirámides renales. La punta de cada pirámide es una papila renal, cada papila tiene varios poros que son las aberturas de los conductos colectores. La porción de la corteza renal y una pirámide se denomina lóbulo renal.

APARATO URINARIO HUMANO

En la médula renal se encuentran el Asa de Henle y el tubo colector.

La excreción en el ser humano es llevada a cabo por el aparato urinario. Tiene por misión tomar los productos de excreción de la sangre y llevarlos al exterior. Los productos de excreción son sustancias que resultan de la digestión de las células (úrea, ácido úrico, sales inorgánicas, CO2) o aquellas que se han tomado en exceso (agua, sales, alcohol), o son nocivas para el organismo (venenos, glucosa). Todas estas sustancias son llevadas por el torrente sanguíneo a los riñones donde se forma la orina que se acumula en la vejiga urinaria y es expulsada al exterior por la uretra.

La unidad funcional del riñón es la nefrona. Nefrona: Cada riñón está formado por más de un millón de unidades funcionales llamadas nefronas. Consta de dos porciones: Un corpúsculo renal en el que se filtra el líquido y un túbulo renal, al que pasa el líquido filtrado. 1.

El aparato urinario consta de dos partes: el riñón y las vías urinarias.

La pared interna de la cápsula presenta podocitos (células en forma de pie) que envuelven al glomérulo. La pared externa de la cápsula presenta un epitelio escamoso no especializado y forma la capa epitelial parietal del espacio capsular (urinario), la capa podocítica se denomina capa visceral de la cápsula de Bowman.

A. Los riñones: Son dos órganos simétricos situados en la parte superior del abdomen a ambos lados de las primeras vértebras lumbares, tienen forma de frijoles y están enfrentados por su parte cóncava en cuyo centro, llamado híleo, penetran las arterias renales y los nervios y salen las venas renales. Están envueltos por tres capas que de afuera hacia adentro son: •

La fascia renal, capa externa de tejido conectivo fibroso que fija al riñón a las estructuras vecinas y con la pared abdominal.

•

La cápsula adiposa, capa media de tejido adiposo que rodea a la cápsula renal, protege al riñón de golpes y traumas. Lo mantiene adherido a la cavidad abdominal.

•

La cápsula renal, capa interna, es una membrana fibrosa transparente y lisa. Sirve para aislar al riñón de posibles infecciones.

Corpúsculo renal: Tiene dos componentes, un ovillo de capilares, el glomérulo, rodeado por una capa epitelial de doble pared, la cápsula de Bowman o cápsula glomerular.

El plasma sanguíneo es filtrado a través de la pared capilar glomerular y su capa podocítica adherente para formar un ultrafiltrado que permanece dentro del espacio urinario del corpúsculo y sale de este por el túbulo contorneado proximal. El agua y muchos solutos se filtran desde el plasma sanguíneo al espacio capsular. Las proteínas plasmáticas de alto peso molecular y los elementos formes de la sangre normalmente no se filtran. 2.

Túbulo renal: Presenta tres segmentos principales: a) Túbulo contorneado proximal: Es el más largo, está revestido con epitelio cúbico simple, el cual presenta microvellosidades (llamado también borde en cepillo).

Los riñones llevan en su borde superior un órgano en forma de capucha, son las cápsulas suprarrenales, glándulas endocrinas que nada tiene que ver con la excreción.

b) Asa de Henle: Estructura tubular con una parte delgada y una gruesa, tiene la forma de U generalmente la mayor parte del asa delgada es descendente y la mayor parte del asa gruesa es ascendente.

Estructura interna: Al realizar un corte longitudinal a cada riñón se aprecian las siguientes zonas:

51

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2.

c) Túbulo contorneado distal: Con epitelio cúbico simple sin microvellosidades, desembocan en los tubos colectores que esta formado también por epitelio simple cúbico.

La reabsorción tubular permite que el organismo retenga la mayor parte de los nutrientes. Ocurre por dos mecanismos:

Aparato yuxtaglomerular: Es una estructura renal formada por el contacto entre una parte del túbulo contorneado distal y una arteriola aferente. Se va a encargar de secretar la hormona renina. En él distinguimos tres tipos células: a)

b)

c)

Reabsorción: Se realiza en los tubos nefronales en forma activa y pasiva. Intervienen las hormonas aldosterona y la antidiurética.

Células yuxtaglomerulares: Sintetizan, almacenan y liberan los granos de renina (interviene indirectamente en la elevación de la presión arterial. Son células diferenciadas que pertenece al endotelio de la arteriola aferente.

•

Transporte activo: Ocurre sin gasto de energía. Ejemplo H20 y la úrea.

•

Transporte pasivo: Cuando hay gasto de energía. Ejemplo la + + ++ glucosa, aminoácidos, Na , K , Ca , etc.

La reabsorción se realiza de la siguiente manera:

Células de la mácula densa: Células diferenciadas pertenecientes al epitelio que reviste el túbulo contorneado distal. Son células cúbicas altas y amontonadas que dejan unos espacios intercelulares amplios que permiten el contacto directo de la orina con la membrana basal. Estas células son sensibles a los cambios de concentración de ClNa en el líquido de la luz del túbulo. Células mesangiales: Son células dendríticas que ocupan el espacio limitado por la arteriola aferente, mácula densa, arteriola eferente y el polo vascular del corpúsculo de Malpigui. Presentan capacidad fagocítica, siendo ésta su única función.

a)

Túbulo contorneado proximal: 65% de H20, 100% de glucosa y + aminoácidos, Na , Cl , y HCO3

b)

Asa de Henle: 15% de H20 rama descendente, rama ascendente Na+

c)

Túbulo contorneado distal: 10% de agua, también Na , K , Cl , y + HCO3 . La aldosterona interviene en la reabsorción del Na . Por transporte pasivo Cl .

d)

Conducto colector: 9% de agua por efecto de la hormona antidiurética.

+

+

-

B. Secreción: Es la eliminación de los metabolitos (orina) a lo largo de los tubos nefronales, se elimina al día 1.5 litros de orina, que es de color amarillo claro debido al urocromo, con un pH aproximadamente = 6 y contiene ácido úrico, urea, creatinina, cetoácidos, cloruros, hidrógeno, potasio, sodio, calcio, fósforo, etc.

La renina actúa sobre el angiotensinógeno hepático que se convierte en angiotensina I y ésta en angiotensina II (un potente vasoconstrictor). Además el aparato yuxtaglomerular produce la hormona eritropoyetina que estimula la formación de glóbulos rojos. Fisiología de la formación de la orina: La formación de la orina comprende tres procesos principales: filtración, reabsorción y secreción.

Vías urinarias:

1.

•

Cálices: Tienen la forma de pequeños tubos membranosos, llamados cálices menores, Existen 9 en promedio por riñón, se reúnen sí para formar conductos colectores más voluminosos llamados cálices mayores, existiendo por lo común tres cálices mayores. Los cálices tienen como función recepcionar la orina de las pirámides de Malpighi.

•

Pelvis Renal: Es un receptáculo aplanado de adelante hacia atrás, que tiene por función recepcionar y drenar la orina hacia los uréteres.

Filtración: Es el paso del plasma sanguíneo del glomérulo de Malpighi hacia la cápsula de Bowman. Reabsorción: Se realiza en los tubos nefronales en forma activa y pasiva. Intervienen las hormonas aldosterona a nivel del túbulo + contorneado distal para la reabsorción de Na y la antidiurética a nivel del tubo colector para la reabsorción de H 2O.

52

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•

Uréteres: Son dos conductos cilíndricos y delgados, nacen en la pelvis renal; posee dos capas de músculo liso que le permiten movimientos peristálticos. Los uréteres terminan en la cara postero-lateral de la vejiga urinaria.

•

Vejiga Urinaria: Es un órgano muscular hueco que se comunica con la uretra, tiene como función almacenar la orina y permitir su expulsión (micción).

•

Uretra: Es un conducto fibromuscular que sirve para dar paso a la orina desde la vejiga urinaria hasta el exterior.

•

Centro nervioso: Es la región del sistema nervioso central, donde se realiza la transformación o transducción del impulso nervioso en sensación.

El conjunto de órganos que componen el sistema sensorial del cuerpo están formados por la vista, el oído, el tacto, el olfato y el gusto. En general los elementos que nos permiten sentir o percibir la información del medio, son los receptores. Estímulo: Es una energía de cualquier tipo: eléctrica, mecánica, química o radiante. La función de un órgano sensorial es transformar la energía del estímulo recibido en un impulso nervioso, constituyente del lenguaje común en el sistema nervioso.

Excreción en los vegetales

Clases de receptores:

La excreción en los vegetales se conoce mejor como la transpiración, función por la cual las plantas eliminan el exceso de agua absorbida por las raíces en forma de vapor de agua. La mayor parte de la pérdida de agua tiene lugar a través de los estomas de las hojas.

a.

TEMA 10

Por su localización pueden ser: •

Exterorreceptores: Se encuentran sobre o cerca de la superficie del cuerpo y proporcionan información sobre el ambiente externo.

•

Interorreceptores: Están situados en los vasos sanguíneos y en las vísceras y proporcionan información sobre el ambiente interno.

•

Propioceptores: Se encuentran en los músculos, tendones, articulaciones y el oído interno. Proporcionan información sobre la posición y el movimiento del cuerpo.

SISTEMA SENSORIAL

b. Por el tipo de estímulo: El sistema sensorial esta constituido por órganos que se caracterizan por presentar receptores sensoriales encargados de captar estímulos externos e internos y transformarlos en impulsos nerviosos, estos son conducidos al sistema nervioso central para su interpretación.

•

Mecanorreceptores: Detectan la deformación física del receptor mismo, los estímulos detectados de esta manera son los relacionados con el tacto, la presión, la vibración, la propiocepción, la audición, el equilibrio y la presión arterial.

•

Termorreceptores: Detectan cambios en la temperatura, captan el frío y calor.

•

Nociceptores: Detectan el dolor, captan estímulos del daño tisular, físico o químico.

Elementos del sistema sensorial

•

Fotorreceptores: Detectan la luz que llega a la retina del ojo.

•

•

Quimiorreceptores: Detectan las sustancias químicas en la boca (gusto), nariz (olfato) y líquidos orgánicos. Se incluye a los órganos viscerales sensibles al CO2 y O2 como en la pared de los vasos.

Sentidos: Se han desarrollado en los seres vivos como los instrumentos que le sirven para poder tener una relación o una interacción con el resto del universo que los rodea. El propósito fundamental de los órganos de los sentidos es recabar información acerca del medio circundante. Así, por ejemplo, es necesario ver que hay alrededor de uno para evitar cualquier peligro.

•

Receptor sensorial: Es la estructura que capta un estímulo y lo transforma en impulso nervioso. Vía nerviosa aferente: Conduce el impulso nervioso desde el receptor sensorial hacia el sistema nervioso central.

53

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1. SENSACIONES CUTÁNEAS

adaptan rápidamente. Están situados en los tejidos subcutáneos y algunas vísceras como el páncreas y la vejiga urinaria.

Son las sensaciones táctiles (tacto, presión, vibración), térmicas (frío y calor) y dolorosas. Los receptores cutáneos están distribuidos por la superficie del cuerpo de tal forma que en algunas regiones existe una gran diversidad de ellos, mientras que en otras poseen unos pocos.

c)

Vibración: Las sensaciones vibratorias son consecuencia de señales sensitivas rápidamente repetitivas captadas por los corpúsculos de Meissner (detectan las vibraciones de baja frecuencia) y los corpúsculos de Pacini (detectan las vibraciones de alta frecuencia).

d)

Picor y cosquillas: Los receptores para el picor (inflamación local) son las terminaciones nerviosas libres y al parecer también en la sensación de cosquillas, esta rara sensación es la única que una persona no puede ser capaz de despertar por si misma, sino, únicamente cuando una persona es tocada por otra distinta.

A. Sensaciones táctiles: Se dividen en las de tacto, presión, vibración picor y cosquillas. Todas ellas son detectadas por los mecanorreceptores. a)

Tacto: Se divide en tacto protopático o “burdo” que consiste en la capacidad para percibir que algo está tocando la piel, aunque sin que pueda determinarse su localización exacta ni la forma, tamaño o textura del objeto y tacto discriminativo o “fino”, que es la capacidad para reconocer con exactitud que punto de la piel está siendo tocada.

B. Sensaciones térmicas: Son las de calor y frío, los termorreceptores son terminaciones nerviosas libres, los cuales son más numerosos en las manos y en la cara que en cualquier otra parte del cuerpo.

Las sensaciones de tacto suelen producirse por estimulación de los receptores táctiles de la piel o de los tejidos inmediatamente subcutáneos que son los siguientes: o

o

o

o

b)

C. Sensaciones dolorosas: Los receptores del dolor llamados nociceptores son terminaciones nerviosas libres, que se encuentran en casi todos los tejidos. Responden a cualquier tipo de estímulo que sea lo suficientemente agresivo como para provocar una lesión del tejido.

Corpúsculos de Meissner: Son receptores para el tacto discriminativo, los corpúsculos del tacto son muy abundante en la punta de los dedos, las palmas de las manos y las plantas de los pies. También abundan en los párpados, la punta de la lengua, los labios, los pezones, el clítoris y el extremo del pene.

2.

SENSACIONES OLFATORIAS El olfato: Es un sentido químico, es decir, los receptores olfatorios responden a estímulos químicos, las sustancias estimulan los receptores cuando están en estado gaseoso. El órgano encargado del olfato es la nariz, donde se ubica la mucosa olfatoria en donde se encuentran los receptores sensoriales.

Plexos peritriquiales: Son de adaptación rápida, detectan los movimientos sobre la superficie del cuerpo cuando se produce el desplazamiento de los pelos, se encuentran alrededor de los folículos pilosos, son dendritas que se estimulan por el movimiento del tallo del pelo.

Mucosa olfatoria: La membrana olfatoria se encuentra localizada en la parte superior de las fosas nasales. En su parte media o interna se pliega sobre la superficie del tabique y en su parte lateral se pliega sobre el cornete superior.

Discos de Merkel: son de adaptación lenta, intervienen en la percepción del tacto discriminativo, se localizan en zonas similares a la de los corpúsculos del tacto.

La mucosa olfatoria está constituida por epitelio olfatorio y lámina propia de tejido conjuntivo.

Corpúsculos de Ruffini: Son de adaptación lenta, se encuentran en la profundidad de la dermis y en tejidos más profundos del organismo. Detectan sensaciones táctiles fuertes y continuas.

a)

Presión: Es una sensación mantenida que se percibe sobre un área mayor que el tacto. Los receptores son los corpúsculos de Vater Pacini, terminaciones nerviosas y corpúsculos de Ruffini, se

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El epitelio olfatorio: Formado por tres tipos de células epiteliales: olfatorias (receptores), de sostén basales. • Células olfatorias: Son neuronas sensoriales bipolares. Cada célula tiene una sola dendrita que presenta de 6 a 8 cilios, que se proyectan dentro de una capa de moco que cubre el epitelio. Se calcula que hay más de 100 millones de células olfatorias en la mucosa olfatoria. Son las únicas neuronas que si se reproducen.

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•

Células de sostén: Las células de sostén separan a las células olfatorias, la superficie de las células de sostén presentan microvellosidades que se proyectan en la capa de moco que recubre al epitelio.

•

Células basales: Están confinadas a la parte basal, son pequeñas, redondeadas o cónicas, originan nuevas células de sostén.

•

Papilas filiformes: Tienen forma de aguja, rara vez presentan botones gustativos. Se localizan en la parte central de la lengua.

Botones gustativos: Son estructuras ovoides que se encuentran en el interior de las papilas linguales. Cada botón gustativo está formado por tres tipos de células epiteliales:

Lámina propia: A base de tejido conectivo, aquí se localizan las glándulas de Bowman, las cuales elaboran moco. El moco es una secreción que humedece la superficie del epitelio olfatorio y es disolvente de las sustancias aromáticas.

a)

Células de sostén: Forman una cápsula en cuyo interior existen alrededor de 20 células receptoras del gusto, tienen función tanto de aislamiento como secretoria, se cree que secretan la sustancia que baña a las microvellosidades en el poro gustativo.

Fisiología olfatoria: La olfación se produce al reaccionar químicamente los cilios de los receptores olfatorios con las partículas disueltas en el moco que los circunda. Esta reacción genera impulsos nerviosos que viajan a través de los axones no mielinizados de los receptores olfatorios, que se unen para formar los nervios olfatorios (I par craneal) que pasan por los múltiples agujeros de la lámina cribiforme del hueso etmoides y llegan al bulbo olfatorio donde hacen sinapsis con la segunda neurona cuyos axones constituyen la cintilla olfatoria, para terminar finalmente en la corteza olfatoria del lóbulo temporal.

b)

Células basales: Se localizan en la base del botón gustativo, producen células de sostén.

c)

Células gustativas: Constituyen los receptores gustativos. El ápice de cada célula gustativa está modificado en microvellosidades, las cuales incrementan la superficie receptora y se proyectan en una abertura, el poro gustativo. Las microvellosidades entran en contacto con los estímulos gustativos a través del poro gustativo.

El olfato es el único sentido que no pasa por el tálamo directamente, se va directamente a la corteza cerebral.

Fisiología del gusto: Las microvellosidades de las células gustativas se ponen en contacto con la sustancia química disuelta en la saliva, ésta célula genera impulsos nerviosos los cuales se transmiten a las terminaciones nerviosas. En la base las células receptoras establecen sinapsis con las dendritas de fibras nerviosas sensitivas que son los pares craneales VII (facial), IX (glosofaríngeo) y X (vago). Los impulsos gustativos son transportados por estos pares craneales desde los botones gustativos al bulbo raquídeo.

b)

SENSACIONES GUSTATIVAS El gusto: Los órganos del sentido del gusto (sabor) se limitan a la cavidad bucal, el órgano sensorial del sabor es el botón gustativo, que se encuentra en las papilas linguales que se distribuyen generalmente en el dorso de la lengua. El gusto es un sentido químico que requiere la previa disolución de las sustancias que lo estimulan.

Existen 4 sabores básicos o primarios: dulce, salado, ácido y amargo. El sabor dulce y salado es captado principalmente en la punta de la lengua, el sabor ácido a los lados y el sabor amargo en la base de la lengua. Cualquier sabor que percibamos resulta de la combinación de los cuatro sabores primarios. En el ser humano existen aproximadamente 10000 botones gustativos.

Papilas linguales: Son elevaciones del epitelio de la parte dorsal de la lengua que le dan el aspecto rugoso, además se encuentran también en la faringe, paladar y epiglotis, en su interior se encuentran los botones gustativos que son de tres tipos:

SENSACIONES AUDITIVAS •

•

Papilas caliciformes: Son las de mayor tamaño, son circulares y se disponen formando una “V” invertida en la porción posterior de la lengua, se encuentran en número de 8-12. Contienen abundantes botones gustativos.

El oído: Es el órgano responsable no sólo de la audición sino también del equilibrio, se divide en tres regiones principales: 1.

Papilas fungiformes: Son elevaciones parecidas a hongos que se encuentran en la punta y los lados de la lengua, cada papila posee hasta 5 botones gustativos.

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Oído externo: Recoge las ondas sonoras y las conduce hacia el interior del oído. Está constituido por:

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2.

•

Pabellón auditivo (oreja): Cartílago elástico en forma de trompeta recubierta por una gruesa capa de piel. Debido a su forma orienta las ondas sonoras hacia el conducto auditivo externo.

•

Conducto auditivo externo: Comprendido entre el pabellón auricular y el tímpano. Es una estructura, que se aloja en el hueso temporal. Sus paredes consisten en tejido óseo recubierto por cartílago y a su vez está cubierto por una capa delgada y muy sensible de piel. Cerca de la abertura exterior posee pelos delgados y las glándulas ceruminosas, que secretan el cerumen o “cerilla” del oído. La combinación de los pelos y el cerumen evita que cuerpos extraños pasen al interior del oído.

Oído medio: Llamada también cavidad timpánica o antro timpánico, está llena de aire y se localiza en el interior del hueso temporal, está recubierta por epitelio simple plano. Está separado del oído externo por el tímpano, y del interno por una lámina ósea delgada que incluye dos pequeñas aberturas: la ventana vestibular (ventana oval) y la ventana coclear (ventana redonda).

B.

•

Los conductos semicirculares óseos, que se abren hacia el vestíbulo en su región posterior. Cada canal presenta en uno de sus extremos, una dilatación llamada ampolla, que presentan los receptores para el equilibrio dinámico.

•

El vestíbulo, que es la cavidad central, localizado en la región media de la cavidad timpánica. Contiene a la ventana oval y ventana redonda, además los receptores para el equilibrio.

•

La cóclea (caracol), es un tubo helicoidal que describe generalmente dos vueltas y media, se comunica con el vestíbulo en la porción anterior, contiene los receptores para la audición.

Laberinto membranoso: Localizado en el interior del laberinto membranoso, adaptándose a los contornos de este. Contiene un líquido llamado endolinfa, químicamente similar al líquido intracelular. Presenta las siguientes estructuras:

El oído medio se comunica con la nasofaringe a través de la trompa de Eustaquio. El oído medio presenta las siguientes estructuras:

3.

•

Membrana timpánica o tímpano: Tiene un diámetro aproximado de 1 cm, las ondas sonoras inciden sobre esta membrana y junto con los huesecillos auditivos amplían hasta en 90 veces la onda sonora. Esta situada entre el oído auditivo externo y el oído medio.

•

Huesecillos: Son tres en cada oído medio: martillo, yunque y estribo, que forman una cadena continua. El mango del martillo está adosado a la cara interna de la membrana timpánica. Su cabeza se articula con el cuerpo del yunque, que a su vez hace lo propio con el estribo. La base del estribo encaja en la ventana oval.

•

Trompa de Eustaquio: Conducto que comunica el oído medio con la nasofaringe. Su función es equilibrar la presión de ambos lados de la membrana timpánica.

Utrículo y Sáculo: Constituyen el laberinto membranoso del vestíbulo, El utrículo es una vesícula que ocupa la parte superior del vestíbulo, y el sáculo se encuentra por debajo de éste. En sus paredes se encuentran unas manchas llamadas máculas, que constituyen los receptores del equilibrio estático.

•

Conductos semicirculares membranosos: Salen del utrículo y están contenidos en los canales semicirculares óseos. Presenta en uno de sus extremos una dilatación llamada ampolla en cuyo interior está la cresta ampular o acústica, formado por epitelio neurosensorial para el equilibrio dinámico.

•

Conducto coclear: Formado por el conducto coclear que se continúa con el sáculo. Se localiza dentro del caracol óseo siguiendo sus contornos. Aquí se encuentra el órgano de Corti. Órgano de Corti: Esta localizado sobre la membrana basilar. Está formado por células de sostén, células pilosas y membrana tectoria. Las células pilosas son los receptores auditivos que poseen en su superficie libre, estereocilios. La membrana tectoria es delgada, flexible y gelatinosa, a ella se encuentran unidos firmemente los estereocilios. El órgano de Corti se encarga de la audición.

Oído interno: Conocido también como laberinto, se encuentra en el espesor del peñasco del hueso temporal. Contiene dos sistemas de conductos o cavidades: A.

•

Laberinto óseo: Contiene un líquido llamado perilinfa químicamente similar al líquido cefalorraquídeo. En el interior de este laberinto se encuentra el laberinto membranoso. Se divide en tres áreas:

Fisiología de la audición: Las ondas sonoras (vibraciones de moléculas de aire) son recogidas por el pabellón de la oreja y dirigidas hacia el conducto auditivo externo. Al

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llegar a la membrana timpánica, ésta inicia una vibración que mueve la cadena de huesecillos del oído medio. De esta forma las vibraciones son amplificadas y transmitidas hasta la ventana oval, donde el estribo se desplaza adelante y atrás. A continuación la vibración recorre las cámaras del caracol, y el movimiento de la endolinfa estimula los receptores del órgano de Corti, los cuales convierten el movimiento en impulsos eléctricos. El impulso nervioso así originado es transmitido por la rama coclear del nervio auditivo (VIII par) hasta los centros de la audición, localizados en los lóbulos temporales de la corteza cerebral. Fisiología del equilibrio: Los órganos receptores son las máculas localizadas en el utrículo y sáculo y las cretas ampulares localizadas en las ampollas de los conductos semicirculares. Existen dos tipos de equilibrio: a)

Equilibrio estático: Consiste en el mantenim iento de la postura del cuerpo (sobre todo de la cabeza) en relación a la fuerza de la gravedad, los órganos receptores son las máculas.

b)

Equilibrio dinámico: Consiste en el mantenimiento de la posición del cuerpo (sobre todo la cabeza) en respuesta a movimientos bruscos como rotación, aceleración o desaceleración. Los órganos receptores son las crestas ampulares.

•

a)

Córnea: Es la “ventana del ojo”, es transparente y avascular, se ubica en la parte anterior del globo ocular, cubre la sexta parte anterior del ojo, se une a la esclerótica mediante el limbo. Permite el paso de los rayos luminosos.

b)

Esclerótica: Cubierta de tejido conjuntivo denso, que cubre todo el globo ocular excepto la zona córnea. La esclerótica da forma al globo ocular, lo hace más rígido y protege sus partes internas. Su superficie posterior está atravesada por el agujero óptico que rodea al nervio óptico (II par).

Túnica vascular: Es la capa media del globo, es una membrana oscura. Está constituida por tres porciones: a)

Cuando la luz es escasa, las fibras nerviosas simpáticas estimulan a los músculos lisos radiales del iris (dilatadores de la pupila) para que se contraigan y aumenten el tamaño de la pupila (midriasis).

En conjunto los órganos receptores del equilibrio, reciben el nombre de aparato vestibular, formado por el sáculo, el utrículo y los conductos semicirculares membranosos.

b)

El Cuerpo ciliar: Es la porción anterior de la túnica vascular, la coroides se convierte en cuerpo ciliar, que es una porción engrosada que está formada por los procesos ciliares y el músculo ciliar. Los procesos ciliares son pliegues situados en la superficie interna del cuerpo ciliar, donde las células epiteliales secretan el humor acuoso. El músculo ciliar es una banda circular de músculo liso que altera la forma del cristalino para adaptarlo a la visión lejana o cercana.

c)

La coroides: Es muy vascularizada, se sitúa entre la esclerótica y la retina, limita en su parte anterior con el cuerpo ciliar. Está constituido por tejido conectivo laxo con abundantes vasos sanguíneos y células pigmentarias. Se encarga de irrigar a la retina y la esclerótica.

SENSACIONES VISUALES El Globo ocular (ojo): Aunque el globo ocular es denominado a menudo el órgano de la visión, en realidad, el órgano que efectúa el proceso de la visión es el cerebro; la función del globo ocular es traducir las vibraciones eletromagnéticas de la luz (fotorreceptores), en un determinado tipo de impulsos nerviosos que se transmiten al cerebro a través del nervio óptico (II par). El globo ocular se ubica en las cavidades orbitarias de la cara. Está protegido por los párpados y su superficie externa es lubricada por las lágrimas, el movimiento del globo ocular es gracias a la acción de seis músculos. •

Estructura: Se compone de tres túnicas concéntricas, que de afuera hacia adentro son: túnica fibrosa, túnica vascular y túnica nerviosa, las cuales contienen y mantienen a los medios refringentes. •

El Iris: Es la porción coloreada del glóbulo ocular. Está suspendido entre la córnea y el cristalino y unido a los procesos ciliares por su borde externo. Está formado por fibras musculares radiales y circulares. El agujero central del iris es la pupila, La función principal del iris es regular la cantidad de luz que penetra en la cavidad posterior del ojo a través de la pupila.

Túnica nerviosa: Es la retina, capa más interna del globo ocular. La retina es la única parte del cuerpo donde pueden verse directamente los vasos sanguíneos, lo que permite su exploración en situaciones patológicas. Los rayos de luz que llegan al ojo pasan a través de los medios de refracción (córnea, cristalino, humor acuoso y humor vítreo) antes de alcanzar las células visuales receptoras (conos y bastones) de la retina los medios de refracción ayudan a enfocar la imagen sobre la retina.

Túnica fibrosa: Es la capa externa del globo ocular, es gruesa y resistente. Está formada por dos partes, la córnea y la esclerótica.

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b)

La retina es una capa compleja compuesta por epitelio pigmentario (porción no visual) y una porción nerviosa (porción visual). o

El epitelio pigmentario: Es una capa de células epiteliales que contienen melanina y que se encuentran entre la coroides y la porción nerviosa de la retina. El desprendimiento de la retina es en esencia una separación de esta capa de las demás capas retinianas.

Los conos se encuentran de forma más densa en la fóvea central, una pequeña depresión en el centro de la mácula lútea o retiniana, esta mácula es el centro exacto de la porción posterior de la retina en el eje visual del ojo.

La melanina de la coroides y del epitelio pigmentario absorbe los rayos luminosos dispersos, lo que impide la reflexión y la diseminación de la luz dentro del globo ocular, con ello se garantiza que la imagen proyectada sobre la retina desde la córnea y el cristalino permanezca nítida y clara. o

La fóvea es el área donde la visión es más nítida, debido a su alta densidad en conos. En la fóvea y la mácula no hay bastones, cuyo número va aumentando hacia la periferia de la retina.

La porción nerviosa: Está formada por múltiples capas que procesan ampliamente la información visual antes de transmitir los impulsos nerviosos hacia el tálamo y de ahí a la corteza visual. Tres capas distintas de neuronas retinianas están separadas por dos zonas en la que establecen los contactos sinápticos: las capas sinápticas interna y externa. Las tres capas de neuronas retinianas denominadas según el orden en que procesan los impulsos visuales aferentes son: 1.

Capa de fotorreceptores: especializados en transformar los rayos luminosos en potenciales receptores. Los 2 tipos de fotorreceptores son los bastones y conos llamados así por la forma de sus segmentos más externos que anidan entre las extensiones digitiformes de las células del epitelio pigmentario. Cada retina tiene alrededor de 6 millones de conos y 120 millones de bastones. a)

Conos: Proporciona la visión del color y la agudeza visual (nitidez de la visión), en condiciones de luz intensa, a la luz de la luna no podemos ver los colores porque sólo funcionan los bastones.

2.

Capa de células bipolares. Desde los fotorreceptores la información llega a las células bipolares.

3.

Capa de células ganglionares. Que llevan el impulso nervioso en dirección a la papila óptica y salen del globo ocular formando el nervio óptico. La papila óptica se conoce también como mancha ciega ya que carece de conos y bastones.

Medios refringentes: 1.

Córnea: Es transparente, la superficie de la cornea es convexa, los cambios de convexidad afectan la refracción y la claridad de la imagen.

2.

Cavidad Anterior. Es el espacio situado por delante del cristalino y se subdivide en una cámara anterior situada por detrás de la cornea y delante del iris y una cámara posterior situada por detrás del iris y delante de los ligamentos suspensorios del cristalino. La cavidad anterior está ocupada por un líquido acuoso, el humor acuoso, secretado por los procesos ciliares. Tras su formación, el líquido fluye hacia la cámara posterior y luego pasa a través de la pupila y alcanza la cámara anterior. El humor acuoso se encarga de la nutrición del cristalino y córnea, el humor acuoso es sustituido por completo cada 90 minutos.

3.

Cavidad vítrea (cavidad posterior): Se encuentra entre el cristalino y la retina. Está ocupada por el humor o cuerpo vítreo que está compuesto de un gel de agua, una malla de fibras de colágeno y ácido hialurónico. El humor vítreo ayuda a evitar el colapso del globo ocular y sostiene a la retina contra las porciones internos del globo ocular, el humor vítreo a diferencia del acuoso no se sustituye continuamente, se forma durante la vida embrionaria y permanece inalterado desde entonces.

Bastones: Para la visión en blanco y negro en condiciones de luz escasa (oscuridad). También nos permiten discriminar entre distintos grados de luz y sombra y ver las formas y el movimiento. En el mecanismo de la visión nocturna los bastones se sensibilizan gracias a un pigmento, la púrpura visual o rodopsina, sintetizada en su interior. Para la producción de este pigmento es necesario la vitamina A y su deficiencia conduce a la ceguera nocturna. La rodopsina se blanquea por acción de la luz y los bastones deben reconstituirla en la oscuridad, de ahí que una persona que entra en una habitación oscura procedente del exterior con luz de sol, no puede ver hasta que el pigmento no empieza a formarse.

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4.

Cristalino: Situado inmediatamente por detrás de la pupila y el iris, es avascular, está formado por proteínas llamadas cristalinas que se disponen como las capas de una cebolla.

da la forma y sostiene al párpado en el interior de cada placa tarsal existe una fila de glándulas sebáceas llamadas glándulas tarsales, cuya secreción ayuda a evitar que los párpados se adhieran entre si.

Normalmente el cristalino es completamente transparente y esta rodeado por una cápsula clara de tejido conjuntivo y sostenido en su posición por los ligamentos suspensorios. El cristalino proporciona un enfoque fino de los rayos luminosos para que la visión sea nítida. La principal causa de ceguera es la perdida de transparencia del cristalino, que se oscurecen o se hacen menos transparentes debido a cambios en la estructura de las proteínas que lo forman. La córnea, el humor vítreo, el cristalino y el humor acuoso constituyen los medios refractarios a través de los cuales pasa la luz para llegar a la retina.

•

Las pestañas: Son pelos cortos que crecen en los bordes de los párpados, ayudan a proteger a los globos oculares de la penetración de cuerpos extraños, sudor y los rayos solares directos.

•

La conjuntiva: Esta situada detrás de los párpados y esta adosada al globo ocular, es una membrana mucosa protectora fina que se pliega para cubrir la zona de la esclerótica visible.

•

El aparato lagrimal: Es el conjunto de estructuras que producen y secretan las lágrimas. Las lágrimas son un líquido salino que lubrica la parte delantera del ojo cuando los párpados están encerrados y limpia su superficie de las pequeñas partículas de polvo o cualquier otro cuerpo extraño. Además del líquido salino contiene cierta cantidad de moco y una enzima bactericida, la lizosima.

Fisiología de la visión: Los rayos luminosos atraviesan la córnea, la cámara anterior del ojo, el cristalino y la cámara posterior que lo proyectan hacia la retina; esta contiene los receptores luminosos: conos y bastones. Las imagines se enfocan de manera invertida en la retina, sin embargo, la razón por la que no se ve el mundo invertido es que el cerebro aprende en las fases tempranas de la vida coordinar las imagines visuales con las localizaciones exactas de los objetos y, de manera automática, voltea las imagines visuales de arriba hacia abajo.

En general el parpadeo en el ojo humano es un acto reflejo que se produce más o menos cada 6 segundos; pero si el polvo alcanza su superficie y no se elimina por lavado los párpados se cierran con más frecuencia y se produce mayor cantidad de lágrimas. •

Los conos son los receptores encargados de la visión de los colores y de la visión diurna (luz brillante); y los bastones son receptores sensoriales responsables de la visión nocturna, estos fotorreceptores transforman el estímulo luminoso en potenciales receptores y pasan la información a las células bipolares, éstas a su vez se comunican con las células ganglionares que proyectan sus axones al tálamo. Desde el tálamo, las fibras que transmiten los impulsos nerviosos visuales se dirigen a la corteza visual primaria, situada en el lóbulo occipital.

TEMA 11

Las fibras nerviosas de la capa más interna de la retina forman el nervio óptico, que conduce los impulsos nerviosos por las cintillas ópticas, el quiasma óptico y las radiaciones ópticas, hacia el lóbulo occipital del cerebro.

SISTEMA NERVIOSO

Estructuras protectoras del globo ocular: Diversas estructuras que no forman parte del globo ocular contribuyen en su protección, tenemos: •

Las cejas: Localizadas sobre los ojos, también tienen una función protectora, pues absorben o desvían el sudor o la lluvia y evitan que la humedad se introduzca en ellos.

Sistema nervioso humano: Es el conjunto de órganos encargados de relacionar al individuo con el medio externo y controlar el funcionamiento de órganos internos. Tiene como función principal la conducción de los impulsos y la integración de las actividades de las diversas partes del cuerpo; es decir, se encarga de procesar la información captada y de emitir una determinada respuesta para que el organismo actúe como una unidad.

Los párpados: Superior e inferior son pliegues de la piel y tejido glandular que pueden cerrarse gracias a unos músculos y forman sobre el ojo una cubierta protectora contra el exceso de luz o una lesión mecánica, cubren los ojos durante el sueño, dentro de los componentes que forman el párpado, se encuentra la placa tarsal que es un grueso pliegue de tejido conjuntivo que

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Función:

El sistema nervioso, junto con el sistema endocrino, son los sistemas de control de las funciones y mantenimiento de la homeostasis corporal o conservación del medio interno.

-

El sistema nervioso humano presenta la siguiente organización: 1. 2.

Aparte de estas funciones, el cerebro realiza funciones complejas como la memoria, el razonamiento, la voluntad, el juicio, las emociones, los rasgos de la personalidad y la inteligencia.

Sistema nervioso de relación. Sistema nervioso autónomo.

Cuando por cualquier causa los centros motores de un hemisferio se lesionan queda paralizada la mitad del cuerpo opuesta al lado lesionado, ésta parálisis se denomina hemiplejía. Si se lesionan los dos hemisferios cerebrales cuadriplejía.

SISTEMA NERVIOSO DE RELACIÓN Encargado de recibir y procesar información del medio para luego elaborar y emitir respuestas. Es voluntario, está constituido por el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico. 1.

b)

Sistema Nervioso Central (SNC):

•

Cerebro: Es el órgano más voluminoso, complejo e importante del sistema nervioso. Ocupa la mayor parte del cráneo y presenta dos mitades llamados hemisferios cerebrales. Cada hemisferio cerebral se encuentra dividido por surcos o fisuras en 4 lóbulos, cuyos nombres están relacionados con los huesos que lo cubren; frontal, parietal, temporal y occipital.

•

Hipotálamo: Estructura nerviosa formada por varios núcleos que se localizan debajo del tálamo. Función: -

Su superficie está formada por una capa de sustancia gris que recibe el nombre de corteza cerebral en la que hay miles de millones de neuronas. Por debajo de la corteza se encuentra la corteza blanca formada por axones mielinizados que se extienden en tres direcciones principales dando lugar a tres tipos de fibras:

•

Tálamos: Son dos masas ovoides de sustancia gris localizada a ambos lados del tercer ventrículo. Función: Es la estación de relevo para todos los impulsos sensitivos, excepto los olfatorios.

A. Encéfalo: El encéfalo es el centro donde se registran las sensaciones, se relacionan unas con otras, se toman decisiones y se ordena la acción, también es el centro del intelecto, las emociones, la conducta y la memoria; está comprendido por:

•

Diencéfalo: Se localiza en la parte central e inferior del cerebro, está constituido por los tálamos y el hipotálamo. •

Está constituido por el encéfalo y la medula espinal.

a)

Sensitiva: Recibe e interpreta los impulsos sensitivos. Motora: Controla el movimiento muscular.

c)

De asociación, conectan dos zonas de la corteza cerebral de un mismo hemisferio. Comisurales, conectan dos zonas de la corteza cerebral; pero de diferentes hemisferios. De proyección, conectan las zonas de la corteza cerebral con otros centros nerviosos, constituyen las vías ascendentes y descendentes que conducen los impulsos.

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Controla el sistema endocrino. Regula la temperatura corporal. Regula la ingesta de alimentos mediante los centros del hambre y saciedad. Regula la ingesta de líquidos mediante el centro de la sed. Es uno de los centros de regulación del sueño y vigilia. Aquí se encuentran los centros para el placer y el apetito sexual.

Cerebelo: Ocupa la porción inferior y posterior de la cavidad craneana y presenta una zona central estrecha que recibe el nombre de vermis y los lóbulos laterales llamados hemisferios cerebelosos. La superficie del cerebelo llamado corteza cerebelosa está formada por sustancia gris y, por debajo de ella se encuentran los fascículos de sustancia blanca que se disponen de forma parecida a las ramas de un árbol (árbol de la vida).

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tubérculos cuadrigéminos (cuatro) que son intermediarios subcorticales de la visión y audición.

En la profundidad de la sustancia blanca existen masas de sustancia gris, los núcleos cerebelosos de donde salen fibras que llevan la información fuera del cerebelo hacia otras zonas del sistema cerebeloso. El cerebelo está unido al tronco del encéfalo por tres pares de haces de fibras, llamados pedúnculos cerebelosos: el inferior con el bulbo raquídeo, el medio con la protuberancia anular y el superior con el mesencéfalo (constituido por los lóbulos ópticos).

B. Médula espinal: Es un cordón nervioso protegido por la columna vertebral, se extiende desde la primera vértebra cervical (C1) hasta la 1ra o 2da vértebra lumbar (L1–L2).

Función: a) d)

Regula la postura corporal en reposo y durante la marcha (equilibrio). Conjuntamente con la corteza cerebral coordina la actividad muscular. A través del cerebelo se realizan movimientos precisos y rápidos.

Presenta un engrosamiento cervical y otro lumbar (que dan origen a los nervios de las extremidades). La porción terminal la constituye el cono medular, del cual emerge el Filum terminale. Por otra parte algunos nervios de la parte inferior constituyen la cola de caballo.

Tronco cerebral: Llamado también tallo cerebral, comunica la médula espinal con el cerebro y el cerebelo. Está ubicado en la fosa posterior del cráneo, pasa por el foramen magno del occipital y termina a nivel del atlas. Comprende tres estructuras: •

Anatomía externa: Presenta cuatro caras (anterior, posterior y dos laterales), dos surcos que dividen a la médula en mitad derecha y mitad izquierda y 31 pares de nervios raquídeos o espinales que emergen a cada lado de la médula espinal.

b) Bulbo raquídeo (médula oblonga): Tiene la forma de un cono truncado, es continuo con la parte superior de la médula espinal.

Anatomía interna: •

Sustancia gris: Ocupa la parte central, tiene una disposición que al corte transversal se asemeja a una letra H. Rodea al conducto del epéndimo. Presenta: astas anteriores (motoras), astas posteriores (sensitivas), astas laterales (vegetativas) y la comisura gris.

•

Sustancia blanca: Es periférica, rodea a la sustancia gris. Se divide en cordones anteriores, laterales y posteriores.

Función: -

•

Vía de conducción ascendente (sensitiva) y descendente (motora). Centro de los reflejos vitales: cardiaco, respiratorio y vasoconstrictor. Por ello las lesiones en la base del cráneo al afectar el tronco cerebral pueden ser mortales. Coordina la deglución, tos, vómitos y estornudo. Coordina la regulación de los estados de conciencia y vigilia.

Función:

Protuberancia anular (puente de Varolio): Es un grueso paquete de fibras que transportan los impulsos desde un lado del cerebelo hasta el otro y hasta los principales centros cerebrales. Función: Vía de conducción sensitiva y motora.

•

Mesencéfalo: Se encuentra entre la protuberancia anular y el diencéfalo. En su cara anterior presenta los pedúnculos cerebrales (2 cordones nerviosos) que unen la corteza cerebral con la médula espinal. En su cara posterior presenta a los

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•

Vía de conducción: Ascendente (impulsos sensitivos) y descendente (impulsos motores).

•

Centro de actos reflejos: o

Acto reflejo: Respuesta inmediata de un órgano efector (músculo o glándula), de manera involuntaria ante un estímulo.

o

Arco reflejo: Circuito nervioso formado por: Un órgano receptor, Una neurona aferente o sensitiva, Una neurona intercalar o asociativa, Una neurona eferente o motora y Un órgano efector.

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Cubiertas y protección del Sistema Nervioso Central

Cada nervio espinal o raquídeo se une en dos puntos distintos a la médula espinal: tiene una raíz posterior y una raíz anterior. Las raíces posterior y anterior se unen para formar el nervio raquídeo. Como la raíz posterior contiene fibras sensitivas y la raíz anterior contiene fibras motoras, un nervio raquídeo es un nervio mixto al menos en su origen.

La médula espinal y el encéfalo están cubiertas por envolturas continuas llamadas meninges que presentan las siguientes capas: a) b)

c)

Duramadre (paquimeninge): Es externa y está constituida por tejido conectivo denso. Envuelve íntimamente a los órganos. Presenta vasos sanguíneos.

Distribución: Se distribuyen en: 8 pares de nervios cervicales, 12 pares de nervios dorsales, 5 pares de nervios lumbares, 5 pares de nervios sacros, 1 par de nervios coccígeos. Estos nervios salen del conducto raquídeo por los agujeros de conjunción.

Aracnoides (leptomeninge): Es intermedia y está constituida por mesotelio y tejido conectivo. No tiene vasos sanguíneos. El aracnoides está unida a la piamadre por una red de trabéculas y entre ambas se ubica el espacio subaracnoideo, en el cual circula el líquido cefalorraquídeo.

B. Nervios craneales: Son 12 pares, los números romanos indican el orden en que salen del encéfalo en sentido antero-posterior, los nombres hacen referencia a su distribución o función. Algunos pares craneales sólo contienen fibras sensitivas por lo que se les denomina nervios sensitivos, el resto contienen tanto fibras motores como sensitivas por lo que se denominan nervios mixtos, aunque algunos de ellos son predominantemente motores.

Piamadre (leptomeninge): Es interna y está constituida por tejido conectivo. Es vascularizada, la piamadre envuelve íntimamente a la médula espinal y el encéfalo.

Liquido cefalorraquídeo (LCR): Es un líquido incoloro que se forma mayormente en los plexos coroideos de los ventrículos, intervienen también las células ependimarias del III y IV ventrículo y del conducto ependimario de la médula espinal. En condiciones normales es cristalino, transparente incoloro e inodoro. Diariamente se secretan 500 ml. de LCR, por lo que este se recambia tres veces al día. Está constituido por: glucosa, proteínas, ácido láctico, úrea, y sales minerales, también contiene algunos linfocitos. Protege al encéfalo y a la médula espinal. 2.

Par craneal I II III IV

Sistema Nervioso Periférico (SNP): Es el conjunto de nervios y ganglios que se encuentran fuera del sistema nervioso central. •

Nervio: Es el conjunto de axones que van a formar un tronco nervioso, pueden ser: motores o sensitivos y mielinizados o no mielinizados.

•

Ganglio: Es aquel en donde se encuentran los cuerpos celulares de las neuronas sensitivas de la raíz posterior (dorsal).

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Olfatorio Óptico Motor ocular común Patético o troclear

Tipo Sensitivo Sensitivo

Función Olfato Visión

Motor

Motilidad del globo ocular

Motor

Motilidad del globo ocular

V

Trigémino

Mixto

1. Rama motora: Masticación. 2. Rama sensitiva: Sensibilidad de la cara.

VI

Motor ocular externo

Motor

Motilidad del globo ocular

VII

Facial

Mixto

VIII

Auditivo

IX

Glosofaríngeo

Mixto

X

Vago o neumogástrico

Mixto

XI

Espinal o accesorio

Motor

1. Rama bulbar: Deglución. 2. Rama espinal: Movimiento del hombro y cabeza

XII

Hipogloso

Motor

Movimiento de la lengua

El sistema periférico se divide en: A. Nervios espinales: Son 31 pares, se originan en los segmentos de la médula espinal, donde se conectan mediante dos raíces; una raíz anterior (motora) y una raíz posterior (sensitiva), por lo que son sensitivos y motores.

Nombre

Sensitivo

1. Rama motora: Inerva a los músculos de la expresión facial. 2. Rama sensorial: Gustación 1. Rama coclear: Audición. 2. Rama vestibular: Equilibrio. 1. Rama motora: Deglución. 2. Rama sensorial: Gustación 1. Rama motora: Deglución. 2. Rama sensorial: Gustación

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Fisiología del Sistema Nervioso: La información recibida de los ambientes interno y externo y las instrucciones llevadas hacia los efectores tales como los músculos y glándulas son transmitidas en el sistema nervioso en forma de señales electroquímicas. En las fibras mielínicas, el impulso nervioso salta de un nodo a otro de la vaina de mielina, acelerándose así la conducción.

SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO, VEGETATIVO O INVOLUNTARIO Ayuda a mantener la homeostasis en el ambiente interno, por ejemplo, regula la frecuencia de los latidos cardiacos y mantiene la temperatura corporal constante. Funciona de manera involuntaria; sus efectores son: el músculo liso, músculo cardiaco y glándulas, a todos ellos se les llama efectores viscerales. Solo está constituido por neuronas motoras.

Las neuronas transmiten señales a otras neuronas a través de una unión llamada sinapsis. En la mayoría de las sinapsis, la señal cruza la hendidura sináptica en forma de una sustancia química, un neurotransmisor, que se une a un receptor específico en la membrana de la célula postsináptica. El efecto final es un cambio en el voltaje de la membrana de la célula postsináptica. Una sola neurona puede recibir señales de muchas sinapsis y a base de la suma de las señales excitadoras e inhibidoras, se iniciará un potencial de acción en su axón.

Consiste en una cadena de dos neuronas, la primera neurona tiene su cuerpo en el sistema nervioso central (encéfalo y médula) y se denomina neurona preganglionar. Esta neurona hace sinapsis con una segunda neurona la postganglionar, liberando acetilcolina. La neurona post-ganglionar se localiza en el ganglio periférico y hace sinapsis con la víscera (músculo o glándula) correspondiente, liberando noradrenalina en el sistema simpático y acetilcolina en el sistema parasimpático. El simpático y parasimpático realizan funciones antagónicas en forma equilibrada. La actividad de un órgano en un momento determinado es el resultado de las dos influencias opuestas. •

TEMA 12 SISTEMA ENDOCRINO

Sistema simpático: Las neuronas pre-ganglionares se localizan a lo largo de la sustancia gris lateral de la médula, consta de 23 pares de ganglios situados a ambos lados de la médula desde la región cervical hasta el abdomen. La longitud de la fibra pre-ganglionar es corta, mientras que la longitud de la fibra post-ganglionar es larga. Al hacer sinapsis la neurona pre-ganglionar con la neurona post-ganglionar liberan acetilcolina, mientras que al hacer sinapsis la neurona post-ganglionar con los órganos efectores libera noradrenalina.

Para que un organismo funcione adecuadamente es necesario la colaboración del sistema nervioso y endocrino, los que se encargan de poner en relación los diferentes órganos, coordinando o integrando sus funciones, de acuerdo a las necesidades del organismo.

Los efectores generales del sistema simpático son: o o o o o •

El sistema endocrino elabora sustancias químicas llamadas hormonas, las que se vierten directamente a la sangre.

Aceleración del ritmo cardiaco. Contracción de las arterias y aumento de la presión arterial. Dilatación de los bronquios, la pupila y la vejiga. Reducción de la actividad del tubo digestivo. Aumento del catabolismo y de la concentración de glucosa en la sangre.

Hormonas: Son sustancias químicas producidas y secretadas por las glándulas endocrinas que van a regular las funciones de ciertos órganos; pueden presentar las siguientes estructuras químicas:

Sistema parasimpático: Sus neuronas pre-ganglionares se localizan en el encéfalo y la región pélvica de la médula, son largas, mientras que las neuronas post-ganglionares son cortas. Al hacer sinapsis la neurona preganglionar con la neurona post-ganglionar liberan acetilcolina, y este mismo hacer sinapsis la neurona post-ganglionar con los órganos efectores. Los ganglios parasimpáticos se encuentran en el mismo órgano o muy cerca de él, las funciones de este sistema en general son antagónicas a las del sistema simpático. La estimulación general del parasimpático favorecen las funciones vegetativas (salivación, vaciamiento del intestino y la vejiga, entre otros).

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1.

Proteínas, como la insulina, glucagon, adrenocorticotropica, vasopresina, somatotropina (hormona del crecimiento) y prolactina.

2.

Péptidos, como la hormona antidiurética y la oxitocina.

3.

Esteroides, como la progesterona, estrógenos, testosterona, andrógenos, aldosterona y cortisol.

4.

Aminas, como la tiroxina (T4), adrenalina y noradrenalina.

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2.

Glándula: Consiste en una o más células especializadas, que secretan diferentes tipos de sustancias entre ellas hormonas. El tejido u órgano blanco, es el sitio donde actúan las hormonas.

TIROIDES: produce las siguientes hormonas: a)

Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3), estimulan el metabolismo esencial para el crecimiento y desarrollo normal del organismo. El tejido blanco es general.

b)

Calcitonina, reduce la concentración sanguínea de calcio, inhibiendo la degradación ósea por los osteoclastos. El tejido blanco es el hueso.

HORMONAS HUMANAS: Existe una estrecha relación entre el sistema endocrino y el nervioso; así pues, influencias nerviosas que llegan al hipotálamo, pueden provocar un aumento o disminución de la producción de hormonas de la hipófisis (adenohipófisis).

3.

Las glándulas con sus respectivas hormonas son: 1.

PARATIROIDES, produce: a)

HIPOFISIS: llamada también pituitaria, consta de tres partes: A. Lóbulo anterior (adenohipófisis), produce: a)

4.

Somatotropina (hormona del crecimiento), su función es estimular el crecimiento favoreciendo la síntesis de proteínas; su disminución o carencia produce enanismo hipofisiario y su exceso el gigantismo; en el adulto su presencia produce la Acromegalia. El tejido blanco es general.

b)

Prolactina (mamotropina), favorece la secreción de leche después del parto. El tejido blanco son las glándulas mamarias.

c)

Gonadotropina o Luteinizante, en la mujer favorece la maduración de los óvulos y en los hombres favorece la producción de espermatozoides. El tejido blanco son las gónadas.

d)

Tirotropina, estimula la secreción de hormonas tiroideas. El tejido blanco es la tiroides.

5.

e)

PÁNCREAS, produce: a)

Insulina, producida por las células beta de los Islotes de Langerhans, reduce la concentración de glucosa en la sangre facilitando la captación y el empleo de ésta por las células; su deficiencia produce la diabetes. Estimula la glucogénesis, almacenamiento de grasa y la síntesis de proteínas. El tejido blanco es general.

b)

Glucagon, producida por las células alfa de los Islotes de Langerhans, eleva la glucosa en la sangre estimulando la glucogenólisis, gluco-neogénesis, moviliza las grasas. El tejido blanco es el hígado y el tejido adiposo.

SUPRARRENAL: Está constituída por: A.

Adrenocorticotropina, estimula la secreción de hormonas corticosuprarrenales. El tejido blanco es la corteza suprarrenal.

Paratohormona, incrementa la concentración de calcio en la sangre estimulando la degradación ósea, regula el nivel del fósforo de la sangre, estimula la reabsorción del calcio, activa la vitamina D. El tejido blanco es el tubo digestivo, hueso y riñones.

La corteza suprarrenal, que produce: a)

Aldosterona (mineralocorticoide), incrementa la reabsorción de sodio, y la excreción de potasio. El tejido blanco son los túbulos renales.

b)

Cortisol (glucocorticoide), ayuda al organismo a adaptarse al estrés a largo plazo; favorece la gluconeogénesis, moviliza grasas. El tejido blanco es general.

c)

Sexocorticoides, ayuda a dar las características sexuales secundarias, especialmente masculinas. El tejido blanco es general.

B. Lóbulo posterior (neurohipófisis), produce: a)

Antidiurética (vasopresina), favorece la reabsorción de agua a nivel del túbulo contorneado distal y de los túbulos colectores del riñón. El tejido blanco es el riñón (túbulos colectores).

b)

Oxitocina (pitocina), promueve la contracción del útero durante el parto y también la glándula mamaria para la salida de leche. El tejido blanco es el útero y las glándulas mamarias.

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B.

6.

La médula suprarrenal, produce:

Efectos:

a)

• • •

Adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina), incrementan la frecuencia cardiaca, la presión arterial, la glucemia, incrementa el consumo de oxígeno. La adrenalina tiene efecto rápido y corto y la noradrenalina efecto lento y largo. El tejido blanco son el miocardio, vasos sanguíneos, músculo, hígado y tejido adiposo.

3.

PINEAL O EPÍFISIS: produce: a)

Propician la elongación de tallos. Estimulan la floración. Estimulan el desarrollo de frutos.

Citocininas - Citoquininas: Son hormonas cuya acción típica es activar la división celular y retardar la senescencia (envejecimiento) de órganos. Tiene poca movilidad cuando se aplica en forma exógena, es decir que sólo actúa en el lugar que se aplica (zeatina-maíz).

Melanotonina, controla el inicio de la pubertad. El tejido blanco es general. Efectos:

7.

OVARIOS: producen: a)

b) 8.

• •

Estrógenos (estradiol), permite el desarrollo de los caracteres sexuales primarios y secundarios femeninos; estimula el crecimiento de las mamas, de los genitales externos y del útero. El tejido blanco es general.

4.

Progesterona, estimula el crecimiento del útero preparándolo para el embarazo. El tejido blanco es el útero.

Etileno: Se clasifica como una hormona inhibitoria, única hormona vegetal en forma de gas, se produce en los frutos maduros, hojas (marchitamiento), y en los nudos de los tallos. Efectos: • • •

TESTÍCULOS: producen: a)

Estimulan la división y diferenciación celular. Estimulan el crecimiento por aumento de número de células.

Testosterona, permite el desarrollo de los caracteres sexuales primarios y secundarios masculinos, así también la espermatogénesis y el estirón del crecimiento en la adolescencia. El tejido blanco es general.

5.

Estimula el marchitamiento. Estimula la maduración de frutos. Estimula la abscisión de hojas.

Principales hormonas vegetales:

Ácido Abscícico: Hormona inhibitoria, se llama también dormina, se sintetiza en las hojas y se moviliza por el floema y xilema, trabaja en condiciones de estrés (condiciones desfavorables).

1.

Efectos:

Auxinas (ALA): Ácido indol acético, la más típica, común en todos los vegetales, se sintetiza en las células del meristemo apical del tallo y ramas, se transporta de modo basipétalo por difusión a través de las células o por el floema en plantas ya desarrolladas.

• • •

Efectos: • • • • 2.

Induce el cierre estomático (cuando falta agua). Estimula la latencia seminal. Estimula la caída de hojas.

Otros reguladores del crecimiento: Además de las hormonas ya citadas, existen otros muchos compuestos naturales que influyen sobre el crecimiento de las plantas a muy bajas concentraciones, dentro de las cuales podemos mencionar:

Promueve el alargamiento celular y el crecimiento de raíces. Participa en las respuestas trópicas por las plantas: luz, gravedad Inhibe el desarrollo de yemas laterales: dominancia apical Permite el desarrollo de frutos (frutos sin semilla – crecimiento del ovario)

6.

Giberelinas: Se aisló del hongo Gibberella fujikuroi; pero forma parte del equipo regulador de las plantas superiores, son compuestos muy estables y se distribuyen por el floema. Se sintetiza en el ápice del tallo y hojas jóvenes.

65

Las poltaminas: Son moléculas policatiónicas presentes en la mayoría de los seres vivos, del Reino tanto animal como vegetal. Las principales poliaminas libres en las plantas superiores son la diamina putrescina, la triamina espermidina y la tetraamina espermita. Están implicadas en procesos de morfogénesis, división celular,

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senescencia y estrés. Su actividad parece deberse a su capacidad antioxidante y estabilizadora de las membranas celulares. 7.

8.

9.

AXIAL

El ácido jasmónico: Fue identificado como un componente de los aceites esenciales de distintas especies, sintetizándose a partir del ácido linoléico. El ácido jasmónico afecta a diferentes procesos fisiológicos y participa en la transmisión de señales inducidas por las heridas y los patógenos.

ESQUELETO

Los brasinoesteroides: Son un grupo de polihidroxi-esteroides que se sintetizan en muy bajas cantidades. Además de promover el crecimiento pueden actuar como inhibidores del crecimiento radicular, estimular el gravitropismo, inducir la diferenciación del xilema, retrasar la abscisión de hojas y potenciar la resistencia al estrés.

APENDICULAR

Cráneo Hioides Huesecillos auditivos Columna vertebral Costillas Esternón Cintura escapular y Miembros superiores Cintura pélvica y Miembros inferiores

TOTAL

Las oligosacarinas: Son carbohidratos complejos que también pueden modular el crecimiento y el desarrollo de las plantas en bajas concentraciones. Aunque su modo de acción no se conoce con exactitud, existen evidencias de que pueden alterar la sensibilidad o el metabolismo de las auxinas. También pueden inducir distintas respuestas de defensa frente a patógenos; pero parece que están mediadas, en parte, por los niveles o la sensibilidad al ácido jasmónico.

1.

22 1 6 26 24 1 64 62 206

Esqueleto axial: Forma el eje del cuerpo, comprende: A.

TEMA 13 SISTEMA OSEO Y MUSCULAR

Cráneo: Contiene 22 huesos, descansa sobre el extremo superior de la columna vertebral, está compuesto por dos grupos de huesos: •

Huesos craneales, forman la cavidad craneal y encierran y protegen al encéfalo, son en total 8: 1 frontal, 2 parietales, 2 temporales, 1 occipital, 1 esfenoides y 1 etmoides.

•

Huesos Faciales, situados en la parte anterior o inferior de la cabeza, son en total 14: 2 nasales, 2 maxilares, 2 malares, 1 mandíbula, 2 lagrimales, 2 palatinos, 1 vómer y 2 cornetes nasales inferiores.

Fontanelas: En el nacimiento, entre los huesos craneales se encuentran espacios ocupados por membranas llamadas fontanelas, que son áreas que terminan siendo sustituidas por hueso mediante la osificación.

SISTEMA ÓSEO HUMANO Características: • Es un sistema de soporte que proporciona rigidez al cuerpo. • Superficie para anclaje de los músculos. • Proporciona protección a los vulnerables órganos viscerales.

Las fontanelas permiten que el cráneo fetal modifique su tamaño y forma cuando atraviesa el canal del parto, además, permite el rápido crecimiento del encéfalo durante la lactancia, un recién nacido puede tener muchas fontanelas pero la forma y localización de seis de ellas son muy constantes.

Esqueleto humano: El esqueleto humano consiste en dos partes principales: el esqueleto axial que consiste en los huesos que forman la porción erguida o el eje del cuerpo (cráneo, columna vertebral, costillas y esternón) y, el esqueleto apendicular, formado por los huesos que se unen al esqueleto axial a través de las cinturas escapular y pélvica, que contienen a los huesos de las extremidades superiores e inferiores.

B.

Hueso Hioides: Está situado en el cuello, entre la mandíbula y la laringe no se articula con ningún otro hueso, es impar.

C. Huesillos Auditivos: Están situados en la cavidad del oído medio en el hueso temporal, son 6: dos martillos, dos yunques y dos estribos, el estribo es el hueso más pequeño del cuerpo.

El esqueleto humano tiene 206 huesos distribuidos de la siguiente manera:

66

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D. Columna Vertebral: Está compuesta por una columna vertical de 33 vértebras separadas por discos intercalares, se distribuyen de la siguiente forma: 7 vértebras cervicales en la región del cuello, 12 vértebras dorsales en la parte posterior de la cavidad torácica, 5 vértebras lumbares, que sostienen la parte inferior de la espalda, 5 vértebras sacras fusionadas en un hueso llamado sacro y 4 vértebras coccígeas fusionadas en un hueso llamado cóccix; pero sólo constituye 26 huesos. E.

componentes: el íleon, el pubis y el isquion, que acaban fusionándose en uno solo en el adulto. •

SISTEMA MUSCULAR

Costillas: Son huesos planos que a manera de arco se dirigen de la columna vertebral hacia el esternón.

Está formado por los músculos esqueléticos que nos permiten movernos; así como también por el músculo cardiaco y el músculo liso de los órganos internos.

Existen 24 costillas agrupadas en:

F.

2.

•

Costillas verdaderas: 7 pares, se articulan directamente con el esternón.

•

Costillas falsas: tres pares, se articulan indirectamente con el esternón a través del cartílago costal de la sétima costilla verdadera.

•

Costillas flotantes: dos pares que no se articulan con el esternón.

Extremidades inferiores: Las extremidades inferiores están formadas por 60 huesos distribuidos de la siguiente manera: fémur (muslo) dos, rótula dos, tibia 2 y peroné 2 (pierna), tarso (tobillo) 14, metatarso (pie) pie, y falanges (dedos) 28.

Estructura de un músculo esquelético: En un músculo, los haces de fibras musculares no están agrupados al azar, sino organizados en haces, envueltos por una membrana externa de tejido conectivo, llamada epimisio. De este parten tabiques muy finos de tejido conectivo, que se dirigen al interior del músculo, dividiéndolos en fascículos, estos tabiques se llaman perimisio. Cada fibra muscular, a su vez está rodeada por una capa muy fina de fibras reticulares, formando el endomisio.

Esternón: Es un hueso plano impar, ubicado en la línea media anterior del tórax. El cuerpo del esternón se articula directa o indirectamente con las costillas, (primera a la décima).

Existe además una capa externa fibrosa, blanquecina que envuelve a todo el músculo denominada aponeurosis, cuando ésta se rompe se produce las hernias musculares.

Esqueleto Apendicular: Es el esqueleto que forman las extremidades, comprende los huesos de las cinturas pectoral o escapular (hombros) y pélvica (caderas), y de las extremidades superiores e inferiores.

En general la unión de un tendón muscular y un hueso estacionario recibe el nombre de origen, mientras que la unión de otro tendón del músculo a un hueso móvil es la inserción. La porción carnosa del músculo entre los tendones de origen e inserción es el vientre.

A.

Cintura pectoral (escapular): La cintura pectoral une los huesos de las extremidades superiores al esqueleto axial, está formado por 4 huesos: 2 clavículas y 2 omoplatos o escápulas. La clavícula es el componente anterior y se articula con el esternón, la escápula se articula con la clavícula y con el húmero. •

B.

El músculo esquelético está conformado por 2 partes: • •

Extremidad superior: Las extremidades superiores están formadas por 60 huesos distribuidos de la siguiente manera: húmero (brazo) dos, cúbito dos, radio dos (antebrazo), carpos (muñeca) 16, metacarpos (palma) 16 y falanges (dedos) 28.

Músculo: De color rojo, blando, contráctil, formado por las fibras musculares. Tejido conectivo: De color blanco, resistente y no contráctil cuya función constituye el tendón.

Organización del músculo esquelético: Las fibras musculares se ordenan en forma paralela en cada fascículo; pero la organización de los fascículos en relación a los tendones puede seguir varios patrones distintos:

Cintura pélvica (cadera): Está formada por los dos huesos de la cadera, coxales o iliacos, Cada coxal es un hueso que en la infancia tiene tres

A.

67

Paralela: Los fascículos son paralelos al eje longitudinal del músculo y terminan en ambos extremos con tendones planos. Ejemplo: Músculo estilohioideo.

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B.

• •

Fusiforme: Los fascículos son casi paralelos al eje longitudinal del músculo y terminan en ambos extremos como tendones planos; pero el músculo va disminuyendo hacia los tendones cuyos diámetros son menores que los del vientre. Ejemplo: Músculo digástrico.

4.

C. Penniforme: Los fascículos son cortos con relación a la longitud del músculo y el tendón se extiende por casi toda la longitud del músculo. Es de los siguientes tipos: a)

Unipenniforme: Los fascículos se disponen sólo a un lado del tendón. Ejemplo: Músculo extensor largo de los dedos.

b)

Bipenniforme: Los fascículos se disponen a ambos lados de un tendón que se encuentra en posición central. Ejemplo: Músculo recto anterior del muslo. Multipenniforme: Los fascículos procedentes de muchas direcciones se unen oblicuamente a varios tendones. Ejemplo: Músculo deltoides.

c)

E.

• • • •

5.

Por el tamaño: tamaño relativo del muslo: • • • •

2.

Flexor: Disminuye el ángulo de la articulación: Bíceps. Extensor: Aumenta el ángulo de la articulación: Tríceps braquial. Abductor: Separa un hueso de la línea media: Abductor corto del pulgar. Aductor: Acerca a un hueso a la línea media: Aductor mediano del muslo. Elevador: Produce un movim iento hacia arriba: Angular de la escápula. Depresor: Produce un movimiento hacia abajo: Depresor del labio inferior. Supinador: Vuelve la palma de la mano hacia arriba o adelante: Supinador corto. Pronador: Vuelve la palma de la mano hacia abajo o detrás: Pronador redondo. Esfínter: Reduce el tamaño de una abertura: Esfínter externo del ano. Tensor: Aumenta la rigidez de una parte del cuerpo: Tensor de la fascia lata. Rotador: Mueve un hueso alrededor de su eje longitudinal: Obturador externo

Por el número de orígenes: Número de tendones de origen: • • •

3.

Mayor: Glúteo mayor. Menor: Glúteo menor. Largo: Aductor mediano del muslo. Corto: Peroneo lateral corto.

Recto: Cuando las fibras corren paralelas a la línea media. Ejemplo: recto mayor del abdomen. Transverso: Cuando las fibras corren perpendiculares a la línea media. Ejemplo: transverso del abdomen. Oblicuo: Cuando las fibras corren en diagonal con respecto a la línea media. Ejemplo: Oblicuo externo (mayor) del abdomen. Por su localización: Estructura cercana al lugar donde se encuentra un músculo. Ejemplo: Un músculo cercano al hueso frontal, el músculo frontal. Por su origen e inserción: Localizaciones del origen e inserción del músculo. Ejemplo. El esternocleidomastoideo, se origina en el esternón y la clavícula y se inserta en la apófisis mastoides del hueso temporal.

Por la acción que realizan: • • • • • • • • • • •

Triangular: Los músculos convergen en un tendón central. Ejemplo: Músculo pectoral mayor.

Tipos de músculos: 1.

Por la dirección de las fibras musculares: Dirección de las fibras musculares en relación con la línea media del cuerpo. •

D. Circular: Los fascículos se disponen en un patrón circular y cierran un orificio. Ejemplo: Músculo orbicular de los labios.

Serrato: De forma Aserrada. Romboideo: De forma de rombo o diamante.

TEMA 14

Bíceps: 2 orígenes. Bíceps braquial. Tríceps: 3 orígenes. Tríceps braquial. Cuadriceps: 4 orígenes. Cuadriceps crural.

SISTEMA REPRODUCTOR

Por la forma: Forma relativa del muslo • •

La reproducción es el proceso por el que se producen nuevos individuos de una especie y se transmite el material genético de generación en generación con la finalidad de restituir los individuos, es decir, conservar el tamaño de la población.

Deltoides: De forma triangular. Trapecio: De forma de cuadrilátero irregular.

68

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Tipos de reproducción: Sexual y asexual •

•

Reproducción Sexual. Cuando los nuevos individuos resultan de la unión de dos células diferentes llamadas gametos. La reproducción sexual requiere la participación de dos progenitores; pero este no es siempre el caso, existen numerosas plantas y animales que se autofecundan, en donde un solo organismo forma los dos tipos de gametos que se fusionan (hermafroditas).

C.

Órganos accesorios: Para la transferencia y recepción de los mismos (pene, vagina, trompas de Falopio y útero).

D.

Glándulas accesorias: (exocrinas y endocrinas), que producen las secreciones necesarias para facilitar y sincronizar el proceso reproductor.

E.

Órganos para el almacenamiento: Para antes y después de la inseminación.

Este modelo está más o menos modificado entre los diferentes vertebrados e incluso puede faltar alguna de estas estructuras.

Reproducción Asexual. Es aquella donde no hay producción de gametos, un sólo individuo es el que se divide en dos o más individuos hijos, cada uno de ellos crece y adquiere las partes del progenitor adulto.

APARATO REPRODUCTOR HUMANO Reproducción en animales 1.

a)

2.

1.

Reproducción asexual: Es de los siguientes tipos: Fragmentación: Consiste en que el individuo se divide en trozos y cada uno reconstituye a todo el organismo, como ejemplos tenemos a la planaria y la estrella de mar.

b)

Gemación. Es una división desigual del organismo. El nuevo organismo surge como un saliente (yema) del progenitor, desarrolla órganos semejantes a las del organismo parental y entonces se separa de él, tenemos como ejemplo las hidras.

c)

División binaria: Consiste en que el cuerpo del progenitor se divide por mitosis en dos partes casi iguales, como ejemplos tenemos los protozoarios.

d)

Esporas. Consiste en una serie de divisiones celulares que originan pequeñas células llamadas esporas, las cuales permanecen temporalmente confinadas dentro de la membrana celular original o pared celular de la célula progenitora, como ejemplos tenemos a un esporozoario, el Plasmodium vivax.

Aparato Reproductor Masculino. Conjunto de órganos encargados de producir los gametos masculinos, sintetizar las hormonas sexuales y realizar la copulación. Componentes: A. Testículos (gónadas masculinas): Son órganos donde se encuentran las células sexuales masculinas (túbulos seminíferos) y las células intersticiales o de Leydig (producen testosterona). Están localizados en el escroto o bolsa escrotal. En la etapa fetal se ubican en las paredes posteriores del abdomen, empiezan a descender hacia la semana 28 del desarrollo y llegan a localizarse en el escroto en la semana 32. Esta ubicación les permite estar a una temperatura menor que la corporal (2°C menos), la cual es óptima para la formación y supervivencia de espermatozoides. Se denomina criptorquidia cuando los testículos no logran descender al escroto desde la cavidad abdominal, por lo que el varón sería estéril. Estructura interna: Presenta

Reproducción sexual: Formación de un nuevo individuo mediante la fusión de dos células diferentes (gametos).

a)

Estroma: Es la cubierta del testículo, está constituido por tejido conectivo denso, denominado túnica albugínea, ésta envía tabiques hacia el interior, dividiendo al testículo en compartimientos piramidales denominados lobulillos testiculares.

b)

Parénquima: Está conformado por los lobulillos testiculares. Cada lobulillo testicular contiene en su interior de dos a tres túbulos seminíferos. Dispersos entre los túbulos seminíferos hay un espacio denominado intersticio, en donde se localizan unas células

El espermatozoide comúnmente es pequeño y móvil cuando fecunda un óvulo, se forma un huevo o cigote. El aparato reproductor de los vertebrados está formado por: A.

Gónadas: Que producen los óvulos y espermatozoides.

B.

Conductos: Para el transporte de los gametos.

69

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D. Glándulas anexas:

endocrinas denominadas células intersticiales o de Leydig, las cuales van sintetizar la hormona testosterona.

a)

Vesícula seminal: Es una bolsa donde se almacenan los espermatozoides, y donde se elaboran sustancias que forman parte del esperma. La naturaleza alcalina de ésta secreción ayuda a neutralizar la acidez del sistema reproductor femenino (vagina). La secreción está constituida por fructuosa, vitamina C, fibrinógeno y prostaglandinas.

b)

Próstata: Es una glándula, que se halla situada bajo la parte inferior de la vejiga, ésta produce una secreción que sirve fundamentalmente para neutralizar la acidez de la vagina, y contribuir a la motilidad y viabilidad de los espermatozoides. La secreción prostática contiene lípidos, enzimas proteolíticas, fosfatasa ácida y ácido cítrico.

c)

Glándulas de Cowper: O bulbouretrales, están ubicadas a ambos lados del inicio de la uretra, tienen por función neutralizar la acidez uretral. Durante la eyaculación, este líquido viscoso precede a la liberación del semen.

B. Las vías espermáticas: Son estructuras tubulares cuya función es transportar los espermatozoides desde el testículo hacia el exterior. Está constituido por: a)

b) c) d)

e)

Túbulos rectos: Nacen en los vértices de los lobulillos testiculares, son cortos y rectilíneos y comunican los túbulos seminíferos con la rete testis. Rete testis: Se forma por la desembocadura de los túbulos rectos. Sus conductos son irregulares y están anastomosados entre sí. Conductos eferentes: Desembocan en el conducto epididimario. Parten de la red testicular, conducen los espermatozoides. Conducto epididimario: Es el colector común de los conductos eferentes, se encuentra dentro del epidídimo, los espermatozoides maduran y adquieren movilidad, así como la capacidad para fertilizar al óvulo. Es el depósito más importante del esperma, se almacenan por lo menos durante un mes, después son expulsados o degeneran y son reabsorbidos.

Semen: Es el líquido que se expulsa a través de la eyaculación. En cada eyaculación se expulsa entre 2,5 - 5 ml. El promedio de espermatozoides eyaculados por ml es de 50 – 150 millones. Si el número es inferior a 20 millones el varón tiene predisposición a ser infértil. Su pH está entre 7.2 – 7.7.

Conducto deferente: Es un tubo que conduce los espermatozoides desde cada epidídimo hasta la vesícula seminal, la unión del conducto deferente y la vesícula seminal constituyen el conducto eyaculador.

f)

Conducto eyaculador: Desemboca en la uretra prostática.

g)

Uretra: Es un conducto que parte de la vejiga urinaria, atraviesa la próstata y recorre el interior del pene. En ella desembocan los conductos eyaculadores. Conduce el semen y la orina al exterior.

El semen está constituido por los espermatozoides y las secreciones de las vesículas seminales, próstata y glándulas de Cowper. La secreción prostática proporciona al semen una apariencia lechosa y la secreción de las vesículas seminales y glándulas de Cowper la da una consistencia mucosa. El semen proporciona a los espermatozoides nutrientes y es un medio de transporte adecuado. Neutraliza el medio ácido de la uretra masculina y fundamentalmente de la vagina. Contiene la enzima seminalplasmina, que mata ciertas bacterias que se encuentran dentro del semen y la porción inferior del aparato reproductor de la mujer.

C. El pene: Es el órgano copulador masculino, el que deposita los espermatozoides en las vías genitales femeninas; además de tener la función de excretar la orina. Tiene forma cilíndrica y está formado por una raíz, un cuerpo y un glande. El glande está constituido por una expansión del cuerpo esponjoso, presenta el meato urinario, el cual es cubierto parcialmente por un pliegue de piel llamado prepucio. El cuerpo del pene está constituido por tres masas cilíndricas de tejido eréctil: los cuerpos cavernosos, uno derecho y otro izquierdo que en estado de erección están llenos de sangre; el cuerpo esponjoso, contiene en toda su longitud a la uretra y termina en una dilatación llamada el glande o cabeza del pene.

Espermatozoide: Es la célula sexual masculina que está constituido por una cabeza, cuello y un flagelo. La cabeza consta de un núcleo y en su extremo frontal un acrosoma (formado por el Golgi), el acrosoma produce enzimas (hialuronidasa y proteinasa), que ayudan al espermatozoide a penetrar el óvulo, en el cuello hay mitocondrias que generan ATP para el movimiento del flagelo y dos centriolos, uno de estos centriolos origina al flagelo encargado de propulsar al espermatozoide. Diariamente maduran 300 millones de espermatozoides y no sobreviven más de 48 horas en el aparato reproductor femenino.

70

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2.

bloquea parcialmente la entrada a la vagina), y las glándulas de Bartholin, situadas detrás de los labios menores, secretan moco ácido.

Aparato Reproductor Femenino: Es el encargado de formar gametos femeninos (óvulos), de sintetizar las hormonas sexuales y de realizar la copulación para preservar la especie.

Ciclo reproductor femenino o ciclo mestrual: Se realiza en un periodo de 28 días aproximadamente. Son cambios periódicos que experimenta el endometrio funcional durante la vida fértil de la mujer, comprende cuatro fases:

Componentes: A.

Los ovarios: Son las gónadas femeninas, es decir, los órganos donde se encuentran y desarrollan las células sexuales femeninas.

B.

Trompas de Falopio: Llamados también oviductos, son unos conductos que van desde los ovarios al útero, recoge el óvulo y, por medio de la contracción de los músculos de sus paredes contribuye a la progresión del óvulo hasta el útero. Es el lugar donde se realiza la fecundación.

C.

Utero: Es un órgano muscular con forma de pera invertida, que se expande a medida que progresa el embarazo y se contrae fuertemente en el parto. La pared del útero está formada por tres capas: a)

Endometrio, que comprende dos capas: el endometrio basal relacionado con el miometrio y no se desprende durante la mestruación y, el endometrio funcional que se encuentra sobre el endometrio basal, se desprende durante la mestruación es una capa mucosa muy rica en vasos sanguíneos que se prepara cada mes para recibir el huevo fecundado.

b)

Miometrio, gruesa capa muscular lisa cuya contracción permite la expulsión del feto durante el parto.

c)

Perimetrio, envoltura serosa que cubre externamente al útero. En el útero se implanta y desarrolla el nuevo ser.

D. Vagina: El cuello del útero desemboca en la vagina, órgano tubular con paredes musculares muy elásticas, que se expanden fácilmente al penetrar en ella el pene del hombre durante el acto sexual y recepcionar los espermatozoides y, más aún, para permitir el paso del recién nacido durante el parto y vía para la salida de la mestruación. E. Vulva: La vagina se abre al exterior en la vulva, que constituye el conjunto de los órganos genitales externos de la mujer, con las siguientes partes: monte de venus (es la prominencia de tejido adiposo que se halla justo arriba del clítoris, en la unión de piernas y torso), labios mayores y labios menores (son pliegues de la piel que protegen la entrada al interior del aparato femenino), clítoris (pequeño órgano que colabora en la sexualidad de la mujer, es una estructura eréctil comparable con el pene masculino), himen (es un delgado anillo de tejido que algunas veces

a)

Fase mestrual, dura aproximadamente cuatro días, fase en que se desprende el endometrio funcional y se expulsa el flujo menstrual constituido por sangre (50 – 150 ml), líquido tisular, moco y células epiteliales. Sucede por la caída brusca de estrógenos y progesterona, causando constricciones de las arterias espirales uterinas, dando como consecuencia la muerte celular. La primera menstruación se denomina menarquia y la última menopausia.

b)

Fase proliferativa, dura 9 días aproximadamente. La hormona folículo estimulante y la hormona luteinizante estimulan la producción de estrógenos de los folículos ováricos y originan el crecimiento del endometrio. El endometrio basal sufren mitosis y produce una nueva capa funcional, a la vez que se desarrollan las glándulas endometriales y las arterias se alargan y se enrollan, formándose una nueva capa funcional.

c)

Fase secretora, dura 14 días aproximadamente, es la etapa del ciclo más constante, por acción de la progesterona las glándulas endometriales secretan glandes cantidades de glucógeno que sirven para la nutrición e implantación del blastocisto (nuevo ser). Estos cambios se dan aproximadamente una semana después de la ovulación, correspondiendo con el momento de la posible llegada de un óvulo fecundado.

d)

Fase isquémica, dura un día, por disminución brusca de hormonas, principalmente progesterona, el endometrio pasa por crisis esporádicas cesando su riego sanguíneo local ocasionando periodos de hipoxia, desencadenando la exfoliación del endometrio funcional en la fase mestrual siguiente.

Glándulas mamarias: Son túbulos alveolares ramificados que se localizan delante de los músculos pectorales fijados a ellos por una capa de tejido conjuntivo. Cada glándula mamaria consta de 15 a 20 lóbulos separados por tejido adiposo (la cantidad de este determina el tamaño de las mamas). En cada lóbulo existen varios compartimentos más pequeños llamados lobulillos en el que se encuentran incluidos racimos de glándulas secretoras de leche que reciben el nombre de alvéolos dispuestos en forma de racimos de uvas y conducen la leche a una serie de túbulos secundarios, desde allí la leche pasa a los conductos mamarios, a medida que estos se aproximan al pezón se expanden formando senos denominados galactóforos donde puede almacenarse leche. Los senos continúan como conductos galactóforos

71

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- Células de Sertoli: Se encuentran en la membrana basal, junto con las células germinales.

que terminan en una proyección pigmentada, el pezón. Cada conducto galactóforo conduce leche de uno de los lóbulos al exterior, aunque algunos pueden unirse antes de llegar a la superficie.

Funciones: El área de piel pigmentada circular que rodea el pezón recibe el nombre de areola, que tiene aspecto irregular debido a que contiene glándulas sebáceas modificadas.

1. 2. 3.

Las funciones esenciales de las glándulas mamarias son la síntesis, secreción y eyección de leche que en conjunto constituyen la lactancia. La producción de leche es estimulada por la hormona prolactina en gran parte, en menor parte por la progesterona y estrógeno. La eyección de leche se produce en presencia de oxitocina.

4.

2.

Desarrollo animal El desarrollo animal describe los progresivos cambios de un individuo desde sus inicios a la madurez. El desarrollo de los organismos pluricelulares sexuales generalmente empieza con el huevo fecundado y que se divide por mitosis para producir el patrón general del organismo y todas las principales células del cuerpo.

Fecundación: Es la fusión de los gametos masculino y femenino seguida de la unión de los pronúcleos. La fecundación puede ser de dos tipos: •

Interna: Cuando el espermatozoide y el óvulo se fusionan dentro del cuerpo de la madre, aquí el macho generalmente deposita las células espermáticas directamente en el cuerpo de la hembra, lo practican humanos y la mayoría de los animales terrestres (leones, osos, etc.) y unos cuantos acuáticos (por ejemplo las ballenas).

•

Externa: La fusión se realiza fuera del cuerpo, la presentan la mayoría de los animales acuáticos (por ejemplo los peces y anfibios).

Los sucesos claves en el desarrollo animal son los siguientes: 1.

Gametogénesis: Es el proceso de la formación de los gametos o células sexuales, comprende la ovogénesis y la espermatogénesis. •

•

Protegen y nutren a las células germinales Fagocitan las células espermatógenas en degeneración Sintetizan la inhibina, la cual regula la secreción de la hormona foliculoestimulante Regula la liberación de los espermatozoides en la luz del tubo seminífero.

3. Segmentación o Clivaje: Durante la segmentación, el cigoto se divide repetidamente para convertir la grande y pesada masa citoplasmática en un gran número de células manejables, llamadas blastómeros. No hay aumento de tamaño durante este periodo, solamente subdivisión de la masa.

Ovogénesis: Es la formación de óvulos, consiste en que las células germinales o formadoras de gametos, mediante mitosis originan las células ovogonias (2n) y luego a los ovocitos de primer orden; estos últimos mediante meiosis I forman a los ovocitos de segundo orden y a un cuerpo polar, luego este ovocito a través de meiosis II forma a la ovótida y a un cuerpo polar. Esta ovótida al madurar queda transformada en el óvulo maduro. En el momento del nacimiento, los folículos primordiales son entre 1 – 2 millones, que degeneran llegando a 300000 – 400000 en la pubertad, de los cuales maduran aproximadamente unos 400 durante toda la etapa fértil de la mujer.

La segmentación puede ser de dos tipos de acuerdo a la cantidad de vitelo (nutrientes especialmente proteínas y fosfolípidos) que posee el huevo o cigote, el cual va a permitir un futuro desarrollo embrionario. El primer tipo es la segmentación holoblástica lo que significa que todo el huevo se divide, como ocurre mamíferos, equinodermos, moluscos y anfibios. El segundo tipo es la segmentación meroblástica o parcial, donde la división se realiza solo en el blastodisco (pequeño disco de citoplasma situado en el polo animal), como ocurre en peces, reptiles, aves e insectos.

Espermatogénesis: Es la formación de los espermatozoides, desde las células germinales primordiales (2n), que por mitosis forman las espermatogonias y luego estas a los espermatocitos de primer orden, los cuales por meiosis I se transforman en espermatocitos de segundo orden, los cuales sufren una segunda meiosis II y forman las espermátidas, quienes sufren un proceso denominado espermiogénesis o espermateliosis, que es la diferenciación de los espermatozoides.

Blastulación, Es la segmentación modificada por distintos patrones de división y por las diferentes cantidades de vitelo, produce una masa de células denominada blástula. En muchos animales éstas células se disponen alrededor de una cavidad llena de fluido llamado blastocele. En este punto las células han incrementado su contenido total de ADN, ya que cada uno de los

72

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núcleos de las numerosas células hijas contiene tanto ADN, como el cigote original. 4. Gastrulación: Durante la gastrulación las células de la superficie de la blástula emigran hacia el interior del embrión para formar una cavidad denominada arquenterón o tubo digestivo primitivo. Ahora el embrión posee tres capas embrionarias: a) b) c)

El ectodermo, capa externa que da lugar al epitelio de la superficie corporal (epidermis, pelo, uñas), medula suprarrenal y al sistema nervioso. El endodermo, capa interna que constituye el epitelio del tubo digestivo así como del respiratorio. El mesodermo, capa embrionaria media que forma la dermis, los sistemas circulatorio, muscular, reproductor, riñón y gónadas.

5. Neurulación: Se forma el tubo neural, donde el encéfalo, médula espinal y casi todas las estructuras epiteliales del cuerpo derivan del ectodermo primitivo. Están entre los primeros órganos que aparecen inmediatamente sobre la notocorda, el ectodermo se hace grueso para formar la placa neural, los bordes de esta placa sobresalen, se pliegan y se unen por encima formando un largo conducto, el tubo neural.

B.

6. Organogénesis: El proceso de formación de órganos se denomina organogénesis. Encéfalo, notocorda y médula espinal son los primeros órganos en desarrollarse en el embrión temprano de los vertebrados. 7. Crecimiento: Es el aumento de masa resultante de mayor tamaño de las células, aumento del número de células o ambos fenómenos. 2.

Reproducción en plantas En las plantas en general hay dos tipos de reproducción, la asexual y la sexual. 1.

Reproducción asexual: Consiste en la formación de una nueva planta a partir de porciones de la planta progenitora, se le conoce también como apomixis puede ser por fragmentación y por esporas. A.

Fragmentación. Consiste en que de un trozo de la planta o de un órgano de ella y en condiciones favorables se forma una nueva planta, para ello las células del trozo se reproducen por mitosis, generalmente se da en aquellas plantas que mayormente no forman buenas semillas; es de las siguientes clases: a)

b)

Por estolones: Son tallos laterales que adoptan la forma de ramas reptantes que crecen sobre el suelo y forman raíces dando lugar a una nueva planta, por ejemplo: la fresa.

c)

Mediante rizomas: Son tallos subterráneos que producen ramas aéreas y hojas, por ejemplo: lirio, helecho, pasto.

d)

Por tubérculos: Son tallos con abundante sustancia de reserva y numerosas yemas como la papa, los tallos poseen yemas u "ojos", cada uno de ellos desarrolla una nueva planta.

e)

Por acodos: Son ramas no separadas de la planta, que se entierran solamente en parte, la rama forma raíces adventicias, finalmente se corta la rama de la planta y tenemos una nueva planta, por ejemplo: sauce.

Por esporas: Son células simples muy livianas, producidas en estructuras especializadas denominadas esporangios. Las esporas son cuerpos pequeños resistentes a condiciones desfavorables del medio ambiente, consta de un núcleo y de una cantidad reducida de citoplasma rodeada por una envoltura resistente. Fácilmente se transportan por el viento, los animales y el agua, se encuentran en estado latente, se comportan como las semillas que en condiciones apropiadas o favorables de temperatura y humedad, germinan dando origen a un nuevo individuo, por ejemplo: helechos, musgos, hongos, etc.

Reproducción sexual: La presentan las plantas con flores (fanerógamas) y, algunas sin flores (criptógamas). Usa dos gametos diferentes, el nuevo individuo es el cigoto resultado de la fertilización. La meiosis y la fertilización en las plantas, la dividen en dos generaciones: •

La generación gametofítica: Forma los gametos gracias a mecanismos como la meiosis, los gametos son haploides (n cromosomas) y,

•

La generación esporofítica: El esporofito es la planta misma y se inicia con el cigoto 2n, quien mediante mitosis sucesivas construye una nueva planta. Todas las células de esta generación llevan 2n cromosomas.

Órganos sexuales Las flores contienen los órganos sexuales de las plantas que son los estambres y el pistilo, la mayoría de flores contienen siempre los dos órganos por lo que son hermafroditas.

Por estacas: Son trozos de tallos que son plantados en el suelo, por ejemplo: geranio, clavel, vid, etc.

73

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A.

El estambre, es el órgano sexual masculino, cada estambre esta formado por un filamento y la antera, el conjunto de estambres constituyen el androceo.

B.

El pistilo, conocido también como hoja carpelar es el órgano sexual femenino de la planta. El pistilo consta de un ovario que contiene a los óvulos, el estilo que es un tubo que está por encima del ovario y el estigma en la parte superior del estilo que captura y retiene al grano de polen. El conjunto de pistilos constituyen el gineceo.

mitóticas sucesivas de las que resultan 8 núcleos; posteriormente se forman las paredes celulares quedando únicamente 7 células: tres antípodas (en el extremo del saco embrionario próximo a la chalaza), dos sinérgidas y la oósfera u ovocélula (situadas éstas tres en el extremo próximo al micropilo) y la gran célula que resta en cuyo centro se encuentran los dos núcleos polares que se pueden fundir para formar un núcleo diploide o bien esperar la fecundación para unirse ambos con un núcleo espermático. b)

Los estambres y el pistilo se encuentran rodeados por un conjunto de envolturas generalmente de colores llamada cáliz (conjunto de sépalos) o corola (conjunto de pétalos), los dos en conjunto conforman el perianto que sirve para proteger a las partes reproductivas. Una flor que contiene los 4 verticilos (estambres, pistilos, corola y cáliz) se llama completa, si falta uno de ellos es incompleta. Una flor que contiene tanto estambres como pistilo se llama perfecta, si falta uno de ellos la flor es imperfecta o unisexual, y puede ser estaminada si es masculina o pistilada si es femenina.

Cuando el grano de polen alcanza un estigma de un gineceo adecuado, tiene lugar la germinación del tubo polínico que emerge del grano de polen por el surco o colpo atravesando el estilo se dirige hacia un óvulo maduro.

Cuando una misma planta presenta flores estaminadas y flores pistiladas es monoica y, cuando presentan las flores estaminadas en una planta y las flores pistiladas en otra planta son dioicas.

El núcleo (n) se divide mitóticamente para formar dos células: la célula vegetativa y la célula generativa, esta última se divide para dar lugar a dos gametos masculinos o células espermáticas, de tal manera que el gametofito masculino maduro tiene tres células: la célula vegetativa y los dos gametos masculinos.

Las flores pueden estar solitarias en la planta o agruparse constituyendo las inflorescencias.

Cuando el tubo polínico penetra en el óvulo (generalmente por el micropilo), la célula vegetativa degenera.

Fertilización en las plantas a)

Formación del gametofito masculino: Una vez formadas las células madres de las microsporas (2n) en la antera, cada una de ellas sufre una división meiótica y termina constituyéndose una tétrada de microsporas (n), que se transforman en granos de polen que es el gametofito masculino. La conversión de una microspora en grano de polen se realiza mediante la división mitótica del núcleo de la microspora.

Formación del gametofito femenino: Los óvulos nacen en la placenta, región donde se han fusionado entre si los márgenes de un simple carpelo o bien de varios carpelos. Cada óvulo (en Angiospermas) está formado por la nucela o parte central rodeada por uno o dos tegumentos y va unido a la placenta por un filamento o funículo; en el extremo libre del óvulo queda una abertura que deja el tegumento o los tegumentos llamado micropilo. A la región donde establecen conexión los tegumentos con el funículo se le denomina chalaza.

Posteriormente se rompe el extremo del tubo polínico y los dos gametos masculinos son liberados en el interior del saco embrionario, donde se realiza la fecundación. Uno de los gametos masculinos se funde con la oósfera constituyendo un cigote diploide que se desarrollará y formará el embrión de la planta. El otro gameto masculino se fusiona con el núcleo diploide de la célula polar, resultando un núcleo triploide, llamado núcleo del endospermo o albúmen (tejido nutricio). A este proceso se le llama doble fecundación.

Una célula de la nucela, a nivel de la zona del micropilo se diferencia para dar lugar a la célula madre de la macrospora o célula espermatógena (2n), esta sufre meiosis dando lugar a 4 macrosporas (n), de las cuales tres degeneran y la restante da origen al saco embrionario o gametofito femenino, que luego sufre tres divisiones

El óvulo fecundado se desarrolla y luego forma la semilla.

74

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TEMA 15

8.

Heterocigote: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo un alelo distinto, por ejemplo Aa.

GENÉTICA

9.

Dominancia: Es cuando el gen de uno de los progenitores enmascara la expresión del gen del otro progenitor. Es el alelo cuyo fenotipo se manifiesta en estado heterocigote.

Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los mecanismos de la herencia, las leyes por las que se rigen y las variaciones que ocurren en la transmisión de los caracteres hereditarios.

10. Recesividad: Es el gen oculto que no se manifiesta quedando solapado por la expresión del alelo dominante y sólo se expresa en estado recesivo

Conceptos básicos:

Leyes de la herencia de Mendel

1.

Gregorio Mendel (1822 - 1884), de origen Austríaco, hizo cruces con guisantes (Pisum sativum) y producto de su análisis cuantitativo sentó las bases de la genética clásica.

2.

3.

Gen: Porción de ADN que, de acuerdo a la secuencia de bases nitrogenadas, contiene la información precisa para la síntesis molecular de una proteína específica, la cual es a su vez responsable directa de un carácter. Por tanto un carácter (color de ojos, forma de la nariz, tono de voz, etc.) es el resultado de la expresión de un gen o un conjunto de genes. Normalmente los genes se representan con letra mayúscula para el gen dominante (A) y con letra minúscula para el gen recesivo (a).

5.

Fenotipo: Son las características observables de un organismo producidas por la interacción del genotipo con el ambiente. El fenotipo es lo que se ve, lo que se mide, se analiza físicamente.

Primera ley de Mendel: También llamada ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación (F1), y dice que cuando se cruzan dos variedades de individuos de raza pura ambos (homocigotos) para un determinado carácter, todos los híbridos de la primera generación son iguales. Experimento: Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad pura de guisantes que producían semillas amarillas y con una variedad que producía semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas, obtenía siempre plantas con semillas amarillas.

Genotipo: Conjunto de todos los genes que posee un individuo. El genotipo no es observable; pero se puede deducir a partir del fenotipo las características genéticas del ser vivo. Genoma: Es el conjunto de los genes propios de una especie, ejemplo: el genoma del perro (Canis familiaris), del gato (Felis catus), etc.

7.

1.

Alelo: Es cada una de las alternativas que puede tener un gen de un carácter. Por ejemplo el gen que regula el color de la semilla del guisante, presenta dos alelos, uno que determina el color vede y el otro que determina el color amarillo. Se considera alelo dominante cuando se expresa o manifiesta y alelo recesivo cuando no se expresa, quedando solapado por la expresión del alelo dominante y sólo se expresa en estado homocigote.

4.

6.

Leyes de Mendel

Carácter: Color de semilla: Amarilla (A) Verde (a) Progenitores: Gametos:

Amarillo AA

A A

Locus: Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma (el plural es loci).

x x

Verde aa (homocigotes) a Aa Aa

a Aa Aa

Primera generación F1: 100% semillas amarillas

Homocigote: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo AA, aa.

Interpretación del experimento: El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos,

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Experimento: Mendel cruzó plantas de guisantes de semilla amarilla y lisa con plantas de semilla verde y rugosa (homocigóticas ambas para los dos caracteres).

solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto. 2.

Segunda ley de Mendel: Llamada también ley de la separación o disyunción de los alelos.

Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y lisas, cumpliéndose así la primera ley para cada uno de los caracteres considerados, y revelándonos también que los alelos dominantes para esos caracteres son los que determinan el color amarillo y la forma lisa.

Experimento: Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primera generación (F1) del experimento anterior y las polinizó entre sí. Del cruce obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción de 3 amarillas y 1 verde. Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillas parecía haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a manifestarse en esta segunda generación.

Gametos

Aa

A a

x A AA Aa

Aa

Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihíbridos (AaBb). Estas plantas de la F1 se cruzan entre sí, teniendo en cuenta los gametos que formarán cada una de las plantas. Se puede apreciar que los alelos de los distintos genes se transmiten con independencia unos de otros, ya que en la segunda generación filial F2 aparecen guisantes amarillos rugosos y otros son verdes y lisos, combinaciones que no se habían dado ni en la generación parental (P) ni en la filial primera (F1).

(heterocigotes) a Aa aa

Así mismo, los resultados obtenidos para cada uno de los caracteres considerados por separado, responden a la segunda ley. 1er carácter: Color semilla (amarillo – verde).

Segunda generación F2: 75% semillas amarillas 25% semillas verdes

2do carácter: Cubierta semilla (lisa – rugosa); los resultados de su cruce genético son:

Interpretación del experimento: Los dos alelos distintos para el color de la semilla, presentes en los individuos de la primera generación filial, no se han mezclado ni han desaparecido, simplemente ocurría que se manifestaba sólo uno de los dos. Cuando el individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, forme los gametos, se separan los alelos, de tal forma que en cada gameto sólo habrá uno de los alelos y así puede explicarse los resultados obtenidos.

Progenitores:

AL

x

aall

x

al

Gameto

En la primera generación (F1) todas las semillas son amarillas, en la segunda generación (F2) la proporción es de 3:1 (3 amarillas y 1 verde), es decir, 75% amarillas y 25% verdes.

al AL

El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto. 3.

AALL

AaLl

Primera generación F1: Fenotipo: 100% semillas amarillo – lisas. Genotipo

AaLl

Para la segunda cruza se combinan los gametos entre sí.

Tercera ley de Mendel: Conocida también como ley de la herencia independiente de caracteres. Hace referencia al caso de que se contemplen dos caracteres distintos. Cada uno de ellos se transmite siguiendo las leyes anteriores con independencia de la presencia del otro carácter.

Progenitores

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AaLl

x

AaLl

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Gametos:

AL

AL

Al

aL

al

AALL

AALl

AaLL

AaLl Aall

Al

AALl

AAll

AaLl

aL

AaLL

AaLl

aaLL

aaLl

al

AaLl

Aall

aaLl

aall

2.

Telómero: Son los extremos de los cromosomas, se encargan de darle estabilidad al cromosoma.

3.

Constricción secundaria: Son estrechamientos cromosómicos constantes en posición y tamaño; en el se encuentra el organizador nucleonar, llamado así porque en esa zona cromosómica se reorganiza el nucleolo durante la telofase.

4.

Satélite: Son cuerpos redondeados unidos al resto del cromosoma por un delgado filamento y sólo se encuentran en algunos cromosomas.

5.

Cromátide: Es una de las subunidades longitudinales llamadas cromátides hermanas, que se separan de la otra en la anafase de la mitósis y la anafase II de la meiosis, y que están unidas por el centrómero, cada cromátide tiene una doble hélice de ADN, un cromosoma tiene dos cromátides por lo tanto un cromosoma tiene la misma información por duplicado y es longitudinalmente doble.

Segunda generación F2: Fenotípicamente tenemos: 9 3 3 1

amarillos – lisos amarillos - rugosos verdes - lisos verde - rugoso

Tipos de cromosomas: Los cromosomas son de las siguientes formas: 1.

Siendo la proporción: 9:3:3:1 Interpretación del experimento: Los resultados de los experimentos de la tercera ley refuerzan el concepto de que los genes son independientes entre sí, que no se mezclan ni desaparecen generación tras generación. Para esta interpretación fue providencial la elección de los caracteres, pues estos resultados no se cumplen siempre, sino solamente en el caso de que los dos caracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran en distintos cromosomas. Cromosomas: Son estructuras de tipo filamentoso constituidas por proteínas y ADN (material portador de la información genética). El número de cromosomas es un carácter específico y distintivo de cada una de las especies, es lo que se conoce como número cromosómico. En la especie humana cada célula posee 46 cromosomas.

2.

Según la posición relativa del centrómero: a)

Metacéntricos, si el centrómero se encuentra en la parte media y los brazos son iguales.

b)

Submetacéntricos, cuando el centrómero está desplazado hacia uno de los extremos del cromosoma. Los brazos son ligeramente desiguales.

c)

Acrocéntricos, Si el centrómero se posiciona cerca de uno de los extremos del cromosoma, dando lugar a que uno de los brazos sea mucho más corto que el otro.

d)

Telocéntrico, Cuando el centrómero se encuentra en posición terminal del cromosoma, la cual nos presenta un cromosoma bastoniforme de modo que este aparenta tener un solo brazo.

Según la información que contienen son:

Estructura de un cromosoma:

a)

Autosómicos: 22 pares.

1.

b)

Sexuales: 1 par.

Centrómero: Es la constricción primaria del cromosoma. Las estructuras más importantes de esta zona son los cinetocoros, cuerpos compuestos por tubulina. Sirven como zonas de fijación del cromosoma a las fibras del huso acromático y permiten la segregación del mismo durante la división celular y mantienen asociadas las dos cromátidas.

Anormalidades cromosómicas: A.

77

En cromosomas sexuales: Entre los principales tenemos:

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a) Síndrome de Turner: Causado por la presencia de un solo cromosoma X (XO), las mujeres que padecen éste síndrome son estériles, prácticamente no tienen ovarios y presentan un desarrollo limitado de las características sexuales secundarias. Otros rasgos son estatura pequeña, cuello alado, manos poco desarrolladas y pezones muy separados. Habitualmente no existe retraso mental.

personas afectadas son las mujeres que padecen el síndrome de Turner. En homocigosis suelen ser letales. b)

Duplicación: Consiste en la repetición de un fragmento del cromosoma proporcionando nuevo material genético que puede servir como base de posteriores cambios evolutivos, por ejemplo tenemos la duplicación de un segmento en el cromosoma X de Drosphila, cuyo efecto fenotípico es la reducción de omatidios en el ojo.

c)

Inversión: Ocurre cuando un segmento cromosómico gira 180° respecto al resto del cromosoma, las inversiones son supresoras de la recombinación en la meiosis.

d)

Traslocación: Son intercambios de segmentos entre cromosomas homólogos. Ejemplo en los humanos la traslocación entre los cromosomas 2 y 4 produce infertilidad femenina.

b) Síndrome de la super hembra: Se caracteriza por presentar al menos tres cromosomas X (XXX). Estas mujeres presentan órganos genitales poco desarrollados, fertilidad limitada y habitualmente padecen retraso mental. c) Síndrome de Klinefelter: Se debe a una trisomía XXY. Estos individuos son varones estériles. Presentan testículos no desarrollados, poco vello corporal y aumento de tamaño de las mamas, tienen retraso mental. B. En cromosomas autosómicos: a)

Síndrome de Down: Es un trastorno causado por un error en la división celular denominado no disyunción. En este trastorno, los cromosomas homólogos no se separan durante la división de reducción de la meiosis, como consecuencia, un cromosoma extra pasa a una de las células hijas (gametos). Los individuos que padecen este trastorno tienen 47 cromosomas en lugar de 46 normales (un cromosoma 21 extra), por lo que también se le conoce como trisomía del par 21. El síndrome de Down se caracteriza por retraso mental, retraso del desarrollo físico (estatura pequeña y dedos cortos), estructuras faciales características (lengua grande, perfil plano, cráneo ancho, ojos oblicuos y cabeza redonda) y malformaciones del corazón, las orejas, las manos y los pies, rara vez llega a la madurez sexual

C.

Genómica: a)

b) Mutaciones: Son alteraciones, modificaciones o cambios que sufren los genes o los cromosomas, determinando la modificación de un rasgo hereditario. Una mutación puede ser de extensión variable, desde el cambio de un único nucleótido o de un segmento más o menos largo de cadena hasta las alteraciones de todo un brazo de un cromosoma. Existen tres tipos de mutaciones:

Aneuploidia: Cuando un organismo gana o pierde uno o más cromosomas, pero no una dotación completa. Comprende: •

Monosomía: Es la perdida de un único cromosoma. Ejemplo el Síndrome de Turner.

•

Trisomía: Es la ganancia de un cromosoma en un genoma diploide. Ejemplo el Síndrome de Down.

Euploidia: Es el aumento o disminución del juego básico de cromosomas. •

Haploidía: Individuos con un juego básico de cromosomas. Ejemplo en las abejas, el zángano es haploide.

•

A. Génica: Es el cambio en un segmento muy pequeño de ADN; por lo general se considera que implica un solo nucleótido o un par de nucleótidos.

Triploidía: Individuos con un juego adicional a su juego básico de cromosomas. Ejemplo la remolacha azucarera.

•

B. Cromosómica: Son modificaciones de la estructura de los cromosomas y son de los siguientes tipos:

Tetraploide: Individuos con dos juegos adicionales a su juego básico de cromosomas: Por ejemplo la papa.

•

Poliploidia: Individuos con más de tres juegos adicionales juego de cromosomas. Se da generalmente en los vegetales.

a)

Delección: Es la perdida de un segmento cromosómico, cuando las delecciones están en heterocigosis producen efectos fenotípicos marcados, por ejemplo la delección del brazo largo del cromosoma X, las

a su

Cariotipo: Es la representación gráfica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al número, tamaño y forma.

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Determinación del sexo: En la especie humana los genes que determinan la sexualidad se reúnen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexual X, que es femenino y cromosoma sexual Y que es masculino.

mujeres hemofílicas no llegan a nacer, pues esta combinación homocigótica recesiva es letal en el estado embrionario. Sexo

En mamíferos, incluido el hombre el macho determina el sexo. Femenino XX: femenino ( Homogamético) Masculino

XY: masculino (Heterogamético) La determinación sexual queda marcada en el momento de la fecundación y viene fijada por el tipo de gametos que se unen. Las mujeres sólo producirán un tipo de óvulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual “X”, mientras que los varones formaran dos tipos de espermatozoides, el 50% portadores de un cromosoma “X” y el 50% portadores de un cromosoma “Y”.

Herencia influida por el sexo: Algunos genes situados en los autosomas, o en las zonas homólogas de los cromosomas sexuales, se expresan de manera distinta según se presenten en los machos o en las hembras. Generalmente este distinto comportamiento se debe a la acción de las hormonas sexuales masculinas. Como ejemplo, podemos citar en los hombres la calvicie, un mechón de pelo blanco, y la longitud del dedo índice. Si llamamos “A” al gen pelo de normal y “a” al gen de la calvicie. El gen “a” es dominante en hombres y recesivo en mujeres. Según esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo.

Herencia ligada al sexo: Los cromosomas sexuales, están compuestos por un segmento homólogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial, en éste último se encuentran tanto los genes exclusivos del X, los caracteres ginándricos, como los del cromosoma Y, caracteres holándricos. Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X, como el daltonismo, hemofilia, ictiosis están ligados al sexo. Daltonismo: Es la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el color verde del rojo. Este carácter es regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma “X”. Sexo Femenino Masculino •

Genotipo D D X X D d X X d d X X D X Y d X Y

Fenotipo Normal Normal portadora Hemofílica Normal Hemofílico

Otros ejemplos son la miopía; la ictiosis, raquitismo, sindactilia, rinitis, etc.

Al ser la fecundación producto del azar, un óvulo puede unirse a cualquiera de los dos tipos de espermatozoides que se han producido, por lo que la mitad de los casos forman hembras y en otro 50% se forman machos.

•

Genotipo H H X X H h X X h h X X H X Y h X Y

Fenotipo Normal Normal portadora Daltónica Normal Daltónico

Genotipo

Hombres

Mujeres

AA Aa

Normal Calvo

Normal Normal

Aa

Calvo

Calva

Las características dominantes y recesivas no siempre son tan claras como las estudiadas por Mendel, algunas parecen mezclarse, como en los siguientes casos Dominancia incompleta o herencia intermedia: Son aquellos caracteres donde ninguno de los alelos domina totalmente al otro; razón por la cual los híbridos presentan un fenotipo intermedio.

Hemofilia: Es el estado patológico caracterizado por la no coagulación de la sangre. Se debe a una anomalía en la síntesis de trombina (ausencia del factor VIII de coagulación). Al igual que el daltonismo se trata de un carácter recesivo y afecta fundamentalmente a los varones, ya que las posibles

La F1 fenotípicamente muestra en todos sus individuos el carácter intermedio. La F2 genotípica y fenotípicamente es: 1:2:1 Esto se presenta por ejemplo en la planta “maravilla del Perú”, que presenta flores, rojas y blancas. Al cruzar éstas resulta un color intermedio, flores rosadas.

79

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PADRES:

Rojas x Blancas RR x BB Gametos B B

F1:

100 % Rosadas

PADRES:

R BR BR Genótipo: BR

Rosada x Rosada BR x BR Gametos B R

F2:

R BR BR

los que están formados por 3 billones de pares de bases. La información contenida en los genes ha sido decodificada y permite a la ciencia conocer mediante test genéticos que enfermedades podrá sufrir una persona en su vida. También con ese conocimiento se podrían tratar enfermedades hasta ahora incurables. Pero el conocimiento del código del genoma humano abre las puertas para nuevos conflictos ético-morales, por ejemplo: seleccionar los niños que van a nacer, o clonar seres que por su perfección atentaría contra la diversidad biológica y reinstalaría entre otras la cultura de una raza superior, dejando marginados a los demás.

B BB BR

Desde el punto de vista no científico, el mapa del genoma humano es una herramienta genética que permite estudiar la evolución del hombre y que cambiará drásticamente la medicina actual tal como la conocemos. Será un cambio de paradigma y permitirá el tratamiento de enfermedades hasta ahora sin cura.

R BR RR

Herencia extracromosomica: En diversos experimentos ha quedado demostrado que la transmisión de la información genética es a través de genes y cromosomas nucleares. Sin embargo recientes investigaciones indicaron que algunos elementos extranucleares o citoplásmicos podían actuar como agentes de transmisión hereditaria. A la unidad extracromosómica portadora de herencia más pequeña se le denomina plasmagen y al conjunto de plasmagenes de una célula se le da el nombre de plasmón.

Fenotipo: 1 Roja, 2 Rosadas, 1 Blanca Genotipo: 1RR, 2BR, 1BB

Codominancia: Es cuando los alelos pueden interactuar de una manera codominante, es decir, en la que los heterocigotos no expresan un genotipo intermedio, si no que ambos se expresan.

El citoplasma de las células eucariotas posee organelos que tiene ADN como son las mitocondrias y los cloroplastos; mientras que en la mayoría de células procariotas como las bacterias poseen plásmidos.

Alelos múltiples: Cuando existen tres o más alelos involucrados en la herencia de un carácter determinado, cada uno de los alelos produce un fenotipo distinto. Ejemplo: grupos sanguíneos, color de ojos de la mosca de la fruta, color de la piel, talla, huellas dactilares.

•

Plásmidos: Son elementos extracromosómicos con capacidad de replicación autónoma, son moléculas de ADN de cadena doble más grande que el ADN de mitocondrias y cloroplastos. La inmensa mayoría son circulares cerrados y superenrrollados (aunque en Borrelia y algunos Actinomycetos existen plásmidos lineares). Algunos plásmidos poseen además la capacidad de integrarse reversiblemente en el cromosoma bacteriano en esta situación se replican junto con el cromosoma (bajo el control de este) y reciben el nombre de episomas.

•

Mitocondria: Es un organelo que posee ADN, por lo tanto porta información genética la cual le permite replicarse a partir de una mitocondria preexistente.

•

Cloroplasto: Posee ADN por lo tanto porta información genética y se puede replicar de un cloroplasto preexistente.

A

Por ejemplo en el grupo sanguíneo, en este sistema tenemos 3 alelos: I B O (Dominante), I (Dominante) y I (Recesivo). El sistema tiene dos antígenos (aglutinógenos) y dos anticuerpos (aglutininas) Grupo sanguíneo

Genotipos posibles

A

I I ;I I

B

I I ;I I

AB

I I ( codominancia)

O

I I

AA AO

B B

B O

A B

O O

Efecto ambiental de la expresión genética: Un gen no determina un fenotipo actuando aisladamente, sino en relación con el ambiente y con otros genes del mismo individuo, es decir, la variación de las características biológicas que observamos en los organismos vivos es una variación fenotípica que en parte es

Genoma humano: Es el conjunto de material genético propio de la especie humana. Los cromosomas contienen aproximadamente 80 000 - 100 000 genes,

80

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Subdivisiones de la ecología

heredable debido a los genes y en parte no es heredable puesto que se debe a la interacción de los genotipos con el medio ambiente

1.

Autoecología: Estudia las relaciones entre un solo tipo de organismo (o de especies aisladas) y con el medio en que vive.

2.

Sinecología: Estudia las relaciones entre diversas especies pertenecientes a un mismo grupo y con el medio en que viven (ecosistema).

LA ECOLOGÍA

3.

Ecología de poblaciones o dinámica de poblaciones: Estudia las causas y modificaciones de la abundancia de especies en un medio dado.

Es el estudio de las relaciones de los seres vivos con su medio ambiente (suelo, luz, temperatura, nutrientes, etc.).

4.

Ecología aplicada; Representa la tendencia moderna de protección a la naturaleza y el equilibrio de ésta en el medio ambiente humano rural y urbano.

Conceptos básicos de ecología

5.

Ecología de sistemas: Hace uso de los modelos matemáticos y de la computadora para lograr la comprensión de la compleja problemática ecológica.

TEMA 16

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Hábitat: Es el ambiente natural o lugar donde vive un organismo, una población o una especie. Ejemplo: la corteza de un árbol, una playa arenosa, una laguna, etc.

Población: Es un grupo de individuos de la misma especie, que ocupan un área determinada y que procrean entre si. La población presenta diversas propiedades que son medidas estadísticas no aplicables a los individuos y son las siguientes:

Ambiente: Conjunto de factores físicos (abióticos) y biológicos (bióticos) que ejercen influencia sobre un determinado organismo.

A. Densidad: Es el número de individuos de la misma especie por unidad de área o volumen, por ejemplo cinco leones por hectárea.

Nicho ecológico: Es el papel o la función que desempeña un organismo en el ecosistema, comprende todos los aspectos de su existencia (bióticos y abióticos) que le permiten sobrevivir, permanecer saludables y reproducirse.

B.

Individuo: En los ecosistemas se encuentran distintos organismos. Cada uno de ellos es capaz de realizar todas las funciones vitales: nutrición, reproducción y relaciones con el ambiente y con otros seres vivos. Cada organismo representa un individuo, un Paramecium, un pino, un ser humano, cada uno de éstos son individuos.

Tasa de natalidad: Es el número de individuos que nacen en una unidad de tiempo.

C. Tasa de mortalidad: Es el número de individuos que mueren por unidad de tiempo. D. Tasa de migración: Es el número de individuos que se incorporan a la población (reclutamiento) por unidad de tiempo (inmigración) o el número de individuos que abandonan la población por unidad de tiempo (emigración).

Especie: Junto a cada individuo viven otros con características en común, en cuanto a su forma, funciones y comportamiento. Esos organismos pertenecen a la misma especie. Una especie es un conjunto de individuos que poseen ciertas características semejantes. Los individuos de la misma especie pueden reproducirse y tener hijos, que a su vez podrían dejar descendencia. Bioma: Región terrestre grande relativamente bien delimitada, caracterizada por el clima, suelo, vegetación y fauna similares sin importar su localización en el planeta. Ejemplo: las sabanas, los desiertos, etc.

E.

Distribución por edad: Referido al número de individuos por edad, comprende la etapa pre-reproductiva, reproductiva y post-reproductiva.

F.

Dispersión: Es la forma como los individuos se distribuyen en su hábitat. Es de los siguientes tipos: a)

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Al azar o aleatoria: Ocurre cuando los individuos se distribuyen independientemente de la posición de otros individuos en la población.

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No es común en la naturaleza. Ejemplo: las larvas del gorgojo contenidas en un recipiente con harina.

5.

Depredación: Cuando una población se beneficia y la otra es afectada, existe presa y predador, por ejemplo, el león es el predador y el antílope la presa.

b)

Conglomerado o grupos: Suele ser el resultado de atracciones mutuas entre los individuos de la población. Ejemplo: el ser humano.

6.

c)

Uniforme: Es causada por interacciones negativas o antagónicas entre los individuos de una población. Ejemplo: una colonia de anidación de aves marinas.

Amensalismo: Relación en la que una de las poblaciones es inhibida y la otra no es afectada, por ejemplo, en el bosque cuando los grandes árboles van alcanzando su pleno desarrollo y produciendo un techo más denso de ramas y hojas, las plantas del piso reciben cada vez menos luz solar, por lo que su crecimiento, reproducción y supervivencia se inhibe, a estas plantas se denomina amensales mientras que los árboles no resultan afectados.

7.

Protocooperación: Ambas poblaciones se benefician pero no son dependientes una de la otra, cada una es capaz de sobrevivir aisladamente pero la interacción aumenta las posibilidades de supervivencia entre ambos, por ejemplo el cangrejo hermitaño con las anémonas de mar.

G. Potencial biótico: Es la rapidez máxima con que una población puede aumentar en condiciones ideales. Existen dos tipos de crecimiento: a)

Exponencial: La presentan los microorganismos, lo hacen por cortos periodos de tiempo. Ejemplo: las bacterias.

b)

Logarítmico: La presentan organismos más grandes como las ballenas, osos, ser humano entre otros. Tienen potenciales bióticos menores.

Comunidad: Es un conjunto de organismos de diferentes especies que interactúan entre si, y viven en el mismo lugar. Las comunidades son de dos clases:

Independientemente del organismo que se considere y siempre que la población crezca a su potencial biótico, al graficar el tamaño poblacional en función del tiempo, la forma de la curva es la misma. La única variable es el tiempo; es decir una población de elefantes puede requerir más tiempo que una población bacteriana para alcanzar cierto tamaño, pero ambas poblaciones invariablemente aumentaran de manera exponencial en condiciones ideales.

A. Comunidades mayores: Son aquellas formadas por varias poblaciones que se relacionan entre si y que en general dependen de un solo factor que es la luz, por ejemplo la selva amazónica. B. Comunidades menores: Son aquellas formadas por pocas poblaciones, que se desarrollan entre si, y que en general no dependen de un solo factor, sino de varios, como luz, precipitación, temperatura, etc., por ejemplo un charco de agua.

H. Adaptabilidad: Es la respuesta morfológica y fisiológica del individuo frente al medio ambiente. Asociaciones interespecíficas: Es la interacción entre dos especies o poblaciones. Los principales tipos de asociación son:

Ecosistema: Es la unidad funcional básica de la ecología en donde se integran una serie de poblaciones que actúan entre sí con el medio ambiente abiótico, los ecosistemas son terrestres y acuáticos. El ecosistema presenta los siguientes componentes:

1.

Mutualismo: Es una relación simbiótica en la cual ambas poblaciones se benefician, y es obligatoria, por ejemplo los líquenes.

A.

El componente abiótico: Son los factores ambientales no biológicos, tales como el agua, la temperatura, el viento, el suelo, etc.

2.

Comensalismo: Cuando una población se beneficia y la otra no se ve afectada, por ejemplo la rémora y el tiburón.

B.

El componente biótico: Integrado por los productores (autótrofos), consumidores (heterótrofos) y desintegradores (hongos y bacterias).

3.

Parasitismo: Cuando una población se beneficia y la otra es afectada, por ejemplo, la pulga y el perro. Parásito-huésped.

4.

Competencia: Generalmente una población se beneficia y la otra es afectada. Una población elimina a la otra; en el proceso ambas sufren. Como por ejemplo la lucha entre dos leones por hacerse de la manada.

Energía: Cadenas y redes alimenticias: En la naturaleza son raras las cadenas alimenticias (son simples, dado que pocos organismos comen un solo tipo de otros organismos), un modelo más realistas para el flujo de energía son las redes alimenticias, como un complejo de cadenas alimenticias interconectadas en un ecosistema.

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A.

Contaminación biológica: Es el tipo de contaminación que requiere que un organismo se encuentre en un substrato al que no pertenece o en uno al que si pertenece; pero en concentraciones que exceden a las naturales. Ejemplo: bacterias, virus, protozoarios, hongos, vegetales y otros parásitos.

B. Consumidores: Conformado por fitófagos o herbívoros, carnívoros y omnívoros. Pueden ser de primer, segundo, tercer o cuarto orden, los de primer orden se alimentan directamente de los productores.

B.

Contaminación física: Se debe a la presencia en un substrato dado de formas de energía que exceden a los niveles basales. Ejemplo: La contaminación térmica, la contaminación por ruido y la contaminación radiactiva.

C. Desintegradores: Conformado por bacterias y hongos quienes degradan las moléculas orgánicas presentes en los restos y desechos orgánicos de todos los miembros de la cadena alimenticia.

C.

Contaminación química: Es aquella en la cual se requiere de la acumulación de una sustancia química definida en un substrato dado en concentraciones que excedan el nivel basal, esta sustancia puede ser natural o sintética. Ejemplo: hidrocarburos, metales, plaguicidas, etc.

Hay tres clases de eslabones en la cadena alimenticia: A. Productores: Conformado por plantas, algas y bacterias, son las que inician la cadena.

Productividad: Es la cantidad de energía convertida en compuestos orgánicos en un tiempo dado. Puede ser:

Saneamiento ambiental: Abarca aspectos relativos al tratamiento y control de la contaminación, y a la prevención, es decir evitar que se produzca la contaminación.

A. Productividad primaria: Es el incremento de la biomasa de los organismos fotosintéticos. Comprende: a)

b)

1.

Productividad primaria bruta: Es la cantidad total de fotosíntesis (incluye la energía que se fija y que posteriormente se emplea para la actividad fotosintética (respiración), y la producción de nuevos tejidos.

Tratamiento de aguas servidas domesticas: Es el conjunto de sistemas o procesos empleados para devolver al agua unos niveles de calidad, previamente determinados. Consta de: A.

Productividad primaria neta: Es la diferencia entre la producción primaria bruta y la biomasa consumida en la respiración. Representa la tasa a la cual la materia orgánica se incorpora realmente en tejidos vegetales para producir crecimiento.

Tratamiento Primario: Mediante un proceso físico o físico-químico que incluya la sedimentación de sólidos en suspensión u otros procesos en los que la DBO (demanda bioquímica de oxígeno) de las aguas residuales que entren se reduzcan por lo menos en un 20% del vertido y el total reduzca por lo menos en un 50%. El tratamiento primario está dirigido a la eliminación de la mayor parte de materiales sólidos del agua. En esta fase se utiliza una serie de procesos físicos:

PN = PB – R

a)

Cribado, para la separación de grandes objetos flotantes en el agua.

B. La productividad secundaria: Es la velocidad de almacenamiento de energía en los niveles de los consumidores y de los desintegradores.

b)

Desarenado o eliminación de partículas diversos (arena, tierra, guijarros, etc.).

c)

Desengrasado o eliminación de una serie de sustancias como aceites y grasas generalmente que debido a su menor densidad flotan en el vertido.

CONTAMINACIÓN Y SANEAMIENTO AMBIENTAL

El tratamiento primario finaliza con la adición de cloro, cuya finalidad es la destrucción de las bacterias patógenas presentes.

Contaminación: Es cualquier alteración de las condiciones normales del medio ambiente, que perjudicará o perjudica la vida, la salud y el bienestar humano, la flora y la fauna. Las causas pueden ser naturales (alteración de las condiciones normales del medio) y antropogénicas (contaminación producida por la actividad humana).

B.

Tipos de contaminación: Conforme a la naturaleza del contaminante, se pueden distinguir tres tipos de contaminación:

83

Tratamiento Secundario: Consiste en la eliminación de la mayor parte de la materia orgánica presente en el efluente procedente del tratamiento primario, para ello se emplean procesos biológicos en los cuales se reproducen fenómenos de autodepuración natural de las aguas. Se emplean cultivos de bacterias aeróbicas que consumen la materia orgánica. Los tratamientos biológicos más empleados son:

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a) b) c)

Fracción Inerte: Constituida por vidrios, metales, tierra, etc.

Tratamiento: Los residuos sólidos urbanos en razón de que involucran al suelo de modo especial, se pueden tratar en las siguientes etapas:

C. Tratamiento Terciario: La mayor parte de los procesos de depuración de aguas residuales urbanas finalizan con un tratamiento secundario, mediante el cual se obtiene un efluente con una DBO bastante reducida.

a)

Sin embargo existe un tercer grupo de procesos que constituyen lo que se denomina tratamiento terciario y que están encaminados a la supresión de casi todos los contaminantes disueltos y suspendidos que quedan tras el tratamiento secundario, para ello se emplean varios procedimientos:

La etapa de recuperación, que permite el aprovechamiento de los residuos sólidos urbanos en la elaboración de compost (actúa como abono, aporta elementos nutritivos y mejora las características físicas, químicas y biológicas del suelo).

b)

La fase de eliminación, en la cual se emplean vertederos que permiten la deposición de los residuos sobre el terreno.

a) b) c) d) e) f) 2.

C.

Bolsas de esterilización. Lagunas aireadas o de oxidación. Lodos activados con bacterias, protozoos y levaduras.

3.

Coagulación seguida de filtración para la eliminación de los sólidos en suspensión. Adsorción sobre partículas de carbón activo. Oxidación química con ozono o agua oxigenada para la eliminación de sustancias orgánicas disueltas. Precipitación del fósforo en forma de fosfatos. Procesos de nitrificación–desnitrificación para la eliminación de compuestos nitrogenados. Electrodiálisis y osmosis inversa para la eliminación de iones inorgánicos, etc.

La contaminación atmosférica proviene fundamentalmente de la contaminación industrial por combustión y las principales causas son la generación de electricidad y el automovilismo. También hay otras sustancias tóxicas que contaminan la atmósfera como el plomo y el mercurio. Es importante que los habitantes de las grandes ciudades tomen conciencia de que el ambiente ecológico es una necesidad primaria. Existen diversos modos de evitar la contaminación del aire a saber: A. Uso de combustibles adecuados para la calefacción doméstica e industrial. B. Usar chimeneas con tirajes o filtros en condiciones de cumplir sus funciones. C. Mantener los vehículos motorizados en buenas condiciones. D. No quemar hojas o basuras, etc.

Tratamiento de residuos sólidos: Son los residuos comúnmente conocidos como “basuras” o lo que le llaman “residuos municipales”, los que se producen en grandes cantidades y su disposición final involucra el uso del suelo.

Control: El control consiste en:

Están formados por el conjunto de desechos en estado sólido generados en zonas urbanas, los residuos sólidos urbanos proceden generalmente de la recogida domiciliaria, correspondiendo a los ayuntamientos, la gestión de los mismos (recogida, transporte y tratamiento o eliminación). La composición de los residuos sólidos urbanos varía en función de una serie de parámetros, tales como: hábitos de consumo, nivel de renta, tamaño de la población, época del año, situación geográfica, etc. A efectos de su caracterización y gestión se pueden establecer tres fracciones dentro de los residuos sólidos urbanos: A.

Fracción Fermentable: Aquí se incluyen todos los restos de carácter orgánico.

B.

Fracción Combustible: Constituida por aquellos materiales capaces de arder (papel, cartón, plásticos, maderas, textiles, etc.).

Tratamiento de la contaminación atmosférica: La contaminación atmosférica se define como la presencia en el aire de materia o formas de energía que implican riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza.

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a)

Minimización de las emisiones tanto de fuentes puntuales (industriales), como móviles (transporte o flujo vehicular).

b)

Empleo de equipos, tanto para evaluación, como filtros para el control de partículas sólidas y gaseosas.

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2.

TEMA 17 ENERGIA Y CICLOS BIOGEOQUIMICOS

Tipos de ciclos biogeoquímicos: 1.

Tipo gaseoso: Cuando el pozo depósito es la atmósfera e hidrósfera. Ejemplo: el ciclo del O2, CO2, N2, H2O.

2.

Tipo sedimentario: Cuando el pozo depósito es la corteza de la tierra. Ejemplo: el ciclo del P y S.

A.

CICLO DEL AGUA

ENERGÍA Desde el punto de vista energético, la Tierra es un sistema abierto. Para que la vida pueda existir, la Tierra debe recibir constantemente la energía proveniente del sol y producir salidas de energía calorífica que pasan al espacio exterior. La energía solar mantiene todos los procesos vitales del ecosistema Tierra.

Uno de los principales ciclos de la tierra es el ciclo hidrológico, el movimiento del agua es constante y sus rutas posibles son la evaporación y la transpiración. Se mueve desde la atmósfera hasta la tierra, a los mares y luego, nuevamente, a la atmósfera.

Energía: Capacidad para producir trabajo. Todos los procesos energéticos se controlan por dos leyes generales de la termodinámica, las cuales indican las relaciones entre las diferentes formas de energía.

La ruta principal del agua es desde la superficie de la tierra a la atmósfera, esto se realiza bajo dos mecanismos:

1ra. Ley de la Termodinámica: O también llamada de la conservación de la energía. Establece que “la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”, esto es, que la cantidad total de energía, en todas sus formas, permanece constante. Ejemplo: conversión de la energía del movimiento del agua en energía eléctrica.

El primero de ellos es la radiación solar, que determina la evaporación del agua, la cual se eleva a la atmósfera como vapor de agua. El principal depósito del agua es el océano donde se realiza la mayor parte de la evaporación y en menor proporción sobre las aguas continentales. El otro mecanismo es el de la transpiración, sabemos que la mayor parte de tejido vivo se compone de agua, el agua almacenada en los tejidos vegetales se difunde a través de sus membranas y entra en la atmósfera como vapor de agua. Cuando el aire que conduce el vapor se enfría, este se condensa en agua liquida, formando las nubes si la condensación continua, existe una saturación lo cual determinan las precipitaciones.

2da. Ley de la Termodinámica: O también llamada de la entropía. Establece que “siempre que la energía se transforma, tiende a pasar de una forma más organizada y concentrada a otra menos organizada y más dispersa”. La implicación ecológica de la segunda ley de la termodinámica, consiste en que nunca es muy eficaz la transferencia de energía de un lugar a otro. En cada transferencia, parte de la energía se torna tan desorganizada, o dispersa, que deja de ser útil. Ejemplo: cuando se convierte la energía del movimiento del agua en energía eléctrica hay una proporción de energía que se pierde en forma de calor.

B.

CICLO DEL CARBONO El carbono es el elemento básico de los carbohidratos, grasas, proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN) y otros compuestos orgánicos, necesarios para la vida. El ciclo del carbono se basa en el gas dióxido de carbono, que constituye solo el 0.03% en volumen de la tropósfera, y también está disuelto en el agua.

LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: Son aquellos en los que los nutrientes, sustancias químicas esenciales para la vida, son ciclados en todos los ecosistemas. Es decir los diversos nutrientes se mueven del medio ambiente a los seres vivos y de estos nuevamente al medio ambiente. Estos ciclos son dirigidos directa o indirectamente, por la energía del sol y por la gravedad.

El ciclo del Carbono atraviesa diversas etapas en la naturaleza, desde la fotosíntesis en las plantas con la transformación de CO2 y el H2O en la elaboración de sustancias orgánicas que le servirán a los productores y de los cuales dependerán los demás niveles tróficos, llegando al mecanismo de la respiración, todas esas actividades generan CO2 inclusive en microorganismos como las bacterias, que participan en la degradación de la celulosa.

Todo ciclo consta de dos compartimientos: 1.

Pozo de intercambio o de ciclo: Es el compartimiento pequeño y de mayor actividad. Es biótico.

Pozo depósito: Es el compartimiento grande, de movimiento lento y, generalmente no biótico.

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e)

C. CICLO DEL NITRÓGENO Los organismos requieren nitrógeno en varias formas químicas para sintetizar proteínas, ácidos nucleicos (como ADN y ARN) y otros compuestos orgánicos que contienen nitrógeno, el depósito de nitrógeno más grande es la tropósfera, debido a que aproximadamente el 80% de N2 se encuentra en estado gaseoso; sin embargo, esta forma abundante de nitrógeno, no puede ser utilizada directamente como nutriente por los vegetales o animales multicelulares. Por fortuna, el gas nitrógeno, es convertido en compuestos iónicos solubles en agua que contienen iones nitrato (NO3 ) e iones amonio + (NH 4 ), que son tomados por las raíces de las plantas como parte del ciclo del nitrógeno. Este ciclo comprende cinco etapas definidas: a)

•

b)

c)

d)

D. CICLO DEL FÓSFORO El fósforo es un nutriente esencial para vegetales y animales. Forma parte de las moléculas de ADN, que llevan información genética; moléculas de ATP y ADP, que almacenan energía química para el uso de los organismos en la respiración celular, ciertas grasas de las membranas que envuelven las células animales y vegetales, y los huesos y dientes de los animales. El ciclo del fósforo pasa por diferentes pasos como mineralización, el almacenamiento, el recambio en el reservorio del humus y su fijación química en el suelo. El deposito principal del fósforo son las rocas sedimentarias; el ciclo no posee una fase gaseosa importante por lo tanto su circulación es lenta. El ciclo se inicia con los fosfatos disueltos, las plantas lo absorben a través de sus raíces y se incorporan a todas sus células, los animales obtienen el fósforo mediante la ingestión de vegetales. Cuando mueren los animales y las plantas, o cuando excretan sus productos de desecho, las bacterias fosfatizantes degradan los compuestos orgánicos muertos y, los transforman en fosfatos inorgánicos disueltos con lo cual se compone el ciclo básico. En este último proceso pueden intervenir las bacterias Clostridium butiricum y Escherichia coli.

Fijación: Proceso por el cual el nitrógeno atmosférico baja a la corteza terrestre transformándose en amoniaco (NH3) o nitrato (NO3 ) Esta fijación puede ser: •

Electroquímica: Son las tempestades atmosféricas (tormentas, rayos, etc.) las encargadas de fijar el nitrógeno. Biológica: Lo realizan los seres vivos: Bacterias como Rhizobium, Clostridium, Azotobacter, Anabaena y Noctoc. La mayor parte de la fijación es biológica. -

Asimilación: Es la absorción del nitrato (NO3 ) o el amoniaco (NH3) (o ambos) por parte de las plantas a través de sus raíces, las que lo incorporan metabólicamente para formar proteínas y ácidos nucleicos. Siendo las plantas el primer nivel trófico, son el alimento de los animales y de esta forma pasa el nitrógeno a éstos.

La agricultura intensiva agota rápidamente los depósitos disponibles de fosfatos disueltos, esto limita seriamente la fertilidad de la tierra, actualmente el hombre extrae los fosfatos insolubles y los emplea como fertilizantes es decir usa fosfatos artificialmente deslavados. Así mismo ha aprendido a utilizar los peces y desechos animales, como fertilizantes que devuelven al suelo fosfatos.

Amonificación: Es la conversión realizada por bacterias y hongos descomponedores sobre los cadáveres y productos de desecho de productores y consumidores en amoniaco. El amoniaco producido entra en el ciclo del nitrógeno y queda disponible una vez más para los procesos de nitrificación y asimilación.

E.

•

CICLO DEL OXÍGENO En la atmósfera existe aproximadamente un 20% de oxígeno gaseoso que es usado para la respiración, en las variadas industrias, o en fenómenos naturales como las oxidaciones. A pesar de este uso, el oxígeno permanece constante en la atmósfera gracias al ciclo del mismo.

Nitrificación: Proceso que convierte el amoniaco (NH 3) en nitrato (NO3-), ocurre en dos etapas: •

-

Desnitrificación: Es la transformación de nitrato (NO3 ) en nitrógeno atmosférico (N2) que pasa al aire. Este proceso lo realizan bacterias desnitrificantes del género Pseudomonas.

La Nitrosación, que es la transformación del amoniaco en nitrito. Acción quimiosintética realizado por bacterias del género Nitrosomonas y Nitrococcus

Durante la respiración celular, se consume oxígeno y se elimina H2O y CO2 a la atmósfera. El H2O es tomada por la planta (raíces) y durante la fase luminosa de la fotosíntesis se descompone en hidrógeno y oxígeno; este vuelve a la atmósfera.

La Nitración que es la transformación de nitrito en nitrato, realizado por bacterias del género Nitrobacter.

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La seudomembrana que se forma en la difteria puede bloquear el paso del aire y la muerte se debe habitualmente a una combinación de los efectos de la asfixia y de la destrucción de tejidos por la exotoxina.

TEMA 18 ENFERMEDADES 3. Las enfermedades son cambios estructurales y funcionales de las células, tejidos y órganos ocasionando diversos trastornos en el organismo. Las enfermedades son cambios estructurales y funcionales de las células, tejidos y órganos, ocasionando diversos transtornos en el organismo.

Los síntomas solo aparecen cuando el patógeno se multiplica en el intestino (por lo cual los síntomas solo aparecen varios días después de haber comido el alimento contaminado). Los síntomas de la salmonelosis incluyen la aparición repentina de dolor de cabeza, escalofríos, vómitos y diarrea, seguidos de fiebre que dura unos cuantos días.

Tipología de las enfermedades Las enfermedades pueden ser producidas por bacterias, virus, platelmintos, nemátodos y hongos, siendo importante considerar el agente infeccioso (organismo que produce la enfermedad), y el agente vector y el tratamiento o prevención. A.

Prácticamente todas las especies de Salmonella son patógenas para las personas; una de ellas S. typhi, causa la grave enfermedad humana que es la fiebre tifoidea y otro pequeño número de especies transmitidas por los alimentos causan gastroenteritis.

Principales enfermedades causadas por bacterias: 1.

2.

Fiebre tifoidea: Conocida como salmonelosis o infección alimentaría. La enfermedad se produce por productos fabricados con huevos crudos, tales como la mayonesa, los pasteles con crema, los merengues, las empanadas, ponche y las salchichas.

4.

Cólera: Es una enfermedad diarreica producida por la bacteria Vibrio cholerae un bacilo curvado Gram negativo, que se transmite casi exclusivamente a través del agua contaminada. La enterotoxina del cólera produce una diarrea que pone en peligro la vida, pues puede llevar a una deshidratación y a la muerte si al paciente no se administra una terapia a base de líquidos y electrolitos. Después de la ingestión de un inoculo sustancial, las células de Vibrio cholerae se acomodan en el intestino delgado, se adhieren firmemente al epitelio, crecen y liberan enterotoxina, ésta, causa una enorme pérdida de fluidos: (20 litros por día no es raro en un caso fulminante de cólera). Una terapia de reemplazamiento de líquidos por vía oral o intravenosa es el principal medio de tratamiento. El control del cólera depende de medidas higiénicas satisfactorias, especialmente en el tratamiento de las aguas residuales y en la depuración del agua de bebida. El cólera también se transmite a través de los alimentos contaminados con restos fecales.

Tuberculosis: Es una de las enfermedades infecciosas más frecuentes en el hombre, el agente etiológico es una bacteria, el bacilo Mycobacterium tuberculosis (bacilo de Koch). Se transmite principalmente por medio del esputo de las personas infectadas y por la ingestión de leche y derivados no pasteurizados procedentes de animales infectados. Generalmente se desarrolla en los pulmones. Los individuos con casos activos de tuberculosis pueden dispersar la enfermedad, simplemente tosiendo sobre individuos no infectados. Debido a que la tuberculosis es sumamente contagiosa, los pacientes con tuberculosis deben hospitalizarse en habitaciones con presión negativa, además de que el personal sanitario que tiene contacto con los pacientes debe ir con mascarilla especialmente ajustada a su cara y con filtro de calidad para evitar el paso de Mycobacterium tuberculosis presente en los esputos o en partículas de polvo.

Dipteria: Es una enfermedad infecciosa de la infancia, es causada por una bacteria Gram positiva, el bacilo Corynebacterium diphteriae (Klebs-Loffler), ataca selectivamente a las vías respiratorias penetrando en la mucosa, libera una exotoxina que produce necrosis del epitelio acompañado de la producción masiva de un denso exudado fibrinopurulento, el contagio es directo y se produce por las secreciones de los gérmenes. Penetra en el cuerpo por la vía respiratoria, alojándose en la garganta y en las amígdalas. La respuesta inflamatoria de los tejidos de la garganta a la infeccción, da como resultado la formación de una lesión llamada seudomembrana que esta formada por células del hospedador dañadas y células de C. diphteriae, la toxina diftérica es la neuraminidasa.

5.

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El tétano: Es una enfermedad bacteriana causada por el bacilo Clostridium tetani. Se transmite por contacto con tierras contaminadas con esporas y que penetra por las heridas, quemaduras, suturas quirúrgicas, etc., o por la inoculación de éstas mediante astillas o clavos. Libera una potente neurotoxina llamada Tetanospasmina que produce espasmos tónicos y crónicos dolorosos de los maseteros (trismo) y músculos del cuello, pero a menudo afecta a otros músculos. El periodo promedio de incubación dura 6 días pero puede prolongarse hasta tres semanas. Los reflejos son exagerados y es común la rigidez de los músculos abdominales, la retención de orina y la constipación.

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6.

La tos convulsiva: Llamada también tos ferina o coqueluche, es una enfermedad respiratoria altamente infecciosa, observada en los niños de menos de un año de edad. El causante es una pequeña bacteria, el cocobacilo gram negativo aerobio estricto Bordetella pertussis.

tracto respiratorio, ya que estos virus se transmiten fundamentalmente por la ruta respiratoria. El hombre es el único reservorio del virus de la gripe humana, se transmite de persona a persona a través del aire, principalmente en gotitas expelidas al toser y al estornudar. El virus infecta las membranas mucosas del tracto respiratorio superior y ocasionalmente invade los pulmones. Los síntomas incluyen una fiebre baja durante 3 a 7 días, produce escalosfríos, fatiga, dolor de cabeza y dolor generalizado. La recuperación suele ser espontánea y rápida.

El organismo ataca al tracto respiratorio superior, originando daño a los tejidos. Bordetella pertussis produce además una endotoxina que también puede inducir algunos de los síntomas de la tos ferina. Clínicamente la tos ferina se caracteriza por una tos violenta y recurrente que dura habitualmente seis semanas. B. Principales enfermedades causadas por virus: 1.

2.

3.

Debemos destacar que la gripe AH1N1 en los seres humanos y que se conoce popularmente como gripe porcina o influenza porcina, aparentemente no es provocado por un virus exclusivo de gripe porcina. Su causa es una nueva cepa de virus de gripe AH1N1 que contiene material genético combinado de una cepa de virus de gripe humana, una cepa de virus de gripe aviar, y dos cepas separadas de virus de gripe porcina. Los orígenes de esta nueva cepa son desconocidos y la Organización Mundial de Sanidad Animal (OIE), informa que esta cepa no ha sido aislada directamente de cerdos. Se transmite con mucha facilidad entre seres humanos, debido a una habilidad atribuida a una mutación aún por identificar, y lo hace a través de la saliva, por vía aérea, por el contacto estrecho entre mucosas o mediante la transmisión mano-boca debido a manos contaminadas.

Varicela: La varicela o viruela loca es una enfermedad común de la infancia, causada por un virus de la Familia Herpesviridae, concretamente por el herpesvirus humano 3. Se trata de un virus con DNA de doble cadena lineal. La varicela es muy contagiosa y se transmite por gotitas de saliva, especialmente cuando individuos susceptibles están en contacto. El virus penetra en el aparato respiratorio, se multiplica y rápidamente se disemina a través del torrente sanguíneo, dando como resultado un exantema máculo-papular que cicatriza rápidamente y raramente deja cicatrices desfigurantes. El virus de la varicela puede permanecer latente en células nerviosas, durante años sin demostrar síntomas aparentes. Ocasionalmente, el virus emigra, desde este reservorio a la superficie de la piel, causando una dolorosa erupción cutánea conocida como herpes zóster que se manifiesta preferentemente en individuos inmunodeprimidos o en ancianos.

4.

Parotiditis infecciosa: Llamada también paperas. El virus al género Rubulavirus, de la Familia Paramyxoviridae. El virus se dispersa a través de gotitas transportadas por el aire y la enfermedad se caracteriza por una inflamación de las glándulas salivales, que conduce a un hinchamiento de las mandíbulas y del cuello. El virus se dispersa por el torrente sanguíneo y puede infectar otros órganos, incluidos el cerebro, los testículos y el páncreas. La respuesta inmunitaria del hospedador produce anticuerpos contra las proteínas de la superficie del virus y esto, generalmente conduce a una rápida recuperación.

El Sarampión: El virus del sarampión pertenece al género Morbillivirus de la Familia Paramyxoviridae. Se trata de un virus con RNA monocatenario. Causa en la infancia una enfermedad altamente infecciosa, caracterizada por goteo nasal, enrojecimiento de los ojos, tos y fiebre. Penetra en la nariz y la garganta a través del aire y rápidamente produce una viremia sistémica. A medida que progresa la enfermedad, la fiebre y la tos se intensifican y aparece un exantema. En la mayoría de los casos dura entre 7 y 10 días. Como consecuencia del sarampión pueden presentarse una serie de complicaciones, incluidas una infección del oído interno, neumonía y, en casos raros una encefalomielitis sarampionosa que puede causar alteraciones neurológicas y una forma de epilepsia que tiene una tasa de mortalidad de casi el 20%.

5.

Influenza: Llamada gripe del hombre, es causada por un virus RNA monocatenario de la Familia Ortomixovirus. El término mixo indica que estos virus establecen relación con el mucus o viscosidad de las superficies celulares, este mucus es el de las membranas mucosas del

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Poliomielitis o parálisis infantil: Se transmite por contacto directo mediante la relación estrecha fecal-oral, en los sitios donde existen diferencias sanitarias, el periodo de incubación es de 7 a 14 días para los casos paralíticos, con límites notificados de 3 a 35 días. Es una enfermedad febril aguda transmitida por el Poliovirus hominis. Los síntomas iniciales son fiebre, debilidad muscular e hiporreflexia. La poliomelitis paralítica es una manifestación grave de la enfermedad y se caracteriza por una parálisis flácida de las extremidades, como resultado de las lesiones provocadas en las neuronas motoras inferiores.

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6.

La rabia: Es una enfermedad producida por un virus con RNA monocatenario, de la Familia Rhabdovirus, que ataca al sistema nervioso central de la mayoría de los animales de sangre caliente y que, si no se trata, invariablemente conduce a la muerte. Este virus penetra al cuerpo a través de la mordedura de un animal rabioso, el virus se multiplica en el sitio de inoculación y luego se desplaza al sistema nerviosos central. El periodo de incubación antes de que aparezcan los síntomas es sumamente variable, dependiendo del tamaño, localización y profundidad de la herida causada por la mordedura, así como el número de partículas víricas transmitidas a la herida. En los perros el periodo de incubación es, por término medio, de 10-14 días. En las personas pueden transcurrir hasta nueve meses antes de que aparezcan los síntomas. El virus prolifera en el cerebro (especialmente en el tálamo e hipotálamo), se caracteriza por una sensación de angustia, fiebre, malestar general. La enfermedad evoluciona hasta la aparición de parálisis con espasmo de los músculos de la deglución cuando se intenta tragar, lo que provoca miedo al agua (hidrofobia), luego surge delirio y convulsiones. Louis Pasteur desarrollo la primera vacuna antirrábica. Hoy se dispone de vacunas antirrábicas efectivas tanto para animales como para personas. El tratamiento de una persona infectada, antes de que aparezcan los síntomas, casi siempre tiene éxito en la prevención de la rabia.

excoriaciones de la piel o atravesando directamente la mucosa ocular, nasal o bucal. La enfermedad presenta tres periodos de evolución: un periodo agudo o de comienzo que dura alrededor de 20 a 30 días caracterizado por la presencia de fiebre, escalosfríos, dolor de cabeza y de los músculos del cuerpo, malestar general e inapetencia; un periodo de latencia el que se presenta después del primer mes de haber contraído la enfermedad, este periodo puede durar años y durante ese tiempo no se presentan síntomas y un periodo crónico que por lo general es una manifestación tardía de la infección en donde las manifestaciones más evidentes están relacionadas directamente con el corazón; siendo los síntomas más comunes: grado variable de insuficiencia cardiaca, palpitaciones, dolores del área cardiaca, dolor en la zona hepática y sobre todo manifestaciones típicas que se observan en el electrocardiograma, aunque no haya síntomas clínicos. 3.

Hidatidosis o Quiste hiatídico: La hidatidosis se adquiere cuando se ingieren huevos de céstodos de Echinococcus granulosus (platelminto), propio de perros y otros animales carnívoros. Estos huevos dan origen a larvas en el intestino humano, las cuales por vías sanguíneas se localizan en cualquier órgano y forman el quiste hidatídico. La invasión se hace preferentemente al hígado y pulmones; puede observarse también en el bazo, corazón, cerebro o en cualquier otro sitio. Los síntomas son fiebre, pérdida de peso, anemia, astenia, eosinofilia y leucocitosis. Se transmiten por la transferencia de la mano a la boca, de los huevos de la Tenia provenientes de perros u ovinos y también por alimentos y aguas contaminadas. El periodo de incubación es variable y va de meses hasta varios años, según el número y el sitio de los quistes y la rapidez con que se desarrollan. A las personas con hidatidosis, mediante tratamiento quirúrgico se les puede extirpar los quistes aislados.

4.

Oxiuriasis: Son las lombrices intestinales. Afectan en todo el mundo a millones de personas, principalmente niños. Es producida por el parásito Enterobius vermicularis, llamado comúnmente oxiurus, es un gusano aproximadamente de 1 cm de longitud. Sus huevos son tan pequeños que vuelan como el polvo adheriéndose electroestáticamente a cualquier tipo de superficie, estos gusanos viven en el intestino, donde causan infestaciones graves, transtornos intestinales y una debilidad general que puede disminuir la resistencia a otras enfermedades más graves. La infección generalmente se termina por si misma a menos que ocurra una reinfección. Esta es muy posible, por que durante la noche los oxiuros hembras migran hasta el ano del huésped para poner los huevos, causando entonces picazón. Al rascarse se contaminan los dedos y el niño se reinfecta rápidamente.

C. Principales enfermedades causadas por parásitos 1.

2.

Amebiasis: Es una enfermedad parasitaria ocasionada por el protozoario Entamoeba histolytica, que es una ameba anaeróbica, los trofozoitos carecen de mitocondrias y producen quistes. Se transmite a las personas, principalmente a través del agua contaminada y ocasionalmente por los alimentos. La germinación de los quistes tiene lugar en el intestino y las células crecen sobre y dentro de las células de la mucosa intestinal. El crecimiento continuado conduce a una ulceración de la mucosa intestinal, causando diarrea y fuertes calambres intestinales. La diarrea es reemplazada por una situación denominada disentería, caracterizada por el paso de exudados intestinales, sangre y mucus. Si no se trata, los trofozoitos pueden emigrar al hígado, a los pulmones y al cerebro. El crecimiento en estos tejidos puede producir abscesos y otros daños en los tejidos. Chagas: La enfermedad de Chagas o Tripanomiasis humana es una parasitosis producida por el protozoo flagelado Trypanosoma cruzi, hematófilo pero que se reproduce en los tejidos. Se transmite entre los diversos hospedadores animales, mamíferos silvestres y domésticos a sus congéneres por el insecto Triatoma infestans “chirimacha”. Los parásitos infectantes salen en las deyecciones del vector y pueden introducirse al organismo a través del orificio de la picadura, heridas o

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5.

La malaria: La malaria o paludismo es una enfermedad causada por diferentes especies de protozoos del género Plasmodium (P. vivax, P. malariae, P. ovale y P. falciparum). Su transmisión se hace por la picadura de un mosquito, la hembra del Anopheles, que se alimenta de sangre, por transfusión de sangre de un donante infectado y por el uso de jeringas usadas. Se caracteriza por la presencia de escalofríos, fiebre y sudoración asociados a anemia (ataque de glóbulos rojos), leucopenia y esplenomegalia.

uterino a menudo con secreción de pus. Neisseria gonorrhoeae muere rápidamente al secarse con la luz del sol y con la luz ultravioleta. A pesar de la facilidad con la que se puede curar la gonorrea la incidencia de infecciones gonocócicas permanece relativamente elevada por las siguientes razones: a) No existe inmunidad adquirida y por tanto es posible una reinfección repetida, b) El uso de anticonceptivos orales altera el ambiente de la mucosa local a favor del patógeno y c) Los síntomas en la mujer son tan leves que la enfermedad puede pasar desapercibida y una mujer promiscua infectada puede servir de reservorio para la infección de muchos hombres.

Debido a la pérdida de eritrocitos, el paludismo generalmente produce anemia, así como un agrandamiento del bazo. 3.

Aunque los derivados de la quinina son efectivos para tratar los casos de paludismo humano, debido a la alternancia obligatoria de hospedadores, una manera ideal para efectuar el control del paludismo, es eliminando el mosquito Anopheles, para esto existen dos formas: a) Destrucción del hábitat drenando los pantanos y terrenos semejantes en los que se aparea el mosquito y b) Eliminación del mosquito con insecticidas.

La sífilis: Es una enfermedad causada por una bacteria del tipo espiroqueta llamada Treponema pallidum que tiene la forma de un espiral y que goza de gran movilidad. Se adquiere por contacto sexual o por transmisión a través de la placenta al feto. Tiene tres estadios: a.

Primer estadio, al comienzo de la infección puede notarse una herida o llaga en los genitales que es denominada como el chancro sifilítico, que no produce dolor y que aparece entre las dos y doce semanas contadas a partir de la fecha de contagio.

b.

Segundo estadio, se presentan erupciones o granos en todo el cuerpo acompañados de fiebre no muy alta de carácter irregular, así mismo dolores de huesos, cabeza y de articulaciones con sensación de debilidad debido a una creciente anemia.

c.

Tercer estadio, La bacteria en el último grado empieza a dañar gravemente los órganos principales del cuerpo humano, especialmente hígado, huesos, arterias, venas y sistema nervioso central. Si afecta al sistema nervioso recibe el nombre de neurosífilis y cuando la lesión es extensa produce pérdida de la memoria y alteraciones de la personalidad que varían desde la irritabilidad a las alucinaciones, produciendo finalmente la muerte.

D. Enfermedades venéreas 1.

Chancroide: Es una enfermedad infecciosa producida por una bacteria, el bacilo de Ducrey o Haemophilus ducreyi. El bacilo es incapaz de atravesar la piel, por eso es necesario que exista alguna grieta o escoriación para que se pueda producir la infección. La incubación dura de 6 a 7 días, al cabo de los cuales se presenta en el sitio de contagio una úlcera profunda, redondeada, de base blanda, que rápidamente supura. Su transmisión es por contacto sexual con las secreciones de las lesiones abiertas y pus de bubones. En las personas infectadas puede haber autoinoculación en sitios extragenitales. La promiscuidad sexual y el desaseo son factores que favorecen la transmisión.

2.

La gonorrea: Es una enfermedad infecciosa aguda provocada por la bacteria Neisseria gonorrhoeae (gonococo de Neisser), transmitida casi exclusivamente por contacto sexual o durante la salida del feto por el canal del parto (oftalmia, que es una infección en los ojos de los neonatos).

4.

En el hombre se presenta una uretritis con formación de pus y micción dolorosa, el proceso puede extenderse hasta la próstata y el epidídimo y en la mujer la infección se propaga de la uretra a la vagina y el cuello

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EL SIDA: El Síndrome de Inmuno Deficiencia Adquirida (SIDA), es una enfermedad que deprime el Sistema Inmunológico, especialmente la inmunidad mediada por células, dejando al paciente con una predisposición a contraer enfermedades oportunistas. El virus que produce el SIDA es el Virus de la Inmuno Deficiencia Humana (VIH). Las personas infectadas sufren una breve enfermedad de tipo gripal, con escalosfríos y fiebre; pero el sistema inmunitario fabrica anticuerpos contra el virus y el número de células T4 se recupera hasta un número casi normal.

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A lo largo de los 10 años siguientes, el virus va destruyendo lentamente la población de células T4, cuando las respuestas inmunitarias se debilitan, los pacientes desarrollan ciertas enfermedades indicadoras (enfermedades que son raras entre la población general; pero frecuentes en los pacientes con SIDA) como la neumonía producida por el hongo Pneumocystis carinii, el sarcoma de Kaposi, que es un tumor raro que se origina en las células endoteliales de los vasos sanguíneos y produce unas lesiones cutáneas indoloras violáceas o pardas, que parecen hematomas. Además de la neumonía por Pneumocystis carinii, los enfermos de SIDA son susceptibles a la tuberculosis, diarreas persistentes, perdida de peso, fiebre y fatiga. El virus se transmite al tener relaciones sexuales con una persona infectada con el SIDA, sin protección (condón) a través del contacto sexual, ya sea vaginal, rectal u oral; por el uso de agujas contaminadas por el virus (VIH) a través de transfusiones de sangre, al inyectarse drogas y transmisión de madre a feto, durante el embarazo, el parto o durante la lactancia. A la actualidad no existe cura efectiva para el SIDA, pero se deben tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: •

Evitar el contacto de la boca con el pene, la vagina o el recto.

•

Evitar las actividades sexuales que puedan causar cortes o desgarros en los revestimientos del recto, pene o vagina.

•

Evitar las actividades sexuales con individuos de alto riesgo (prostitutas, homosexuales o bisexuales y los consumidores de drogas por vía intravenosa).

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