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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
<strong>TEMA</strong> 1<br />
<strong>LA</strong> <strong>BIOLOGÍA</strong><br />
La Biología es la ciencia de la vida. Es una ciencia porque se basa en la<br />
observación de la naturaleza y la experimentación para explicar los fenómenos<br />
relacionados con la vida. En su sentido más amplio significa el estudio de todos los<br />
seres vivos considerando su forma, estructura, fisiología, ciclo reproductivo, forma<br />
de vida, y su relación con el medio ambiente. Es importante tener en cuenta que<br />
la biología abarca diversos campos de estudio que, muchas veces, son<br />
considerados como disciplinas o subdisciplinas.<br />
La biología según el tipo de organismo que estudia se divide en: zoología, botánica<br />
y microbiología.<br />
1. Zoología: Estudia a los animales, se subdivide en:<br />
a) Invertebrados<br />
• Protozoología: Estudia a los animales unicelulares.<br />
• Entomología: Estudia a los artrópodos (insectos, arácnidos,<br />
crustáceos, miriápodos).<br />
b) Vertebrados<br />
• Herpetología: Estudia a los anfibios y reptiles.<br />
• Ictiología: Estudia a los peces.<br />
• Ornitología: Estudia a las aves.<br />
• Mastozoología: Estudia a los mamíferos.<br />
• Antropología: Estudia las características.<br />
2. Botánica: Estudia a las plantas, se subdivide en:<br />
a) Botánica Criptogámica: Estudia las plantas sin semillas, se subdivide<br />
en:<br />
• Ficología: Estudia las algas.<br />
• Briología: Estudia a los musgos, hepáticas y antocerotas.<br />
• Pteridología: Estudia a los helechos y cola de caballo.<br />
b) Botánica Fanerogámica: Estudia las plantas con semillas, se subdivide<br />
en:<br />
• Gimnospermas: Estudia las plantas con semillas desnudas, por<br />
ejemplo las Coníferas.<br />
• Angiospermas: Estudia a las plantas con semillas cubiertas, por<br />
ejemplo las Rosáceas.<br />
3. Microbiología: Estudia a los microorganismos, se subdivide en:<br />
• Bacteriología: Estudia a las bacterias.<br />
• Micología: Estudia a los hongos.<br />
• Virología: Estudia a los virus.<br />
Materia viva: es una forma especial de materia que posee todas las propiedades<br />
de la materia en general (físicas y químicas), y también posee propiedades<br />
particulares llamadas propiedades biológicas.<br />
Aunque no intentemos limitar la vida a una definición simple, si podemos identificar<br />
al mundo viviente y separarlo del inanimado, es fácil reconocer que un roble, una<br />
mariposa y un cordero están vivos, en tanto que las rocas no lo están, pese a su<br />
diversidad, los organismos que habitan el planeta comparten un conjunto de<br />
características que los diferencian de los inanimados. Por tal motivo la vida puede<br />
definirse como todas las características que poseen los seres vivos, como un tipo<br />
preciso de organización; capacidad de crecer y desarrollarse; metabolismo<br />
autorregulado; capacidad de realizar movimiento, reaccionar a estímulos,<br />
reproducción y adaptación al cambio ambiental.<br />
Características de los Seres Vivos: Son las siguientes:<br />
1. Complejidad y organización: En los seres vivos, encontramos una jerarquía<br />
de niveles que incluyen en orden de complejidad ascendente macromoléculas,<br />
células, organismos poblaciones y especies. Cada nivel se organiza sobre el<br />
inmediatamente inferior y tiene su propia estructura interna. Esta organización<br />
estructural permite que los seres vivos realicen funciones vitales como las de<br />
nutrición, crecimiento y reproducción.<br />
2. Reproducción: Es el proceso de producción de nuevos organismos de la<br />
misma especie; pudiendo ser asexual (sin formación de gametos) o sexual<br />
(con formación de gametos).<br />
3. Adaptación: Es el proceso de cambio para favorecer la supervivencia. La<br />
capacidad de una población de evolucionar (cambiar con el tiempo) y<br />
adaptarse a su ambiente le permite sobrevivir en un mundo cambiante; las<br />
adaptaciones son los rasgos que mejoran la capacidad de un organismo de<br />
sobrevivir en un ambiente dado.<br />
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4. Irritabilidad: Es la capacidad de reaccionar a estímulos, que son cambios<br />
físicos o químicos en su ambiente interno ó externo.<br />
5. Crecimiento: Los organismos tienen la capacidad de aumentar su volumen,<br />
debido al aumento de la masa celular como resultado de un incremento en el<br />
tamaño y número de las células. En el crecimiento el organismo sintetiza<br />
sustancias que son tomadas del medio ambiente.<br />
6. Movimiento: Sin que implique necesariamente la locomoción. En los<br />
animales el movimiento es muy variado, contracción del cuerpo, reptan,<br />
nadan, corren, vuelan, movimientos ameboides, por cilios o flagelos. Las<br />
plantas también se mueven (a nivel de sus órganos), aunque con más lentitud<br />
que la mayor parte de los animales. Por ejemplo, las plantas orientan sus<br />
hojas hacia el sol y crecen hacia la luz.<br />
7. Nutrición: Proceso en el que los organismos asimilan los alimentos y los<br />
líquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimiento<br />
de sus funciones vitales.<br />
8. Metabolismo: Conversión química de los nutrientes en el interior de las<br />
células; incluye el catabolismo, que es la transformación de grandes<br />
moléculas en otras más sencillas, con liberación de energía y el anabolismo<br />
que es la síntesis de grandes moléculas a partir de otras más sencillas con el<br />
uso de parte de esa energía.<br />
9. Desarrollo: Describe los cambios característicos que sufre un organismo<br />
desde su formación (generalmente desde la fecundación del huevo) hasta su<br />
forma adulta final. En muchas formas multicelulares las distintas etapas del<br />
ciclo vital son diferentes, la transformación que se produce de un estado a otro<br />
se denomina metamorfosis (anfibios e insectos).<br />
10. Respiración: Es el intercambio de gases que implica para los animales,<br />
captación de oxígeno (O 2) y la liberación de dióxido de carbono (CO 2).<br />
11. Homeostasis: Capacidad que tienen los seres vivos de regular su medio<br />
interno.<br />
12. Ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico),<br />
macromoléculas sintetizadas por todos los organismos y de las que depende<br />
toda la producción biológica.<br />
13. Proteínas: Macromoléculas de variedad casi infinita que realizan muchas<br />
funciones: componentes estructurales (colágeno en el tejido conectivo),<br />
hormonas, moléculas ligadas al O 2, enzimas que catalizan (facilitan)<br />
reacciones químicas (por ejemplo la pepsina, una enzima que digiere las<br />
proteínas).<br />
14. Excreción: Es la eliminación de los desechos metabólicos, como amoniaco,<br />
úrea, CO 2 o cualquier sustancia presente en exceso, necesaria para mantener<br />
el estado de homeostasis.<br />
15. Secreción: Consiste en la capacidad para elaborar y expulsar diversas<br />
sustancias útiles al organismo vivo.<br />
Niveles de organización de los seres vivos<br />
La organización biológica refleja el trayecto de la evolución sin importar que se<br />
estudie a un individuo o el mundo de los seres vivos, puede identificarse un patrón<br />
de complejidad creciente. Los organismos presentan los siguientes niveles de<br />
organización.<br />
1. Nivel químico: Es el nivel abiótico más básico de organización, comprende<br />
los subniveles:<br />
a) Atómico: Es la unidad mínima de un elemento químico que posee<br />
características de dicho elemento, que puede participar en una reacción<br />
química por ejemplo un átomo de Hidrógeno.<br />
b) Molecular: Es la unión química de átomos, de tal suerte que dos átomos<br />
de hidrógeno se combinan con uno de oxígeno y forma una molécula de<br />
H 20. Los átomos que componen una molécula puede ser idénticos (por<br />
ejemplo H 2) o diferentes (por ejemplo H 2O) dando moléculas homogéneas<br />
y heterogéneas.<br />
c) Macromolecular: Es la combinación de muchos átomos o moléculas<br />
formando macromoléculas orgánicas como las proteínas (aminoácidos) y<br />
los ácidos nucleicos (nucleótidos).<br />
2. Complejos supramoleculares: Surgen como producto de la interacción de<br />
las diversas macromoléculas; son complejos supramoleculares los ribosomas,<br />
las membranas biológicas, el nucleolo y los cromosomas que cumplen<br />
diversas funciones en las células.<br />
Los virus son complejos supramoleculares y subcelulares que constituyen<br />
una estructura proteica con ácido nucleico (ARN ó ADN).<br />
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3. Nivel Organelos: Complejos supramoleculares de alta complejidad que son<br />
básicos en el funcionamiento de las células: el núcleo es importante por<br />
contener la información genética; las mitocondrias en la producción de<br />
energía, los cloroplastos participan en la fotosíntesis y los lisosomas por<br />
contener diversas enzimas.<br />
4. Nivel Celular: Es el nivel biótico importante porque en el se encuentran la<br />
unidad fundamental de la vida la célula, que también esta formada por<br />
unidades inertes como los átomos. Además de las células encontramos otras<br />
organizaciones biológicas como los tejidos, los órganos y los sistemas de<br />
órganos. Este tipo de organizaciones biológicas forman el organismo o<br />
individuo de complejidad estructural y funcional.<br />
5. Nivel ecológico o superior: La célula adquiere sentido de funcionamiento<br />
cuando tenemos organismos unicelulares y multicelulares evolucionados,<br />
estos se organizan ecológicamente en poblaciones y comunidades; una<br />
comunidad y su ambiente inanimado constituyen lo que se denomina<br />
ecosistema. Todos los ecosistemas de la tierra en conjunto forman la biosfera.<br />
Clasificación de los seres vivos<br />
Aunque los seres vivos comparten las características previamente mencionadas, la<br />
evolución ha hecho que surja una variedad asombrosa de seres vivos. La<br />
necesidad del hombre de nombrar y clasificar a los seres vivos en categorías<br />
permitió el desarrollo de la taxonomía.<br />
La taxonomía estudia la clasificación y ordenamiento de los organismos en<br />
categorías, que reflejan sus similitudes y diferencias esenciales. El principal criterio<br />
para la clasificación son los órganos homólogos (órganos de constitución<br />
semejante pero adaptada para realizar funciones diferentes). Las principales<br />
categorías taxonómicas son siete: Especie, Género, Familia, Orden, Clase,<br />
Filo/División y Reino. Siendo la unidad básica de clasificación la ESPECIE.<br />
En el siguiente cuadro tenemos ejemplos de clasificación de animales y plantas.<br />
Reino : Animalia (animales) Reino : Plantae (plantas)<br />
Fillum : Chordata (cordados) División : Magnoliophyta (Angiospermae)<br />
Clase : Mamalia (mamíferos) Clase : Liliopsida (monocotiledóneas)<br />
Orden : Primates Orden : Cyperales<br />
Familia : Homínidos Familia : Poaceae<br />
Genero : Homo Genero : Zea<br />
Especie : Homo sapiens Especie : Zea mays<br />
Nombre común : “hombre”<br />
Nombre común : “maíz”<br />
El nombre común no se toma en cuenta en la clasificación de los organismos. En<br />
el sistema binomial de nomenclatura, cada especie recibe un nombre consistente<br />
en dos palabras. La primera palabra designa el genero y la segunda palabra es el<br />
específico o de especie. Según Whittaker (1969), la diversidad de los seres vivos<br />
se clasifica en cinco reinos:<br />
1. Reino Monera: Comprende a organismos con células procarióticas,<br />
comprende a las bacterias y cianobacterias.<br />
a) Bacterias: Son microorganismos unicelulares o coloniales que se<br />
desarrollan en diferentes ambientes, pueden ser de vida libre, simbioticas<br />
o ser parásitos, en este último caso producen enfermedades (bacterias<br />
encapsuladas) en las plantas, animales y ser humano. Su reproducción<br />
es netamente asexual por fisión binaria. Presentan pared celular a base<br />
de mureína llamado también peptidoglucano.<br />
La mayoría son heterótrofos, pocos autótrofos (bacterias como las<br />
purpúreas verdes). Al ser células procariotas no presentan núcleo,<br />
mitocondrias, cloroplastos, retículo endoplásmico, complejo de Golgi ni<br />
lisosomas. El denso citoplasma contiene ribosomas y gránulos de<br />
almacenamiento como glícógeno, lípidos o compuestos fosfatados.<br />
Aunque se conocen miles de tipos de bacterias, tienen tres formas<br />
principales: esférica (cocos), cilíndrica (bacilos) y en espiral (espirilos), la<br />
mayoría presenta flagelos. Tenemos bacterias también que fijan el<br />
nitrógeno atmosférico como el género Rhizobium, patógenos como:<br />
Micobacterium tuberculosis y beneficiosos en la industria como el género<br />
Bacillus thuringiensís, utilizada para el control biológico de insectos<br />
dañinos.<br />
Las Cianobacterias presentan reproducción asexual de varios tipos<br />
(simple fisión, heterocistos, fragmentación, esporas, entre otros). En estos<br />
organismos el color que presentan es debido al predominio de la clorofila<br />
"a" que es de color verde brillante, la ficocianina que es de color azul y<br />
la ficoeritrina que es de color rojo, de ahí el color verde azulado o rojizo<br />
que presentan estas bacterias.<br />
Fijan también el nitrógeno atmosférico. Algunos sirven para la alimentación<br />
humana como el Nostoc. Como géneros representativos: Tenemos a Nostoc,<br />
Oscillatoria, Spirulina, etc.<br />
2. Reino Protista: Este reino consiste en una amplia variedad de organismos<br />
eucariotas, unicelulares coloniales y multicelulares, principalmente acuáticos<br />
autótrofos y heterótrofos; comprende los siguientes grupos:<br />
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a) Protozoarios: Son organismos heterótrofos, con nutrición holozoica o<br />
saprobiótica de hábitat variable, pueden ser de vida libre o parásitos.<br />
b) Algas: Constituyen un grupo heterogéneo muy grande de organismos<br />
desde unicelulares a pluricelulares. En general están provistos de<br />
pigmentos para efectuar la fotosíntesis, no forman tejidos verdaderos, por<br />
lo tanto, no hay órganos vegetativos, son de vida acuática principalmente<br />
marina, en sus células poseen cloroplastos de forma variable, donde se<br />
localiza la clorofila. Están conformadas por las siguientes Divisiones:<br />
• Euglenoides (Euglenophyta): Son unicelulares fotosintéticos, con dos<br />
flagelos (uno de ellos corto), cubierta externa llamada periplasto flexible.<br />
Contienen clorofilas “a” y “b”, como géneros representativos tenemos a<br />
Euglena, Peranema, Phacus, Trachelomonas.<br />
• Pirrofitos o Dinoflagelados (Pyrrophyta): Son unicelulares<br />
biflagelados. Las paredes celulares en general formadas por placas<br />
celulares superpuestas, contienen celulosa. Presentan clorofilas “a”<br />
y “c”. Como géneros tenemos a Ceratium, Peridinium, Noctiluca, etc.<br />
• Diatomeas (Bacillariophyta): Son unicelulares a veces formando<br />
colonias, son fotosintéticos. Las paredes celulares están formadas por<br />
sílice, no celulosa. Presentan clorofila “a” y “c”, entre algunos<br />
géneros tenemos a Navicula, Coscinodiscus, Chaetoceros, Surirella,<br />
Pinnularia.<br />
• Algas Verdes (Chlorophyta): En general acuáticas, presenta formas<br />
unicelulares, coloniales, sifonosas y multicelulares. Algunas móviles<br />
debido a la presencia de flagelos; fotosintéticas; contienen clorofilas<br />
“a” y “b”, como ejemplo de ésta División tenemos a Spirogyra, Ulva,<br />
Acetabularia, Chlamydomonas, etc.<br />
• Algas Pardas (Phaeophyta): Agrupa a organismos multicelulares,<br />
generalmente de gran longitud; fotosintéticas; contienen clorofilas “a”<br />
y “c”. Las células reproductivas son biflageladas; aquí se encuentran<br />
los géneros Lessonia, Macrocystis, Colpomenia, etc.<br />
• Algas Rojas (Rodophyta): La mayor parte de éstos organismos son<br />
multicelulares y principalmente marinas. Sin células móviles; son<br />
fotosintéticas; contienen clorofila “a” y “d”, y las ficobilinas<br />
ficocianina y ficoeritrina, como géneros representativos tenemos a<br />
Porphyra, Gigartina, Corallina, etc.<br />
c) Mohos deslizantes plasmodiales (Myxomycota): Son organismos<br />
heterótrofos desintegradores de materia orgánica, cuya morfología está<br />
dada por un plasmodio multinucleado desnudo, su forma de<br />
locomoción es por medio de corrientes citoplasmáticas. Presentan<br />
reproducción sexual y asexual. Las células reproductivas flageladas o<br />
ameboides, se reproducen por esporas formando esporangios. Ejemplo:<br />
Physarum, Fuligo, etc.<br />
d) Mohos deslizantes celulares (Acrasiomycota): Son unicelulares<br />
ameboides desnudos, se desplazan mediante seudópodos, que al unirse<br />
unas con otras forman un seudoplasmodio multicelular que con el<br />
tiempo se transforma en un cuerpo fructífero lleno de esporas, como en<br />
Dictyostelum y Acrasis.<br />
3. Reino Fungi: Presenta las siguientes características:<br />
• Comprende a los hongos, organismos productores de esporas.<br />
• Generalmente microscópicos.<br />
• Son eucariontes.<br />
• Su cuerpo en general, constituido por filamentos denominados hifas que<br />
en conjunto forman el micelio.<br />
• Carecen de clorofila, son heterótrofos.<br />
• Pared celular a base de quitina.<br />
• No hay etapas flageladas.<br />
• La mayoría de especies de hongos conocidos son estrictamente<br />
saprófitos y viven sobre materia orgánica muerta a la que descomponen.<br />
• Su reproducción principalmente es por esporas; la reproducción sexual se<br />
presenta en la mayoría de los grupos de los hongos.<br />
Los hongos están conformados por los siguientes grupos:<br />
a) Zygomycetos: Llamados también mohos del pan, presentan las<br />
siguientes características:<br />
o Producen esporas latentes sexuales denominadas cigosporas y<br />
esporas asexuales en esporangios.<br />
o Hifas cenocíticas.<br />
o Muchos son heterotálicos.<br />
o Como géneros representativos tenemos a Rhizopus, “moho del pan”,<br />
Pilobolus, etc.<br />
b) Ascomycetos: Presenta las siguientes características:<br />
o<br />
En la reproducción sexual se forman ascosporas en pequeños sacos<br />
(ascas), en la reproducción asexual se producen esporas llamadas<br />
conidios, que se desprenden de conidióforos.<br />
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o Las hifas suelen tener septos (tabiques) perforados.<br />
o Como géneros representativos tenemos a Saccharomyces,<br />
Neurospora, etc.<br />
c) Basidiomycetos: Características:<br />
o En la reproducción sexual se forman basidiosporas en un basidio.<br />
o La reproducción asexual es rara.<br />
o Son heterotálicos<br />
o Las hifas suelen tener septos perforados.<br />
o Como géneros representativos tenemos a Agaricus, Amanita. etc.<br />
d) Deuteromycetos: (hongos imperfectos). Características:<br />
o No presentan fase sexual, la mayor parte se reproducen solo<br />
mediante conidios.<br />
o Es un grupo muy amplio de hongos donde se incluyen parásitos de<br />
plantas y animales como Penicillium, Trichophytum (pie de atleta),<br />
Aspergillus, Cándida, etc.<br />
4. Reino Plantae:<br />
• Los organismos vegetales o plantas están conformados por células<br />
eucarióticas.<br />
• Son fotosintéticos debido a la presencia de clorofila "a" y "b", carotenos y<br />
xantofilas.<br />
• Son multicelulares y sus células poseen paredes celulares a base de<br />
celulosa.<br />
• La reproducción puede ser asexual o sexual, con alternancia de<br />
generaciones gametofítica y esporofítica.<br />
Comprende los siguientes grupos:<br />
a) Briophyta: Características:<br />
o Plantas avasculares (no desarrollan xilema ni floema)<br />
o Alternancia de generaciones bien delimitada en donde la generación<br />
gametofítica es dominante.<br />
o Presenta gametos móviles.<br />
o Los gametofitos suelen formar un extenso manto verde, consistente<br />
en plantas individuales.<br />
o Las briofitas se dividen en musgos como Polytrichum, Hepáticas<br />
como Marchantia y Antocerotas como Anthoceros.<br />
b) Pteridophyta: Conocidas como los helechos. Presentan las siguientes<br />
características:<br />
o Plantas vasculares con verdaderos tejidos y órganos.<br />
o La generación esporofítica es dominante.<br />
o En general son homospóricas<br />
o El gametofito es de vida libre y fotosintético.<br />
o Se reproducen por esporas<br />
o Los gametos son móviles.<br />
o Las pteridofitas agrupan a los helechos como Dryopteris y colas de<br />
caballo como Equisetum.<br />
c) Pinophyta: Conocidas también como Gimnospermas, presentan las<br />
siguientes características:<br />
o Plantas vasculares heterospóricas, con tejidos leñosos y hojas<br />
aciculares.<br />
o La mayor parte son perennes.<br />
o Poseen semillas desnudas, lo que significa que no se encuentran<br />
dentro de una estructura protectora (el ovario u hoja carpelar) como<br />
sucede con las Angiospermas.<br />
o Gametos inmóviles.<br />
o El tejido nutritivo en la semilla es tejido gametofítico haploide.<br />
o La generación esporofítica es dominante.<br />
o Entre los géneros representativos podemos mencionar a Cupressus,<br />
Pinus, Araucaria, etc.<br />
d) Anthophyta: Conocidas también como las Angiospermas, es el grupo<br />
más extenso y evolucionado del reino plantae (vegetal). Características:<br />
o Son Heterospóricas.<br />
o Esporofito dominante con gametofito muy reducido.<br />
o Contienen tejidos vasculares.<br />
o Presentan flores, frutos y semillas.<br />
o Las semillas contienen endospermo como tejido nutritivo.<br />
o Presentan doble fecundación<br />
Las antofitas se dividen en dos grupos: las Monocotiledóneas (Zea,<br />
Hordeum, Pennicetum, etc.) y las Dicotiledóneas (Fraxinus, Rosa,<br />
Cannabis, Morus, Salix, Casuarina, etc.)<br />
5. Reino animalia: Posee las siguientes características:<br />
• Todos los animales son eucariotas multicelulares.<br />
• Son heterótrofos.<br />
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• La mayoría de reproducen sexualmente.<br />
• Percepción de estímulos y capacidad de respuesta a ellos, mediante un<br />
sistema nervios.<br />
• Facultad de locomoción o desplazamiento, mediante apéndices móviles o<br />
contracción del cuerpo.<br />
• Membranas celulares no celulósicas.<br />
• Crecimiento definido y diferencial que se detiene con la edad.<br />
• Excreción de productos de desecho del metabolismo mediante órganos<br />
especializados.<br />
Comprende los siguientes Filum: Porífera, Celentéreos (Cnidarios), Platelmintos,<br />
Nemátodos, Anélidos, Moluscos, Artrópodos, Equinodermos y Cordados.<br />
Los vertebrados son los Cordados más estudiados y comprenden las<br />
siguientes Superclases:<br />
1. Superclase Agnatos: Estos animales no poseen verdadera mandíbula y<br />
apéndices, agrupa a los: Mixines y Lampreas.<br />
2. Superclase Gnatostomados: Comprende a los organismos que poseen<br />
mandíbula verdadera y extremidades pares; agrupa a los siguientes<br />
organismos:<br />
a) Condrictios: tiburones, rayas, peces torpedo, etc.<br />
o Esqueleto enteramente cartilaginoso.<br />
o Reposición contínua de dientes.<br />
b) Osteictios: anchoveta, atún, salmón, etc.<br />
o Esqueleto más o menos óseo.<br />
o Cuerpo cubierto de escamas.<br />
o Son ovíparos.<br />
o Fecundación externa.<br />
o Corazón con dos cámaras.<br />
o Respiración por branquias (los Dipnoos, son los únicos además<br />
pulmonados)<br />
c) Anfibios: Salamandras, tritones, cecilias, ranas, sapos, etc.<br />
o Normalmente presentan metamorfosis.<br />
o Fecundación externa.<br />
o Respiración pulmonar y cutánea.<br />
o Cuerpo sin escamas.<br />
o Corazón con tres cámaras.<br />
d) Reptiles: cocodrilos, tortugas, iguanas, camaleones, serpientes, etc.<br />
o Cuerpo cubierto de escamas.<br />
o Fecundación interna.<br />
o Respiración pulmonar.<br />
o Corazón con tres cámaras, excepto los cocodrilos (presentan<br />
cuatro cámaras)<br />
o Son ectotérmicos.<br />
o Miembros pares generalmente con cinco dedos (excepto<br />
serpientes que son ápodas)<br />
e) Aves: avestruces, pavo real, frailecillos, pingüinos, gaviotas, colibrís,<br />
etc.<br />
o Cuerpo normalmente fusiforme con cuatro regiones: cabeza,<br />
cuello, tronco y cola.<br />
o Cuello desproporcionadamente largo como órgano de equilibrio<br />
y ayuda en la recolección de alimento.<br />
o Cuerpo cubierto de plumas.<br />
o Respiración pulmonar.<br />
o Carecen de dientes, en vez de éstos presentan un pico córneo.<br />
o Corazón con cuatro cámaras.<br />
o Son endotérmicos.<br />
o En el aparato digestivo presentan buche y molleja.<br />
o Dos pares de extremidades con las anteriores normalmente<br />
adaptadas para el vuelo.<br />
o Sexos separados.<br />
o Fecundación interna, incubación externa de los huevos.<br />
f) Mamíferos: Canguros, zarigüeyas, osos, ballenas, murciélagos,<br />
ardillas, gatos, perros, etc.<br />
o Cuerpo cubierto con pelo<br />
o Presentan glándulas mamarias<br />
o Sexos separados que comprenden en los machos pene y<br />
testículos y en las hembras ovarios y oviductos<br />
o Fecundación es interna<br />
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o Los huevos se desarrollan en el útero con unión placentaria<br />
(excepto en los monotremas).<br />
o Extremidades adaptadas para caminar, correr, trepar, nadar,<br />
excavar o volar.<br />
o Respiración pulmonar.<br />
o Son endotermos.<br />
o Corazón con cuatro câmaras.<br />
o Son vivíparos.<br />
BIOMOLÉCU<strong>LA</strong>S (Principios inmediatos)<br />
Son todas las moléculas orgánicas e inorgánicas que resultan de la combinación<br />
de los Bioelementos entre sí. Pueden ser:<br />
a) Inorgánicos: Sin enlace C-C, tenemos: El agua, sales minerales, gases,<br />
algunos ácidos y bases.<br />
b) Orgánicos: Con enlaces C-C, tenemos: Los glúcidos, lípidos, proteínas,<br />
ácidos nucleicos y vitaminas<br />
<strong>TEMA</strong> 2<br />
ORGANIZACIÓN MOLECU<strong>LA</strong>R DE <strong>LA</strong> CÉLU<strong>LA</strong><br />
Los seres vivos están constituidos por una gran cantidad de átomos y compuestos<br />
seleccionados por un largo proceso evolutivo. Por tal razón, para entender las<br />
estructura y función de los organismos vivos, necesitamos un conocimiento básico<br />
de la estructura y función de estos átomos y compuestos, cómo interaccionan<br />
entre sí para producir movimiento, crecimiento, comunicación entre neuronas,<br />
formación de ATP, etc.<br />
BIOELEMENTOS<br />
Son los elementos químicos naturales presentes en los seres vivos. Caracterizados por<br />
ser estables (bajo peso molecular) están ampliamente distribuidos en la naturaleza. De<br />
los elementos que existen (90 naturales y 19 obtenidos en el laboratorio),<br />
aproximadamente 27 de ellos se encuentran en la diversidad de seres vivos.<br />
Clasificación. Atendiendo a su abundancia, pueden ser:<br />
−<br />
B. Primarios (macroelementos). Se les considera así por ser fundamentales<br />
para construir moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos<br />
nucleicos) e inorgánicas (agua, sales, gases, etc.). Son seis: C, H, O, N, P y S<br />
y constituyen el 98.5 % del peso de la materia viva.<br />
El AGUA (H 20)<br />
Es la biomolécula más importante de la tierra y los seres vivos. Ocupa las 3/4<br />
partes de la tierra. Está formado por un átomo de Oxígeno y dos de Hidrógeno,<br />
unidos por enlace covalente. El agua pura es eléctricamente neutra.<br />
Las moléculas de agua son polares, donde el extremo de cada molécula posee<br />
carga positiva y el otro tiene carga negativa. Cada molécula de agua puede formar<br />
enlaces de hidrógeno con un máximo de cuatro moléculas adyacentes.<br />
Propiedades físicas del agua: son las siguientes<br />
a) Elevada Constante Dieléctrica: El agua tiene una alta capacidad para<br />
desestabilizar las moléculas polares, este mecanismo capacita al agua como<br />
un gran disolvente.<br />
b) Tensión Superficial: El agua tiene una elevada tensión superficial, porque las<br />
moléculas de agua superficiales están cohesionadas con las moléculas de<br />
agua inferiores, formando una red molecular compacta que soporta las<br />
presiones externas.<br />
c) Capilaridad: Capacidad del agua de ascender por un tubo fino llamado<br />
capilar esto se debe a la suma de las fuerzas de adhesión, cohesión y tensión.<br />
d) Elevado Calor Específico: Se define como la cantidad de energía que se<br />
requiere para elevar un grado centígrado (ºC) un gramo de cualquier<br />
sustancia.<br />
−<br />
−<br />
B. Secundarios (microelementos).Presentes en menor proporción representan<br />
el 1% del peso de la materia viva, son: Ca, Na, K, Cl, Fe, I, Mg.<br />
B. Traza (oligoelementos). Presentes en cantidades pequeñas, representan el<br />
0.5 % del peso total. Su presencia es indispensable para los seres vivos.<br />
Actúan por ejemplo como cofactores enzimáticos. Son: Mn, Cu, Zn, Co, F, Mo,<br />
Se, etc.<br />
e) Densidad: Al enfriar el agua líquida aumenta la densidad, la cual alcanza un<br />
máximo de 1g/cc a 4ºC, al seguir enfriando la densidad empieza a descender.<br />
El contenido de agua de un organismo depende de la edad y actividad metabólica<br />
(a mayor edad, menos agua y, a mayor metabolismo, más agua).<br />
7
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Es el principal solvente polar en el protoplasma, ya que debido a sus moléculas<br />
polares es capaz de disolver muchos tipos de sustancias, en particular<br />
compuestos polares y iónicos.<br />
En los tejidos humanos el porcentaje de este varía, por ejemplo 20% en huesos,<br />
85% en las células cerebrales. Aproximadamente alrededor del 70% del peso<br />
corporal de una persona corresponde al agua; 95% en las medusas y algunas<br />
plantas, y 5% en las semillas.<br />
La distribución corporal de agua en el ser humano es la siguiente:<br />
a) Intracelular (2/3) Dentro de la célula y se encuentra como:<br />
• Agua libre (95%): Usada como solvente y como dispersante del coloide<br />
protoplasmático.<br />
• Agua ligada (5%) Es la que está unida laxamente a las proteínas.<br />
b) Extracelular (1/3) distribuida en:<br />
• Intersticio: En la sustancia intercelular: líquido cefalorraquídeo, líquido<br />
sinovial, etc.<br />
• Plasma: Dentro de los vasos sanguíneos y linfáticos.<br />
Entre los factores que afectan al agua corporal se encuentran:<br />
• Células grasas: Contienen poca agua, por lo cual a medida que aumenta la<br />
grasa corporal desciende la cantidad de agua.<br />
• Edad: Por regla general el agua corporal disminuye a medida que aumenta la<br />
edad.<br />
• Sexo: Las mujeres tienen una cantidad proporcional mayor de grasa corporal,<br />
por lo tanto disminuye la cantidad de agua.<br />
Funciones:<br />
− Disolvente de las sustancias debido a su polaridad.<br />
− Transportadora de sustancias.<br />
− Estructural, mantiene el volumen y forma de las células.<br />
− Termorregulador, ayuda a conservar estable la temperatura (debido a su<br />
elevado calor específico).<br />
− Lubricante de membranas y articulaciones.<br />
− Indispensable para toda actividad metabólica, todo proceso fisiológico se<br />
produce exclusivamente en medio acuoso.<br />
SALES MINERALES<br />
Biomoléculas inorgánicos compuestas por un metal y un radical no metálico y que<br />
se encuentran en pequeña proporción en el protoplasma de los seres vivos, se<br />
pueden encontrar de tres formas:<br />
a) Disueltas: Son las que se ionizan en medio acuoso, siendo los más importantes:<br />
• Cationes: Iones que desarrollan una carga positiva en solución, tenemos<br />
al Na + K + Ca ++ Mg ++ Fe ++ Zn ++ . El principal catión extracelular es el sodio<br />
(Na + ). Existe un sistema de bomba en la membrana de las células del<br />
organismo que bombea el Na + hacia fuera y el K + hacia adentro.<br />
• Aniones: Iones que desarrollan una carga negativa en solución Cl - PO 4<br />
=<br />
El principal anión intracelular es el Ion fosfato (PO 4 = ).<br />
Aunque la concentración de sales en las células y los líquidos corporales de<br />
plantas y animales es pequeña, las cantidades y concentración de los cationes<br />
y aniones respectivos se mantienen constantes, cualquier cambio de<br />
importancia obstaculiza las funciones celulares y puede originar la muerte.<br />
b) Precipitadas: Son las que constituyen estructuras sólidas, insolubles, con<br />
función esquelética. Ejemplo: concha de moluscos, matriz ósea, pared celular<br />
de las diatomeas.<br />
c) Asociadas: Son las que están combinadas con proteínas (fosfoproteínas),<br />
con lípidos (fosfolípidos).<br />
FUNCIONES:<br />
− Regulan el equilibrio ácido-base de la célula.<br />
− Regulan la presión osmótica de las células (intervienen en la distribución del<br />
agua intracelular y extracelular)<br />
− Regulan la presión osmótica de las células (intervienen en la distribución del<br />
agua intracelular y extracelular)<br />
− Forman estructuras de protección y de sostén (esqueleto, conchas,<br />
caparazones).<br />
− Estabilizan dispersiones coloidales.<br />
− Actúan como cofactores enzimáticos siendo necesarios para el desarrollo de<br />
actividad catalítica de muchas enzimas.<br />
− Intervienen como sustancias Buffer o tampón, por los sistemas carbonatobicarbonato<br />
y monofosfato-difosfato.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
GLÚCIDOS<br />
Llamados también carbohidratos, son compuestos formados por C, H y O, son<br />
sintetizados por los autótrofos y son los principales en aportar energía para los<br />
seres vivos. Los animales tienen la capacidad de sintetizar algunos carbohidratos<br />
a partir de las proteínas y algunas sustancias sencillas, pero el mayor volumen de<br />
carbohidratos animales se obtiene de los vegetales.<br />
Clasificación: Los glúcidos, por el número de monómeros, se clasifican en:<br />
1. Monosacáridos: llamados también azúcares simples, son glúcidos sencillos<br />
constituidos por una sola cadena. Se nombran añadiendo la terminación osa<br />
al número de carbonos. Estos carbohidratos son incapaces de hidrolizarse en<br />
carbohidratos más simples, se cristalizan, tienen sabor dulce y son solubles<br />
en agua. Por el número de Carbonos se subdividen en: triosas, tetrosas<br />
pentosas, hexosas heptosas y octosas, de las cuales las más importantes<br />
son:<br />
a) Triosas: Son abundantes en el interior de la célula, por ejemplo los Glicéridos<br />
como el Gliceraldehido y la Dihidroxiacetona que son metabolitos intermediarios<br />
en la degradación de la glucosa.<br />
b) Tetrosas: Como la Eritrulosa, y la Eritrosa, formados en el proceso de las<br />
reacciones oscuras de la fotosíntesis.<br />
c) Pentosas: La Ribosa y la Desoxirribosa, que forman parte de los ácidos<br />
nucleicos además de la Ribulosa que forma parte de la enzima<br />
RUBISCO, que fija el CO 2 atmosférico durante la fotosíntesis.<br />
d) Hexosas: La glucosa (a partir de ella se forman otros carbohidratos),<br />
fructosa (azúcar de la fruta), y la galactosa (en la leche).<br />
2. Disacáridos: Son compuestos formados por la unión de dos monosacáridos<br />
mediante enlace glucosídico (de tipo covalente) con liberación de una<br />
molécula de agua, se pueden hidrolizar. Entre los más importantes tenemos:<br />
• Lactosa: Azúcar de la leche: Galactosa + Glucosa ,enlace ß(1,4)<br />
• Maltosa: En semillas de cebada: Glucosa + Glucosa, enlace α(1,4)<br />
• Sacarosa: Azúcar de la caña o remolacha: Glucosa +-Fructuosa, enlace<br />
α(1,2)<br />
• Trehalosa: Azúcar presente en la hemolinfa de los insectos: Glucosa +<br />
Glucosa, enlace α(1,1)<br />
3. Oligosacáridos: Son compuestos que al hidrolizarse producen de 3 a 10<br />
unidades de monosacáridos. por ejemplo la Melicitosa que es un trisacárido<br />
formado por un residuo de fructosa y dos de glucosa. Se encuentra en la miel.<br />
Las alfa y beta–dextrinas con 6 y 7 unidades de glucosa respectivamente, son<br />
importantes en la industria farmacéutica.<br />
4. Polisacáridos: Están formados por la unión de muchos monosacáridos (de<br />
11 a miles) con pérdida de una molécula de agua por cada enlace y<br />
desempeñan funciones de reserva, estructural y energética. Se hidrolizan.<br />
Entre los más importantes tenemos:<br />
a) De reserva:<br />
• Almidón: Propio de los vegetales integrado por dos polímeros:<br />
amilosa, molécula lineal formado por unidades de glucosa unido por<br />
enlaces α(1,4) y la amilopectina molécula ramificada por unidades<br />
de glucosa unidos por enlaces α(1,4) y las ramificaciones cada 25<br />
unidades aproximadamente. Se unen mediante enlaces α (1,6).<br />
• Glucógeno: Propio de los animales. Abundantes en hígado y<br />
músculo similar a la amilopectina, con la diferencia que las<br />
ramificaciones se dan cada 12 unidades de glucosa<br />
aproximadamente.<br />
b) Estructural:<br />
• Celulosa: Forma la pared celular de la célula vegetal está constituida<br />
por unidades de glucosa unidos por enlaces β(1,4).<br />
• Quitina: Exoesqueleto de artrópodos, formado por unidades de N-<br />
Acetilglucosamina unidos por enlaces β(1,4).<br />
Función de los Glúcidos:<br />
• Energética: Aportan energía a los seres vivos.<br />
• Estructural: Son elementos estructurales de los ácidos nucleicos, pared<br />
celular de bacterias, células vegetales y del exoesqueleto de artrópodos.<br />
LÍPIDOS<br />
Son compuestos de consistencia grasosa o aceitosa, insolubles en agua y solubles<br />
en solventes orgánicos como el éter, cloroformo v benceno. Están formados<br />
básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente oxígeno en bajo porcentaje.<br />
Además pueden contener fósforo, nitrógeno y azufre.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Clasificación<br />
Se clasifican en dos grupos, atendiendo a que poseen en su composición ácidos<br />
grasos (saponificables) o no lo poseen (insaponificables).<br />
1) Saponificables (Complejos): Forman jabones al reaccionar con soluciones<br />
alcalinas. Son de los siguientes tipos<br />
A. Hololípidos: Formados por: Ácido graso + alcohol : aquí tenemos a:<br />
a) Glicéridos<br />
o Se les conoce también como acilglicéridos o grasas neutras<br />
o Existen tres tipos de glicéridos: monoglicéridos, diglicéridos y los<br />
triglicéridos.<br />
o Formados por 1 alcohol (glicerol) y de 1 a 3 ácidos grasos<br />
unidos mediante enlaces éster.<br />
o Son las más abundantes en los seres vivos.<br />
o Se almacenan en el adipocito<br />
o Como ejemplos tenemos al aceite de ballena, aceite de maní,<br />
aceite de oliva, etc.<br />
b) Céridos:<br />
o Son conocidos también como ceras.<br />
o Están formados por 1 ácido graso saturado + un alcohol de<br />
cadena larga (elevado peso molecular).<br />
o Son sólidos a temperatura ambiente.<br />
o Son insolubles en agua, blandos en caliente y duros o de<br />
consistencia firme en frío<br />
o Sirven de cubierta protectora de la piel, pelos y plumas de los<br />
animales; hojas y frutos de las plantas superiores y el<br />
exoesqueleto de los insectos. Como ejemplo tenemos el<br />
palmitato de miricilo (cera de abejas), la lanolina (cera de lana),<br />
la cutina y la suberina en las células vegetales.<br />
B. Heterolípidos: Formados por: Ácido graso + alcohol + otros compuestos.<br />
Además de C, H y O pueden presentar también N, P, S o un glúcido. Aquí<br />
se encuentran:<br />
a) Fosfolípidos: Son las principales moléculas constitutivas de la bicapa<br />
lipídica de la membrana celular. Se caracterizan por presentar un ácido<br />
ortofosfórico en su zona polar unido a otra molécula nitrogenada, por<br />
ejemplo la colina, etanolamina, inositol, serina, etc. Estos lípidos son muy<br />
importantes por formar parte de las membranas celulares y pueden ser<br />
clasificados como glicerofosfolípidos como las lecitinas, cardiolipinas y<br />
esfingofosfolípidos como las esfingomielinas y las ceramidas.<br />
b) Glucolípidos: Formados por un acido graso y un alcohol aminado<br />
llamado esfingosina. Como ejemplo tenemos a los cerebrósidos<br />
(presentes en la membrana de las neuronas), los gangliósidos (que<br />
participan en el reconocimiento celular) y los sulfátidos que también<br />
forman parte de las membranas biológicas.<br />
2. Insaponificables (simples): No forman jabones. Son de los siguientes tipos:<br />
a) Esteroides: Son lípidos no hidrolizables que se derivan del esterano, aquí se<br />
encuentran fundamentalmente el colesterol, el cual forma parte estructural de las<br />
membranas a las que confiere rigidez. Es la molécula base que sirve para la<br />
síntesis de casi todos los esteroides como la vitamina D, las sales biliares y las<br />
hormonas suprarrenales (glucocorticoides como cortisol, mineralocorticoides<br />
como la aldosterona y las hormonas sexuales como la progesterona y<br />
testosterona.<br />
b) Isoprenoides: Formados de unidades de isopreno (hidrocarburo de 5<br />
átomos de carbono), cuando dos unidades de isopreno se unen forman<br />
un terpeno. Son moléculas que cumplen funciones muy variadas entre<br />
los que se pueden citar:<br />
• Esencias vegetales: como el mentol, geraniol, limoneno, alcanfor,<br />
eucaliptol, vainilla, etc.<br />
• Vitaminas: Vitaminas A, E y K.<br />
• Pigmentos vegetales: como la clorofila y xantofilas.<br />
c) Prostaglandinas: Son lípidos derivados del ácido prostanoico y del<br />
araquidónico. Poseen una gran variedad de actividades fisiológicas como<br />
intervenir en la respuesta inflamatoria (vasodilatación), provocan la<br />
contracción de la musculatura lisa, intervienen en la regulación de la<br />
temperatura corporal.<br />
Función:<br />
- Reserva: Fuente de reserva energética de los seres vivos.<br />
- Estructural: Forman parte de las membranas (bicapa de fosfolípidos),<br />
recubren órganos.<br />
- Protección: Protegen mecánicamente, como el tejido adiposo de pies y<br />
manos.<br />
- Reguladora: Controla las reacciones químicas que se producen en los seres<br />
vivos, cumplen esta función las vitaminas lipídicas y hormonas esteroideas.<br />
10
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
- Emulsificante: Emulsifica las grasas debido a los ácidos biliares y los<br />
proteolípidos.<br />
PROTEÍNAS<br />
Son biomoléculas orgánicas cuaternarias de elevado peso molecular que<br />
contienen C, H, O y N, sin embargo contienen adicionalmente azufre. Están<br />
constituidos por unidades llamados aminoácidos que pueden ser de 20 tipos<br />
diferentes.<br />
Aminoácidos: Son ácidos orgánicos que contiene un grupo amino y otro<br />
carboxilo, unidos a una cadena lateral R<br />
H<br />
<br />
(amino) H 2N -- C -- COOH (carboxilo)<br />
<br />
R<br />
Péptido: Es la unión de más de 2 aminoácidos que se unen por enlace peptídico.<br />
Enlace peptídico: Se forma por la reacción entre el grupo ácido de un aminoácido<br />
y el grupo amino de otro aminoácido, con la liberación de una molécula de agua.<br />
Los péptidos según el número de unidades de aminoácidos por molécula se les conocen<br />
como dipéptidos, tripéptidos, etc., hasta polipéptidos. Ejemplo: Ia carnosina (dipéptido),<br />
Insulina (Polipéptido de 51 aminoácidos)<br />
Niveles de estructuración de las proteínas: Presenta 4 niveles:<br />
• Estructura primaria: Se refiere a la secuencia de aminoácidos en la cadena<br />
polipeptídica. El único enlace presente es el peptídico (amida).<br />
• Estructura secundaria: Es la disposición espacial de los aminoácidos que<br />
componen una proteína. Posee dos enlaces el peptídico y el puente de<br />
hidrógeno. Esta estructura puede adquirir tres configuraciones: α-hélice, β-<br />
plegada y γ o al azar.<br />
• Estructura terciaria: Es la disposición de la estructura secundaria de un<br />
polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.<br />
Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar<br />
funciones de transporte, enzimática, hormonales, etc. Posee además del<br />
enlace peptídico, los enlaces puente hidrógeno, fuerzas de Van der Waals,<br />
puentes disulfuro, puentes salinos y las interacciones hidrofóbicas.<br />
• Estructura cuaternaria: Informa de la unión mediante enlaces débiles de<br />
varias cadenas polipétidicas con estructura terciaria para formar un complejo<br />
proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de<br />
protómero, por ejemplo dos cadenas polipeptídicas constituyen la<br />
hexoquinasa, 4 cadenas la hemoglobina, y muchas cadenas como la cápside<br />
del virus de la poliomielitis (60 unidades proteicas).<br />
Propiedades de las proteínas<br />
1. Alta especificidad: Debido a que cada individuo tiene proteínas específicas<br />
propias que se ponen de manifiesto en los procesos de rechazo de órganos<br />
transplantados.<br />
2. Solubilidad: Cuando adoptan una conformación globular, esto hace posible la<br />
hidratación de los tejidos de los seres vivos.<br />
3. Desnaturalización: Que consiste en la ruptura de la estructura terciaria la que<br />
es producida por cambios de temperatura, pH extremos, solventes orgánicos,<br />
detergentes, urea a altas concentraciones, etc.<br />
Clasificación de las proteínas: Las proteínas se clasifican en dos grupos:<br />
A. Holoproteínas: Formadas solamente por aminoácidos, pueden ser:<br />
a) Proteínas fibrosas Son insolubles en agua, alargadas y en formas de<br />
hilo y tienden a juntarse para dar fibras, sirven como material estructural<br />
de los tejidos animales. Aquí se encuentran:<br />
• Queratina: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, cuernos y<br />
plumas.<br />
• Colágeno: En tejidos conjuntivos.<br />
• Elastinas: En tendones y vasos sanguíneos.<br />
• Fibroinas: En hilos de seda (arañas, insectos).<br />
• Fibrina: En los coágulos sanguíneos.<br />
b) Proteínas globulares: Son solubles en agua y se encuentran dobladas<br />
formando unidades compactas que a menudo tienen una forma esférica,<br />
están relacionadas con el mantenimiento y regulación del proceso de la<br />
vida, como por ejemplo: la ovoalbumina (huevo), hordeína (cebada),<br />
lactoalbúmina (leche), Insulina, prolactina, hormona del crecimiento,<br />
interferones, histonas, albúminas, hemoglobina y los anticuerpos.<br />
11
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
B. Heteroproteínas: Formadas por aminoácidos y por un grupo no proteínico<br />
llamado grupo prostético, como por ejemplo:<br />
• Glucoproteínas: anticuerpos, interferón, mucina.<br />
• Fosfoproteínas: caseína, vitelina.<br />
• Hemoproteínas: hemoglobina, mioglobina, citocromos.<br />
• Metaloproteínas: plastoquinona, plastocianina.<br />
Funciones:<br />
- Biocatalizadora: Las enzimas son proteínas, aceleran reacciones<br />
bioquímicas.<br />
- Hormonal: Insulina, glucagón, hormona del crecimiento, calcitonina, entre<br />
otras.<br />
- Estructural: Glucoproteínas que forman parte de las membranas, las histonas<br />
que forman parte de los cromosomas, la queratina que forma parte de la<br />
epidermis.<br />
- Defensiva: Inmunoglobulinas, trombina, fibrinógeno.<br />
- Transporte: Hemoglobina, hemocianina, ceruloplasmina, citocromos, etc.<br />
- Reserva: Ovoalbumina clara de huevo, lactoalbúmina de la leche, gliadina del<br />
grano de trigo.<br />
- Reguladora: Regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división<br />
celular (como las ciclinas).<br />
- Motora o contráctil: Como la actina y miosina que constituyen las miofibrillas<br />
de la contracción muscular y la dineina relacionada con el movimiento de cilios<br />
y flagelos.<br />
- Homeostática: Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan con otros<br />
sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.<br />
ENZIMAS<br />
Son catalizadores muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas. Como<br />
catalizadores las enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperan<br />
indefinidamente, no llevan a cabo reacciones que sean energéticamente<br />
desfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino que<br />
aceleran su consecución. La sustancia sobre la cual actúa la enzima se llama<br />
sustrato.<br />
Catalizador: Es una sustancia que acelera una reacción química hasta hacerla<br />
instantánea o casi instantánea.<br />
Características de la acción enzimatica: La más sobresaliente es su elevada<br />
especificidad.<br />
Especificidad de Acción: Cada reacción esta catalizada por una enzima<br />
específica. La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo<br />
que representa el estado de transición. El sustrato se une a la enzima a través de<br />
numerosas interacciones débiles (puentes de hidrogeno, etc.) en un lugar<br />
específico, el centro activo que es una pequeña porción de la enzima,<br />
conformada por una serie de aminoácidos que interaccionan con el sustrato.<br />
Algunas enzimas actúan con la ayuda de estructuras no proteicas que por su<br />
naturaleza son:<br />
Cofactores enzimáticos: Son sustancias de naturaleza química diferente a las<br />
proteínas que son requeridas por algunas enzimas para que estas tengan<br />
actividad. Un cofactor puede ser una molécula orgánica o inorgánica. Algunas<br />
enzimas requieren de ambos cofactores. La enzima sin cofactor se denomina<br />
apoenzima y unida al cofactor se denomina holoenzima.<br />
Son cofactores enzimáticos:<br />
• Coenzima: Son moléculas orgánicas de diversa estructura, esenciales para la<br />
actividad de una enzima. Ej. NAD, FAD, FMN.<br />
• Iones iorgánicos: Como el Mg ++ , Mn ++ , Cu ++ , Fe ++ , Zn ++ .<br />
Nomenclatura de las enzimas<br />
En general los nombres de las enzimas se forman al añadir el sufijo "asa" al<br />
nombre de la sustancia en que actúan (sustrato) por ejemplo la sacarosa se<br />
desdobla en glucosa y fructuosa en presencia de la enzima sacarasa.<br />
Unas pocas enzimas conservan sus nombres tradicionales sin la terminación asa<br />
algunas de ellas tienen el sufijo “zima”, la lisozima por ejemplo presente en las<br />
lagrimas y la saliva que degrada la pared celular de las bacterias, otros ejemplos<br />
de enzimas con nombre tradicionales son la pepsina y tripsina que rompen enlaces<br />
peptídicos internos en las proteínas.<br />
Por su actividad química las enzimas se clasifican en: Oxidoreductasas,<br />
Transferasas. Hidrolasas, Liasas, Isomerasas y Ligasas.<br />
Efecto del pH: Tanto la enzima como el sustrato pueden afectarse por las<br />
variaciones del pH, por ejemplo la pepsina tiene un pH optimo cercano a 2 y la<br />
fosfatasa alcalina un pH cercano a 12.<br />
Efecto de la temperatura: Influye en la actividad, el punto óptimo representa el<br />
máximo de actividad. A temperaturas bajas las enzimas se hallan rígidas y a<br />
temperaturas altas (más de 40ºC) se desnaturalizan.<br />
12
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Función de las enzimas:<br />
- Disminuyen la energía de activación de las reacciones bioquímicas, luego las<br />
acelera.<br />
ÁCIDOS NUCLEICOS<br />
Son moléculas pentarias de elevado peso molecular formadas por C, H, O, N, y P,<br />
constituidas por unidades estructurales llamadas nucleótidos. Son de importancia<br />
biológica debido a que son el depósito fundamental de la información genética de<br />
la célula y los que controlan la síntesis bioquímica de las proteínas.<br />
Nucleótido. Este monómero está constituido por:<br />
• Base nitrogenada: Son compuestos formados por un anillo de carbono y<br />
nitrógeno. Se conocen dos tipos que constituyen los ácidos nucleicos: Las<br />
bases Púricas o Purinas (Adenina y Guanina) y las bases Pirimidicas ó<br />
Pirimidinas (Citosina, Timina y Uracilo).<br />
• Pentosa: Son azúcares compuestos de cinco átomos de carbono, son<br />
característicos para cada ácido nucleico. Son dos: la ribosa (ARN) y la<br />
desoxirribosa (ADN).<br />
• Ácido fosforico (ortofosfórico): Constituye el grupo fosfato de los ácidos<br />
nucleicos, les confiere las propiedades ácidas al ADN y al ARN.<br />
Nucleósido: Está constituida por la pentosa y una base nitrogenada. Ej.<br />
Desoxiadenosina.<br />
Enlace fosfodiester: Es el enlace característico de los ácidos nucleicos, permite<br />
la unión de los nucleótidos.<br />
Clases de ácidos nucleicos<br />
Por el azúcar que contienen son de dos tipos:<br />
1) Ácido Desoxirribonucleico (ADN): Es una gran macromolécula bicatenaria<br />
helicoidal y de gran longitud presente en el núcleo, mitocondria y cloroplastos<br />
de las células.<br />
El nucleótido se halla constituido por un azúcar que es la desoxirribosa una<br />
base nitrogenada que puede ser la adenina, timina, citosina y guanina y el<br />
grupo fosfato. Las dos cadenas de polinucleótidos que forman el ADN se unen<br />
a través de las bases nitrogenadas de tal manera que la timina se une<br />
siempre a la adenina o viceversa a través de dos puentes de Hidrogeno y la<br />
guanina se une a la citosina por tres puentes hidrogeno.<br />
Funciones del ADN<br />
- Almacena la información hereditaria (código genético).<br />
- Transmite la información genética (replicación).<br />
2) Ácido Ribonucleico (ARN): Es una macromolécula constituida por una<br />
cadena de nucleótidos, se le encuentra en los virus, las bacterias, los<br />
vegetales y animales. El nucleótido esta constituido por el azúcar ribosa, una<br />
base nitrogenada que puede ser la adenina, guanina, citosina y uracilo y el<br />
grupo fosfato.<br />
Clases de ARN<br />
• ARNm (mensajero). Se encuentra en el núcleo. Formado directamente de<br />
la cadena de ADN. Copia la información del ADN (en forma de<br />
CODONES). Su principal función es la de llevar la información genética<br />
contenida en el ADN hacia los ribosomas para la síntesis de proteínas, es<br />
decir lleva el mensaje genético.<br />
• ARNr (ribosómico). Se encuentra en los ribosomas. Este tipo de ARN se<br />
asocia con proteínas y forman lo que conocemos como ribosomas, donde<br />
se realiza la síntesis de proteínas. EI complejo proteínas-ácido ribonucleico<br />
(ribosoma) sirve como matriz para la correcta unión de los aminoácidos<br />
durante la síntesis de proteínas.<br />
• ARNt (transferencia). Se encuentra en el citoplasma. Conocido como de<br />
trascripción, sirve como moléculas adaptadoras durante la síntesis de<br />
proteínas. lo que significa que identifican v transportan los aminoácidos<br />
hacia los ribosomas. "leen" el mensaje genético (en forma de<br />
ANTICODONES).<br />
VITAMINAS<br />
Función del ARN:<br />
- Síntesis de proteínas<br />
Grupo de moléculas orgánicas de naturaleza química variable que se necesitan<br />
en nuestra dieta en pequeñas cantidades. Se clasifican como:<br />
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a) LIPOSOLUBLES:<br />
• Vitamina A o retinol (antixeroftalmica)<br />
• Vitamina D o colecalciferol (antirraquítica)<br />
• Vitamina E o tocoferol (antioxidante)<br />
• Vitamina K o naftoquinona (antihemorrágica)<br />
b) HIDROSOLUBLES:<br />
• Vitamina C o ácido ascórbico (antiescorbútica)<br />
• Complejo B<br />
COLOIDES<br />
o Vitamina B1 o tiamina (antineurítica)<br />
o Vitamina B2 o riboflavina<br />
o Vitamina B3, vitamina PP o niacina<br />
o Vitamina B5 o ácido pantoténico<br />
o Vitamina B6 o piridoxina<br />
o Vitamina B8, vitamina H o biotina<br />
o Vitamina B9, vitamina M o ácido fólico<br />
o Vitamina B12 o cianocobalamina.<br />
Son un tipo de dispersión de mucha importancia biológica por ser el medio físico<br />
donde ocurren los fenómenos biológicos. Presenta dos componentes: la fase<br />
dispersante y la fase dispersa. Las partículas de la fase dispersa tienen un<br />
diámetro que fluctúa entre una milésima y una cienmilésima de micrómetro. Este<br />
tamaño es intermedio entre la moléculas de las soluciones y las partículas de las<br />
suspensiones.<br />
Fase dispersa Medio dispersante Ejemplo<br />
Sólido Líquido Oro en agua<br />
Líquido Líquido Agua en benceno, leche, mayonesa<br />
Gas Líquido Espuma en cerveza<br />
Sólido Gas Humo, polvo<br />
Líquido Gas Niebla, nube<br />
Propiedades:<br />
1. Movimiento Browniano: Es el movimiento caótico, desordenado de las<br />
partículas coloidales causado por la colisión o choque con las moléculas del<br />
dispersante.<br />
2. Efecto Tyndall: Las partículas coloidales difractan la luz, es decir, dejan ver<br />
lateralmente un haz luminoso que las atraviesa.<br />
3. Electroforesis: Debido a las cargas que presentan las partículas coloidales,<br />
los componentes de un coloide se pueden separar por electroforesis. Este<br />
proceso se define como el transporte de las partículas coloidales debido a la<br />
acción de un campo eléctrico.<br />
4. Sedimentación: En condiciones normales una dispersión coloidal es estable<br />
(sus partículas no sufren el efecto de la gravedad), pero sometidas a campos<br />
gravitatorios pueden sedimentar (centrifugación, ultracentrifugación).<br />
5. Diálisis: Las partículas coloidales no filtran con el papel filtro ordinario. Pero<br />
por diálisis se pueden separar las partículas de elevado peso molecular<br />
(coloides) de las de bajo peso molecular (cristaloides) usando papel celofán,<br />
pergaminos, membranas celulares.<br />
ORGANIZACIÓN DE <strong>LA</strong>S MACROMOLECU<strong>LA</strong>S<br />
Existen moléculas enormes que contienen cientos de miles de átomos que son<br />
conocidos como macromoléculas. Algunas de ellas ocurren naturalmente y<br />
conforman diversas clases de compuestos que son literalmente vitales, como por<br />
el ejemplo el almidón y celulosa que son polisacáridos que proporcionan alimento;<br />
proteínas que forman parte importante del cuerpo animal y los ácidos nucleicos<br />
que controlan la herencia a nivel molecular.<br />
También hay macromoléculas sintéticas, que se forman por procesos de<br />
polimerización, que viene a ser la unión de muchas moléculas pequeñas para dar<br />
origen a moléculas muy grandes, como ejemplos tenemos el caucho, algodón,<br />
lana, seda y los plásticos.<br />
ORIGEN DE <strong>LA</strong>S CÉLU<strong>LA</strong>S<br />
La vida más primitiva sobre la tierra solo estaba formada por células procarióticas,<br />
esferas microscópicas aisladas parecidas a las bacterias modernas, esto hace<br />
aproximadamente unos 3500 millones de años, según los fósiles más antiguos.<br />
Las células eucariotas podrían tener más de 2000 millones de años, pero no<br />
menos, el momento exacto en que se produjo esta novedad es un tema muy<br />
debatido. Entonces, ¿cómo surgieron las células eucariotas?<br />
La teoría más aceptada sostiene que ciertos organelos de las células eucarióticas<br />
se originaron por simbiosis, es decir los que antes eran microorganismos<br />
14
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
independientes, se reunieron como célula hospedadora y hospedada primero por<br />
casualidad y después por necesidad. En un momento no determinado, las células<br />
hospedadas se convirtieron en organillos de un nuevo tipo de células. Formando<br />
así una célula de mayor complejidad en comparación a la célula procariota.<br />
pH (Potencial de Hidrogeniones)<br />
Es la medida que nos indica la concentración de iones hidrogeno o hidrogeniones<br />
que contiene una solución. Matemáticamente es el logaritmo negativo de la<br />
concentración de iones hidrógeno.<br />
pH = -log (H)<br />
Las diferentes soluciones acuosas tienen una determinada concentración de H<br />
debido a la leve disociación de las moléculas de agua (aproximadamente 2 de<br />
cada mil millones de moléculas de agua están ionizadas; H + y OH - ).<br />
El término pH se usa para describir el grado de acidez o alcalinidad de una<br />
solución. Expresada en la siguiente escala:<br />
la concentración de H + . Generalmente están constituidos por un ácido débil y una<br />
sal (base débil)<br />
Los tampones están presentes en todos los líquidos corporales y actúan de<br />
inmediato (en cuestión de 1 seg.) cuando se produce una anomalía del pH.<br />
Se combinan con el exceso de ácidos o de bases para formar sustancias que no<br />
afecten al pH. Sin embargo, su efecto es limitado. Entre los más importantes<br />
tenemos:<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
Bicarbonato: Es el tampón más importante y el que en mayor cantidad está<br />
presente en los líquidos del organismo. Es generado por los riñones y ayuda<br />
en la excreción de H + .<br />
Fosfato: Ayuda a la excreción de H + en los túbulos renales.<br />
Amonio: Tras una sobrecarga ácida, la célula tubular renal produce amoniaco<br />
(NH 3 que se combina con los H + en el túbulo renal para formar amonio (NH + 4).<br />
Este proceso permite una mayor excreción renal de H + .<br />
Proteínas: Están presentes en las células, la sangre y el plasma. La<br />
hemoglobina es la proteína tampón más importante.<br />
0 --------------------------- 7 ------------------------- 14<br />
H + acidez neutro alcalino OH -<br />
El pH de los fluidos que conforman los organismos vivientes se encuentra muy<br />
cerca de la neutralidad y con rangos de variación muy estrechos. Ejemplo:<br />
Fluido<br />
BUFFER (Tampón o amortiguador)<br />
pH<br />
Jugo gástrico 2,0<br />
Orina 6,0<br />
Agua pura 7,0<br />
Sangre 7,4<br />
Jugo pancreático 8,2<br />
<strong>LA</strong> CÉLU<strong>LA</strong><br />
<strong>TEMA</strong> 3<br />
CELU<strong>LA</strong> INTERFASICA<br />
Es la unidad estructural y funcional básica de los seres vivos, capaz de<br />
relacionarse, nutrirse y reproducirse.<br />
Organización estructural de la Célula<br />
• La membrana celular: que rodea y protege al citoplasma.<br />
• Citoplasma: de naturaleza coloidal donde se encuentran las sustancias<br />
disueltas.<br />
• Núcleo: donde se encuentra el material genético.<br />
Un Buffer (amortiguador) es un compuesto que tiende a mantener una solución a<br />
pH constante, aceptando o liberando iones en respuesta a pequeños cambios en<br />
15
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
La Célula Procariota<br />
Esta célula se caracteriza por el hecho de que el material hereditario (ADN) no<br />
presenta una envoltura nuclear.<br />
Estructura general de una célula procariota:<br />
1. Membrana citoplasmática: Es la barrera esencial de permeabilidad que<br />
separa el interior del exterior de la célula.<br />
2. Pared celular: Estructura rígida (a base de peptidoglicano o mureína), situada<br />
por fuera de la membrana plasmática que confiere la forma a la célula y la<br />
protege del externo que lo rodea.<br />
3. Ribosomas: Son pequeñas partículas compuestas de ácido ribonucleico<br />
(ARN) y proteínas, una sola célula procariotica puede tener hasta 10000<br />
ribosomas. Los ribosomas en los procariotas son 70S, su función es la<br />
síntesis proteica.<br />
4. Nucleoide o Genóforo: En las procariotas la función del núcleo la realiza una<br />
única molécula de ADN, que se encuentra en forma más o menos libre en el<br />
citoplasma llamada nucleoide. El ADN de las procariotas por homología con<br />
las eucariotas se le denomina cromosoma.<br />
5. Flagelos: Muchas de las bacterias, son capaces de desplazarse a través de<br />
flagelos que están formados por una única proteína tubular enrollada, la<br />
flagelina.<br />
6. Inclusiones: Son acúmulos de materiales de reserva como carbono, nitrógeno, azufre<br />
o fósforo. Estos acúmulos se forman cuando estos compuestos se encuentran en<br />
exceso en el medio ambiente, con el fin de poder ser utilizados en situaciones de<br />
carencia.<br />
7. Cápsula: O capa viscosa que rodea a la pared celular, protege a las bacterias<br />
de drogas y la fagocitosis de microorganismos o glóbulos blancos.<br />
8. Mesosomas: Son estructuras membranosas que se observan en la mayor<br />
parte de las bacteria, constituidas por invaginaciones de la membrana<br />
citoplasmática. Interviene en la duplicación y distribución del ADN en la<br />
división celular y además contiene enzimas respiratorias sobre las que se<br />
desarrolla la mayoría de los procesos metabólicos.<br />
las células; pero llevan unos que son útiles en determinadas condiciones<br />
ambientales, como los que confieren resistencia a antibióticos específicos.<br />
10. Fimbrias: Son parecidos a los flagelos, aunque más cortos que estos, son de<br />
naturaleza proteica y son mucho más numerosos. No todos los organismos<br />
poseen fimbrias, no se conoce con certeza su función; pero parece que<br />
favorece en algunos organismos su fijación a las superficies como los tejidos<br />
animales, en el caso de unas bacterias patógenas o la formación de películas<br />
o la fijación a las superficies líquidas.<br />
11. Pili (pelos): Son estructuras similares a las fimbrias pero por lo general son<br />
más largos y solamente existe uno o unos pocos pili sobre la superficie.<br />
Funcionan como receptores específicos para determinadas partículas víricas y<br />
también contribuyen a la fijación de algunas bacterias patógenas a los tejidos<br />
humanos, a demás participa en el proceso de conjugación en procariotas. Las<br />
fimbrias y los pili no participan en el movimiento.<br />
12. Clorosomas: Son sacos membranosos aplastados que no están en<br />
continuidad con la membrana citoplasmática, son los responsables de la<br />
fotosíntesis en bacterias autótrofas.<br />
La Célula Eucariota<br />
La célula eucariota se caracteriza por presentar su material genético rodeado por<br />
una envoltura nuclear (membrana).<br />
Diferencias entre las células procariota y eucariota<br />
Procariota<br />
• Carecen de envoltura nuclear<br />
• Normalmente un solo cromosoma<br />
a base de ADN sin proteínas<br />
• Organelos mayores ausentes<br />
• Unicelulares o coloniales<br />
• Son bacterias<br />
Eucariota<br />
• Envoltura nuclear presente<br />
• Múltiples cromosomas no circulares a<br />
base de ADN y proteínas<br />
• Organelos mayores presentes<br />
• Unicelulares y multicelulares<br />
• Constituyen los cuerpos de protistas,<br />
hongos, animales y plantas<br />
9. Plásmidos: Son pequeños fragmentos circulares de ADN extracromosómico<br />
separados del cromosoma. Los plásmidos no portan genes esenciales para<br />
16
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
MEMBRANA CELU<strong>LA</strong>R O P<strong>LA</strong>SMALEMA<br />
Está compuesta de una bicapa lipídica que contiene una variedad de moléculas de<br />
proteína. Presenta las siguientes características:<br />
• Es porosa<br />
• Es elástica.<br />
• Posee permeabilidad selectiva.<br />
• Es muy delgada, su espesor es de aproximadamente 75 Aº<br />
Organización molecular de la membrana: La membrana celular está constituida<br />
por:<br />
• Proteínas (60%): Globulares, que por su función pueden ser: receptoras, de<br />
reconocimiento y transportadoras.<br />
• Lípidos (35%): Los más abundantes son los fosfolípidos, también se<br />
encuentran glucolípidos y esteroides (colesterol en células animales y<br />
ergosterol en células vegetales).<br />
• Carbohidratos (5%): Unidos a proteínas formando glucoproteínas y unidos a<br />
lípidos, formando glucolípidos.<br />
La forma como están distribuidos los componentes moleculares de las<br />
membranas, tiene como base el modelo del mosaico fluido propuesto por SINGER<br />
Y NICHOLSON (1972), que se caracteriza por ser un modelo asimétrico y que<br />
goza de una fluidez de membrana.<br />
Permeabilidad celular: Es el proceso mediante el cual la célula intercambia<br />
ciertas sustancias con el medio extracelular, a través de la membrana celular.<br />
Dicho intercambio se conoce como transporte pasivo o activo.<br />
1. Transporte pasivo: Es el transporte basado en la energía cinética de las<br />
moléculas. El movimiento es a favor del gradiente de concentración, es decir,<br />
de mayor concentración a menor concentración.<br />
Se movilizan sin que la membrana consuma energía (ATP).<br />
a) Difusión: Es el movimiento continuo de iones, moléculas o partículas<br />
coloidales (solutos) que se desplazan a favor de un gradiente de<br />
concentración, presión o carga eléctrica. Se puede dar por:<br />
• Difusión simple: Es la difusión del agua, gases disueltos (O 2, CO 2)<br />
como moléculas liposolubles a través de la de la membrana.<br />
• Difusión facilitada: Difusión de moléculas (generalmente solubles en<br />
agua) a través de la membrana.<br />
Los iones como Na + , K + , Ca ++ se mueven por las proteínas poro-canal;<br />
en cambio, aminoácidos, proteínas pequeñas y los monosacáridos como<br />
la glucosa lo hacen por proteínas carrier (sufren cambios<br />
conformacionales)<br />
b) Osmosis: Es la difusión del solvente (agua) a través de una membrana<br />
con permeabilidad diferencial. Esto es una membrana que es más<br />
permeable al agua que a los solutos disueltos. Ejemplo: absorción del<br />
agua por las raíces de una planta.<br />
2. Transporte activo: Es el movimiento de los iones y de ciertas sustancias en<br />
contra de un gradiente de concentración con gasto de energía. La fuente de<br />
energía metabólica que impulsa el transporte activo es el ATP. Hay 2 tipos de<br />
transporte activo: transporte mediante bombas y transporte en masa.<br />
a) Transporte mediante bombas: Utilizado fundamentalmente para el transporte<br />
de iones. Requiere la presencia de un tipo de proteínas integrales de la<br />
membrana. Los ejemplos más conocidos son: Bomba de Na + y K + ; bomba de<br />
Ca ++ y bomba de H + .<br />
b) Transporte en masa: Utilizado para sustancias que por su tamaño no pueden<br />
atravesar la membrana. De acuerdo al sentido del transporte puede ser:<br />
• Endocitosis: Es la entrada de sustancias o partículas desde el exterior de la<br />
célula al interior de la misma. Puede ser:<br />
o Fagocitosis: Si es que ingresan partículas sólidas o microorganismos.<br />
o Pinocitosis: Si ingresan sustancias líquidas.<br />
• Exocitosis o emecitosis. Proceso por el cual se eliminan hacia el<br />
exterior partículas de gran tamaño como material de secreción por<br />
ejemplo.<br />
Diferenciaciones de la membrana celular: La superficie de las células que están<br />
relacionadas con la protección del citoplasma, el transporte de sustancias y otros<br />
procesos fisiológicos, presentan modificaciones para cumplir ciertas actividades<br />
especificas, así tenemos:<br />
1. Microvellosidades: Son salientes digitiformes de la membrana plasmática<br />
que aumentan la superficie para la absorción, las encontramos en células que<br />
tapizan el intestino y el riñón (túbulos renales).<br />
17
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
2. Desmosomas: Son discos ovales a los que se anclan fibrillas que se<br />
encuentran en la membrana plasmática de células epiteliales sujetas a fuerzas<br />
externas; cada desmosoma tiene su pareja adyacente y el par forma una<br />
especie de corchete, que impide que las células se separen.<br />
3. Uniones en hendidura, uniones gap o uniones comunicantes: Son tubos<br />
huecos, formados por un anillo de seis subunidades proteicas que se<br />
encuentran en la membrana plasmática de ciertos tejidos y permiten el libre<br />
flujo de materiales de una célula a otra. Las uniones gap están formadas por<br />
dos de estos “tubos” alineados y situados entre las células adyacentes.<br />
4. Cilios y flagelos: Son filamentos móviles que sobresalen de la superficie de<br />
ciertos tipos de células. Surgen de cuerpos basales.<br />
5. Plasmodesmos: Presente solo en células vegetales. Se localiza en los poros<br />
coincidentes de la pared celular de dos células vegetales vecinas. Sirve para<br />
el intercambio de sustancias.<br />
6. Uniones estrechas o erméticas: Son áreas de conexiones íntimas entre las<br />
membranas de células adyacentes, a tal punto que el espacio que rodea a las<br />
células desaparece completamente, por tanto esto impide que algunas<br />
sustancias crucen capas de células. Las células conectadas por uniones<br />
estrechas (a base de proteínas que se enlazan), sirven para sellar cavidades<br />
corporales.<br />
Funciones de la membrana celular:<br />
- Protege y limita el protoplasma celular.<br />
- Permite el transporte de sustancias al interior o exterior de las células.<br />
- Se encarga de la recepción de señales químicas.<br />
- Ayuda a conservar la estructura y forma de las células.<br />
Cubierta celular: Estructura secretada por el aparato de Golgi y es de naturaleza<br />
principalmente glucosídica. En células vegetales se denomina pared celular,<br />
mientras que en los animales se conoce como glucocaliz.<br />
A. Pared celular: Envoltura compuesta principalmente por celulosa. Representa<br />
una especie de exoesqueleto que protege y le da sostén mecánico a la célula.<br />
Es el carácter que las diferencia de las células animales. Por lo tanto las<br />
células vegetales presentan por la parte externa de la membrana plasmática<br />
una pared muy gruesa a base de celulosa aunque pueden entrar a formar<br />
parte otras sustancias como: hemicelulosa, pectatos, lignina, cutina, suberina,<br />
sales minerales, algo de proteínas, etc. La pared celular es semirrígida y<br />
permite el paso de sustancias.<br />
Clases de pared celular<br />
1. Pared celular primaria: Es la primera pared celular, presente en todas las<br />
células jóvenes. En muchas células es la única pared que se desarrolla, está<br />
hecha a base de microfibrillas entrecruzadas (desordenadas) a base de<br />
celulosa, debido a disposición facilita el crecimiento de la célula.<br />
2. Pared celular secundaria: Solo esta presente en algunas células<br />
vegetales que han dejado de crecer (por ejemplo los vasos o tráqueas),<br />
se forma en la superficie interna de la pared primaria, de ordinario es<br />
mucho más gruesa que la pared primaria, además de celulosa puede<br />
contener sustancias como: lignina (tráqueas, traqueidas y esclereidas),<br />
cutina (paredes en contacto con el aire), y sales minerales (carbonatos y<br />
sílice) en algunas células epidérmicas.<br />
La pared celular secundaria comprende tres subcapas; la capa externa<br />
(S1), capa central (S2) y la capa interna (S3) mencionadas de afuera<br />
hacia adentro. A diferencia de la pared celular primaria, las microfibrillas<br />
de celulosa se disponen en una forma ordenada. La S2 es la más gruesa.<br />
La S3 suele ser delgada e incluso puede faltar.<br />
La lamina media: Se forma durante la citocinesis, está constituida por<br />
pectatos y proteínas, es el cemento que sujeta las células individuales<br />
unas con otras para constituir tejidos.<br />
Función:<br />
- Es responsable de la forma de las células y por tanto de las plantas.<br />
- Controla el crecimiento celular.<br />
- Proporciona resistencia mecánica.<br />
- Es una barrera física que se opone a la penetración de los<br />
microorganismos patógenos.<br />
B. Glucocaliz: Envoltura compuesta de cadenas cortas de azúcares<br />
(oligosacáridos) y cadenas peptídicas cortas, formando las denominadas<br />
glucoproteínas, que cubren la membrana celular de células animales y<br />
protozoarios; y sobre la pared celular de algunas bacterias.<br />
Función:<br />
- Adhesión entre células para la conformación de tejidos.<br />
- Reconocimiento celular durante reacciones inmunitarias (elementos<br />
moleculares de histocompatibilidad y antígenos del grupo sanguíneo).<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
CITOP<strong>LA</strong>SMA: Es el protoplasma comprendido entre la membrana celular y la<br />
membrana nuclear, es la región fundamental de la célula donde se llevan a cabo<br />
las principales reacciones bioquímicas de los seres vivos, tiene aspecto hialino y<br />
translucido.<br />
Presenta la siguiente organización:<br />
- Matriz citoplasmática.<br />
- Sistema de endomembranas.<br />
- Organelos.<br />
A. Matriz citoplasmática: (Citosol o Hialoplasma), es el coloide celular<br />
constituido por un medio dispersante el agua, y una fase dispersa con sales<br />
minerales proteínas, carbohidratos y lípidos. Las proteínas son el componente<br />
más abundante de la matriz y constituyen el citoesqueleto o sostén interno de<br />
la célula, el cual está constituido de:<br />
• Microfilamentos: Esta compuesto por la proteína actina, se encuentra en todas<br />
las células eucarióticas. Normalmente en asociación con una segunda proteína,<br />
la miosina. Participan directamente en los movimientos celulares. Son los<br />
constituyentes dinámicos más importantes del citoesqueleto que permiten a las<br />
células moverse y cambiar de forma.<br />
• Filamentos intermedios: Tienen un diámetro intermedio entre los microfilamentos<br />
y los microtúbulos. En diferentes tipos de células, los filamentos<br />
intermedios están compuestos por diferentes proteínas: vimentina, desmina,<br />
queratina, periferina, gliofilamentos y neurofilamentos. Su función es arquitectónica.<br />
• Microtubulos: Están hechos de subunidades de la proteína tubulina y se han<br />
encontrado en todos los tipos de células eucariontes. Forman un andamiaje que<br />
mantiene en posición a los organelos y estabiliza la forma de las células.<br />
Además forman parte esencial de la estructura de los cilios y flagelos.<br />
B. Sistema de Endomembranas: Está constituido por el Retículo endoplasmático y el<br />
Aparato de Golgi.<br />
a) Retículo endoplasmático: Complejo membranoso conformado por canales<br />
ramificados, que se comunican entre sí y con la membrana celular. Se pueden<br />
distinguir dos tipos de retículo:<br />
• Retículo endoplasmático rugoso (R.E.R.): Está compuesto por 70% de<br />
proteínas y 30% de lípidos. Presenta riboforinas en su membrana que<br />
permiten la adhesión de ribosomas por la subunidad mayor; por lo que<br />
presentan un aspecto granulado. En el se realiza la síntesis proteica. Las<br />
proteínas sintetizadas por los ribosomas, pasan al lúmen del retículo y aquí<br />
maduran hasta ser exportados a su destino definitivo. Abunda en células<br />
que sintetizan proteínas de secreción (células del páncreas, glándula<br />
tiroides, hepática, sebácea, etc.)<br />
Función:<br />
- Sintetizan proteínas de “exportación” (secreción celular) como<br />
hormonas y enzimas.<br />
- Origina organelos: Aparato de Golgi, Retículo endoplasmático y<br />
peroxisomas.<br />
- Permite la reaparición de la membrana nuclear, en la división<br />
celular.<br />
• Retículo endoplasmático liso (R.E.L.): Carece de ribosomas, está<br />
en conexión con el R.E.R.<br />
Función:<br />
- Biosíntesis de lípidos (fosfolípidos y colesterol).<br />
- Destoxificación celular (fármacos, plaguicidas herbicidas).<br />
- Formación del aparato de Golgi.<br />
- Interviene en la renovación de la membrana plasmática<br />
- Lleva a cabo la Glucogénesis y glucogenólisis.<br />
- Biosíntesis de esteroides (corteza suprarrenal y sistema<br />
reproductor)<br />
- Interviene en la contracción muscular<br />
b) Aparato de Golgi: Consiste en el conjunto de estructuras de membrana<br />
que forma parte del elaborado sistema de membranas interno de las<br />
células. Se encuentra más desarrollado cuanto mayor es la actividad<br />
celular (secreción). La unidad básica del organelo es el sáculo, que<br />
consiste en una vesícula o cisterna aplanada. Cuando una serie de<br />
sáculos se apilan forman un dictiosoma. Además pueden observarse<br />
toda una serie de vesículas mas o menos esféricas a ambos lados y entre<br />
los sáculos. El conjunto de todos los dictiosomas y vesículas constituye el<br />
aparato de Golgi.<br />
El dictiosoma se encuentra en íntima relación con el retículo<br />
endoplásmático, lo que permite diferenciar dos caras; la cara cis, más<br />
próxima al retículo, y la cara trans, más alejada. En la cara cis se<br />
encuentran las vesículas de transición, mientras que en la cara trans, se<br />
localizan las vesículas de secreción.<br />
19
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Función:<br />
- Formación de la pared celular en la división celular.<br />
- Formación del acrosoma en los espermatozoides.<br />
- Glicosilación (empaquetamiento de proteínas).<br />
- Reciclaje de membranas en células secretoras.<br />
- Renovación de la membrana plasmática.<br />
- Secreción celular (proteoglicanos y glucoproteinas).<br />
- Síntesis de enzimas lisosómicas.<br />
C. Organelos:<br />
a) Ribosomas: Son estructuras esféricas y elípticas formados por ARN y<br />
proteínas que se originan en el nucleolo. Se distribuyen libremente por el<br />
citosol, se encuentran unidas en racimos formando polisomas gracias a<br />
un helicoide de ARNm o se encuentran unidas como polisomas al RER.<br />
El ARN ribosómico se sintetiza en el nucleolo, las proteínas ribosómicas<br />
se sintetizan en el citosol, son transportadas al núcleo y ahí asociadas<br />
con el ARNr, el cual se organiza en subunidades ribosómicas. Ribosomas<br />
en células eucariontes 80S (60S y 40S) y ribosomas en células<br />
procariontes, 70S (50S y 30S).<br />
Función:<br />
- Síntesis de proteínas.<br />
b) Mitocondrias: Son organelos esféricos o alargados, constituidos principalmente<br />
por proteínas y en segundo lugar por lípidos, existe también<br />
una pequeña cantidad de ADN y ARN. Presentes en células animales y<br />
vegetales (excepto en bacterias y hematíes), son de forma variable. Su<br />
número depende de las necesidades energéticas de las células (2500 en<br />
hepatocitos y 1000 en fibras musculares). Están formados por dos<br />
membranas: La membrana externa lisa y la membrana interna que emite<br />
prolongaciones hacia el interior de la mitocondria, llamadas crestas<br />
mitocondriales donde se realiza la cadena respiratoria. Estas crestas<br />
aumentan la superficie transductora de energía.<br />
El interior de la mitocondria presenta una cavidad central llamada matríz<br />
mitocondrial, ocupada por un líquido rico en proteínas y enzimas del ciclo<br />
de Krebs, ribosomas y ADN circular. En las crestas mitocondriales<br />
encontramos a las Partículas F o Partículas elementales, relacionadas<br />
con los procesos de fosforilación oxidativa (síntesis de ATP).<br />
Función:<br />
- Síntesis de ATP<br />
- Autoduplicación, debido a su propio ADN.<br />
c) Cloroplastos: Plastídios que contienen clorofila, carotenoides y<br />
xantofilas; estructuralmente presentan dos membranas envolventes, la<br />
membrana externa que es más permeable y la membrana interna la cual<br />
se organiza en sáculos membranosos aplanados que reciben el nombre<br />
de Tilacoides, los cuales se disponen en pilas muy ordenadas llamadas<br />
grana. Al espacio en el interior de los tilacoides se denomina estroma. En<br />
el interior de los tilaciodes encontramos a los pigmentos fotosintéticos<br />
como clorofila, carotenos, y metaloproteínas como la plastoquinona y<br />
plastocianina que se agrupan en dos fotosistemas (PSI Y PSII).<br />
Función:<br />
- Absorber y trasformar la energía lumínica en energía química para<br />
obtener su alimento; proceso denominado fotosíntesis.<br />
- Autoduplicación debido a que tiene ADN.<br />
d) Núcleo: Es la estructura fundamental de la célula, que se encarga de<br />
controlar y dirigir todas las actividades de la célula, y que se caracteriza<br />
por tener el material genético de las células eucariontes. Algunas células<br />
carecen de núcleo (hematíe maduro, células del cristalino), otras tienen<br />
más de un núcleo (protozoos, fibra muscular esquelética).<br />
Partes:<br />
• Envoltura nuclear (carioteca): Es una doble unidad de membrana<br />
que envuelve el contenido del núcleo, la membrana externa lleva<br />
adherido ribosomas. La membrana interna es lisa y en su superficie<br />
interna lleva adherida la proteína lamina (fracciona la membrana<br />
nuclear en la profase). La carioteca está atravesada por un gran<br />
número de poros, que permiten el paso de sustancias.<br />
• Jugo nuclear (cariolinfa, carioplasma o nucleoplasma): Es el medio<br />
interno del núcleo que se encuentra en solución coloidal (Gel)<br />
compuesto por: mayormente cromatina, histonas, protaminas,<br />
aminoácidos, enzimas, nucleótidos, sales minerales, ATP, NAD, Acetil<br />
CoA. Es el medio donde se realiza la síntesis de ácidos nucleicos.<br />
• Nucleolo: Es un corpúsculo esférico constituido por fibras y gránulos<br />
de ARN, también contiene enzimas, histonas, ADN, zinc y calcio. Aquí<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
se lleva a cabo la síntesis de ARN a partir de ADN asociado al núcleo<br />
y síntesis de las subunidades ribosómicas.<br />
• Cromatina: La cromatina está formada por ADN e histonas y se le<br />
aprecia en la interfase celular.<br />
Funciones del núcleo: Son varias, todas relacionadas con la conservación<br />
de la vida celular.<br />
- Síntesis de proteínas (pequeñas cantidades), de ADN (autosíntesis) e<br />
induce a la formación de ARNm para iniciar la síntesis de proteínas en el<br />
citoplasma.<br />
- Hereditaria, almacena y transmite los caracteres hereditarios mediante ADN.<br />
- Regula las funciones celulares.<br />
CICLO CELU<strong>LA</strong>R<br />
Es el periodo de vida de una célula desde su formación hasta su división en<br />
células hijas. El tiempo de duración y los requerimientos dependen de cada tipo<br />
celular. Algunas células como las nerviosas, las del músculo esquelético y los<br />
glóbulos rojos, normalmente no se dividen una vez que maduran.<br />
Fases del ciclo celular:<br />
1. Interfase: En esta fase la célula aumenta de tamaño, duplica sus estructuras<br />
y acumula reservas necesarias para la división. Comprende 3 periodos:<br />
• Periodo G1: Llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una<br />
célula hija que proviene de la división de la célula madre. La célula<br />
aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material citoplasmático, sobre<br />
todo proteínas (histonas) y ARN.<br />
• Periodo S o de síntesis: Se duplica el material genético (ADN). En este<br />
periodo el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y ADN que al<br />
principio.<br />
• Periodo G2: Llamado segunda fase de crecimiento, en el cual se sigue<br />
sintetizando ARN y proteínas, la célula se prepara para la división. La<br />
finalización del periodo G2 es marcado por el comienzo de la mitosis.<br />
2. División: la célula origina células hijas. Comprende dos etapas:<br />
• Cariocinesis: Es un proceso complejo en el que participa el núcleo,<br />
asegura que cada nuevo núcleo reciba el mismo número y los mismos<br />
tipos de cromosomas característicos del núcleo original.<br />
• Citocinesis: Suele comenzar antes de que se complete la mitosis, es la<br />
división del citoplasma celular para formar dos células.<br />
La mitosis: La mitosis es un verdadero proceso de multiplicación celular que<br />
participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo.<br />
Comprende una serie de eventos sucesivos que se desarrollan de manera<br />
continua y que para facilitar su estudio han sido separadas en dos etapas: la<br />
cariocinesis y la citocinesis.<br />
1. Cariocinesis: Es la división del núcleo. Este proceso se da en cuatro fases:<br />
a) Profase: Los cromosomas se vuelven visibles al microscopio, Cada<br />
cromosoma está constituido por 2 cromátidas que se mantienen unidas<br />
por el centrómero, desaparece el nucleolo y la membrana nuclear se<br />
desintegra y empieza a formarse el huso mitótico. Al final de la profase ha<br />
desaparecido la membrana nuclear y el nucleolo.<br />
b) Metafase: Los cromosomas duplicados constituidos por un par de<br />
cromátides hermanas, se alinean en el plano ecuatorial constituyendo la<br />
placa ecuatorial de la célula, el huso mitótico se completa.<br />
c) Anafase: En ella el centrómero se divide y cada cromosoma se separa<br />
en sus dos cromátidas. Los centrómeros emigran a lo largo de las fibras<br />
del huso en direcciones opuestas, arrastrando cada una en su<br />
desplazamiento a una cromátida. Cada cromátida se considera ahora un<br />
cromosoma.<br />
La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, por que en ella se<br />
realiza la distribución de las dos copias de la información genética<br />
original.<br />
d). Telofase: Los dos grupos de cromátidas comienzan a condensarse, se<br />
reconstruye la envoltura nuclear, alrededor de cada conjunto cromosómico, lo<br />
cual definirá los nuevos núcleos hijos. A continuación tiene lugar la<br />
citocinesis.<br />
2. Citocinesis: La citocinesis, es la división del citoplasma, para generar dos<br />
células hijas por lo general, comienza durante la telofase. La citocinesis en las<br />
células animales, comienza por un surco que la rodea en la región ecuatorial.<br />
El surco formado por un anillo de microfilamentos se profundiza en forma<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
gradual y termina por separar el citoplasma en dos células hijas, cada una con<br />
un núcleo completo.<br />
En las células vegetales la citocinesis ocurre a través de la formación de una<br />
placa celular, una división en la zona de la placa ecuatorial del huso que crece<br />
lateralmente a la pared celular. La placa celular se genera a partir de<br />
vesículas que se originan en el aparato de Golgi. Cada célula hija produce una<br />
membrana plasmática y una pared celular de celulosa fuera de la membrana<br />
plasmática en su lado de la placa celular.<br />
Al final de la mitosis tenemos una célula diploide (2n) que ha originado dos<br />
células diploides (2n).<br />
La meiosis: La meiosis es la división celular por la cual se obtiene células hijas<br />
con la mitad de los juegos cromosómicos que tenia la célula madre; pero que<br />
cuentan con información completa para todos los rasgos estructurales y<br />
funcionales del organismo al que pertenecen. La meiosis se produce siempre que<br />
hay un proceso de reproducción sexual y ocurre mediante dos mitosis<br />
consecutivas denominadas meiosis I y meiosis II y presenta tres procesos<br />
esenciales:<br />
• Apareamiento de cromosomas homólogos (zigonema: profase I)<br />
• Recombinación de genes o Crossing Over (paquinema: profase I)<br />
• Separación de cromosomas homólogos (anafase I)<br />
1. Meiosis: (reduccional): Reducción del número de cromosomas, las células<br />
diploides originan células haploides. Comprende las siguientes fases:<br />
a) Profase I:<br />
• Leptoteno: Los cromosomas se hacen visibles, se componen de<br />
pares de cromátidas.<br />
• Cigoteno: Los cromosomas homólogos se aparean en un proceso<br />
llamado sinapsis. La sinapsis de los cromosomas ocurre por la<br />
formación de una estructura compleja denominada complejo<br />
sinaptonémico.<br />
• Paquiteno: Es la primera etapa de la profase que tiende a ser<br />
prolongada. En tanto el leptoteno y cigoteno, por lo general duran<br />
unas pocas horas, el paquiteno con frecuencia se extiende por un<br />
periodo de días o semanas e incluso años. Este proceso entre otros,<br />
permite un intercambio de genes entre las cromatides homólogas, de<br />
tal forma que las células hijas resultantes son distintas genéticamente<br />
entre ellas y distintas también de la célula precursora de la que<br />
provienen. En esta etapa se lleva a cabo la recombinación genética o<br />
crossing over.<br />
• Diploteno: Los cromosomas homólogos se separan; pero mantienen<br />
puntos de unión específicos denominados quiasmas. Los quiasmas<br />
por lo general se localizan en los sitios del cromosoma donde ocurre<br />
el intercambio genético.<br />
• Diacinecis: El número de quiasmas se reduce, los cromosomas se<br />
preparan para fijarse a las fibras del huso meiótico. La diacinecis<br />
termina con la desaparición de los nucleolos, la rotura de la envoltura<br />
nuclear y el desplazamiento de las tétradas hacia la placa de la<br />
metafase.<br />
b) Metafase I: Los pares de cromosomas homólogos se alinean en el plano<br />
ecuatorial de la célula, formando la placa ecuatorial.<br />
c) Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y migran hacia los<br />
polos opuestos.<br />
d) Telofase I: Los cromosomas homólogos llegan a los polos opuestos. Los<br />
cromosomas pueden persistir condensados por algún tiempo.<br />
3. Meiosis II (ecuacional): Cuyo resultado final es la formación de cuatro<br />
células hijas, cada una de las cuales tienen “n” cromosomas (haploides).<br />
a) Profase II: Es simple, los cromosomas simplemente se vuelven a<br />
condensar y se alinean en la placa de la metafase.<br />
b) Metafase II: Los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial.<br />
c) Anafase II: Las cromátides hermanas se desplazan hacia los polos<br />
opuestos de la célula.<br />
d) Telofase II: Los cromosomas una vez más quedan encerrados por una<br />
envoltura nuclear.<br />
Consecuencias de la meiosis.<br />
• Es el proceso mediante el cual se obtienen células especializadas para<br />
intervenir en la reproducción sexual.<br />
• Reduce a la mitad el número de cromosomas y así al unirse las dos células<br />
sexuales, vuelve a restablecerse el número cromosómico de la especie.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Se produce una recombinación de la información genética.<br />
• La meiosis origina una gran variación de gametos debido al entrecruzamiento<br />
de segmentos de los cromosomas homólogos.<br />
Metabolismo celular: Es la conversión química de los nutrientes en el interior de<br />
las células, tiene dos componentes complementarios:<br />
• Catabolismo, que es el desdoblamiento o degradación de moléculas en<br />
componentes más pequeños. Comprende a la respiración celular (aeróbica y<br />
anaeróbica) y la fermentación.<br />
• Anabolismo, que es la síntesis de moléculas complejas a partir de<br />
componentes más sencillos. Comprende a la fotosíntesis y quimiosíntesis.<br />
Las células realizan muchas reacciones anabólicas para producir sustancias útiles<br />
que ayudan a mantener la vida de la célula o del organismo del que forman parte,<br />
por lo tanto, las células deben obtener continuamente energía del ambiente y<br />
usarla en la síntesis de ATP.<br />
1. Respiración celular: Se entiende por respiración celular al proceso<br />
catabólico mediante el cual, las células generan ATP a través de una serie de<br />
reacciones REDOX en los que el aceptor final de electrones es un compuesto<br />
inorgánico. Se presentan dos tipos de respiración:<br />
• Respiración Aeróbica, se caracteriza porque el aceptor final de<br />
electrones es el oxígeno molecular.<br />
• Respiración Anaeróbica, se caracteriza porque el aceptor final de<br />
electrones es una molécula inorgánica distinta al oxígeno.<br />
A. Respiración Aeróbica: La mayoría de las células de plantas, animales,<br />
protistas, hongos y bacterias utilizan la respiración aeróbica para obtener<br />
energía a partir de la glucosa, la cual queda resumida en la siguiente<br />
reacción:<br />
C 6H 12O 6 + 6O 2 + 6 H 2O = 6 CO 2 + 12 H 2O + energía (ATP)<br />
Las reacciones químicas de la respiración aeróbica de la glucosa se<br />
pueden agrupar en cuatro etapas.<br />
a) Glucólisis: En donde la molécula de glucosa de 6 carbonos se<br />
convierte en dos moléculas de piruvato de 3 carbonos con la<br />
formación de ATP y NADH. Se lleva a cabo en el citoplasma de todas<br />
las células, hay ganancia de dos ATP y 2 NADH, no requiere oxígeno<br />
y se da en condiciones aeróbicas y anaeróbicas.<br />
b) Formación de Acetil CoA: En donde cada molécula de piruvato<br />
entra en la mitocondria y se oxida en una molécula de 2 carbonos<br />
(acetato) que se combina con CoA, formando Acetil CoA; se<br />
produce NADH y se libera dióxido de carbono como producto de<br />
desecho.<br />
c) Ciclo del Acido citrico: En donde el acetato del acetil coenzima A<br />
se combina con una molécula de cuatro átomos de carbono, el<br />
oxalacetato, y se forma una molécula de 6 carbonos, el citrato. En el<br />
transcurso del ciclo, el citrato experimenta una sucesión de<br />
transformaciones químicas y se transforma en oxalacetato<br />
completándose el ciclo. Se produce 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH 2 y se<br />
libera dióxido de carbono como producto de desecho.<br />
d) Sistemas de transporte de electrones: Los electrones extraídos de<br />
la glucosa durante las etapas precedentes se transfieren del NADH y<br />
FADH 2 a una cadena de compuestos aceptores de electrones.<br />
Rendimiento total de energía<br />
• En la glucólisis, la glucosa se activa con la adición de dos moléculas<br />
de ATP y se convierte por último en dos piruvatos + 2 NADH +<br />
4ATP, con la generación neta de dos moléculas de ATP.<br />
• Las dos moléculas de piruvato se metabolizan en 2 acetil CoA + 2<br />
CO 2 + 2 NADH<br />
• En el ciclo del ácido cítrico, las dos moléculas de acetil CoA se<br />
transforma en 4 CO 2 + 6 NADH + 2 FADH 2 + 2 ATP<br />
• La oxidación del NADH en el sistema de transporte de electrones<br />
genera 3 moléculas de ATP por cada NADH y la oxidación de cada<br />
molécula de FADH 2 genera 2 ATP. Si se suman todas las moléculas<br />
de ATP producidas se puede observar que en el metabolismo<br />
aerobio completo de una molécula de glucosa produce como máximo<br />
de 36-38 moléculas de ATP.<br />
B. Respiración Anaeróbica: Algunos tipos de bacterias que viven en el<br />
suelo o en aguas estancadas, donde el aporte de oxígeno es escaso,<br />
realizan exclusivamente la respiración anaerobia, que es similar a la<br />
aerobia en el hecho de que transfieren electrones de la glucosa al NADH,<br />
23
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
los cuales luego pasan por una cadena de transporte acoplada a la<br />
síntesis de ATP por quimiósmosis. Sin embargo, una sustancia inorgánica<br />
como el nitrato (NO 3 - ), o sulfato (SO 4 - ) sustituye al oxígeno molecular<br />
como aceptor final de electrones. Los productos formados de este tipo de<br />
respiración anaerobia son dióxido de carbono, una o más sustancias<br />
reducidas y ATP.<br />
C 6H 12O 6 + 12 KNO 3 6CO 2 + 6 H 2O + 12 KNO 3 + ATP<br />
2. Fermentación: Proceso catabólico, que es una vía anaerobia utilizada por<br />
algunos hongos y bacterias en la que no hay participación de una cadena<br />
transportadora de electrones, todo el ATP formado durante la fermentación se<br />
produce por fosforilación a nivel del sustrato durante la glucólisis (sólo 2 ATP<br />
por glucosa) siendo el producto final un compuesto orgánico, que es<br />
característico de los diversos tipos de fermentaciones (alcohólica, láctica, etc.)<br />
3. Quimiosíntesis: Proceso anabólico mediante el cual ciertos organismos vivos<br />
(sin clorofila), sintetizan sus alimentos utilizando como fuente de energía a<br />
moléculas inorgánicas. En otras palabras si en la fotosíntesis se utiliza energía<br />
luminosa, en la quimiosíntesis se usa energía química. Por ejemplo las<br />
sulfobacterias, ferrobacterias, nitrobacterias, etc.<br />
2 SH 2 + O 2 2 S + 2 H 2O + energia<br />
Esta energía obtenida sirve para reducir el CO 2 y formar carbohidratos.<br />
2 H 2S + CO 2 + energia 2 S + H 2O + C 6H 12O 6<br />
4. Fotosíntesis: Proceso anabólico que permite la formación de moléculas<br />
orgánicas utilizando energía, CO 2<br />
Elementos que intervienen:<br />
• Pigmentos fotosintéticos agrupadas en dos fotosistemas: PI (700 nm)<br />
conformado por la clorofila “a” y PII (680nm) conformado por la clorofila<br />
“a” y “b”.<br />
• La luz como fuente de energía.<br />
• El agua como fuente de protones y electrones (fotólisis del H 2O)<br />
• El CO 2 como fuente de carbono para la síntesis de nuevas moléculas.<br />
Presenta dos fases:<br />
a. Fase luminosa: La que implica la utilización de luz y agua. En esta fase<br />
se produce:<br />
1. La fotofosforilación o síntesis de ATP.<br />
2. La síntesis del poder reductor NADPH.<br />
3. La fotolisis del agua (descomposición del agua en hidrógeno y<br />
oxígeno).<br />
b. Fase oscura: Fase que no necesita de luz, utiliza la energía química<br />
obtenida en la fase luminosa para reducir el CO 2, nitratos y sulfatos para<br />
asimilar los bioelementos C, N y S, con el fin de sintetizar glúcidos,<br />
aminoácidos y otras sustancias.<br />
La fijación del CO 2 se produce cuando es recibido y fijado por una<br />
molécula de 5 átomos de carbono, dando lugar a una molécula de 6C<br />
inestable que se divide en dos moléculas de 3C a partir de las cuales, la<br />
célula fotosintética produce glucosa. A esta etapa se le conoce como el<br />
modelo fotosintético C 3 o de Calvin Benson, reacción que es catalizada<br />
por la enzima Ribulosa difosfato carboxilasa (RUBISCO). Este proceso se<br />
lleva a cabo en las células del mesófilo de la hoja.<br />
El modelo fotosintético C 4 se lleva acabo en las células del mesófilo y<br />
células de la vaina de la hoja y permite la fijación del CO 2 por la enzima<br />
fosfoenol piruvato carboxilasa para dar un compuesto de 4C a nivel de las<br />
células del mesófilo y llevar el CO 2 a las células de la vaina donde es<br />
fijado por la Ribulosa difosfato carboxilasa y seguir el modelo fotosintético<br />
C 3 para producir glucosa. Las plantas C 4 (maíz, sorgo, caña de azúcar)<br />
son más eficientes en la fijación del CO 2 que las plantas C 3.<br />
Importancia de la fotosíntesis<br />
• Síntesis de carbohidratos.<br />
• Liberación de oxígeno que es utilizado en la respiración.<br />
<strong>TEMA</strong> 4<br />
TEJIDOS ANIMALES<br />
Un tejido es un grupo de células similares, que suelen tener un origen embrionario<br />
común y funcionan en conjunto para realizar actividades especializadas.<br />
La estructura y las características de cada tejido dependen de factores tales como<br />
la naturaleza del medio extracelular que rodea a las células así como las<br />
conexiones entre las células que componen el tejido.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Los tejidos pueden ser de consistencia sólida (hueso), semisólida (grasa) ó líquida<br />
(sangre) y se asocian para formar órganos como el corazón y el estómago.<br />
Componentes de un tejido<br />
• Células: Son los componentes vivos del tejido que determinan su función.<br />
• Sustancia intercelular o intersticial: Se encuentra entre las células que<br />
constituyen un tejido, son los componentes inertes que sirven de sostén,<br />
soporte. presenta una parte amorfa formada por el líquido tisular ó fluido que<br />
lubrica y nutre a las células de los tejidos y una parte constituida por fibras. La<br />
composición química de la sustancia intersticial determina las características<br />
de cada tejido.<br />
Métodos de estudio de los tejidos animales<br />
El más usado es el de la técnica histológica la cual consiste en un conjunto de<br />
operaciones a que se somete una materia organizada, a fin de que sea posible su<br />
estudio por medio del microscopio, posibilitando la observación de estructuras no<br />
visibles al ojo humano.<br />
Comprende los siguientes pasos:<br />
1. Obtención de la muestra: La muestra biológica es una parte o porción del<br />
ser vivo que es tomada para su estudio, la muestra puede ser liquida o sólida.<br />
2. Fijación: Es un método para la preservación de la morfología y la<br />
composición química de las células y los tejidos. Consiste en producir la<br />
muerte de las células, de manera tal, que sus estructuras se conserven con<br />
un mínimo de modificaciones, Asimismo algunos métodos tratan de<br />
conservar intacta su composición química. El fijador mas utilizado es el formol<br />
al 10%.<br />
3. Inclusión: Para la obtención de cortes finos es un requisito indispensable<br />
que el tejido haya sido previamente endurecido hasta un cierto punto, cuanto<br />
mayor sea la firmeza del tejido, tanto más delgado resulta el corte<br />
histológico. Con el fin de endurecer los tejidos se puede utilizar parafina.<br />
4. Corte: Los tejidos deben ser cortados en láminas delgadas para posibilitar su<br />
observación con el microscopio, los instrumentos utilizados para la obtención<br />
de cortes son los micrótomos. Básicamente, todos los tipos de micrótomo<br />
constan de una navaja muy afilada que seccionará el taco histológico y un<br />
mecanismo de avance automático regulable de a unos pocos micrones<br />
(usualmente entre 5 y 7 micrones).<br />
5. Coloración: Para ello se utilizan colorantes que son sustancias químicas que<br />
se utilizan para teñir muestras biológicas (células, tejidos) y conseguir una<br />
mejor visualización de sus estructuras. Los colorantes pueden ser naturales o<br />
artificiales.<br />
6. Montaje: Consiste en colocar sobre el corte histológico ya coloreado una<br />
delgada lámina de vidrio llamada cubreobjetos, el cual se adhiere con<br />
adhesivo transparente el bálsamo de Canadá, lo que permite conseguir el<br />
montaje definitivo y permanente. Quedando la muestra de esta manera, lista<br />
para su observación en el microscopio.<br />
Clasificación de los tejidos<br />
Todos los tejidos del cuerpo de acuerdo a su características análogas se les<br />
agrupa en cuatro tejidos básicos o fundamentales:<br />
• Tejido epitelial.<br />
• Tejido conjuntivo o conectivo.<br />
• Tejido nervioso.<br />
• Tejido muscular.<br />
TEJIDO EPITELIAL<br />
Es un tejido constituido por abundantes células poco diferenciadas entre las cuales<br />
hay escasa sustancia intercelular.<br />
Características<br />
• Presenta células de forma geométrica: planas, cúbicas y cilíndricas.<br />
• Sus células descansan sobre la membrana basal que sirve de apoyo para el<br />
epitelio.<br />
• Es avascular (no posee vasos sanguíneos) ni linfáticos.<br />
• Se nutre por difusión a partir de vasos sanguíneos del tejido conjuntivo<br />
subyacente.<br />
• Están inervados por terminaciones nerviosas libres.<br />
• Sus células se renuevan constantemente.<br />
Clasificación<br />
Teniendo en cuenta la función, ubicación y disposición del tejido epitelial, este se<br />
clasifica en dos grandes grupos que son:<br />
a) Epitelio de Revestimiento<br />
b) Epitelio Glandular<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
1. Epitelio de Revestimiento: Se localiza en la parte externa del cuerpo y en la<br />
superficie externa de algunos órganos internos. Según el número de capas<br />
celulares que posee se clasifica en dos tipos:<br />
A. Simple o Monoestratificado: Formado por una sola capa de células.<br />
• Epitelio simple plano, se localiza en alveolos pulmonares, endotelio<br />
de los vasos sanguíneos, mesotelios, hoja parietal de la cápsula de<br />
Bowman. Permite el intercambio de sustancias. Ej. O 2, CO 2 y<br />
sustancias nutritivas.<br />
• Epitelio simple cúbico, se encuentra en los tubos colectores del<br />
riñón, plexo coroideo, conductos glandulares, epitelio pigmentario de<br />
la retina. Su función es la de absorción y secreción.<br />
• Epitelio simple cilíndrico, existen dos tipos: no ciliado se localiza<br />
en gran parte del tubo digestivo (estómago, intestino delgado e<br />
intestino grueso), vesícula biliar, sus funciones están relacionadas<br />
con la secreción de moco y la absorción de sustancias; ciliado se<br />
localiza en el epitelio de la trompa uterina, de pequeños bronquios y<br />
de los senos paranasales, su función es la de movimiento y<br />
protección.<br />
B. Estratificado ó poliestratificado: Está formado por dos o más capas de<br />
células, se localiza en la epidermis de la piel, epitelio de la cavidad oral,<br />
esófago, ano, vagina, glande, cornea. Su función básicamente es la de<br />
protección.<br />
2. Epitelio Glandular: Forma el parénquima de las glándulas, es decir la parte<br />
funcional de una glándula, la cual esta formada por una o más células<br />
epiteliales especializadas en la producción y secreción de sustancias como<br />
moco, saliva, leche, hormonas, enzimas. Las glándulas se clasifican en:<br />
a) Glándulas endocrinas o de secreción interna: Están desprovistas de<br />
conducto excretor y liberan sus productos de secreción en el líquido<br />
tisular que las rodea, y de aquí son transportadas a la sangre a través de<br />
los capilares sanguíneos. Aquí se encuentran las glándulas productoras<br />
de hormonas (hipófisis, tiroides, paratiroides, etc.).<br />
b) Glándulas exocrinas o de secreción externa: Son aquellas glándulas<br />
que poseen dos porciones: una secretora (adenómero) y una excretora.<br />
La porción secretora elabora el producto de secreción y el conducto<br />
excretor lo libera hacia la superficie del organismo o al interior de un<br />
órgano hueco. Ej. glándulas salivales, mamarias, sudoríparas, sebáceas.<br />
c) Glándulas mixtas o anficrinas: Son aquellas glándulas que poseen una<br />
porción endocrina y otra exocrina. El páncreas es un típico ejemplo de<br />
glándula anficrina ya que libera enzimas digestivas hacia la luz del tubo<br />
digestivo (secreción exocrina) y hormonas como la insulina hacia la<br />
sangre (secreción endocrina), otros ejemplos son el hígado, los ovarios y<br />
los testículos<br />
El epitelio seudoestratificado y el epitelio de transición son clasificaciones<br />
especiales de epitelio:<br />
4. Epitelio seudoestratificado: Este epitelio parece estratificado porque<br />
algunas células no alcanzan la superficie libre, pero todas se apoyan sobre la<br />
membrana basal. Por lo tanto es un epitelio simple. Se localiza en las fosas<br />
nasales, traquea, laringe y bronquios primarios, en la cual realiza funciones de<br />
secreción de moco, purificación del aire inspirado: además se ubica en el<br />
conducto deferente.<br />
5. Epitelio de transición: Es una designación aplicada al epitelio que reviste las<br />
vías urinarias denominado urotelio, que es un epitelio estratificado con<br />
características morfológicas específicas de sus células que cambian de forma<br />
y posición lo que le permite la distensión al órgano.<br />
Funciones<br />
- Revestimiento de superficies (epidermis)<br />
- Protección contra daño mecánico, evaporación y entrada de microorganismos<br />
(epidermis)<br />
- Revestimiento y absorción (epitelio del intestino)<br />
- Secreción (diversas glándulas)<br />
- Función sensitiva (neuroepitelios)<br />
- Intercambio gaseoso por difusión (alveolo pulmonar)<br />
TEJIDO CONJUNTIVO<br />
Llamado también conectivo, es un tejido formado por células de diferentes tipos<br />
con abundante matriz extracelular (sustancia intersticial). Son los tejidos que se<br />
encargan de unir entre sí a los demás tejidos proporcionándoles sostén y nutrición.<br />
Es el tejido que tiene más amplia distribución en todo el cuerpo.<br />
Componentes: Comprende dos grandes grupos<br />
1. Células: Las células del tejido conjuntivo pueden ser residentes (fijas) o<br />
errantes (libres).<br />
26
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
A. Las células que conforman la población celular residente o fija son<br />
estables, se mueven poco.<br />
a) Fibroblastos: Son las células representativas del tejido conjuntivo,<br />
sintetizan las fibras (colágenas, reticulares, elásticas) y la sustancia<br />
fundamental. Intervienen en la reparación de los tejidos lesionados<br />
(cicatrización de las heridas).<br />
b) Macrófagos: Son células fagocíticas derivadas de los monocitos,<br />
también conocidos como histiocitos. Su función es la defensa<br />
c) Mastocitos: Se desarrollan en la medula ósea y se diferencian en el<br />
tejido conjuntivo, se les denomina también células cebadas.<br />
Presenta granulaciones que contienen heparina e histamina. Su<br />
función es la defensa.<br />
d) Adipocitos: Es una célula del tejido conjuntivo especializada en el<br />
almacenamiento de lípidos neutros y en la producción de varias<br />
hormonas.<br />
B. La población celular transitoria, libre o errante consiste principalmente en<br />
células que han emigrado al tejido desde la sangre en respuesta a<br />
estímulos específicos.<br />
a) Linfocitos: Participan principalmente en las respuestas inmunitarias.<br />
b) Plasmocitos: También denominadas células plasmáticas, son<br />
células productoras de anticuerpos derivadas del linfocito B.<br />
c) Eosinóflos, monocitos y neutrófilos, que migran con rapidez desde<br />
la sangre hacia el tejido conjuntivo, en particular los neutrófilos y los<br />
monocitos, su presencia en general indica una reacción inflamatoria.<br />
2. Matriz Extracelular: Es elaborada por los fibroblastos, su consistencia<br />
depende de la cantidad y calidad de sus componentes. Esta constituida por:<br />
a) Sustancia Fundamental: Incolora, transparente, formada por complejos<br />
de glucosaminoglucanos y proteínas, asociados a glucoproteínas<br />
estructurales, agua y sales.<br />
b) Fibras: Tres tipos de fibras: colágenas (mas abundantes), elásticas<br />
(ondulantes) y reticulares (finas en forma de red).<br />
Clasificación<br />
1. Conjuntivo propiamente dicho: Puede ser:<br />
a) Laxo: Llamado también areolar. Es el tejido más común y más<br />
ampliamente distribuido en el cuerpo. Se localiza en la dermis papilar,<br />
rodeando vasos sanguíneos y nervios. Función: soporte, nutrición,<br />
defensa, reparación de heridas.<br />
b) Denso: Constituido por una gran cantidad de haces gruesos de fibras<br />
colágenas. Se encuentra en tendones, ligamentos, dermis reticular,<br />
periostio, pericondrio. Función: sostén y resistencia a la tracción.<br />
2. Conjuntivo Especializado: Son los siguientes:<br />
a) Elástico: Formado por abundantes haces de fibras elásticas paralelas.<br />
Se encuentra en estructuras que deben expandirse y recuperar su<br />
tamaño original. Por ejemplo el tejido pulmonar y las paredes de las<br />
grandes arterias. Función: elasticidad.<br />
b) Reticular: Esta constituido en su mayor parte por fibras reticulares<br />
entrelazadas. Forma el estroma de sostén de muchos órganos como el<br />
hígado, bazo y ganglios linfáticos. Función: sostén.<br />
3. Variedades de Tejido Conjuntivo<br />
A. Tejido Adiposo: Es una variedad de tejido conjuntivo donde predominan<br />
las células adiposas o adipocitos, que almacenan grasas neutras. Es<br />
ricamente inervado y vascularizado. De acuerdo a la estructura de sus<br />
células y por su localización, color y función se divide en:<br />
a) Tejido adiposo amarillo ó unilocular: El adipocito presenta en su<br />
citoplasma una sola gota de grasa, su núcleo es excéntrico.<br />
Almacena grasas neutras o triglicéridos. Se distribuyen por todo el<br />
cuerpo y su acumulación en ciertas regiones depende del sexo y la<br />
edad del individuo. Funciones: reserva energética, modela la<br />
superficie corporal, protección y termoaislante.<br />
b) Tejido adiposo pardo o multilocular: El adipocito es pequeño de<br />
forma poliédrica, núcleo central y citoplasma con numerosas gotitas<br />
de grasa. Su color se debe a la presencia de abundantes<br />
mitocondrias. Poco frecuente en el adulto, en el recién nacido<br />
localizado en ciertas zonas, es más abundante y útil en los animales<br />
que hibernan. Interviene en la generación de calor cuando el<br />
organismo lo requiere.<br />
27
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
B. Tejido Cartilaginoso: Es un tejido de consistencia semirrígida, presenta<br />
pocas células denominadas condrocitos y abundante sustancia<br />
intercelular llamada matriz cartilaginosa. Es un tejido avascular y carece<br />
de inervación, asimismo posee un metabolismo bajo. Esta cubierto por<br />
una membrana externa llamada pericondrio, la cual posee vasos<br />
sanguíneos que permiten la nutrición por difusión del cartílago. El tejido<br />
cartilaginoso se clasifica en:<br />
a) Cartílago hialino: Es el más abundante, presenta fibras colágenas<br />
muy finas y escasas así como algunas fibras elásticas. Es<br />
semitransparente de color blanco azulado y translúcido, células con<br />
abundante glucógeno y lípidos, Se ubica en la pared de las fosas<br />
nasales, tráquea, bronquios, extremidad ventral de las costillas y<br />
recubriendo articulaciones móviles (cartílago articulado).<br />
b) Cartílago fibroso: Se le denomina también fibrocartílago, presenta<br />
haces gruesos de fibras colágenas, no existe pericondrio, se<br />
encuentra en los discos intervertebrales. sínfisis púbica, zonas de<br />
unión de algunos tendones al hueso, y meniscos de la rodilla.<br />
c) Cartílago elástico: Se caracteriza por la presencia de numerosas<br />
fibras elásticas, se localiza en el pabellón auricular, trompa de<br />
Eustaquio y algunos cartílagos de la laringe (epiglotis, corniculados,<br />
cuneiformes)<br />
Funciones: Soporte a tejidos blandos, revestimiento de la superficie<br />
articular, y permite el crecimiento de los huesos largos.<br />
C. Tejido Óseo: Es un tejido con abundante matríz extracelular (determina<br />
las características del tejido) y de consistencia rígida. Forma la estructura<br />
esquelética que sostiene y protege a los órganos del cuerpo.<br />
Componentes:<br />
a) Células: Son de los siguientes tipos:<br />
• Osteoblasto: Sintetiza la porción orgánica de la matríz, se dispone<br />
formando el borde osteoide sobre la superficie de osificación.<br />
• Osteocito: Constituye la célula representativa del tejido óseo.<br />
Son los osteoblastos rodeados por la matriz ósea, posee<br />
prolongaciones citoplasmáticas que comunican entre sí a los<br />
osteocitos. Carecen de reproducción, permiten el intercambio<br />
con la sangre de sustancias nutritivas y desechos.<br />
• Osteoclasto: Célula móvil, de gran tamaño y multinucleada por<br />
fusión de monocitos, Se localiza en pequeñas depresiones<br />
llamadas lagunas de Howship. Son los encargados de la<br />
reabsorción ósea (remodelación de la matríz ósea), proceso muy<br />
importante para el crecimiento y reparación del hueso.<br />
b) Matriz ósea: Constituida por los siguientes tipos:<br />
• Porción inorgánica: Formada principalmente por fosfato de<br />
calcio el cual forma cristales de hidroxiapatita.<br />
• Porción orgánica: Constituida por colágeno, proteoglicanos y<br />
glucoproteínas.<br />
Clasificación del Tejido Óseo:<br />
a) Tejido óseo esponjoso: Formado por una red tridimensional de<br />
trabéculas óseas ramificadas que delimitan un laberinto de espacios<br />
intercomunicados ocupados por médula ósea roja, se localiza en la<br />
zona central de la epífisis de los huesos largos, y en la zona central<br />
de los huesos planos y cortos. Carecen de unidad estructural, es<br />
decir no presentan osteona.<br />
b) Tejido óseo compacto: Consta de unidades llamadas osteonas,<br />
dentro de cada una de ellas los osteocitos están dispuestos en capas<br />
concéntricas llamadas laminillas óseas, constituidas por la matríz. A<br />
su vez, las laminillas rodean a canales microscópicos centrales, los<br />
conductos de Havers; capilares y nervios recorren estos conductos.<br />
Así cada osteona consta de un vaso sanguíneo central, laminillas<br />
circundantes y osteocitos.<br />
El periostio es una membrana de tejido conjuntivo muy<br />
vascularizada e inervada que recubre el hueso en su parte externa,<br />
excepto en lugares de inserción de ligamentos, tendones y<br />
superficies articulares.<br />
El endostio es una membrana de tejido conjuntivo laxo que reviste al<br />
hueso en su parte interna. Permite la nutrición del hueso.<br />
Funciones:<br />
- Protección de órganos internos vitales.<br />
- Interviene en la locomoción<br />
28
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
- Reservorio de sustancias inorgánicas (calcio, fósforo) y orgánicas<br />
(lípidos)<br />
- Reservorio energético (médula ósea amarilla)<br />
D. Tejido Sanguíneo: Es el tejido líquido de color rojo formado por la<br />
sangre, que se caracteriza por ser mas densa y viscosa que el agua,<br />
posee un pH de 7,4. El volumen de la sangre representa el 8% del peso<br />
corporal. La sangre tiene dos componentes el plasma que contiene<br />
sustancias disueltas (55%) y los elementos formes que son los<br />
leucocitos, hematíes y plaquetas; que constituyen el 45%.<br />
a) Elementos formes de la sangre: Constituyen las células del tejido<br />
sanguíneo, son:<br />
• Glóbulos rojos , hematíes ó eritrocitos: vistos de perfil tienen<br />
forma de disco bicóncavo y vistos de frente son discoidales, son<br />
flexibles y pueden doblarse y plegarse conforme circulan por el<br />
torrente sanguíneo, en los mamíferos no presentan núcleo<br />
cuando son maduros (excepto en los camellos), su tiempo de<br />
vida es aproximadamente 120 días, no se reproducen, su color<br />
rojo se debe a la presencia del pigmento respiratorio<br />
hemoglobina. En el varón su cantidad aproximada es de 5<br />
millones/mm 3 y en la mujer es de 4 millones/mm 3 . El incremento<br />
de eritrocitos se denomina eritrocitosis y su disminución<br />
eritropenia.<br />
Función: Su función es realizar el transporte de O 2 (80%) y CO 2<br />
(20 %).<br />
• Glóbulos blancos ó leucocitos: Son células incoloras (no<br />
poseen hemoglobina), tienen forma esférica y presentan núcleo,<br />
el tiempo de vida es de horas, meses o años. El número de<br />
leucocitos es de 5 000 a 10 000 por mm 3 . Al aumento de<br />
leucocitos se denomina leucocitosis y su disminución<br />
leucopenia. El número de glóbulos blancos disminuye con las<br />
enfermedades.<br />
La clasificación de los glóbulos blancos se da por la presencia o<br />
ausencia de gránulos:<br />
‣ Granulocitos: Poseen granulaciones específicas en su<br />
citoplasma. Se les llama también polimorfonucleares (PMN)<br />
por presentar su núcleo segmentado en lóbulos. Son de 3<br />
tipos:<br />
o Neutrófilos, con núcleo segmentado en varios lóbulos,<br />
granulaciones muy finas en su citoplasma, constituyen<br />
la primera línea de defensa celular contra la invasión de<br />
microorganismos. Un Incremento en su número puede<br />
indicar infecciones bacterianas ó quemaduras.<br />
o Eosinófilos, con núcleo bilobulado, citoplasma con<br />
gránulos voluminosos de color naranja. El incremento<br />
en su número puede indicar reacciones alérgicas e<br />
infecciones parasitarias.<br />
o Basófilos, con núcleo segmentado de forma irregular,<br />
presenta gránulos de color azul oscuro en el citoplasma<br />
y cubriendo al núcleo. Su incremento puede indicar<br />
reacciones alérgicas, leucemia, neoplasias.<br />
‣ Agranulocitos: Carecen de granulaciones específicas en el<br />
citoplasma. Son de dos tipos:<br />
o Monocitos, presentan un núcleo de forma arriñonada,<br />
son los leucocitos de mayor tamaño, emigran de la<br />
sangre transformándose en macrófagos en los tejidos,<br />
formando complejos antígeno-anticuerpo con bacterias<br />
y virus, también participan en la limpieza del organismo,<br />
eliminando células viejas (eritrocitos) o lesionadas y<br />
residuos celulares. Un incremento puede indicar<br />
tuberculosis, infecciones virales o fúngicas.<br />
o Linfocitos, su núcleo es redondo y se tiñe de forma<br />
intensa, son los leucocitos más pequeños. Participan en<br />
procesos inmunológicos. Se producen en la médula<br />
ósea roja así como en los tejidos linfoides. Son de tres<br />
tipos: linfocitos T (encargados de la inmunidad celular),<br />
linfocitos B (encargados de la inmunidad humoral),<br />
linfocitos NK actúan contra células tumorales evitando<br />
la producción de tumores.<br />
• Plaquetas: Se originan en la médula ósea roja. Son pequeños<br />
fragmentos del citoplasma de una célula gigante llamada<br />
megacariocito, no presentan núcleo. Tienen forma discoidal y un<br />
tiempo de vida de 8 a 10 días. El número de plaquetas es de<br />
200000 – 400000/ mm 3 . Su aumento se denomina trombocitosis<br />
y su disminución trombocitopenia. Intervienen en la hemostasia<br />
29
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
que es una serie de eventos que detiene una hemorragia, cada<br />
vez que se lesiona un vaso sanguíneo para evitar la pérdida de<br />
sangre.<br />
b) Plasma sanguíneo: Es la porción líquida de la sangre que forma<br />
parte del líquido extracelular, es de color amarillo ámbar. Esta<br />
compuesto por 92% de agua y 8% de solutos siendo la mayor parte<br />
proteínas.<br />
Funciones del Tejido Sanguíneo:<br />
- Respiratoria<br />
- Nutritiva<br />
- Transporte<br />
- Defensa<br />
- Reguladora (pH, equilibrio hídrico)<br />
- Excretora<br />
- Termorreguladora<br />
TEJIDO MUSCU<strong>LA</strong>R<br />
Es el tejido formado por células especializadas en la contracción muscular.<br />
Produce los movimientos del cuerpo, mantiene la postura y genera calor.<br />
Características generales:<br />
• Presenta abundantes células, llamadas miocitos o fibras musculares.<br />
• Posee escasa sustancia intercelular.<br />
• Es muy vascularizado.<br />
• Posee inervación.<br />
• Sus células no se reproducen.<br />
Propiedades:<br />
1. Excitabilidad: Capacidad de generar potenciales de acción o impulsos<br />
nerviosos en respuesta a estímulos.<br />
2. Contractibilidad: Es la capacidad de la fibra muscular de reducir su longitud y<br />
aumentar en grosor, conservando su volumen.<br />
3. Elasticidad: Capacidad de la fibra muscular de recuperar su forma inicial una<br />
vez concluida la contracción.<br />
4. Tonicidad: Capacidad de la fibra muscular de conservar un estado<br />
prolongado de semicontracción involuntaria.<br />
Clasificación: El tejido muscular se clasifica en tres tipos:<br />
a) Tejido muscular esquelético: Se denomina así porque esta unido a los<br />
huesos del esqueleto, presenta estriaciones transversales formando bandas<br />
claras y oscuras alternantes dentro de la fibra muscular. Sus células o fibras<br />
musculares son cilíndricas y presenta varios núcleos, localizados<br />
periféricamente. Es un tejido voluntario porque se puede contraer o relajar de<br />
manera consciente, su unidad funcional es la sarcómera. Su localización es<br />
en el sistema muscular esquelético, músculo de la faringe y laringe, tercio<br />
superior del esófago y la musculatura de la lengua.<br />
b) Tejido muscular cardiaco: Es el principal tejido del corazón, presenta células<br />
cilíndricas pequeñas ramificadas con estriaciones transversales y con uno o<br />
dos núcleos de posición central, su unidad funcional la sarcómera, Es un<br />
tejido involuntario. Una característica del tejido muscular cardiaco es la<br />
presencia de discos intercalares que son uniones especializadas entre las<br />
fibras. Se localiza en el miocardio del corazón.<br />
c) Tejido muscular liso: No presenta estriaciones transversales, sus células<br />
son fusiformes, y con un solo núcleo central. Es un tejido involuntario. No<br />
presenta sarcómera. Su localización es en las paredes del tubo digestivo,<br />
vasos sanguíneos y algunos otros órganos internos como el útero, la vejiga,<br />
etc.<br />
Sarcómera: Es la unidad anatómica y funcional del tejido muscular estriado,<br />
formada de actina (banda clara) y miosina (banda oscura). La contracción del<br />
músculo consiste en el deslizamiento de los miofilamentos de actina sobre los<br />
miofilamentos de miosina.<br />
TEJIDO NERVIOSO<br />
Tejido altamente especializado, encargado de la conducción y transmisión de los<br />
impulsos nerviosos, es muy vascularizado. Está constituido por dos tipos de<br />
células las neuronas y las neuroglias.<br />
A. NEURONA<br />
• Es la unidad estructural y funcional del tejido nervioso.<br />
• Es la célula nerviosa especializada en la generación, conducción y<br />
transmisión de los impulsos nerviosos.<br />
• Tienen formas variadas: redondeadas, ovaladas, estrelladas, piramidales,<br />
etc.<br />
30
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Su tamaño es variable: pequeñas (cerebelo) y grandes (ganglios).<br />
• El conjunto de neuronas constituyen la sustancia gris de los centros<br />
nerviosos (cerebro, cerebelo y médula espinal).<br />
En la neurona se puede distinguir dos partes fundamentales:<br />
1. Cuerpo celular: Llamado también soma o pericarión, es la parte de mayor<br />
volumen de la célula contiene al núcleo rodeado por citoplasma en el cual<br />
se encuentran los organelos habituales entre ellas los corpúsculos de Nissl<br />
(RER)<br />
2. Prolongaciones: Son ramificaciones del cuerpo neuronal. Son las<br />
dendritas y el axón.<br />
a) Dendritas: Son prolongaciones muy finas cortas y ramificadas del<br />
cuerpo celular, junto con el soma constituyen la principal superficie<br />
receptora entre neuronas y las prolongaciones de otras neuronas<br />
(sinapsis).<br />
b) Axón o cilindro eje: Es una prolongación única gruesa y de gran<br />
longitud que termina en una arborización llamada telodendrón. El axón<br />
a lo largo de su recorrido emite ramificaciones (axones colaterales). Los<br />
axones pueden ser amielínicos o mielínicos. Cuando son mielínicos<br />
están envueltos por una capa de mielina (vaina de Schwann) aislante y<br />
de color blanco, que se interrumpe de tramo a tramo, delimitando<br />
espacios llamados las estrangulaciones o nodos de Ranvier. La<br />
conducción del estímulo nervioso es más rápida en los axones que<br />
presentan mielina. El axón y sus ramificaciones son las principales vías<br />
de transmisión de las neuronas, a través de los cuales se comunican<br />
con las otras células neuronas y los tejidos (músculos y glándulas).<br />
Clases de neurona:<br />
a) Según el número de prolongaciones tenemos:<br />
• Unipolares: Poseen una sola prolongación que sale del cuerpo<br />
neuronal, esta se divide en dos ramas (seudounipolar), una se dirige<br />
hacia el sistema nervioso central y otra hacia el área sensorial del<br />
cuerpo. Las neuronas sensitivas son de este tipo.<br />
• Bipolares: Presentan un axón y una sola dendrita. Este tipo de<br />
neurona se encuentra en la retina del ojo, en el oído interno y la<br />
mucosa olfatoria.<br />
• Multípolares: Poseen un axón con muchas dendritas. La mayor<br />
parte de las neuronas situadas en el encéfalo y en la médula espinal<br />
son de este tipo.<br />
b) Según la función que desempeñan:<br />
• Neuronas Aferentes (Sensitivas): Transmiten el impulso nervioso<br />
sensitivo desde los órganos receptores de los sentidos a los centros<br />
nerviosos (encélalo y medula espinal).<br />
• Neuronas Eferentes (Motoras): Conducen los impulsos nerviosos<br />
motores desde el encéfalo y la médula espinal a los órganos<br />
efectores (músculo ó glándula).<br />
• Neuronas Asociativas (Interneuronas): establecen conexiones<br />
entre neuronas sensitivas y las neuronas motoras.<br />
B. NEUROGLIA<br />
Son células que se encargan de sostener, proteger, nutrir y reparar a las<br />
neuronas. Son células de menor tamaño que las neuronas, pero son entre 5 y<br />
50 veces más numerosas. A diferencia de las neuronas, las neuroglías no<br />
generan impulsos nerviosos, tienen reproducción (mitosis), en caso de daño a<br />
las neuronas las neuroglías se pueden multiplicar para rellenar los espacios<br />
que anteriormente ocupaban las neuronas.<br />
a) Neuroglía de Sistema Nervioso Central:<br />
• Astrocitos: Son las neuroglías mas grandes, largas y numerosas; tiene forma<br />
de estrella con muchas prolongaciones. Proporciona nutrición a la neurona.<br />
• Oligodendrocitos: Se asemejan a los astrocitos, pero son más pequeñas y<br />
tienen menor cantidad de prolongaciones. Son responsables de la formación y<br />
mantenimiento de la vaina de mielina que se ubica alrededor de los axones del<br />
SNC.<br />
• Microglía: Son muy pequeñas y presentan escasas prolongaciones que<br />
emiten numerosas prolongaciones en forma de espinas. Cumple funciones<br />
fagocíticas como eliminar detritos celulares, microorganismos y tejido nervioso<br />
dañado.<br />
• Células epéndimarias: Tienen forma cúbica o cilíndrica con microvellosidades<br />
y cilios, se encuentran revistiendo los ventrículos del encéfalo y el conducto<br />
31
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
central de la médula espinal. Contribuyen a la circulación del líquido<br />
cefalorraquídeo.<br />
b) Neuroglia del Sistema Nervioso Periférico:<br />
• Célula de Schwann: Rodean a los axones del SNP formando la<br />
vaina de mielina.<br />
• Células Satélite: Son células aplanadas que rodean a los cuerpos<br />
celulares de las neuronas de los ganglios del SNP. Proporcionan<br />
soporte estructural y regulan el intercambio de sustancias entre los<br />
cuerpos neuronales y el líquido intersticial.<br />
Sinapsis: Es la comunicación que se da entre neuronas y por la que se realiza la<br />
transmisión del impulso nervioso, esta transmisión es realizada generalmente<br />
mediante los neurotransmisores.<br />
TEJIDO HEMATOPOYÉTICO<br />
Se denomina así al tejido que se encarga de la producción de las células sanguíneas. En la<br />
vida postnatal, esta constituido por el tejido mieloide y el tejido linfático.<br />
A. TEJIDO MIELOIDE<br />
Después del nacimiento queda alojado en las cavidades de los huesos. En el<br />
adulto se encuentran dos clases de médula ósea: médula ósea roja y médula<br />
ósea amarilla.<br />
a) Médula Ósea Roja: Encargada de producir casi todas las células<br />
sanguíneas. Debe su color al gran número de glóbulos rojos que contiene<br />
en sus diversas etapas de su desarrollo. En el adulto se encuentra<br />
medula ósea roja en las cavidades de los huesos esponjosos como los<br />
del cráneo, costillas, esternón, vértebras, pelvis y huesos largos.<br />
b) Médula Ósea Amarilla: Debe su color a la gran cantidad de grasa que<br />
contiene. Si se presenta la necesidad urgente de aumentar la producción<br />
de células sanguíneas, parte de la médula ósea amarilla se convierte en<br />
médula ósea roja.<br />
B. TEJIDO LINFÁTICO<br />
Es el tejido que se encarga de producir y almacenar linfocitos, proteger a los<br />
organismos vertebrados de las macromoléculas exógenas. Forma parte de los<br />
siguientes órganos: timo, bazo, amígdalas, ganglios linfáticos.<br />
<strong>TEMA</strong> 5<br />
TEJIDOS VEGETALES<br />
Las plantas están constituidas por diversos tipos de tejidos, las células que<br />
constituyen estos tejidos, se caracterizan por presentar una pared celular por<br />
encima de la membrana celular.<br />
Tipos de tejidos: Los tejidos en las plantas superiores se clasifican en tejidos<br />
primarios y tejidos secundarios.<br />
1. Tejidos Primarios: Son aquellos tejidos que provienen del meristemo apical o<br />
promeristemo y son de dos tipos:<br />
A. Tejidos primarios simples: Son aquellos tejidos que están formados por<br />
un solo tipo celular, aquí se encuentran los meristemos, parénquimas,<br />
colénquima y esclerénquima.<br />
a) Meristemos: Son tejidos cuyas células se encuentran en constante<br />
división. Se encuentran en los ápices y las partes laterales de la raíz<br />
y del tallo, así como también entre los tejidos maduros y son los<br />
encargados del crecimiento en longitud y grosor de la planta. Las<br />
células meristemáticas se caracterizan por estar formadas por<br />
células de pared delgada, generalmente de forma isodiamétrica, con<br />
núcleo grande y central y en constante mitosis. Unas células hijas<br />
continúan como meristemos y las otras se diferencian en los tejidos<br />
de la planta. De aquí derivan todos los demás tejidos del cuerpo de<br />
la planta. Los meristemos son de tres tipos:<br />
• Meristemos apicales: Dan origen al cuerpo primario de la planta, están<br />
situados en los ápices del tallo y raíz.<br />
Según su organización e histogénesis, los meristemos apicales<br />
presentan los siguientes modelos:<br />
o Células iniciales tetraédricas apicales, en Criptógamas<br />
vasculares.<br />
o Los tres histógenos, en meristemos radicales de plantas<br />
fanerógamas y meristemos caulinares de algunas Gimnospermas.<br />
o Túnica – corpus, en ápices caulinares de Angiospermas.<br />
o Grupo apical de células iniciales y células madres, en el ápice<br />
de la mayoría de Gimnospermas.<br />
32
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
De los cuales, solo desarrollaremos los modelos de los tres histógenos y<br />
Túnica – corpus.<br />
‣ Los tres histógenos<br />
El meristemo apical se divide en dos regiones: el promeristemo<br />
que comprende las células iniciales apicales y células vecinas y la<br />
zona meristemática: en la que se pueden distinguir los tres<br />
meristemos básicos: el Dermatógeno (es el estrato celular más<br />
externo, del cual deriva la epidermis), el Periblema o meristemo<br />
fundamental (que origina la corteza) y el Pleroma o<br />
Procambium (es la más interna, da origen al cilindro vascular y al<br />
parénquima medular).<br />
‣ Túnica – corpus<br />
En el meristemo apical del tallo la organización es más<br />
compleja que en la raíz, por que además de incorporar<br />
células al cuerpo primario de la planta, el meristemo apical<br />
interviene también en la formación de los primordios foliares<br />
y yemas.<br />
El ápice vegetativo del tallo de la mayoría de las plantas posee lo<br />
que se ha denominado un tipo de organización túnica-corpus,<br />
estas dos regiones se distinguen normalmente por sus planos de<br />
división celular. La túnica consta de una o varias capas externas<br />
de células que se dividen anticlinalmente (división en plano<br />
perpendicular a la superficie del meristemo. Contribuyen<br />
fundamentalmente al crecimiento en superficie. El corpus: está<br />
formado por un grupo de células que se extienden por debajo de<br />
las capas de la túnica, se dividen en varios planos que<br />
proporcionan volumen al tallo en desarrollo. Al igual que en la<br />
raíz, el meristemo apical del tallo origina los tres histógenos: la<br />
protodermis, el meristemo fundamental y el procambium<br />
respectivamente.<br />
Función:<br />
- Originan al cuerpo primario de la planta.<br />
- Permiten el crecimiento en longitud de la planta.<br />
• Meristemos intercalares: Son zonas de tejido primario, en<br />
crecimiento activo, que se encuentran en la base de los<br />
entrenudos de las ramas y en las vainas de las hojas de muchas<br />
plantas monocotiledóneas. Sobre todo gramíneas como Zea<br />
mays “maiz”.<br />
Función: Permiten el crecimiento en longitud de la planta.<br />
• Meristemos laterales: Dan origen al cuerpo secundario de la planta,<br />
hacen crecer en grosor a la planta. Se sitúan en los costados del tallo y<br />
la raíz. Sus células son delgadas, prismáticas y cúbicas. Son de dos<br />
tipos: el Cambium vascular o Desmógeno que origina xilema y floema<br />
secundario y, el Cambium suberoso o felógeno que origina a la<br />
felodermis y el súber, felema o corcho. Primero se origina el cambium<br />
vascular y después el cambium suberoso. Las plantas Angiospermas<br />
monocotiledóneas nunca desarrollan meristemos laterales, por tanto<br />
estas plantas no desarrollan tejidos secundarios.<br />
Función: Permiten el crecimiento en grosor de la planta.<br />
b) Parénquimas: El parénquima es el tejido fundamental de los<br />
órganos esenciales de la planta, es un tejido de relleno, que se<br />
caracteriza por hallarse compuesto por células relativamente sin<br />
especialización. Las células parenquimáticas son células vivas<br />
presentan formas isodiamétricas alargadas y poliédricas, de paredes<br />
celulares primarias por lo general delgadas, con grandes vacuolas<br />
con jugo celular diverso.<br />
Llevan a cabo una gran variedad de funciones, incluso, pueden<br />
cambiar de función o combinar varias de ellas; sin embargo pueden<br />
estar especializados y cumplir funciones específicas como:<br />
fotosíntesis, almacenamiento, respiración, secreción, y excreción.<br />
También sirven para dar solidez general a la planta gracias a la<br />
turgencia de las células por la vacuola osmóticamente activa; así<br />
como la cicatrización de las heridas y generación de tejidos.<br />
Tipos de parénquima<br />
• Parénquima clorofiliano o asimilador: Se encuentra generalmente<br />
en las hojas. En ellas este parénquima se halla entre la epidermis del<br />
haz y del envés. Está formado por el parénquima en empalizada:<br />
que se dispone por debajo de la epidermis de la cara superior y se<br />
compone de una a varias capas de células de forma cilíndrica,<br />
dispuestas perpendicularmente a la superficie de la hoja; y el<br />
parénquima esponjoso que se halla en la cara inferior (debajo de la<br />
epidermis del envés) y está formado por células de forma irregular,<br />
con espacios intercelulares bastante amplios, los que se hallan en<br />
comunicación con los estomas.<br />
33
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Las células de ambos parénquimas son vivas, con abundantes<br />
cloroplastos, siendo en estos, en mayor número en el parénquima<br />
en empalizada.<br />
El parénquima clorofiliano también se encuentra en tallos y otros<br />
órganos (raíces y tubérculos) expuestos accidentalmente a la luz.<br />
Función: El parénquima clorofiliano lleva acabo el proceso de la<br />
fotosíntesis (síntesis de hidratos de carbono).<br />
• Parénquima aerífero: Son tejidos que se encuentran provistos<br />
de amplios espacios intercelulares, llamados cámaras aeríferas,<br />
y que en conjunto constituyen el parénquima aerífero como por<br />
ejemplo en el tallo y raíz del “botón de oro”. El parénquima<br />
aerífero se halla en comunicación con los estomas, facilitando de<br />
ésta manera el intercambio gaseoso. Además, los espacios<br />
intercelulares o cámaras aeríferas forman un sistema continuo<br />
desde las hojas hasta las raíces, por este motivo, el oxígeno<br />
puede difundirse desde el punto de mayor concentración,<br />
localizado en las hojas hasta los lugares de escasez en los<br />
tejidos carentes de cloroplastos. Se localiza en la raíz, tallos y<br />
hojas de plantas palustres y acuáticas.<br />
Función:<br />
- Facilita el intercambio gaseoso entre los órganos de la<br />
planta y el medio ambiente.<br />
- Sirve de soporte y flotación en plantas acuáticas.<br />
• Parénquima reservante o almacenador: En este parénquima<br />
las células contienen grandes vacuolas con jugo celular<br />
conteniendo abundante material nutricio. La principal sustancia<br />
de reserva es el almidón, también se hallan otras sustancias<br />
como: amidas proteínas, azúcares y aceite. Está presente en<br />
todos los órganos de la planta.<br />
Función: Almacena sustancias nutritivas.<br />
• Parénquima acuífero: Se halla constituido por células vivas de<br />
tamaño particularmente grande, de paredes delgadas; estas<br />
células tienen citoplasma parietal y una gran vacuola central de<br />
contenido acuoso o algo mucilaginoso. El mucílago aumenta<br />
considerablemente la capacidad de absorción y retención de<br />
agua. Se encuentra en tallos, hojas y tubérculos de algunas<br />
plantas de climas secos y desérticos, que soportan largos<br />
períodos de sequedad, como los tallos de Cactáceas, hojas de<br />
Agave, Aloe, tubérculos de Oxalis,<br />
Función: Almacenamiento de agua.<br />
c) Colénquima: Es el tejido que sirve para dar resistencia mecánica a los<br />
órganos jóvenes en crecimiento, Está constituido a base de celulosa y<br />
sustancias pépticas y alto contenido de agua, no presenta lignina, se<br />
encuentra generalmente debajo de la epidermis en los tallos y hojas, sus<br />
células son vivas, a veces con cloroplastos. Sus paredes celulares<br />
presentan engrosamiento diferencial en la pared celular primaria, no<br />
presenta pared celular secundaria. El colénquima le permite al órgano<br />
crecer.<br />
Presenta los siguientes tipos:<br />
• Angular: El engrosamiento es en los ángulos, es decir, en los<br />
encuentros de tres o más células resultando un contorno interno de<br />
la pared (luz celular) poligonal, en estos casos los espacios<br />
intercelulares faltan casi por completo, se observa en tallos de papa,<br />
zapallo, uva, mora y beterraga.<br />
• Anular: El engrosamiento de la pared es uniforme alrededor de toda<br />
la célula aunque preferentemente en los ángulos de modo que la luz<br />
celular es circular, se observa en Umbelíferas.<br />
• Lagunar: El engrosamiento tiene lugar principalmente alrededor de<br />
los espacios intercelulares, en aquellas células que limitan dichos<br />
espacios como por ejemplo en raíces aéreas de Monstera deliciosa<br />
“costilla de Adan”.<br />
• Laminar: El engrosamiento es más fuerte sobre las paredes<br />
tangenciales que sobre las radiales como por ejemplo en el sauco.<br />
Función: Tejido de sostén de órganos en crecimiento.<br />
d) Esclerénquima: Tejido de resistencia mecánica que se encuentra<br />
presente en órganos adultos que ya han dejado de crecer. Sus células<br />
son muertas por el mayor engrosamiento de sus paredes celulares que es<br />
a base de lignina. El engrosamiento es tanto de las paredes tangenciales<br />
como radiales, quedando una pequeña luz, cavidad celular o lúmen. El<br />
esclerénquima se divide en 2 grandes grupos:<br />
34
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Células pétreas: Llamadas también esclereidas o escleritos, se<br />
clasifican en:<br />
o Braquiesclereidas: De forma isodiamétrica, son las verdaderas<br />
células pétreas, se presentan en la pulpa de frutos como la pera<br />
y el membrillo.<br />
o Astroesclereidas: La pared celular engrosada es de forma<br />
estrellada. Se encuentra en pecíolos y limbos de las hojas.<br />
o Osteoesclereidas: Con forma de hueso largo, aparecen en<br />
cubiertas de semillas y en algunas hojas.<br />
o Tricoesclereidas: Alargadas y finas con pelos epidérmicos y a<br />
veces ramificados en sus extremos, se presentan en raíces,<br />
tallos, hojas y frutos asociados a otros tejidos. Son típicos de la<br />
hoja de Olea (olivo).<br />
o Macroesclereidas: Tienen forma de cuña, se observa en la<br />
cubierta de semillas de leguminosas.<br />
• Fibras: Aunque las fibras varían mucho en cuanto a su longitud, son<br />
típicamente más largas que anchas. Se presentan en raíces, tallos,<br />
hojas y frutos asociados con diferentes tejidos.<br />
Función: Tejido de sostén de órganos que han dejado de crecer.<br />
B. Tejidos primarios complejos: Son aquellos tejidos constituidos por más<br />
de dos tipos celulares, aquí se encuentran la epidermis, el xilema primario<br />
y el floema primario.<br />
a) Epidérmis: Es un tejido de protección en las plantas de estructura<br />
primaria, es decir en las partes jóvenes y en crecimiento de las<br />
plantas herbáceas. Está formado por 4 tipos celulares:<br />
• Las células epidérmicas: La epidermis es la capa celular más<br />
externa en hojas, verticilos florales, frutos, semillas, tallos y raíces.<br />
Son células vivas, sin meatos o espacios intercelulares. La epidermis<br />
de las hojas y de los tallos se recubre de una delgada o gruesa<br />
cutícula dependiendo del hábitat de las plantas, esta cutícula es a<br />
base de cutina y juega un papel importante en la economía del agua<br />
por parte de las plantas, encima de la superficie de esta cutícula<br />
existe cera y sales minerales “la cutícula”; no se forman en las plantas<br />
acuáticas sumergidas.<br />
En algunas plantas que viven en condiciones de poca iluminación las<br />
células epidérmicas contienen cloroplastos. La epidermis persiste<br />
normalmente en todos los órganos que no tienen engrosamiento<br />
secundario.<br />
Función: Protección.<br />
• Estomas: Son aparatos formados por dos células epidérmicas<br />
especializadas llamadas células oclusivas, células de cierre o células<br />
estomáticas, generalmente son reniformes, otras halteriformes (forma<br />
de pesas de mano) dejando un espacio entre ambas células oclusivas,<br />
este es el ostíolo. Pueden estar rodeados por células anexas o células<br />
subsidiarias que juegan un papel importante en los mecanismos de<br />
apertura y cierre de las estomas.<br />
Función: Los estomas sirven para efectuar el intercambio<br />
gaseoso entre la planta y el medio ambiente.<br />
• Los pelos o tricomas: Se forman a partir de células del estrato<br />
epidérmico que se alargan o proliferan. Las formas de los pelos<br />
son muy variadas y a menudo elegantes y complejas. Muchos<br />
pelos son células muertas y vacías de contenido; otros están<br />
formados por células vivas. Los pelos suelen estar revestidos<br />
por cutícula de la que depende el brillo y el color. En general, los<br />
pelos tienen color blanco.<br />
Función:<br />
- Protección a la planta frente a la iluminación excesiva,<br />
cambios de temperatura, evaporación excesiva.<br />
- Secreciones de diversos tipos (de protección, perfumes para<br />
atraer insectos polinizadores, etc.)<br />
• Los pelos radicales o absorbentes: Se encuentran en la raíz,<br />
son prolongaciones de las células epidérmicas. Presentan<br />
paredes celulares delgadas, con escasa cutícula, núcleo<br />
generalmente dentro del pelo por la actividad metabólica de la<br />
célula.<br />
Función: Absorber agua y sustancias minerales para la planta.<br />
b) Xilema primario: Se origina en el procambium, está constituido por<br />
el protoxilema que aparece primero y el metaxilema que aparece<br />
después. El xilema primario presenta tres tipos celulares:<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Tráqueas y Traqueidas: Son células muertas con pared celular<br />
secundaria por donde circula el agua y sales minerales, también<br />
sirven de sostén en las plantas con tejido secundario. Las<br />
tráqueas son perforadas formando filas de células alargadas y<br />
afiladas en sus extremos que se unen longitudinalmente, así<br />
mismo están conectadas entre sí a través de las perforaciones y<br />
se presentan en la mayoría de las Angiospermas. En las<br />
tráqueas, el engrosamiento de la pared celular secundaria puede<br />
ser: anular, helicoidal, reticulado y punteado, Las traqueidas no<br />
presentan perforaciones sino únicamente pares de poros en las<br />
paredes comunes de cada dos traqueidas y cumplen la función<br />
de transporte en las Pteridofitas, Gimnospermas y plantas del<br />
orden Ranales de las Angiospermas.<br />
• Fibras xilemáticas: Cumplen función de sostén en los tejidos<br />
vasculares.<br />
• Parénquima xilemático: Especializadas fundamentalmente en<br />
la acumulación de diversas sustancias de reserva (almidón,<br />
grasa, etc.) suele a veces sus células presentar clorofila. Cumple<br />
diversas actividades metabólicas.<br />
Función: Transporte de agua y sustancias minerales desde la raíz a<br />
todas las partes de la planta.<br />
c) Floema primario: Se origina en el procambium durante el<br />
crecimiento primario de la planta, está constituido por el protofloema<br />
que aparece primero y el metafloema que aparece después.<br />
Son células vivas sin núcleo, presentan pared celular primaria en la<br />
mayoría de las especies. Se encargan de conducir sustancias<br />
nutritivas orgánicas.<br />
El floema presenta 4 tipos celulares:<br />
• Célula cribosa: Tiene forma alargada y acaba en punta o<br />
paredes terminales inclinadas, no presentan placas cribosas, se<br />
disponen superponiéndose una célula a otra, siendo el mayor<br />
número de áreas cribosas en los extremos de las mismas. Se<br />
encuentran en helechos y Gimnospermas.<br />
• Elementos de los tubos cribosos: Aquí las áreas cribosas<br />
están más desarrolladas y constituyen las placas cribosas, éstas<br />
se encuentran sobre las paredes celulares terminales de estos<br />
elementos, las cuales pueden variar desde más o menos<br />
transversales hasta muy inclinadas, las paredes laterales de los<br />
tubos cribosos vecinos tienen áreas cribosas que permitan la<br />
comunicación entre ellas. Se encuentra en las Angiospermas.<br />
Ambos elementos tienen calosa a menudo asociada a la pared y<br />
a los poros. La calosa es un polímero de restos de glucosa<br />
dispuestos en espiral que constituyen los tubos cribosos.<br />
• Células anexas: Tienen forma variable, generalmente alargada,<br />
con pared celular primaria, están asociadas a los tubos cribosos,<br />
se cree que juega un papel en el movimiento de nutrientes hacia<br />
fuera y hacia adentro del elemento de los tubos cribosos. En las<br />
Gimnospermas, las células cribosas no llevan células acompañantes,<br />
en vez de ellas existen unas células parenquimáticas<br />
llamadas células albuminosas que llevan a cabo una intensa<br />
síntesis proteica.<br />
• Fibras floemáticas: Generalmente alargadas, tienen pared<br />
celular primaria y secundaria (a menudo lignificada), se originan<br />
del procambium y cumplen la función de soporte.<br />
• Parénquima floemático: Llevan a cabo muchas de las<br />
actividades que le son propias, sobre todo el almacenamiento de<br />
diferentes sustancias de reserva (almidón, grasa, taninos, resinas,<br />
etc.). Las células parenquimáticas que están relacionadas<br />
con los elementos cribosos pueden morir al dejar de ser<br />
funcionales dichos elementos.<br />
Función: Transporte de sustancias nutritivas elaboradas a todas las<br />
partes de la planta.<br />
2. Tejidos secundarios: Son originados por los meristemos laterales. Están<br />
constituidos por:<br />
C. Xilema secundario: Forma el cuerpo secundario de la planta y deriva del<br />
cambium vascular, lo presentan las Gimnospermas y Angiospermas<br />
dicotiledóneas. El xilema secundario presentan dos porciones bien<br />
definidas: la albura que es la capa externa, es funcional; y el duramen,<br />
que es la capa interna y no es funcional, además presenta los anillos de<br />
crecimiento, que son fenómenos relacionados con las estaciones que dan<br />
lugar a crecimiento tanto de xilema secundario como de floema<br />
secundario, a partir del cambium vascular. Si una capa de crecimiento<br />
representa una estación de crecimiento, ésta recibe el nombre de anillo<br />
anual, también presentan los radios xilemáticos que son células vivas que<br />
36
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
están relacionadas con las del sistema axial y también se originan del<br />
cambium vascular.<br />
D. Floema secundario: Forma el cuerpo secundario de la planta y deriva<br />
del cambium vascular. Los crecimientos estacionales del floema<br />
secundario dan lugar a capas de crecimiento tan claramente<br />
diferenciables como en el caso del xilema secundario. En cuanto a los<br />
radios del floema, éstos presentan una continuidad con los del xilema,<br />
dado que se originan a partir del mismo grupo de células del cambium. El<br />
conjunto de ambos radios (del xilema y floema) forma el llamado radio<br />
vascular.<br />
E. Súber o felema: Forma el cuerpo secundario de la planta, se origina del<br />
cambium suberoso o felógeno, las células suberosas están revestidas por<br />
una sustancia grasa, la suberina, que hace que el tejido sea altamente<br />
impermeable al agua y a los gases. En la madurez las células suberosas<br />
están muertas.<br />
F. Felodermis: Forma el cuerpo secundario de la planta y se origina del<br />
cambium suberoso. Presenta células vivas y no tiene paredes<br />
suberificadas, algunas plantas contienen cloroplastos. Pueden funcionar<br />
sustancias temporalmente.<br />
El suber, el cambium suberoso y la felodermis forman la peridermis, tejido que<br />
sirve de protección a las plantas que desarrollan tejidos secundarios. El xilema<br />
y el floema secundario se han originado del cambium vascular<br />
Tejidos secretores: Son tejidos que se encargan de la secreción de sustancias al<br />
interior y exterior de la planta. Son de dos tipos:<br />
1. Tejidos de secreción externa: Su secreción es vertida al exterior de la planta, son<br />
de los siguientes tipos:<br />
A. Las epidermis glandulares: Presente en los pétalos de las flores, hojas de la<br />
vid que a manera de gotitas fluyen sobre los mismos.<br />
B. Los pelos glandulares: Que secretan aceites esenciales, sales, etc.<br />
C. Los nectarios: Secretan líquidos azucarados, es frecuente en flores, hortiga<br />
(nectarios florales) a veces en tallos y hojas (nectarios extraflorales), sirven para<br />
atraer organismos polinizadores (insectos y aves).<br />
D. Hidátodos o estomas acuíferos: Sirven para la pérdida de agua en forma<br />
líquida a manera de gotas, fenómeno conocido como la gutación, se opone a<br />
la transpiración que es la pérdida de agua en forma de vapor. Los hidátodos se<br />
encuentran en las terminaciones del xilema o vértices de las hojas.<br />
2. Tejidos de secreción interna: Se hallan en lo profundo de otros tejidos, vierten su<br />
secreción al interior de la planta, son de los siguientes tipos:<br />
A. Bolsas o canales esquizógenos: Estos se forman alrededor de un meato o<br />
espacio intercelular por división de la célula por ejemplo el perejil, eucalipto,<br />
coníferas.<br />
B. Bolsas, o cavidades lisígenas: Se forman por lisis (destrucción) o disolución<br />
de las membranas y paredes celulares formándose un saco por ejemplo en la<br />
cáscara de frutos de naranja y mandarina.<br />
C. Tejidos laticíferos: Son tejidos a manera de tubos que corren por todo el<br />
cuerpo de ciertas plantas, también son de secreción interna, se llaman<br />
laticíferos porque el líquido que contienen es blanco como en la lechuga y la<br />
higuera, pardo amarillento como en Cannabis; incoloro como en la mora.<br />
El látex es una emulsión de agua, gomas, resinas, caucho, granos de<br />
almidón, alcaloides, proteínas, enzimas, terpenos, sales, etc.<br />
<strong>TEMA</strong> 6<br />
APARATO DIGESTIVO<br />
El aparato digestivo es el encargado de tomar los alimentos del exterior y<br />
prepararlos para ser transportados a las células del cuerpo en forma adecuada<br />
para su aprovechamiento.<br />
Digestión en organismos inferiores y animales:<br />
• En las bacterias heterótrofas y protozoarios las sustancias nutritivas penetran a<br />
través de una membrana limitante.<br />
• Las esponjas llevan a cabo la digestión por medio de células alimentarias que<br />
filtran las partículas alimenticias hacia el interior el cuerpo.<br />
37
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Los animales relativamente evolucionados como las medusas (celentéreos),<br />
presentan una boca y una cavidad gástrica a la que llega el alimento, los<br />
productos de desecho también son eliminados por la boca como lo hacen<br />
también las planarias (platelmintos).<br />
• Los gusanos cilíndricos (nemátodos) tienen un tubo digestivo unidireccional<br />
llamado así por que los alimentos siguen una sola dirección que se inicia en a<br />
boca y termina en el ano. Este avance evolutivo ha permitido que la<br />
alimentación pueda llevarse a cabo en forma continua y además los distintos<br />
segmentos del tubo digestivo puede irse especializando para dar lugar a<br />
órganos como el esófago, estómago, molleja, etc.<br />
• En las lombrices de tierra (anélidos) ya se aprecia que el aparato digestivo<br />
presenta boca, faringe y esófago, este último puede modificare para formar una<br />
molleja, buche y estómago. Además está el intestino donde se realiza la<br />
digestión y absorción, y el ano para eliminar los desechos.<br />
Aparato digestivo de los vertebrados: El sistema digestivo generalizado para los<br />
vertebrados está constituido por las siguientes partes:<br />
a. Boca (piezas bucales, lengua y glándulas salivales): Para la recepción de los<br />
alimentos.<br />
b. Esófago: Transporte<br />
c. Buche (solo en aves): Para almacenamiento<br />
d. Molleja (solo en aves): Trituración<br />
e. Estómago: Almacenamiento y digestión<br />
f. Intestino delgado: Digestión y absorción<br />
g. Intestino grueso: Absorción y concentración de sólidos<br />
h. Ano: Excreción<br />
Estructura y función del aparato digestivo humano: El aparato digestivo del ser<br />
humano esta constituido por un tubo digestivo y sus glándulas anexas.<br />
A. Tubo digestivo: El tubo digestivo humano presenta varias regiones. La pared<br />
del tubo digestivo está formada por 4 capas, aunque su estructura varía un<br />
tanto en las diferentes regiones. Las capas son básicamente similares en toda<br />
la longitud del tubo.<br />
• La mucosa: Es una capa de tejido epitelial y tejido conectivo subyacente,<br />
reviste la luz (el espacio interno) está muy plegada para incrementar la<br />
superficie secretora y absorbente del tubo digestivo. Posee glándulas que<br />
segregan el jugo gástrico.<br />
• Submucosa: Rodea a la mucosa, es una capa de tejido conectivo rica en<br />
vasos sanguíneos, linfáticos y nervios.<br />
• Capa muscular: Rodea a la submucosa, consta de 2 subcapas de<br />
músculo liso, una interna con fibras musculares dispuestas circularmente<br />
y otra externa con las fibras en dirección longitudinal (a lo largo del tubo).<br />
• Serosa: Es la capa del tejido más externa del tubo digestivo conformado<br />
por tejido conjuntivo y mesotelio que la recubre.<br />
Partes del Tubo digestivo<br />
a) Boca: Cavidad oral o bucal que aparece rodeada por unos pliegues de la<br />
piel llamados labios. Es la primera porción del tubo digestivo, se<br />
comunica con la faringe en su parte posterior por un orificio estrechado<br />
por un repliegue del velo del paladar o mucosa que recubre la boca. Este<br />
repliegue forma la úvula o campanilla en el centro y dos pares de<br />
pliegues llamados pilares a los lados. Entre estos hay dos abultamientos<br />
que forman las amígdalas. A la boca se le divide internamente en dos<br />
regiones:<br />
• Vestíbulo oral: que comprende desde los labios y mejillas hasta la<br />
arcada dental.<br />
• Cavidad oral: que comprende desde la arcada dental hasta el istmo<br />
de las fauces.<br />
La boca posee las siguientes estructuras: los dientes y la lengua.<br />
• Dientes: Son estructuras sólidas y duras de origen epidérmico, que<br />
se implantan en los maxilares superior e inferior en los alvéolos<br />
dentarios. Los maxilares y los alvéolos están recubiertos por la<br />
mucosa bucal. Un diente típico consta de tres partes principales:<br />
o Raíz: que puede ser una o varias, fijan al diente en el alvéolo<br />
dentario, internamente posee un canal que ingresa desde el<br />
orificio dentario en la punta de la raíz hasta la pulpa y por donde<br />
circulan arterias, venas y nervios dentarios.<br />
o Cuello: es la zona que separa a la raíz de la corona, se<br />
encuentra en relación con la encía o gingiva.<br />
o Corona: de color blanco, de consistencia dura, que va<br />
ensanchándose desde el cuello a la superficie libre.<br />
38
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Estructura del diente. Presenta las siguientes estructuras:<br />
o Esmalte: Es la sustancia más dura del cuerpo, está constituido<br />
principalmente por fosfato y carbonato cálcico y fibras de<br />
queratina, cubre a la corona a modo de capuchón y junto al<br />
marfil constituye un sistema muy resistente a las presiones. Es<br />
elaborada por los ameloblastos.<br />
o Marfil o dentina: Materia dura de un tejido especial (tejido<br />
dentario) que forma la parte esencial del diente, es elaborada<br />
por los odontoblastos. Consta de oseína; fosfatos, carbonato,<br />
fluoruros de calcio y una red de fibras de colágeno.<br />
o Cemento: Cubre a la dentina a nivel de la raíz. El cemento<br />
puede carecer de células (cemento acelular) o puede contener<br />
células semejantes a los osteocitos (cemento celular). El<br />
cemento así como la dentina continúa su formación durante toda<br />
la vida. El cemento es una cubierta protectora para la dentina y<br />
es la sustancia de unión entre la dentina y la membrana<br />
periodontal. Es elaborada por cementocitos.<br />
o Pulpa dentaria: Es tejido conectivo blando que contiene vasos<br />
sanguíneos, nervios y vasos linfáticos que ocupa la cavidad<br />
pulpar en el centro del diente.<br />
Tipos de dientes:<br />
o Por su función:<br />
• Incisivos: Tiene forma de cincel. Son 8 en total: cuatro en<br />
cada mandíbula, específicamente dos a cada lado de la<br />
línea media, presenta una sola raíz. Su función es cortar los<br />
alimentos.<br />
• Caninos: Son 4 en total, dos en cada mandíbula, están situados<br />
inmediatamente por fuera de los incisivos, presentan una sola<br />
raíz. Su función es perforar y desgarrar los alimentos.<br />
• Premolares: Llamados también molares menores, son 8 en<br />
total, cuatro en cada mandíbula, están situados a continuación<br />
de los caninos. Su raíz es única, a veces doble. Su función es<br />
triturar los alimentos.<br />
• Molares: Son 12 en total, 6 en cada mandíbula. Tienen varias<br />
raíces. Al tercer molar se le denomina la “muela del juicio” o<br />
serótinos y son los últimos dientes en salir. Su función es moler y<br />
triturar los alimentos.<br />
o Por su permanencia: El ser humano es difiodonto, es decir<br />
presenta dos denticiones:<br />
• Dientes Caducos (“de leche”): Al nacer el niño no tiene<br />
dientes, comienzan a irrumpir a los 6 meses de edad y<br />
posteriormente un par de dientes cada mes hasta completar<br />
un total de 20 piezas dentarias: 8 incisivos, 4 caninos y 8<br />
premolares.<br />
Fórmula dentaria: I 2/2; C 1/1; PM 2/2<br />
• Dientes Permanentes o Definitivos: Son 32 piezas<br />
dentarias de forma similar a los anteriores, más 12 molares.<br />
Los primeros en aparecer son los molares (a los 7 años de<br />
vida), a excepción de los serótinos o muelas del juicio que<br />
aparecen entre los 17 y 30 años de edad y a veces faltan<br />
por completo.<br />
Función de los dientes:<br />
Fórmula dentaria: I 2/2; C 1/1; PM 2/2; M 3/3<br />
- Dividen mecánicamente los alimentos haciéndolos más accesibles a la acción<br />
de los jugos digestivos.<br />
- Intervienen en la modulación de la voz.<br />
- En la estética de la cara y de la boca.<br />
b) Lengua: Forma el suelo de la cavidad oral, es un órgano muy móvil, libre<br />
en la punta e inserto en el hueso hioides, esta formada por músculo<br />
esquelético y recubierto por membrana mucosa. La superficie superior y<br />
los lados de la lengua están recubiertos por papilas gustativas, en su<br />
parte inferior se forma un pliegue (frenillo).<br />
Función:<br />
- Es el órgano del gusto y posee también sensibilidad térmica, dolorosa y táctil.<br />
- Ayuda a mezclar e insalivar los alimentos y formar el bolo alimenticio.<br />
- Inicia la deglución. Participa también en el acto del lenguaje articulado.<br />
39
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
c) Faringe: Es un conducto fibromuscular corto en forma de embudo que<br />
continua después de la boca y se comunica con el esófago. Para que las<br />
vías respiratorias permanezcan cerradas, durante la deglución se forma<br />
en la faringe un repliegue llamado epiglotis que obstruye la glotis, de<br />
esta forma se impide que el alimento se introduzca en el sistema<br />
respiratorio, además se comunica con las fosas nasales, los oídos medios<br />
(por la trompa de Eustaquio) y con la laringe (aparato respiratorio).<br />
Función: Su función es la deglución, es una vía mixta respiratoria y<br />
digestiva ya que comunica la boca con el esófago. Por ser vía mixta<br />
(respiratoria y digestiva), permite la comunicación de ambas vías.<br />
d) Esófago: Es un conducto o tubo que mide aproximadamente 25 a 30 cm<br />
de largo y unos 3 cm de diámetro comunica la faringe con el estómago a<br />
nivel del cardias. Su ubicación es mayormente torácica, desplazándose<br />
entre la traquea y la columna vertebral. Posee de adentro hacia fuera las<br />
capas celulares siguientes: un epitelio con células caliciformes que<br />
producen un mucus que atenúa el rozamiento de los alimentos, varias<br />
capas musculares de fibra lisa, una envoltura conjuntiva.<br />
Función: Interviene en el transporte del bolo alimenticio desde la faringe<br />
hasta el estómago mediante contracciones musculares que producen los<br />
movimientos peristálticos.<br />
e) Estomago: Es la porción dilatada del tubo digestivo, tiene forma<br />
generalmente de "J" con una capacidad promedio de 1300 a 1500 cc,<br />
situada debajo del diafragma y a la izquierda, se abre al esófago por<br />
medio del cardias y al intestino delgado por el píloro que lleva una válvula<br />
que solo permite la salida de pequeñas cantidades de alimento. En la<br />
mucosa interna posee glándulas secretoras del jugo gástrico que produce<br />
enzimas. El estómago se divide en cuatro regiones principales:<br />
• Región Cárdica: Que limita con el esófago mediante un esfínter<br />
llamado cardias.<br />
• Región Fúndica: Situada por encima y a la izquierda del cardias.<br />
• Región del Cuerpo: Situada por debajo del fondo, es la gran porción<br />
central del estómago.<br />
• Región Pilórica: Es la región inferior del estómago que comunica<br />
con el intestino a través del esfínter pilórico.<br />
El borde cóncavo medial del estómago recibe el nombre de curvatura<br />
menor y el borde convexo lateral es la curvatura mayor. El estómago<br />
presenta gran secreción originada por tres tipos de glándulas que son:<br />
• Glándula del cardias: Secreta moco.<br />
• Glándula del fondo: Secreta jugo gástrico.<br />
• Glándulas del píloro: Están formadas por células argentafines que<br />
elaboran la gastrina, que por ser una hormona no pertenece al jugo<br />
gástrico.<br />
Función:<br />
- Permite el Almacenamiento de alimentos.<br />
- Secreción del jugo gástrico.<br />
- Mezcla del bolo alimenticio con el jugo gástrico formando una pasta<br />
denominada Quimo.<br />
- Vaciamiento progresivo del quimo hacia el duodeno.<br />
- Inicio de la digestión química de las proteínas, por acción de la<br />
pepsina, la quimosina o fermento, que actúa sobre la caseína de<br />
leche.<br />
- Antiséptica gracias a la acción del ácido clorhídrico.<br />
- Absorción de ácidos grasos, agua, alcoholes y algunas sales<br />
minerales.<br />
f) Intestino delgado: Es la porción más delgada; pero a su vez la más<br />
larga del tubo digestivo, se extiende desde el píloro hasta la válvula<br />
ileocecal que lo separa del intestino grueso. Tienen forma tubular,<br />
cilíndrica, mide aproximadamente 7 m de largo. El intestino se dobla<br />
sobre si mismo (14-16 vueltas) formando las asas intestinales (yeyuno e<br />
íleon). El intestino delgado está dividido en los siguientes segmentos:<br />
• Duodeno: Es la porción fija, es corta (25 cm) comienza en el<br />
esfínter pilórico del estómago, posee glándulas duodenales o de<br />
Brunner, que secretan moco alcalino que ayudan a neutralizar el<br />
ácido gástrico del quimo, en él desembocan el colédoco (del hígado)<br />
y el conducto de Wirsung (del páncreas) que se unen y<br />
desembocan en la ampolla de Vater, dos centímetros más arriba<br />
desemboca el conducto auxiliar de Santorini (del páncreas).<br />
• Yeyuno: Mide aproximadamente 2.5 m y se extiende hasta el íleon.<br />
• Íleon: Mide aproximadamente 3.6 m y se une al intestino grueso a<br />
nivel de la válvula ileocecal.<br />
Por ser la porción del tubo digestivo donde termina y se realiza más<br />
intensamente la digestión y absorción, presenta:<br />
40
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
o Válvulas conniventes: Que son repliegues de la mucosa y<br />
submucosa; aumentan la superficie de absorción casi tres<br />
veces.<br />
o Vellosidades intestinales: Que aumentan la superficie de<br />
absorción en 10 veces más.<br />
o Microvellosidades: (Borde en Cepillo) Que se hallan en las<br />
vellosidades y aumentan la superficie en 20 veces más; las<br />
válvulas conniventes, las vellosidades y las microvellosidades<br />
en total aumentan 600 veces la superficie de absorción.<br />
Las glándulas intestinales más importantes son:<br />
• Glándulas de Brunner: Situadas en la submucosa del duodeno.<br />
Producen mucus para proteger su mucosa, y su alcalinidad sirve<br />
para neutralizar la acidez del quimo.<br />
• Glándulas de Lieberkuhn: Localizadas en la mucosa intestinal.<br />
Producen jugo intestinal que contiene enzimas como erepsina<br />
(digestión de proteínas), disacarasas (desdoblan disacáridos) y<br />
ribonucleasas.<br />
Los movimientos peristálticos permiten el avance y mezcla del quimo<br />
con los jugos biliar, pancreático e intestinal, formando una sustancia<br />
lechosa denominada Quilo (conformado por monosacáridos, glicerina,<br />
aminoácidos, nucleótidos, agua, sales minerales y vitaminas).<br />
Función: Las funciones del intestino delgado son:<br />
- Secreción del jugo intestinal.<br />
- Digestión de carbohidratos, lípidos y proteínas.<br />
- Absorción de sustancias, secreción de hormonas.<br />
- Desarrollo de respuesta inmune.<br />
g) Intestino grueso: Es la porción final, más gruesa y a la vez más corta de<br />
los intestinos mide aproximadamente 1.5 m y su diámetro varía de 6 a 8<br />
cm, difiere del intestino delgado ya que no posee válvulas conniventes, ni<br />
vellosidades. Se caracteriza por tener pliegues denominados haustras<br />
(músculo circular interno), se comunica con el intestino delgado mediante<br />
la válvula ileocecal y con el recto mediante la ampolla rectal. Las<br />
glándulas que tapizan la mucosa segregan mucus. En el intestino grueso<br />
se reconocen las siguientes regiones:<br />
• Ciego: Es la porción inicial y la más dilatada, aquí se encuentra la<br />
válvula ileocecal que impide que el contenido que llega del intestino<br />
delgado retorne. En la parte inferior externa se encuentra una<br />
prolongación cilíndrica de unos 5 cm y de diámetro reducido, el<br />
apéndice vermiforme.<br />
• Colon: En su trayecto forman un cuadrilátero con las siguientes<br />
porciones:<br />
o Colon ascendente<br />
o Colon transverso<br />
o Colon descendente<br />
o Colon sigmoideo, no presenta haustras<br />
Función:<br />
- Formación de heces fecales por acción de la flora bacteriana.<br />
- Absorción de agua y electrolitos.<br />
- Producción de vitaminas K, y B 12 por acción de la flora microbiana.<br />
- Secreción de mucus.<br />
h) Recto: Última porción del Sistema digestivo que mide aproximadamente<br />
de 12-18 cm, termina uniéndose al conducto anal.<br />
Función:<br />
- Formación del bolo fecal, almacenamiento temporal de heces<br />
fecales.<br />
- Absorción de residuos de agua.<br />
i) Ano: Es aparentemente un simple orificio, pero es un conducto de 2.5 –<br />
3.5 cm de longitud. Su esfínter está formado por las Columnas de<br />
Morgani y está irrigada por las arterias hemorroidales.<br />
Función: Eliminar las heces fecales durante la defecación.<br />
B. Glándulas anexas: Son las siguientes:<br />
a) Glándulas salivales: Son un conjunto de glándulas alrededor de la boca,<br />
son las encargadas de elaborar la saliva (aproximadamente 1500 ml/día),<br />
que posee un pH entre 6.5 – 7.5, contiene a la ptialina. Las glándulas son<br />
de los siguientes tipos:<br />
41
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Parótidas: Se halla delante y debajo del pabellón de la oreja. Envía<br />
saliva a la boca mediante el conducto de Stenon que desemboca a<br />
la altura del segundo molar superior.<br />
• Submaxilares: Se ubica en la cara interna del maxilar inferior. La<br />
saliva sale a la boca mediante el conducto de Wharton, estas<br />
glándulas elaboran el 70% de la saliva diaria.<br />
• Sublinguales: Se ubican debajo de la lengua a cada lado del frenillo<br />
y vierten su contenido mediante el conducto de Rivinus y<br />
Bartholin, que se abre en el suelo de la boca, a nivel del frenillo de<br />
la lengua.<br />
Función:<br />
- Mantiene húmeda la cavidad oral.<br />
- Interviene en la degradación de almidones.<br />
- Permite la formación del bolo alimenticio.<br />
- Favorece la deglución.<br />
- Actúan como lubricante.<br />
- Destruyen parte de las bacterias ingeridas en los alimentos<br />
(timosina).<br />
- Comienza la digestión química de los glúcidos mediante la amilasa o<br />
ptialina que rompe el almidón en maltosa.<br />
b) Páncreas: El páncreas es una glándula oblonga que se encuentra<br />
situada posterior a la curvatura mayor del estómago, conectada por dos<br />
conductos al intestino delgado. El páncreas se divide en tres regiones la<br />
cabeza, cuerpo y la cola: La cabeza es la porción ensanchada próxima a<br />
la curva en forma de C del duodeno. Situados por encima y a la izquierda<br />
de la cabeza se encuentran el cuerpo y la cola que terminan en punta.<br />
Es una glándula mixta que tiene una porción exocrina que presenta los<br />
acinos pancreáticos que elaboran el jugo pancreático el cual es enviado al<br />
duodeno mediante el conducto de Wirsung y el auxiliar de Santorini, y<br />
una porción endocrina (secreta hormonas).<br />
Las secreciones pancreáticas pasan desde las células secretoras pancreáticas a<br />
pequeños conductos. Estos se unen para formar generalmente dos conductos<br />
mayores que transportan las secreciones hasta el intestino delgado. El mayor de<br />
los dos conductos recibe el nombre de conducto pancreático (conducto de<br />
Wirsung). En la mayoría de las personas, el conducto pancreático se une<br />
al conducto del colédoco procedente del hígado y de la vesícula biliar y<br />
entran en el duodeno como un conducto común, la ampolla<br />
hepatopancreática (ampolla de Vater). La ampolla se abre sobre una<br />
elevación de la mucosa duodenal conocida como papila duodenal mayor,<br />
aproximadamente 10 cm por debajo del esfínter pilórico del estómago. El<br />
más pequeño de los dos conductos es el conducto accesorio (conducto<br />
de Santorini). Tiene su nacimiento en el páncreas y desemboca en el<br />
duodeno, unos 2,5 cm por encima de la ampolla hepatopancreática.<br />
El jugo pancreático es alcalino (pH 8.2) y neutraliza la acidez del quimo.<br />
Es secretado en cantidades de 1200 ml/día. Contiene importantes<br />
enzimas como:<br />
• Amilasa pancreática: Hidroliza al almidón.<br />
• Lipasa pancreática: Hidroliza las grasas.<br />
• Tripsina y quimiotripsina: Digestión de las proteínas.<br />
• Carboxipeptidasa: Hidroliza a los péptidos.<br />
• Nucleasas: Hidrolizan los ácidos nucleicos.<br />
c) Hígado: Es la glándula más grande del cuerpo anexa al aparato digestivo.<br />
El hígado es tanto glándula exocrina que secreta bilis por vía del<br />
sistema de conductos biliares hacia el duodeno; como glándula endocrina<br />
que sintetiza y libera una variedad de compuestos orgánicos hacia el<br />
torrente sanguíneo. Tiene un peso de 1.5 Kg. promedio en el hombre<br />
adulto.<br />
Función:<br />
- Bilígena: Producción de bilis, compuesta por agua, sales biliares,<br />
pigmento biliar, colesterol, lecitina, grasa y sales inorgánicas. El<br />
color de la bilis se debe a la presencia de la bilirrubina y la biliverdina.<br />
- Metabólica: Interviene en el metabolismo de los carbohidratos<br />
mediante los procesos de: Glucogénesis (transforma glucosa a<br />
glucógeno), Glucogenólisis (transformación de glucógeno a<br />
glucosa), Gluconeogénesis (convierte ácidos grasos y aminoácidos<br />
en glucosa).<br />
- Hematopoyética: Formación de eritrocitos a nivel fetal.<br />
- Uropoyética: Síntesis de urea y ácido úrico.<br />
- Coagulante: Produce algunos factores de coagulación sanguínea.<br />
- Destoxificante: Neutraliza venenos.<br />
42
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
DIGESTIÓN<br />
Vesícula biliar: Saco localizado en una fosa situada sobre la superficie<br />
visceral del hígado, almacena y concentra la bilis, que posteriormente<br />
será enviada al duodeno a través del conducto colédoco.<br />
Función: Permite emulsionar las grasas, es decir que convierte a las<br />
grandes gotas de grasa en pequeñas gotitas, facilitando la acción de las<br />
enzimas respectivas.<br />
La Digestión se inicia en la boca, donde los alimentos ingeridos modifican su textura,<br />
mediante la masticación; además la insalivación se encarga de homogenizar la mezcla y de<br />
aportar la ptialina o amilasa salival para hidrolizar el almidón.<br />
En el estomago las glándulas situadas en la mucosa del estomago producen una<br />
secreción denominada jugo gástrico cuyos componentes son los siguientes:<br />
• HCl: Sirve para convertir el pepsinógeno en pepsina, responsable de la<br />
hidrólisis de las proteínas.<br />
• Mucina o moco: Recubre toda la superficie de la mucosa para protegerla del<br />
HCl y evitar la autodigestión.<br />
• Lipasa gástrica: Poco papel en el adulto, excepto en la insuficiencia<br />
pancreática.<br />
• Factor intrínseco: Para absorber la vitamina B 12 cuando su producción es<br />
insuficiente se produce la denominada anemia perniciosa.<br />
El jugo gástrico es muy ácido (pH = 1.5 – 1.9), el bolo alimenticio, una vez triturado<br />
por la acción mecánica y química del estómago se convierte en el quimo, que pasa<br />
al intestino delgado.<br />
ABSORCIÓN<br />
La absorción se efectúa fundamentalmente en las vellosidades intestinales del<br />
intestino delgado, especialmente en el íleon, ya que solo a dicho nivel los<br />
nutrientes se encuentran aptos para ser incorporados al organismo. Los alimentos<br />
deben de ser reducidos a moléculas sencillas para que puedan ser absorbidos,<br />
esto se produce en la digestión.<br />
El agua, las vitaminas y las sales minerales, pasan directamente al organismo,<br />
mientras que los glúcidos, lípidos y proteínas deben previamente reducirse a<br />
compuestos más sencillos.<br />
• Los glúcidos, se absorben en forma de glucosa, fructuosa y galactosa que<br />
son los azúcares más simples, de las vellosidades intestinales pasan a los<br />
vasos sanguíneos y de allí a la vena porta que los lleva al hígado.<br />
• Los lípidos, se absorben en forma de ácidos grasos y glicerol, que pasan<br />
directamente a la linfa y por lo tanto a la circulación general, evitando el hígado.<br />
• Las proteínas, se absorben en forma de aminoácidos y siguen el mismo<br />
recorrido que los glúcidos.<br />
ALIMENTOS<br />
Son cuerpos que ingresan a los organismos vivos para satisfacer sus funciones<br />
vitales proporcionándoles materia y energía.<br />
Clases de alimentos: Tenemos:<br />
• Alimentos energéticos: Son aquellos cuyo metabolismo provee al organismo<br />
de calorías y además pueden ser almacenados como reserva energética. A<br />
este grupo pertenecen los carbohidratos y lípidos.<br />
• Alimentos plásticos: Están destinados a reparar las pérdidas que sufre el<br />
citoplasma de las células. Pertenecen a este grupo las proteínas, agua y<br />
sales.<br />
• Sustancias reguladores: Son aquellos que se encargan de regular las<br />
diferentes reacciones químicas que se producen al interior de las células. A<br />
este grupo pertenecen las vitaminas y los minerales.<br />
Requerimiento alimenticio: El requerimiento energético de los seres vivos<br />
depende de la actividad que realizan, el clima donde viven, la edad, etc. Se acepta<br />
como término medio de una ración alimenticia (cantidad y calidad de los alimentos<br />
necesarios para conservar la salud y la vida) para un adulto normal de actividad<br />
moderada la siguiente:<br />
Alimento<br />
H 20<br />
Sales minerales<br />
Proteínas<br />
Lípidos<br />
Glúcidos<br />
Ración alimenticia<br />
2800 ml<br />
3,5 g<br />
70 g<br />
67 g<br />
530 g<br />
43
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Cada gramo de sustancia alimenticia encierra cierta cantidad de energía que es<br />
liberada en los procesos catabólicos de los organismos; así, tenemos que por cada<br />
gramo de proteínas se genera 4.1 Kcal; por cada gramo de grasa se genera 9.3<br />
Kcal y por cada gramo de glúcidos se genera 4.1 Kcal.<br />
Caloría: Es una unidad de energía térmica (equivalente a 4.184 joules (J).<br />
<strong>TEMA</strong> 7<br />
SIS<strong>TEMA</strong> CIRCU<strong>LA</strong>TORIO<br />
Conjunto de órganos que hacen circular por todo el organismo los fluidos,<br />
haciendo llegar a cada célula, los nutrientes absorbidos a través de las<br />
vellosidades intestinales, el oxígeno que se difunde por el sistema respiratorio; así<br />
como recoger las sustancias de desecho metabólico y llevarlas a los órganos<br />
excretores para su eliminación.<br />
Partes del sistema circulatorio: Un sistema circulatorio generalmente está<br />
constituido por:<br />
• Líquido circulante: Formado por sangre y linfa.<br />
• Un órgano de bombeo que generalmente es el corazón.<br />
• Vasos sanguíneos por donde circula la sangre y la linfa.<br />
Clases de sistema circulatorio. Tenemos:<br />
−<br />
−<br />
Sistema circulatorio abierto o lagunar: Llamado así porque carece de<br />
capilares sanguíneos; las arterias se comunican con las venas mediante unas<br />
cavidades o lagunas, por lo que también se le denomina lagunar. Es propio de<br />
insectos, arañas, cangrejos, ciempiés, caracoles. En estos animales, el<br />
corazón está es un gran vaso dorsal capaz de recoger la hemolinfa desde las<br />
lagunas.<br />
Sistema circulatorio cerrado: Llamado así, porque la circulación se realiza en<br />
vasos cerrados; en este caso, las arterias y las venas se unen mediante los<br />
capilares sanguíneos. Es propio de anélidos y todos los vertebrados. En estos<br />
animales el corazón está situado en el lado ventral (pectoral).<br />
En la mayoría de vertebrados se puede dar tres tipos de circulación:<br />
1. Circulación completa, simple y a vasos cerrados:<br />
• Es completa por que la sangre arterial no se mezcla con la sangre<br />
venosa.<br />
• Es simple por que la sangre en su recorrido, describe un solo circuito; es<br />
decir, que la sangre, en cada vuelta por el cuerpo, pasa una sola vez por<br />
el corazón.<br />
• Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante<br />
los capilares sanguíneos.<br />
Es propia de peces, en los cuales, el corazón posee un seno venoso, una<br />
aurícula y un ventrículo. La sangre sale del corazón por el ventrículo y las<br />
arterias eferentes llevan la sangre a las branquias donde se oxigena.<br />
Después es conducida al cuerpo y vuelve al corazón, donde es recogida por el<br />
seno venoso y pasa a la aurícula y de ésta al ventrículo.<br />
2. Circulación incompleta, doble y a vasos cerrados:<br />
• Es incompleta por que la sangre arterial se mezcla con la sangre venosa.<br />
• Es doble por que presenta una circulación mayor o sistémica y una<br />
circulación menor o pulmonar.<br />
• Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante<br />
capilares.<br />
Se da en vertebrados pulmonados. Propio de anfibios y reptiles, que<br />
presentan un corazón con tres cavidades: dos aurículas y un ventrículo, en<br />
donde se mezclan la sangre oxigenada y la sangre venosa.<br />
3. Circulación completa doble y a vasos cerrados:<br />
• Es completa por que la sangre arterial no se mezcla con la sangre<br />
venosa.<br />
• Es doble por que presentan una circulación mayor y una circulación<br />
menor.<br />
• Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante<br />
capilares.<br />
Es propia de cocodrilos, aves y mamíferos los cuales presentan un corazón<br />
con cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos. Por aurícula y<br />
ventrículo izquierdos, circula solo sangre arterial y por aurícula y ventrículo<br />
derechos, sangre venosa. La sangre oxigenada procedente de los pulmones<br />
llega por las venas pulmonares a la aurícula izquierda, pasa al ventrículo<br />
izquierdo a través de la válvula mitral o bicúspide y sale por la aorta a todo el<br />
resto del cuerpo (circulación mayor). Por las venas vuelve al corazón sangre<br />
44
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
pobre en oxígeno que a través de las venas cavas penetra en la aurícula<br />
derecha, pasa al ventrículo derecho por la válvula tricúspide y sale por la<br />
arteria pulmonar hacia los pulmones (circulación menor).<br />
La circulación menor o pulmonar es en la que la sangre va del corazón por las<br />
arterias pulmonares a los pulmones donde se oxigena y estos vuelven al<br />
corazón por las venas pulmonares. La circulación mayor o sistémica es<br />
aquella en la que la sangre oxigenada sale del corazón por la aorta se<br />
distribuye por todo el cuerpo y regresa al corazón por las venas.<br />
Sistema circulatorio en Protistos y Animales: Los animales tienen sistemas de<br />
transporte más desarrollados que los vegetales. Mediante la circulación los<br />
animales transportan sustancias nutritivas hasta las células y sacan de ellas los<br />
productos de desecho.<br />
• Los organismos unicelulares: No necesitan un sistema de transporte pues<br />
la incorporación de alimento se realiza directamente desde el medio externo al<br />
medio intracelular por difusión.<br />
• En los poríferos (esponjas): El mecanismo de circulación es muy sencillo, el<br />
agua y los alimentos penetran por los ostiolos u ósculos, los nutrientes son<br />
atrapados por las células de la pared y pasados de célula a célula por simple<br />
difusión.<br />
• Los celentéreos: Como ejemplo tenemos a la hidra, posee tentáculos para<br />
atrapar a sus presas. Estas son llevadas a la boca y al interior del enterón,<br />
junto con el agua donde son atrapadas. Allí son digeridas por las células<br />
flageladas y sus compuestos se difunden hacia las demás partes del cuerpo.<br />
Los residuos se acumulan en el enterón y se expulsan por la boca gracias a<br />
las corrientes de agua.<br />
Sistemas circulatorios humanos: El sistema circulatorio humano está constituido<br />
por el sistema circulatorio sanguíneo y el sistema circulatorio linfático.<br />
1. Sistema circulatorio sanguíneo: Esta compuesto por el corazón y los vasos<br />
sanguíneos.<br />
A. Corazón: Es el centro del aparato cardiovascular. Es un órgano hueco en<br />
forma de cono, pesa aproximadamente 300 gr. en el adulto. El corazón<br />
presenta 4 cámaras: dos superiores, las aurículas y dos inferiores, los<br />
ventrículos. Descansa sobre el diafragma, que está próximo al centro de<br />
la cavidad torácica en un espacio llamado mediastino. Aproximadamente<br />
dos terceras partes de la masa del corazón se encuentran a la izquierda<br />
de la línea media del cuerpo.<br />
a) Pericardio: Es un saco formado que rodea y protege al corazón,<br />
consta de dos partes fundamentales: el pericardio fibroso y el<br />
pericardio seroso.<br />
• El pericardio Fibroso: Es externo, constituido de tejido<br />
conjuntivo fibroso denso e inelástico, evita la sobredistensión del<br />
corazón, proporciona protección y fija el corazón en el<br />
mediastino.<br />
• El pericardio Seroso: Es interno, es una membrana delicada y<br />
más fina que forma una doble capa alrededor del corazón, la<br />
capa más externa del pericardio seroso se denomina hoja<br />
parietal, la más interna la hoja visceral, que también recibe el<br />
nombre de epicardio se adhiere fuertemente al músculo cardiaco<br />
entre las hojas parietal y visceral del pericardio seroso conocido<br />
como líquido pericárdico, que es una secreción viscosa de las<br />
células pericárdicas que reduce el rozamiento entre las<br />
membranas cuando se mueve el corazón. El espacio que aloja a<br />
este líquido se denomina cavidad pericárdica.<br />
b) Pared cardiaca: La pared del corazón a su vez está formada por<br />
tres capas: el epicardio, el miocardio y el endocardio.<br />
• Epicardio: Denominado también hoja visceral del pericardio<br />
seroso, es la capa más externa fina y transparente de la pared<br />
cardiaca. Está formada por mesotelio y tejido conjuntivo delicado<br />
que proporciona una textura suave y deslizante a la superficie<br />
más externa del corazón.<br />
• Miocardio: Es la capa media, está formada por tejido muscular<br />
cardiaco, es el mayor componente del corazón y es responsable<br />
de la acción de bombeo.<br />
• Endocardio: Es la capa más interna, es una fina capa de<br />
endotelio que recubre a una fina capa de tejido conjuntivo.<br />
Proporciona un revestimiento liso del interior del corazón y<br />
recubre las válvulas cardiácas. El endocardio se continúa con el<br />
revestimiento endotelial de los grandes vasos asociados al<br />
corazón y del resto del aparato cardiovascular.<br />
Morfología interna: El interior del corazón está dividido en cuatro<br />
compartimentos denominados cámaras que reciben la sangre circulante,<br />
las 2 cámaras superiores son la aurícula derecha y la aurícula izquierda,<br />
ambas están separadas por el tabique interauricular. Este tabique tiene<br />
45
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
por característica una depresión oval, la fosa oval que corresponde al<br />
lugar del agujero oval, una abertura existente en el tabique interauricular<br />
del corazón fetal. Aurícula y ventrículo derechos están separados de la<br />
aurícula y ventrículo izquierdos por el tabique interauriculo-ventricular.<br />
Las dos cámaras inferiores son el ventrículo derecho y el ventrículo<br />
izquierdo separadas por el tabique interventricular.<br />
El grosor de la pared de las cuatro cámaras varía dependiendo de sus<br />
funciones. Las aurículas tienen paredes finas debido a que sólo tiene que<br />
introducir sangre en los ventrículos, aunque los lados derecho e izquierdo<br />
del corazón actúan como bombas independientes, el lado izquierdo tiene<br />
una carga de trabajo mucho mayor; mientras que el ventrículo derecho<br />
bombea sangre sólo a los pulmones y el ventrículo izquierdo bombea<br />
sangre al resto del cuerpo. Así el ventrículo izquierdo debe trabajar con<br />
más esfuerzo que el ventrículo derecho para mantener el mismo flujo de<br />
sangre. La anatomía de los dos ventrículos confirma esta diferencia<br />
funcional; la pared muscular del ventrículo izquierdo es de dos a cuatro<br />
veces más gruesa que la del ventrículo derecho.<br />
Válvulas cardiacas: Son estructuras formadas por tejido conjuntivo<br />
denso recubierto por endocardio y cumple la función de evitar el flujo<br />
retrógrado de sangre en el corazón. Las válvulas se abren y se cierran en<br />
respuesta a los cambios de presión producidos cuando el corazón se<br />
contrae y se relaja. El corazón presenta las siguientes válvulas:<br />
• Válvulas auriculo-ventriculares (AV): Están situadas entre las<br />
aurículas y los ventrículos la válvula AV derecha se localiza entre la<br />
aurícula derecha y el ventrículo derecho, también se le llama válvula<br />
tricúspide debido a que está formada por tres valvas (hojuelas). La<br />
válvula AV izquierda se localiza entre la aurícula izquierda y el<br />
ventrículo izquierdo y se denomina válvula bicúspide o mitral debido<br />
a que presenta dos valvas.<br />
• Válvulas semilunares o sigmoideas: Son las que evitan el retroceso<br />
de la sangre hacia el corazón. La válvula semilunar pulmonar está<br />
situada en la abertura por la que el tronco pulmonar sale del<br />
ventrículo derecho, la válvula semilunar aórtica se localiza en la<br />
abertura existente entre el ventrículo izquierdo y la aorta. Ambas<br />
válvulas constan de tres valvas semilunares (forma de media luna).<br />
Además de éstas válvulas tenemos a la válvula de Thebesio entre el<br />
seno venoso coronario y la aurícula derecha; y la válvula de Eustaquio<br />
situada entre la vena cava inferior y la aurícula derecha.<br />
Automatismo cardiaco: El trabajo del corazón está regulado por el<br />
Sistema Nervioso Visceral, esto es el simpático que provoca taquicardia<br />
(aceleran los latidos) y el parasimpático la bradicardia (disminuyen los<br />
latidos). Pero, además hay un sistema de regulación automático, prueba<br />
de ello, es que si extraemos el corazón del cuerpo, éste, seguirá latiendo<br />
por un corto tiempo, esto gracias a los siguientes cinco elementos:<br />
• Nodo sinusal (senoauricular, marcapasos): Son fibras musculares<br />
cardiacas especializadas localizado en la pared superior de la<br />
aurícula derecha. Es el generador natural de energía eléctrica.<br />
• Fibras internodales: Fibras musculares especializadas que llevan el<br />
impulso eléctrico al nodo atrio ventricular.<br />
• Nodo atrioventricular (marcapasos secundario): Masa de fibras<br />
musculares especializadas en la parte más inferior del tabique interauricular<br />
derecho.<br />
• Haz de Hiss: Nace en el nodo atrio ventricular y avanzan por el<br />
tabique aurículo ventricular dividiéndose en ramal derecho e<br />
izquierdo. Están especializados para conducir y no para contraerse.<br />
• Fibras de Purkinge: Son las ramificaciones del haz de Hiss,<br />
distribuidas en el submiocardio ventricular. Se dirigen de abajo hacia<br />
arriba, por lo que la contracción de los ventrículos es de abajo hacia<br />
arriba para impulsar la sangre a las arterias.<br />
B. Vasos sanguíneos: El transporte de la sangre se lleva a cabo a través<br />
de los vasos sanguíneos que son de tres tipos: las arterias, las venas y<br />
los capilares.<br />
a) Arterias: Las arterias son conductos membranosos con ramificaciones<br />
divergentes encargadas de distribuir a las diferentes partes del cuerpo la<br />
sangre que es expulsada por los ventrículos. Son vasos que a medida que<br />
se alejan de su punto de origen van disminuyendo de calibre.<br />
Las paredes de las arterias se componen de tres capas concéntricas<br />
llamadas túnicas, la túnica interna a base de endotelio, la túnica media es<br />
músculo elástico y la túnica externa o adventicia es de naturaleza conjuntiva.<br />
Principales arterias:<br />
• Arteria pulmonar: Transporta la sangre venosa del ventrículo<br />
derecho a los pulmones donde lleva a cabo la hematosis, es<br />
venosa por su contenido, pero es arterial por su origen.<br />
46
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Arteria aorta: Nace del ventrículo izquierdo y transporta sangre<br />
arterial a todos los tejidos del cuerpo para mantenerlos. La<br />
arteria aorta es el origen de todas las arterias del cuerpo<br />
humano.<br />
• Arterias coronarias: Nacen de la aorta, normalmente son en<br />
número de dos, una derecha y otra izquierda, rodea al corazón<br />
en forma de corona.<br />
b) Venas: Las venas son vasos de ramificaciones convergentes,<br />
destinadas a llevar la sangre de los capilares al corazón. Las venas<br />
nacen de los capilares, las vénulas, estas se reúnen entre sí en el<br />
curso de su trayecto para formar vasos cada vez más voluminosos<br />
que van a las aurículas del corazón. Son conductos cilíndricos,<br />
presentan de trecho en trecho ensanchamientos que les dan aspecto<br />
nudoso o abollado, que vienen a ser las válvulas que tabican su<br />
interior, éstas se hallan ordinariamente dispuestas en pares, son<br />
móviles; se levantan y se borran para permitir a la sangre que camine<br />
de los capilares al corazón. Las venas son más numerosas que las<br />
arterias (el doble de las arterias).<br />
Principales venas:<br />
• Venas pulmonares: No poseen válvulas, ni en su trayecto ni en<br />
su embocadura, generalmente son 4 venas pulmonares (un par<br />
por cada pulmón). Conducen sangre arterial, es decir sangre<br />
oxigenada, desemboca en la aurícula izquierda.<br />
• Vena cava superior: Denominada también cava descendente,<br />
es el tronco común al que llegan todas las venas de la mitad<br />
superior del cuerpo (excepto las venas cardiacas), comprende la<br />
cabeza, el cuello, los miembros superiores y el pecho. La vena<br />
cava superior no tiene válvulas.<br />
• Vena cava inferior: Denominada también cava ascendente, es<br />
el tronco común al que llegan las venas del abdomen, de la<br />
pelvis y miembros inferiores. La vena cava inferior sólo tiene una<br />
válvula terminal, la válvula de Eustaquio.<br />
• Vena porta: Lleva al hígado la sangre de lo órganos digestivos<br />
abdominales, su territorio comprende todo el tubo digestivo<br />
infradiafragmático y los órganos anexos: hígado, bazo,<br />
páncreas.<br />
• Seno coronario: A medida que la sangre pasa por la circulación<br />
coronaria libera oxígeno y nutrientes y capta CO 2 y productos<br />
de desecho. A continuación drena de una gran vena situada en<br />
la cara posterior del corazón el seno coronario que a su vez<br />
desemboca en la aurícula derecha. Los principales vasos que<br />
llevan sangre al seno coronario son la vena coronaria mayor que<br />
drena la cara anterior del corazón y la vena interventricular<br />
posterior que drena la cara posterior del corazón<br />
c) Capilares: Los capilares sanguíneos son conductillos regulares<br />
constituidos por una pared endotelial rodeada de una delgada capa<br />
de tejido conjuntivo, el peritelio. Las perforaciones que tienen en<br />
algunos puntos estos capilares, cuyo calibre es muy irregular,<br />
permiten a las células de los órganos estar directamente en contacto<br />
con la sangre.<br />
Los capilares se encuentran entre vénulas y arteriolas. A través de<br />
sus paredes se realiza el intercambio de sustancias entre la sangre y<br />
el líquido intersticial.<br />
2. Sistema circulatorio linfático: Conjunto de vasos y ganglios que recogen las<br />
pocas proteínas existentes en el plasma intersticial, evitando la acumulación<br />
de líquido en los tejidos y su correspondiente hinchazón (edema). Por otra<br />
parte, recogen las grasas absorbidas por las vellosidades intestinales.<br />
Componentes: está constituido por:<br />
• Capilares: De paredes muy permeables y situados por entre las células<br />
de los distintos tejidos.<br />
• Linfa: Es el líquido intersticial que circula a través de los vasos linfáticos. Está<br />
constituido por plasma sanguíneo, glóbulos blancos, proteínas, glucosa,<br />
aminoácidos, sales, otros nutrientes y O 2<br />
• Ganglios linfáticos: Son unos engrosamientos de las venas linfáticas.<br />
Son especialmente abundantes en el cuello, axilas e ingles y son<br />
formadores de linfocitos. A cada ganglio llegan varios vasos linfáticos<br />
(aferentes) y de ellos sale sólo uno (eferente).<br />
• Venas linfáticas: Son de aspecto “arrosariado” por la presencia de<br />
válvulas en todo su recorrido. Son dos:<br />
- Conducto torácico: Nace en la cisterna de Pecquet y desemboca<br />
en la vena subclavia izquierda. Al conducto torácico desembocan los<br />
47
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
vasos que recogen linfa del brazo izquierdo, mitad izquierda del tórax<br />
y de la mitad de la cabeza y cuello.<br />
- Gran vena linfática: desemboca en la vena subclavia derecha.<br />
Recoge la linfa del brazo derecho, mitad derecha del tórax y la mitad<br />
derecha de la cabeza y cuello.<br />
Cisterna de Pecquet: Es un pequeño depósito abdominal a donde desembocan<br />
vasos linfáticos, provenientes de vasos quilíferos, vellosidades intestinales, vasos<br />
procedentes de extremidades inferiores y del resto de las vísceras abdominales.<br />
CIRCU<strong>LA</strong>CIÓN EN P<strong>LA</strong>NTAS<br />
Se pueden observar dos tipos principales de sistemas de transporte:<br />
• Difusión Celular. Consiste en que las sustancias pasan de una célula a otra<br />
mediante simple difusión. Lo presentan las Talofitas.<br />
• Sistema Vascular. Constituido por un conjunto de vasos a través de los<br />
cuales se mueven las sustancias. Está constituido por xilema y floema.<br />
Por el xilema circula el agua con sustancias inorgánicas desde las raíces hacia el resto<br />
de la planta y por el floema circulan las sustancias fundamentales constituidas por<br />
agua, glucosa, sales minerales, sacarosa, aminoácidos, fructosa desde las hojas<br />
principalmente hacia el resto de la planta.<br />
<strong>TEMA</strong> 8<br />
SIS<strong>TEMA</strong> RESPIRATORIO<br />
Esta dado por el conjunto de órganos que se encargan de tomar el oxígeno del<br />
exterior y transportarlo a la sangre para que ésta lo distribuya a las células del<br />
cuerpo. Las células lo utilizan para realizar la combustión de los alimentos en cuyo<br />
proceso desprenden CO 2 que por la sangre ira a los órganos respiratorios para ser<br />
expulsado al exterior. Consta de dos partes:<br />
• Las vías respiratorias y<br />
• Los pulmones.<br />
Se presentan las siguientes clases de respiración:<br />
1. Cutánea: Se realiza a través de la superficie corporal, por simple difusión, como por<br />
ejemplo los espongiarios, celentéreos, platelmintos, larvas de anfibios y algunos<br />
anélidos.<br />
2. Traqueal: Es el sistema respiratorio más simple, directo y efectivo de los que<br />
poseen los animales terrestres, el cual está constituido por un conjunto de<br />
tubos (tráqueas) que se ramifican repetidas veces y se extienden a todas las<br />
partes del cuerpo, el aire penetra en el sistema traqueal a través de unos<br />
orificios, los espiráculos, que actúan a modo de válvulas, y el oxígeno se<br />
difunde directamente a todos los rincones del cuerpo y el dióxido de carbono<br />
se difunde hacia el exterior en dirección opuesta. El sistema traqueal es<br />
simple porque no necesita de la sangre para transportar los gases<br />
respiratorios, las células poseen unas tuberías que los conectan directamente<br />
con el exterior. Es característico de los artrópodos terrestres (insectos).<br />
3. Branquial: Este tipo de respiración se lleva a cabo por estructuras denominadas<br />
branquias. que son los órganos respiratorios más efectivos para la vida en el agua,<br />
pueden ser simples extensiones de la superficie del cuerpo, como las pápulas<br />
dérmicas de las estrellas de mar, las branquias externas de los gusanos<br />
marinos o de los anfibios acuáticos o ser más eficaces como la branquias<br />
internas de los peces y artrópodos en las que son delgadas estructuras<br />
filamentosas bien vascularizadas.<br />
4. Pulmonar: Los vertebrados que respiran aire poseen pulmones que son<br />
cavidades internas muy vascularizadas, es propio de gasterópodos terrestres<br />
(caracoles) de arácnidos y vertebrados a excepción de los peces. En ciertos<br />
invertebrados (caracoles pulmonados, escorpiones, algunas arañas y algunos<br />
crustáceos) hay unos pulmones sencillos; pero su ventilación no es muy<br />
eficaz. Los pulmones más primitivos son las filotráqueas, propio de arañas y<br />
que están localizadas en la base del abdomen.<br />
Estructura y función del sistema respiratorio humano<br />
1. Vías respiratorias: Está formado por:<br />
a) Fosas nasales: Son dos cavidades alargadas en sentido antero-posterior<br />
y separadas por el tabique nasal, encima de ellos encontramos los senos<br />
paranasales que son cavidades óseas llenas de aire, se comunican con<br />
las fosas nasales mediante los meatos superior y medio, tiene como<br />
función la disminución del peso del cráneo, ser cavidad de resonancia,<br />
humedecer y calentar el aire inspirado.<br />
48
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
La inflamación de la mucosa de los senos paranasales se denomina<br />
sinusitis. Toda la cavidad está revestida por la mucosa nasal, la que se<br />
divide en dos tipos:<br />
• Mucosa respiratoria, que se ubica en los 2/3 anteriores de las fosas, es de<br />
color rojo (vascularizado) y tiene como función el acondicionamiento del aire<br />
inspirado, es decir, lo calienta, purifica y humedece.<br />
• Mucosa olfatoria, que se ubica en el 1/3 posterior, es de color amarillo y<br />
tiene como función el olfato.<br />
Función: Las fosas nasales cumplen las siguientes funciones:<br />
- Transporte del aire inspirado.<br />
- Ser el órgano de resonancia.<br />
- Filtran partículas mediante los pelos a la entrada de las fosas nasales<br />
y por adhesión a la membrana donde son atrapadas por el moco.<br />
b) Faringe: La faringe (garganta) es un tubo muscular revestido de mucosa,<br />
funciona como vía de paso para el aire y los alimentos y proporciona una<br />
cámara de resonancia a los sonidos del habla.<br />
Presenta tres porciones:<br />
• La porción superior llamada nasofaringe, en cuyas paredes<br />
encontramos cuatro aberturas: los dos orificios nasales internos y<br />
dos orificios de las trompas auditivas (de Eustaquio), en la pared<br />
posterior se encuentra también la amígdala faríngea o adenoides.<br />
Interviene en la respiración.<br />
• La porción media, llamada orofaringe, interviene tanto en la<br />
digestión como en la respiración.<br />
• La porción inferior, llamada laringofaringe, que es una vía digestiva.<br />
c) Laringe: U órgano de la voz, es un corto pasaje que conecta la faringe<br />
con la tráquea, la pared de la laringe está formada por nueve piezas de<br />
cartílago de las que tres son únicas: el cartílago tiroides (nuez de Adán);<br />
la epiglotis, que impide que los alimentos penetren en ella; el cartílago<br />
cricoideo que la conecta con la tráquea y los otros tres son pares:<br />
aritenoideos, corniculados y cuneiformes.<br />
La laringe contiene las cuerdas vocales, que producen sonidos, cuando<br />
están tensas producen tonos agudos y cuando están relajadas tonos<br />
graves. La laringe utiliza el aíre inspirado para producir la voz, ya que en<br />
ella se encuentran las cuerdas vocales.<br />
e) Tráquea: Es un pasaje tubular que se extiende desde la laringe hasta los<br />
bronquios principales derecho e izquierdo. Está formada por músculo liso y anillos<br />
cartilaginosos (aproximadamente 20) en forma de C. El último anillo traqueal se<br />
denomina Carina, de donde nacen los bronquios. Revestido por epitelio<br />
pseudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes que secretan moco.<br />
f) Bronquios: Son dos conductos cartilaginosos que se originan como<br />
consecuencia de la bifurcación de la tráquea a nivel del ángulo esternal. Al igual<br />
que la tráquea, los bronquios principales tienen anillos cartilaginosos incompletos<br />
y están revestidos por epitelio cilíndrico pseudoestratificado y se dirigen hacia los<br />
pulmones, ambos tienen poco más de la mitad del calibre de la tráquea siendo el<br />
derecho más amplio que el izquierdo.<br />
Al penetrar en los pulmones, los bronquios principales se dividen en bronquios de<br />
menor diámetro, los bronquios secundarios, uno para cada lóbulo pulmonar (el<br />
pulmón derecho tiene tres lóbulos y el izquierdo dos). Los bronquios secundarios<br />
están revestidos por epitelio monoestratificado cilíndrico ciliado y se ramifican de<br />
nuevo y dan lugar a bronquios aún más pequeños llamados terciarios que se<br />
dividen en bronquiolos.<br />
g) Bronquíolos: Los bronquiolos están desprovistos de cartílago y glándulas y se<br />
ramifican en bronquiolos menores hasta llegar a unos tubos llamados bronquiolos<br />
terminales o respiratorios que se abren en el conducto alveolar del cual derivan<br />
los sacos aéreos, la pared de cada conducto alveolar y saco aéreo está formada<br />
por varias unidades llamadas alvéolos. La mucosa esta revestida por epitelio<br />
monoestratificado cilíndrico ciliado.<br />
2. Pulmones: Los pulmones son los grandes órganos esponjosos pares que<br />
ocupan la cavidad torácica, el pulmón derecho se divide en tres lóbulos; el<br />
izquierdo en dos.<br />
Cada pulmón está cubierto por una membrana, la membrana pleural que<br />
presenta dos capas la capa externa llamada pleura parietal y la capa interna<br />
llamada pleura visceral, existiendo entre ellas una cavidad que se denomina<br />
cavidad pleural. Una película de líquido en esta cavidad proporciona<br />
lubricación a los pulmones.<br />
Dentro de los pulmones, los bronquios se ramifican en vías respiratorias cada<br />
vez más pequeñas y numerosas, los bronquiolos, cada uno de ellos<br />
desemboca en un racimo de diminutos sacos aéreos llamados alvéolos.<br />
Los alvéolos están formados por dos tipos de epitelio que son:<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Neumocitos I, son epitelios simples planos que revisten a los alvéolos, y en<br />
donde se realiza el intercambio gaseoso.<br />
• Neumocitos II, que secretan líquido alveolar que mantiene la humedad de las<br />
células de los alvéolos. También elaboran el líquido surfactante o sustancia tensoactiva,<br />
que es una mezcla compleja de fosfolípidos y lipoproteínas que tiene por<br />
función mantener abierto al alveolo.<br />
• Macrófagos alveolares, Encargada de fagocitar microorganismos y partículas<br />
de polvo. Se originan en la médula ósea y migran posteriormente al pulmón.<br />
El intercambio gaseoso se produce a través de las membranas alveolo-capilares<br />
(respiratorias).<br />
Fisiología del aparato respiratorio:<br />
El aparato respiratorio forma y expulsa aire por un proceso puramente mecánico,<br />
llamado ventilación pulmonar, y por un proceso químico realiza el intercambio de<br />
gases, el cual consiste en tomar el oxígeno del aire del exterior para llevarlo a las<br />
células y extraer de éstas el CO 2 para llevarlo al exterior. Al intercambio de gases<br />
entre el alvéolo pulmonar y el capilar sanguíneo alveolar se denomina hematosis,<br />
en donde el oxígeno se difunde a la sangre y el CO 2 se difunde a los alvéolos.<br />
Los movimientos respiratorios son involuntarios, regidos por el bulbo raquídeo;<br />
pero puede intervenir la voluntad (mantener la respiración, modificar su ritmo). Las<br />
células nerviosas a su vez son excitadas por la concentración de CO 2 en la<br />
sangre. Cuando esta aumenta, los movimientos respiratorios se aceleran.<br />
Respiración en las plantas<br />
El intercambio gaseoso en los vegetales se realiza a través de estructuras<br />
denominadas estomas que se localizan en las hojas; mientras que las raíces<br />
maduras y en los tallos leñosos encontramos poros no suberizados que reciben el<br />
nombre de lenticelas los cuales permiten el ingreso de oxigeno a los espacios<br />
intercelulares de los tejidos y de la misma forma permiten la salida de bióxido de<br />
carbono al exterior.<br />
<strong>TEMA</strong> 9<br />
SIS<strong>TEMA</strong> EXCRETOR<br />
La excreción es el proceso de liberar del cuerpo los desechos metabólicos,<br />
incluyendo el agua. Muchos animales han desarrollado eficientes aparatos<br />
excretores que se encargan de estos procesos y también libera al cuerpo el<br />
exceso de agua que se ingiere con los alimentos; del exceso de iones y sustancias<br />
nocivas.<br />
Órganos especializados en la excreción<br />
1. Protonefridios: Sistema excretor especializado que consiste en túbulos sin aberturas<br />
internas, sus extremos son ciegos expandidos, consisten en células flamígeras, que<br />
poseen penachos y pelos. Estas células yacen en el líquido que bañan las células<br />
corporales, el líquido entra en las células flamígeras, pasa por los túbulos y conductos<br />
excretorios y sale del cuerpo a través de poros excretorios. Ejemplo, los platelmintos y<br />
nemertinos.<br />
2. Metanefridios: Son túbulos abiertos en ambos extremos; el interior se abre en el<br />
celoma y el extremo externo se abre al exterior a través de un poro excretorio, parte del<br />
líquido es reabsorbido, lo demás es eliminado al exterior en forma de orina. Ejemplo,<br />
los anélidos.<br />
3. Túbulos de Malpighi: Estructuras excretoras en la cual sus células transfieren sales y<br />
desechos por difusión y transporte activo desde la sangre a la cavidad de los túbulos,<br />
estos se vacían en el intestino en el cual se reabsorbe sales y agua. Ejemplo, los<br />
artrópodos.<br />
4. Glándulas verdes o antenales: Par de estructuras ubicadas en la cabeza del animal,<br />
cada glándula consta de un sáculo, un túbulo excretor y una vejiga. El líquido de la<br />
sangre es filtrado en el sáculo; los desechos son excretados por el túbulo excretor y<br />
por la vejiga que se abre al exterior por un poro excretor situado en la base de la<br />
antena. Ejemplo, los Crustáceos.<br />
5. Riñón: Son los principales órganos excretores que se encargan de la excreción de la<br />
mayor parte de los desechos nitrogenados, y ayudan a mantener el equilibrio hídrico<br />
ajustando el contenido de agua y sal en la orina. Lo presentan los vertebrados.<br />
Órganos implicados en la excreción en los vertebrados: Diversos órganos<br />
contribuyen a eliminar productos de desecho del organismo como son:<br />
• Pulmones: Excretan CO 2, calor y una pequeña cantidad de agua.<br />
50
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Piel (glándulas sudoríparas): Excretan agua, calor, CO 2 y pequeñas cantidades de<br />
sales y úrea.<br />
• Tracto gastrointestinal: Elimina productos de desecho sólidos y no digeridos y<br />
excreta CO 2, H 20, sales y calor.<br />
• El hígado: Elimina la bilis con diversos productos de excreción que se vierten a la<br />
sangre y van a pasar a los riñones.<br />
APARATO URINARIO HUMANO<br />
La excreción en el ser humano es llevada a cabo por el aparato urinario. Tiene por<br />
misión tomar los productos de excreción de la sangre y llevarlos al exterior. Los<br />
productos de excreción son sustancias que resultan de la digestión de las células<br />
(úrea, ácido úrico, sales inorgánicas, CO 2) o aquellas que se han tomado en<br />
exceso (agua, sales, alcohol), o son nocivas para el organismo (venenos, glucosa).<br />
Todas estas sustancias son llevadas por el torrente sanguíneo a los riñones donde<br />
se forma la orina que se acumula en la vejiga urinaria y es expulsada al exterior<br />
por la uretra.<br />
El aparato urinario consta de dos partes: el riñón y las vías urinarias.<br />
A. Los riñones: Son dos órganos simétricos situados en la parte superior del<br />
abdomen a ambos lados de las primeras vértebras lumbares, tienen forma de<br />
frijoles y están enfrentados por su parte cóncava en cuyo centro, llamado<br />
híleo, penetran las arterias renales y los nervios y salen las venas renales.<br />
Están envueltos por tres capas que de afuera hacia adentro son:<br />
• La fascia renal, capa externa de tejido conectivo fibroso que fija al riñón<br />
a las estructuras vecinas y con la pared abdominal.<br />
• La cápsula adiposa, capa media de tejido adiposo que rodea a la<br />
cápsula renal, protege al riñón de golpes y traumas. Lo mantiene<br />
adherido a la cavidad abdominal.<br />
• La cápsula renal, capa interna, es una membrana fibrosa transparente y<br />
lisa. Sirve para aislar al riñón de posibles infecciones.<br />
Los riñones llevan en su borde superior un órgano en forma de capucha, son<br />
las cápsulas suprarrenales, glándulas endocrinas que nada tiene que ver con<br />
la excreción.<br />
Estructura interna: Al realizar un corte longitudinal a cada riñón se aprecian<br />
las siguientes zonas:<br />
a) Corteza renal: De color oscuro y de aspecto granuloso debido a los<br />
corpúsculos renales o de Malpighi. En la corteza renal se encuentran los<br />
glomérulos renales y los tubos contorneados.<br />
b) Médula renal: La médula renal contiene entre 12 - 18 estructuras<br />
triangulares llamadas pirámides renales. La punta de cada pirámide es<br />
una papila renal, cada papila tiene varios poros que son las aberturas de<br />
los conductos colectores. La porción de la corteza renal y una pirámide se<br />
denomina lóbulo renal.<br />
En la médula renal se encuentran el Asa de Henle y el tubo colector.<br />
La unidad funcional del riñón es la nefrona.<br />
Nefrona: Cada riñón está formado por más de un millón de unidades funcionales<br />
llamadas nefronas. Consta de dos porciones: Un corpúsculo renal en el que se<br />
filtra el líquido y un túbulo renal, al que pasa el líquido filtrado.<br />
1. Corpúsculo renal: Tiene dos componentes, un ovillo de capilares, el<br />
glomérulo, rodeado por una capa epitelial de doble pared, la cápsula de<br />
Bowman o cápsula glomerular.<br />
La pared interna de la cápsula presenta podocitos (células en forma de<br />
pie) que envuelven al glomérulo. La pared externa de la cápsula presenta<br />
un epitelio escamoso no especializado y forma la capa epitelial parietal<br />
del espacio capsular (urinario), la capa podocítica se denomina capa<br />
visceral de la cápsula de Bowman.<br />
El plasma sanguíneo es filtrado a través de la pared capilar glomerular y<br />
su capa podocítica adherente para formar un ultrafiltrado que permanece<br />
dentro del espacio urinario del corpúsculo y sale de este por el túbulo<br />
contorneado proximal. El agua y muchos solutos se filtran desde el<br />
plasma sanguíneo al espacio capsular. Las proteínas plasmáticas de alto<br />
peso molecular y los elementos formes de la sangre normalmente no se<br />
filtran.<br />
2. Túbulo renal: Presenta tres segmentos principales:<br />
a) Túbulo contorneado proximal: Es el más largo, está revestido con<br />
epitelio cúbico simple, el cual presenta microvellosidades (llamado<br />
también borde en cepillo).<br />
b) Asa de Henle: Estructura tubular con una parte delgada y una gruesa,<br />
tiene la forma de U generalmente la mayor parte del asa delgada es<br />
descendente y la mayor parte del asa gruesa es ascendente.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
c) Túbulo contorneado distal: Con epitelio cúbico simple sin microvellosidades,<br />
desembocan en los tubos colectores que esta formado<br />
también por epitelio simple cúbico.<br />
Aparato yuxtaglomerular:<br />
Es una estructura renal formada por el contacto entre una parte del túbulo<br />
contorneado distal y una arteriola aferente. Se va a encargar de secretar la<br />
hormona renina. En él distinguimos tres tipos células:<br />
a) Células yuxtaglomerulares: Sintetizan, almacenan y liberan los granos<br />
de renina (interviene indirectamente en la elevación de la presión arterial.<br />
Son células diferenciadas que pertenece al endotelio de la arteriola<br />
aferente.<br />
b) Células de la mácula densa: Células diferenciadas pertenecientes al<br />
epitelio que reviste el túbulo contorneado distal. Son células cúbicas altas<br />
y amontonadas que dejan unos espacios intercelulares amplios que<br />
permiten el contacto directo de la orina con la membrana basal. Estas<br />
células son sensibles a los cambios de concentración de ClNa en el<br />
líquido de la luz del túbulo.<br />
c) Células mesangiales: Son células dendríticas que ocupan el espacio<br />
limitado por la arteriola aferente, mácula densa, arteriola eferente y el<br />
polo vascular del corpúsculo de Malpigui. Presentan capacidad fagocítica,<br />
siendo ésta su única función.<br />
La renina actúa sobre el angiotensinógeno hepático que se convierte en<br />
angiotensina I y ésta en angiotensina II (un potente vasoconstrictor). Además<br />
el aparato yuxtaglomerular produce la hormona eritropoyetina que estimula<br />
la formación de glóbulos rojos.<br />
Fisiología de la formación de la orina: La formación de la orina comprende<br />
tres procesos principales: filtración, reabsorción y secreción.<br />
1. Filtración: Es el paso del plasma sanguíneo del glomérulo de Malpighi<br />
hacia la cápsula de Bowman.<br />
Reabsorción: Se realiza en los tubos nefronales en forma activa y<br />
pasiva. Intervienen las hormonas aldosterona a nivel del túbulo<br />
contorneado distal para la reabsorción de Na + y la antidiurética a nivel<br />
del tubo colector para la reabsorción de H 2O.<br />
2. Reabsorción: Se realiza en los tubos nefronales en forma activa y<br />
pasiva. Intervienen las hormonas aldosterona y la antidiurética.<br />
La reabsorción tubular permite que el organismo retenga la mayor parte<br />
de los nutrientes. Ocurre por dos mecanismos:<br />
• Transporte activo: Ocurre sin gasto de energía. Ejemplo H 20 y la<br />
úrea.<br />
• Transporte pasivo: Cuando hay gasto de energía. Ejemplo la<br />
glucosa, aminoácidos, Na + , K + , Ca ++ , etc.<br />
La reabsorción se realiza de la siguiente manera:<br />
a) Túbulo contorneado proximal: 65% de H 20, 100% de glucosa y<br />
aminoácidos, Na + , Cl - , y HCO 3<br />
-<br />
b) Asa de Henle: 15% de H 20 rama descendente, rama ascendente<br />
Na +<br />
c) Túbulo contorneado distal: 10% de agua, también Na + , K + , Cl - , y<br />
HCO 3 - . La aldosterona interviene en la reabsorción del Na + . Por<br />
transporte pasivo Cl - .<br />
d) Conducto colector: 9% de agua por efecto de la hormona<br />
antidiurética.<br />
B. Secreción: Es la eliminación de los metabolitos (orina) a lo largo de los tubos<br />
nefronales, se elimina al día 1.5 litros de orina, que es de color amarillo claro<br />
debido al urocromo, con un pH aproximadamente = 6 y contiene ácido úrico,<br />
urea, creatinina, cetoácidos, cloruros, hidrógeno, potasio, sodio, calcio,<br />
fósforo, etc.<br />
Vías urinarias:<br />
• Cálices: Tienen la forma de pequeños tubos membranosos, llamados cálices<br />
menores, Existen 9 en promedio por riñón, se reúnen sí para formar<br />
conductos colectores más voluminosos llamados cálices mayores, existiendo<br />
por lo común tres cálices mayores. Los cálices tienen como función<br />
recepcionar la orina de las pirámides de Malpighi.<br />
• Pelvis Renal: Es un receptáculo aplanado de adelante hacia atrás, que tiene<br />
por función recepcionar y drenar la orina hacia los uréteres.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Uréteres: Son dos conductos cilíndricos y delgados, nacen en la pelvis renal;<br />
posee dos capas de músculo liso que le permiten movimientos peristálticos.<br />
Los uréteres terminan en la cara postero-lateral de la vejiga urinaria.<br />
• Vejiga Urinaria: Es un órgano muscular hueco que se comunica con la uretra,<br />
tiene como función almacenar la orina y permitir su expulsión (micción).<br />
• Uretra: Es un conducto fibromuscular que sirve para dar paso a la orina desde<br />
la vejiga urinaria hasta el exterior.<br />
Excreción en los vegetales<br />
La excreción en los vegetales se conoce mejor como la transpiración, función por<br />
la cual las plantas eliminan el exceso de agua absorbida por las raíces en forma de<br />
vapor de agua. La mayor parte de la pérdida de agua tiene lugar a través de los<br />
estomas de las hojas.<br />
<strong>TEMA</strong> 10<br />
SIS<strong>TEMA</strong> SENSORIAL<br />
El sistema sensorial esta constituido por órganos que se caracterizan por<br />
presentar receptores sensoriales encargados de captar estímulos externos e<br />
internos y transformarlos en impulsos nerviosos, estos son conducidos al sistema<br />
nervioso central para su interpretación.<br />
Sentidos: Se han desarrollado en los seres vivos como los instrumentos que le<br />
sirven para poder tener una relación o una interacción con el resto del universo<br />
que los rodea. El propósito fundamental de los órganos de los sentidos es recabar<br />
información acerca del medio circundante. Así, por ejemplo, es necesario ver que<br />
hay alrededor de uno para evitar cualquier peligro.<br />
Elementos del sistema sensorial<br />
• Receptor sensorial: Es la estructura que capta un estímulo y lo transforma<br />
en impulso nervioso.<br />
• Vía nerviosa aferente: Conduce el impulso nervioso desde el receptor<br />
sensorial hacia el sistema nervioso central.<br />
• Centro nervioso: Es la región del sistema nervioso central, donde se realiza<br />
la transformación o transducción del impulso nervioso en sensación.<br />
El conjunto de órganos que componen el sistema sensorial del cuerpo están formados<br />
por la vista, el oído, el tacto, el olfato y el gusto. En general los elementos que nos<br />
permiten sentir o percibir la información del medio, son los receptores.<br />
Estímulo: Es una energía de cualquier tipo: eléctrica, mecánica, química o radiante. La<br />
función de un órgano sensorial es transformar la energía del estímulo recibido en un<br />
impulso nervioso, constituyente del lenguaje común en el sistema nervioso.<br />
Clases de receptores:<br />
a. Por su localización pueden ser:<br />
• Exterorreceptores: Se encuentran sobre o cerca de la superficie del cuerpo y<br />
proporcionan información sobre el ambiente externo.<br />
• Interorreceptores: Están situados en los vasos sanguíneos y en las vísceras y<br />
proporcionan información sobre el ambiente interno.<br />
• Propioceptores: Se encuentran en los músculos, tendones, articulaciones y el<br />
oído interno. Proporcionan información sobre la posición y el movimiento del<br />
cuerpo.<br />
b. Por el tipo de estímulo:<br />
• Mecanorreceptores: Detectan la deformación física del receptor mismo, los<br />
estímulos detectados de esta manera son los relacionados con el tacto, la<br />
presión, la vibración, la propiocepción, la audición, el equilibrio y la presión<br />
arterial.<br />
• Termorreceptores: Detectan cambios en la temperatura, captan el frío y calor.<br />
• Nociceptores: Detectan el dolor, captan estímulos del daño tisular, físico o<br />
químico.<br />
• Fotorreceptores: Detectan la luz que llega a la retina del ojo.<br />
• Quimiorreceptores: Detectan las sustancias químicas en la boca<br />
(gusto), nariz (olfato) y líquidos orgánicos. Se incluye a los órganos<br />
viscerales sensibles al CO 2 y O 2 como en la pared de los vasos.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
1. SENSACIONES CUTÁNEAS<br />
Son las sensaciones táctiles (tacto, presión, vibración), térmicas (frío y calor) y<br />
dolorosas. Los receptores cutáneos están distribuidos por la superficie del<br />
cuerpo de tal forma que en algunas regiones existe una gran diversidad de<br />
ellos, mientras que en otras poseen unos pocos.<br />
A. Sensaciones táctiles: Se dividen en las de tacto, presión, vibración picor<br />
y cosquillas. Todas ellas son detectadas por los mecanorreceptores.<br />
a) Tacto: Se divide en tacto protopático o “burdo” que consiste en la<br />
capacidad para percibir que algo está tocando la piel, aunque sin que<br />
pueda determinarse su localización exacta ni la forma, tamaño o<br />
textura del objeto y tacto discriminativo o “fino”, que es la<br />
capacidad para reconocer con exactitud que punto de la piel está<br />
siendo tocada.<br />
Las sensaciones de tacto suelen producirse por estimulación de los<br />
receptores táctiles de la piel o de los tejidos inmediatamente<br />
subcutáneos que son los siguientes:<br />
o Corpúsculos de Meissner: Son receptores para el tacto<br />
discriminativo, los corpúsculos del tacto son muy abundante en<br />
la punta de los dedos, las palmas de las manos y las plantas de<br />
los pies. También abundan en los párpados, la punta de la<br />
lengua, los labios, los pezones, el clítoris y el extremo del pene.<br />
o Plexos peritriquiales: Son de adaptación rápida, detectan los<br />
movimientos sobre la superficie del cuerpo cuando se produce el<br />
desplazamiento de los pelos, se encuentran alrededor de los<br />
folículos pilosos, son dendritas que se estimulan por el<br />
movimiento del tallo del pelo.<br />
o Discos de Merkel: son de adaptación lenta, intervienen en la<br />
percepción del tacto discriminativo, se localizan en zonas<br />
similares a la de los corpúsculos del tacto.<br />
o Corpúsculos de Ruffini: Son de adaptación lenta, se<br />
encuentran en la profundidad de la dermis y en tejidos más<br />
profundos del organismo. Detectan sensaciones táctiles fuertes<br />
y continuas.<br />
b) Presión: Es una sensación mantenida que se percibe sobre un área<br />
mayor que el tacto. Los receptores son los corpúsculos de Vater<br />
Pacini, terminaciones nerviosas y corpúsculos de Ruffini, se<br />
adaptan rápidamente. Están situados en los tejidos subcutáneos y<br />
algunas vísceras como el páncreas y la vejiga urinaria.<br />
c) Vibración: Las sensaciones vibratorias son consecuencia de<br />
señales sensitivas rápidamente repetitivas captadas por los<br />
corpúsculos de Meissner (detectan las vibraciones de baja<br />
frecuencia) y los corpúsculos de Pacini (detectan las vibraciones<br />
de alta frecuencia).<br />
d) Picor y cosquillas: Los receptores para el picor (inflamación local)<br />
son las terminaciones nerviosas libres y al parecer también en la<br />
sensación de cosquillas, esta rara sensación es la única que una<br />
persona no puede ser capaz de despertar por si misma, sino,<br />
únicamente cuando una persona es tocada por otra distinta.<br />
B. Sensaciones térmicas: Son las de calor y frío, los termorreceptores son<br />
terminaciones nerviosas libres, los cuales son más numerosos en las<br />
manos y en la cara que en cualquier otra parte del cuerpo.<br />
C. Sensaciones dolorosas: Los receptores del dolor llamados nociceptores<br />
son terminaciones nerviosas libres, que se encuentran en casi todos los<br />
tejidos. Responden a cualquier tipo de estímulo que sea lo<br />
suficientemente agresivo como para provocar una lesión del tejido.<br />
2. SENSACIONES OLFATORIAS<br />
El olfato: Es un sentido químico, es decir, los receptores olfatorios responden<br />
a estímulos químicos, las sustancias estimulan los receptores cuando están<br />
en estado gaseoso. El órgano encargado del olfato es la nariz, donde se ubica<br />
la mucosa olfatoria en donde se encuentran los receptores sensoriales.<br />
Mucosa olfatoria: La membrana olfatoria se encuentra localizada en la parte<br />
superior de las fosas nasales. En su parte media o interna se pliega sobre la<br />
superficie del tabique y en su parte lateral se pliega sobre el cornete superior.<br />
La mucosa olfatoria está constituida por epitelio olfatorio y lámina propia de<br />
tejido conjuntivo.<br />
a) El epitelio olfatorio: Formado por tres tipos de células epiteliales:<br />
olfatorias (receptores), de sostén basales.<br />
• Células olfatorias: Son neuronas sensoriales bipolares. Cada célula tiene<br />
una sola dendrita que presenta de 6 a 8 cilios, que se proyectan dentro de<br />
una capa de moco que cubre el epitelio. Se calcula que hay más de 100<br />
millones de células olfatorias en la mucosa olfatoria. Son las únicas<br />
neuronas que si se reproducen.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Células de sostén: Las células de sostén separan a las células olfatorias,<br />
la superficie de las células de sostén presentan microvellosidades que se<br />
proyectan en la capa de moco que recubre al epitelio.<br />
• Células basales: Están confinadas a la parte basal, son pequeñas,<br />
redondeadas o cónicas, originan nuevas células de sostén.<br />
b) Lámina propia: A base de tejido conectivo, aquí se localizan las<br />
glándulas de Bowman, las cuales elaboran moco. El moco es una<br />
secreción que humedece la superficie del epitelio olfatorio y es disolvente<br />
de las sustancias aromáticas.<br />
Fisiología olfatoria: La olfación se produce al reaccionar químicamente los cilios<br />
de los receptores olfatorios con las partículas disueltas en el moco que los<br />
circunda. Esta reacción genera impulsos nerviosos que viajan a través de los<br />
axones no mielinizados de los receptores olfatorios, que se unen para formar los<br />
nervios olfatorios (I par craneal) que pasan por los múltiples agujeros de la lámina<br />
cribiforme del hueso etmoides y llegan al bulbo olfatorio donde hacen sinapsis con<br />
la segunda neurona cuyos axones constituyen la cintilla olfatoria, para terminar<br />
finalmente en la corteza olfatoria del lóbulo temporal.<br />
El olfato es el único sentido que no pasa por el tálamo directamente, se va<br />
directamente a la corteza cerebral.<br />
SENSACIONES GUSTATIVAS<br />
El gusto: Los órganos del sentido del gusto (sabor) se limitan a la cavidad bucal,<br />
el órgano sensorial del sabor es el botón gustativo, que se encuentra en las<br />
papilas linguales que se distribuyen generalmente en el dorso de la lengua. El<br />
gusto es un sentido químico que requiere la previa disolución de las sustancias<br />
que lo estimulan.<br />
Papilas linguales: Son elevaciones del epitelio de la parte dorsal de la lengua que<br />
le dan el aspecto rugoso, además se encuentran también en la faringe, paladar y<br />
epiglotis, en su interior se encuentran los botones gustativos que son de tres tipos:<br />
• Papilas caliciformes: Son las de mayor tamaño, son circulares y se disponen<br />
formando una “V” invertida en la porción posterior de la lengua, se encuentran<br />
en número de 8-12. Contienen abundantes botones gustativos.<br />
• Papilas fungiformes: Son elevaciones parecidas a hongos que se<br />
encuentran en la punta y los lados de la lengua, cada papila posee hasta 5<br />
botones gustativos.<br />
• Papilas filiformes: Tienen forma de aguja, rara vez presentan botones<br />
gustativos. Se localizan en la parte central de la lengua.<br />
Botones gustativos: Son estructuras ovoides que se encuentran en el interior de<br />
las papilas linguales. Cada botón gustativo está formado por tres tipos de células<br />
epiteliales:<br />
a) Células de sostén: Forman una cápsula en cuyo interior existen alrededor de<br />
20 células receptoras del gusto, tienen función tanto de aislamiento como<br />
secretoria, se cree que secretan la sustancia que baña a las<br />
microvellosidades en el poro gustativo.<br />
b) Células basales: Se localizan en la base del botón gustativo, producen<br />
células de sostén.<br />
c) Células gustativas: Constituyen los receptores gustativos. El ápice de cada<br />
célula gustativa está modificado en microvellosidades, las cuales incrementan<br />
la superficie receptora y se proyectan en una abertura, el poro gustativo. Las<br />
microvellosidades entran en contacto con los estímulos gustativos a través del<br />
poro gustativo.<br />
Fisiología del gusto: Las microvellosidades de las células gustativas se ponen en<br />
contacto con la sustancia química disuelta en la saliva, ésta célula genera<br />
impulsos nerviosos los cuales se transmiten a las terminaciones nerviosas. En la<br />
base las células receptoras establecen sinapsis con las dendritas de fibras<br />
nerviosas sensitivas que son los pares craneales VII (facial), IX (glosofaríngeo) y X<br />
(vago). Los impulsos gustativos son transportados por estos pares craneales<br />
desde los botones gustativos al bulbo raquídeo.<br />
Existen 4 sabores básicos o primarios: dulce, salado, ácido y amargo. El sabor<br />
dulce y salado es captado principalmente en la punta de la lengua, el sabor ácido<br />
a los lados y el sabor amargo en la base de la lengua. Cualquier sabor que<br />
percibamos resulta de la combinación de los cuatro sabores primarios. En el ser<br />
humano existen aproximadamente 10000 botones gustativos.<br />
SENSACIONES AUDITIVAS<br />
El oído: Es el órgano responsable no sólo de la audición sino también del<br />
equilibrio, se divide en tres regiones principales:<br />
1. Oído externo: Recoge las ondas sonoras y las conduce hacia el interior del<br />
oído. Está constituido por:<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
• Pabellón auditivo (oreja): Cartílago elástico en forma de trompeta<br />
recubierta por una gruesa capa de piel. Debido a su forma orienta las<br />
ondas sonoras hacia el conducto auditivo externo.<br />
• Conducto auditivo externo: Comprendido entre el pabellón auricular y<br />
el tímpano. Es una estructura, que se aloja en el hueso temporal. Sus<br />
paredes consisten en tejido óseo recubierto por cartílago y a su vez está<br />
cubierto por una capa delgada y muy sensible de piel. Cerca de la<br />
abertura exterior posee pelos delgados y las glándulas ceruminosas, que<br />
secretan el cerumen o “cerilla” del oído. La combinación de los pelos y el<br />
cerumen evita que cuerpos extraños pasen al interior del oído.<br />
2. Oído medio: Llamada también cavidad timpánica o antro timpánico, está<br />
llena de aire y se localiza en el interior del hueso temporal, está recubierta<br />
por epitelio simple plano. Está separado del oído externo por el tímpano, y del<br />
interno por una lámina ósea delgada que incluye dos pequeñas aberturas: la<br />
ventana vestibular (ventana oval) y la ventana coclear (ventana redonda).<br />
El oído medio se comunica con la nasofaringe a través de la trompa de<br />
Eustaquio. El oído medio presenta las siguientes estructuras:<br />
• Membrana timpánica o tímpano: Tiene un diámetro aproximado de 1<br />
cm, las ondas sonoras inciden sobre esta membrana y junto con los<br />
huesecillos auditivos amplían hasta en 90 veces la onda sonora. Esta<br />
situada entre el oído auditivo externo y el oído medio.<br />
• Huesecillos: Son tres en cada oído medio: martillo, yunque y estribo,<br />
que forman una cadena continua. El mango del martillo está adosado a la<br />
cara interna de la membrana timpánica. Su cabeza se articula con el<br />
cuerpo del yunque, que a su vez hace lo propio con el estribo. La base<br />
del estribo encaja en la ventana oval.<br />
• Trompa de Eustaquio: Conducto que comunica el oído medio con la<br />
nasofaringe. Su función es equilibrar la presión de ambos lados de la<br />
membrana timpánica.<br />
3. Oído interno: Conocido también como laberinto, se encuentra en el espesor<br />
del peñasco del hueso temporal. Contiene dos sistemas de conductos o<br />
cavidades:<br />
A. Laberinto óseo: Contiene un líquido llamado perilinfa químicamente similar al<br />
líquido cefalorraquídeo. En el interior de este laberinto se encuentra el laberinto<br />
membranoso. Se divide en tres áreas:<br />
• Los conductos semicirculares óseos, que se abren hacia el vestíbulo en<br />
su región posterior. Cada canal presenta en uno de sus extremos, una<br />
dilatación llamada ampolla, que presentan los receptores para el equilibrio<br />
dinámico.<br />
• El vestíbulo, que es la cavidad central, localizado en la región media de la<br />
cavidad timpánica. Contiene a la ventana oval y ventana redonda, además<br />
los receptores para el equilibrio.<br />
• La cóclea (caracol), es un tubo helicoidal que describe generalmente dos<br />
vueltas y media, se comunica con el vestíbulo en la porción anterior, contiene<br />
los receptores para la audición.<br />
B. Laberinto membranoso: Localizado en el interior del laberinto membranoso,<br />
adaptándose a los contornos de este. Contiene un líquido llamado endolinfa,<br />
químicamente similar al líquido intracelular.<br />
Presenta las siguientes estructuras:<br />
• Utrículo y Sáculo: Constituyen el laberinto membranoso del vestíbulo, El<br />
utrículo es una vesícula que ocupa la parte superior del vestíbulo, y el sáculo<br />
se encuentra por debajo de éste. En sus paredes se encuentran unas<br />
manchas llamadas máculas, que constituyen los receptores del<br />
equilibrio estático.<br />
• Conductos semicirculares membranosos: Salen del utrículo y<br />
están contenidos en los canales semicirculares óseos. Presenta en<br />
uno de sus extremos una dilatación llamada ampolla en cuyo interior<br />
está la cresta ampular o acústica, formado por epitelio neurosensorial<br />
para el equilibrio dinámico.<br />
• Conducto coclear: Formado por el conducto coclear que se<br />
continúa con el sáculo. Se localiza dentro del caracol óseo siguiendo<br />
sus contornos. Aquí se encuentra el órgano de Corti.<br />
Órgano de Corti: Esta localizado sobre la membrana basilar. Está<br />
formado por células de sostén, células pilosas y membrana tectoria.<br />
Las células pilosas son los receptores auditivos que poseen en su<br />
superficie libre, estereocilios. La membrana tectoria es delgada,<br />
flexible y gelatinosa, a ella se encuentran unidos firmemente los<br />
estereocilios. El órgano de Corti se encarga de la audición.<br />
Fisiología de la audición: Las ondas sonoras (vibraciones de moléculas de aire) son<br />
recogidas por el pabellón de la oreja y dirigidas hacia el conducto auditivo externo. Al<br />
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llegar a la membrana timpánica, ésta inicia una vibración que mueve la cadena de<br />
huesecillos del oído medio. De esta forma las vibraciones son amplificadas y transmitidas<br />
hasta la ventana oval, donde el estribo se desplaza adelante y atrás.<br />
A continuación la vibración recorre las cámaras del caracol, y el movimiento de la<br />
endolinfa estimula los receptores del órgano de Corti, los cuales convierten el movimiento<br />
en impulsos eléctricos. El impulso nervioso así originado es transmitido por la rama<br />
coclear del nervio auditivo (VIII par) hasta los centros de la audición, localizados en los<br />
lóbulos temporales de la corteza cerebral.<br />
Fisiología del equilibrio: Los órganos receptores son las máculas localizadas en el<br />
utrículo y sáculo y las cretas ampulares localizadas en las ampollas de los conductos<br />
semicirculares. Existen dos tipos de equilibrio:<br />
a) Equilibrio estático: Consiste en el mantenimiento de la postura del cuerpo (sobre<br />
todo de la cabeza) en relación a la fuerza de la gravedad, los órganos receptores<br />
son las máculas.<br />
b) Equilibrio dinámico: Consiste en el mantenimiento de la posición del cuerpo (sobre<br />
todo la cabeza) en respuesta a movimientos bruscos como rotación, aceleración o<br />
desaceleración. Los órganos receptores son las crestas ampulares.<br />
En conjunto los órganos receptores del equilibrio, reciben el nombre de aparato<br />
vestibular, formado por el sáculo, el utrículo y los conductos semicirculares<br />
membranosos.<br />
SENSACIONES VISUALES<br />
El Globo ocular (ojo): Aunque el globo ocular es denominado a menudo el<br />
órgano de la visión, en realidad, el órgano que efectúa el proceso de la visión es el<br />
cerebro; la función del globo ocular es traducir las vibraciones eletromagnéticas de<br />
la luz (fotorreceptores), en un determinado tipo de impulsos nerviosos que se<br />
transmiten al cerebro a través del nervio óptico (II par).<br />
El globo ocular se ubica en las cavidades orbitarias de la cara. Está protegido por<br />
los párpados y su superficie externa es lubricada por las lágrimas, el movimiento<br />
del globo ocular es gracias a la acción de seis músculos.<br />
Estructura: Se compone de tres túnicas concéntricas, que de afuera hacia<br />
adentro son: túnica fibrosa, túnica vascular y túnica nerviosa, las cuales contienen<br />
y mantienen a los medios refringentes.<br />
• Túnica fibrosa: Es la capa externa del globo ocular, es gruesa y resistente.<br />
Está formada por dos partes, la córnea y la esclerótica.<br />
a) Córnea: Es la “ventana del ojo”, es transparente y avascular, se ubica en<br />
la parte anterior del globo ocular, cubre la sexta parte anterior del ojo, se<br />
une a la esclerótica mediante el limbo. Permite el paso de los rayos<br />
luminosos.<br />
b) Esclerótica: Cubierta de tejido conjuntivo denso, que cubre todo el globo<br />
ocular excepto la zona córnea. La esclerótica da forma al globo ocular, lo<br />
hace más rígido y protege sus partes internas. Su superficie posterior<br />
está atravesada por el agujero óptico que rodea al nervio óptico (II par).<br />
• Túnica vascular: Es la capa media del globo, es una membrana oscura. Está<br />
constituida por tres porciones:<br />
a) El Iris: Es la porción coloreada del glóbulo ocular. Está suspendido entre<br />
la córnea y el cristalino y unido a los procesos ciliares por su borde<br />
externo. Está formado por fibras musculares radiales y circulares. El<br />
agujero central del iris es la pupila, La función principal del iris es regular<br />
la cantidad de luz que penetra en la cavidad posterior del ojo a través de<br />
la pupila.<br />
Cuando la luz es escasa, las fibras nerviosas simpáticas estimulan a los<br />
músculos lisos radiales del iris (dilatadores de la pupila) para que se<br />
contraigan y aumenten el tamaño de la pupila (midriasis).<br />
b) El Cuerpo ciliar: Es la porción anterior de la túnica vascular, la coroides<br />
se convierte en cuerpo ciliar, que es una porción engrosada que está<br />
formada por los procesos ciliares y el músculo ciliar. Los procesos<br />
ciliares son pliegues situados en la superficie interna del cuerpo ciliar,<br />
donde las células epiteliales secretan el humor acuoso. El músculo ciliar<br />
es una banda circular de músculo liso que altera la forma del cristalino<br />
para adaptarlo a la visión lejana o cercana.<br />
c) La coroides: Es muy vascularizada, se sitúa entre la esclerótica y la<br />
retina, limita en su parte anterior con el cuerpo ciliar. Está constituido por<br />
tejido conectivo laxo con abundantes vasos sanguíneos y células<br />
pigmentarias. Se encarga de irrigar a la retina y la esclerótica.<br />
• Túnica nerviosa: Es la retina, capa más interna del globo ocular. La retina es<br />
la única parte del cuerpo donde pueden verse directamente los vasos<br />
sanguíneos, lo que permite su exploración en situaciones patológicas.<br />
Los rayos de luz que llegan al ojo pasan a través de los medios de refracción<br />
(córnea, cristalino, humor acuoso y humor vítreo) antes de alcanzar las<br />
células visuales receptoras (conos y bastones) de la retina los medios de<br />
refracción ayudan a enfocar la imagen sobre la retina.<br />
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La retina es una capa compleja compuesta por epitelio pigmentario (porción<br />
no visual) y una porción nerviosa (porción visual).<br />
o El epitelio pigmentario: Es una capa de células epiteliales que<br />
contienen melanina y que se encuentran entre la coroides y la porción<br />
nerviosa de la retina. El desprendimiento de la retina es en esencia una<br />
separación de esta capa de las demás capas retinianas.<br />
La melanina de la coroides y del epitelio pigmentario absorbe los rayos<br />
luminosos dispersos, lo que impide la reflexión y la diseminación de la luz<br />
dentro del globo ocular, con ello se garantiza que la imagen proyectada<br />
sobre la retina desde la córnea y el cristalino permanezca nítida y clara.<br />
o La porción nerviosa: Está formada por múltiples capas que procesan<br />
ampliamente la información visual antes de transmitir los impulsos<br />
nerviosos hacia el tálamo y de ahí a la corteza visual.<br />
Tres capas distintas de neuronas retinianas están separadas por dos<br />
zonas en la que establecen los contactos sinápticos: las capas sinápticas<br />
interna y externa. Las tres capas de neuronas retinianas denominadas<br />
según el orden en que procesan los impulsos visuales aferentes son:<br />
1. Capa de fotorreceptores: especializados en transformar los rayos<br />
luminosos en potenciales receptores. Los 2 tipos de fotorreceptores<br />
son los bastones y conos llamados así por la forma de sus<br />
segmentos más externos que anidan entre las extensiones<br />
digitiformes de las células del epitelio pigmentario. Cada retina tiene<br />
alrededor de 6 millones de conos y 120 millones de bastones.<br />
a) Bastones: Para la visión en blanco y negro en condiciones de<br />
luz escasa (oscuridad). También nos permiten discriminar entre<br />
distintos grados de luz y sombra y ver las formas y el<br />
movimiento.<br />
En el mecanismo de la visión nocturna los bastones se sensibilizan<br />
gracias a un pigmento, la púrpura visual o rodopsina,<br />
sintetizada en su interior. Para la producción de este pigmento<br />
es necesario la vitamina A y su deficiencia conduce a la ceguera<br />
nocturna. La rodopsina se blanquea por acción de la luz y los<br />
bastones deben reconstituirla en la oscuridad, de ahí que una<br />
persona que entra en una habitación oscura procedente del<br />
exterior con luz de sol, no puede ver hasta que el pigmento no<br />
empieza a formarse.<br />
b) Conos: Proporciona la visión del color y la agudeza visual<br />
(nitidez de la visión), en condiciones de luz intensa, a la luz de la<br />
luna no podemos ver los colores porque sólo funcionan los<br />
bastones.<br />
Los conos se encuentran de forma más densa en la fóvea<br />
central, una pequeña depresión en el centro de la mácula lútea o<br />
retiniana, esta mácula es el centro exacto de la porción posterior<br />
de la retina en el eje visual del ojo.<br />
La fóvea es el área donde la visión es más nítida, debido a su<br />
alta densidad en conos. En la fóvea y la mácula no hay<br />
bastones, cuyo número va aumentando hacia la periferia de la<br />
retina.<br />
2. Capa de células bipolares. Desde los fotorreceptores la información<br />
llega a las células bipolares.<br />
3. Capa de células ganglionares. Que llevan el impulso nervioso en<br />
dirección a la papila óptica y salen del globo ocular formando el<br />
nervio óptico. La papila óptica se conoce también como mancha<br />
ciega ya que carece de conos y bastones.<br />
Medios refringentes:<br />
1. Córnea: Es transparente, la superficie de la cornea es convexa, los cambios<br />
de convexidad afectan la refracción y la claridad de la imagen.<br />
2. Cavidad Anterior. Es el espacio situado por delante del cristalino y se<br />
subdivide en una cámara anterior situada por detrás de la cornea y delante<br />
del iris y una cámara posterior situada por detrás del iris y delante de los<br />
ligamentos suspensorios del cristalino. La cavidad anterior está ocupada por<br />
un líquido acuoso, el humor acuoso, secretado por los procesos ciliares. Tras<br />
su formación, el líquido fluye hacia la cámara posterior y luego pasa a través<br />
de la pupila y alcanza la cámara anterior. El humor acuoso se encarga de la<br />
nutrición del cristalino y córnea, el humor acuoso es sustituido por completo<br />
cada 90 minutos.<br />
3. Cavidad vítrea (cavidad posterior): Se encuentra entre el cristalino y la<br />
retina. Está ocupada por el humor o cuerpo vítreo que está compuesto de un<br />
gel de agua, una malla de fibras de colágeno y ácido hialurónico. El humor<br />
vítreo ayuda a evitar el colapso del globo ocular y sostiene a la retina contra<br />
las porciones internos del globo ocular, el humor vítreo a diferencia del<br />
acuoso no se sustituye continuamente, se forma durante la vida embrionaria y<br />
permanece inalterado desde entonces.<br />
58
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
4. Cristalino: Situado inmediatamente por detrás de la pupila y el iris, es<br />
avascular, está formado por proteínas llamadas cristalinas que se disponen<br />
como las capas de una cebolla.<br />
Normalmente el cristalino es completamente transparente y esta rodeado por<br />
una cápsula clara de tejido conjuntivo y sostenido en su posición por los<br />
ligamentos suspensorios. El cristalino proporciona un enfoque fino de los<br />
rayos luminosos para que la visión sea nítida.<br />
La principal causa de ceguera es la perdida de transparencia del cristalino,<br />
que se oscurecen o se hacen menos transparentes debido a cambios en la<br />
estructura de las proteínas que lo forman. La córnea, el humor vítreo, el<br />
cristalino y el humor acuoso constituyen los medios refractarios a través de los<br />
cuales pasa la luz para llegar a la retina.<br />
Fisiología de la visión: Los rayos luminosos atraviesan la córnea, la cámara<br />
anterior del ojo, el cristalino y la cámara posterior que lo proyectan hacia la retina;<br />
esta contiene los receptores luminosos: conos y bastones.<br />
Las imagines se enfocan de manera invertida en la retina, sin embargo, la razón<br />
por la que no se ve el mundo invertido es que el cerebro aprende en las fases<br />
tempranas de la vida coordinar las imagines visuales con las localizaciones<br />
exactas de los objetos y, de manera automática, voltea las imagines visuales de<br />
arriba hacia abajo.<br />
Los conos son los receptores encargados de la visión de los colores y de la visión<br />
diurna (luz brillante); y los bastones son receptores sensoriales responsables de la<br />
visión nocturna, estos fotorreceptores transforman el estímulo luminoso en<br />
potenciales receptores y pasan la información a las células bipolares, éstas a su<br />
vez se comunican con las células ganglionares que proyectan sus axones al<br />
tálamo. Desde el tálamo, las fibras que transmiten los impulsos nerviosos visuales<br />
se dirigen a la corteza visual primaria, situada en el lóbulo occipital.<br />
Las fibras nerviosas de la capa más interna de la retina forman el nervio óptico,<br />
que conduce los impulsos nerviosos por las cintillas ópticas, el quiasma óptico y<br />
las radiaciones ópticas, hacia el lóbulo occipital del cerebro.<br />
Estructuras protectoras del globo ocular: Diversas estructuras que no forman<br />
parte del globo ocular contribuyen en su protección, tenemos:<br />
• Los párpados: Superior e inferior son pliegues de la piel y tejido glandular<br />
que pueden cerrarse gracias a unos músculos y forman sobre el ojo una<br />
cubierta protectora contra el exceso de luz o una lesión mecánica, cubren los<br />
ojos durante el sueño, dentro de los componentes que forman el párpado, se<br />
encuentra la placa tarsal que es un grueso pliegue de tejido conjuntivo que<br />
da la forma y sostiene al párpado en el interior de cada placa tarsal existe<br />
una fila de glándulas sebáceas llamadas glándulas tarsales, cuya secreción<br />
ayuda a evitar que los párpados se adhieran entre si.<br />
• Las pestañas: Son pelos cortos que crecen en los bordes de los párpados,<br />
ayudan a proteger a los globos oculares de la penetración de cuerpos<br />
extraños, sudor y los rayos solares directos.<br />
• La conjuntiva: Esta situada detrás de los párpados y esta adosada al globo<br />
ocular, es una membrana mucosa protectora fina que se pliega para cubrir la<br />
zona de la esclerótica visible.<br />
• El aparato lagrimal: Es el conjunto de estructuras que producen y secretan<br />
las lágrimas. Las lágrimas son un líquido salino que lubrica la parte delantera<br />
del ojo cuando los párpados están encerrados y limpia su superficie de las<br />
pequeñas partículas de polvo o cualquier otro cuerpo extraño. Además del<br />
líquido salino contiene cierta cantidad de moco y una enzima bactericida, la<br />
lizosima.<br />
En general el parpadeo en el ojo humano es un acto reflejo que se produce<br />
más o menos cada 6 segundos; pero si el polvo alcanza su superficie y no se<br />
elimina por lavado los párpados se cierran con más frecuencia y se produce<br />
mayor cantidad de lágrimas.<br />
• Las cejas: Localizadas sobre los ojos, también tienen una función protectora,<br />
pues absorben o desvían el sudor o la lluvia y evitan que la humedad se<br />
introduzca en ellos.<br />
<strong>TEMA</strong> 11<br />
SIS<strong>TEMA</strong> NERVIOSO<br />
Sistema nervioso humano: Es el conjunto de órganos encargados de relacionar<br />
al individuo con el medio externo y controlar el funcionamiento de órganos<br />
internos. Tiene como función principal la conducción de los impulsos y la<br />
integración de las actividades de las diversas partes del cuerpo; es decir, se<br />
encarga de procesar la información captada y de emitir una determinada<br />
respuesta para que el organismo actúe como una unidad.<br />
59
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
El sistema nervioso, junto con el sistema endocrino, son los sistemas de control de<br />
las funciones y mantenimiento de la homeostasis corporal o conservación del<br />
medio interno.<br />
El sistema nervioso humano presenta la siguiente organización:<br />
1. Sistema nervioso de relación.<br />
2. Sistema nervioso autónomo.<br />
SIS<strong>TEMA</strong> NERVIOSO DE RE<strong>LA</strong>CIÓN<br />
Encargado de recibir y procesar información del medio para luego elaborar y emitir<br />
respuestas. Es voluntario, está constituido por el sistema nervioso central y el<br />
sistema nervioso periférico.<br />
1. Sistema Nervioso Central (SNC):<br />
Está constituido por el encéfalo y la medula espinal.<br />
A. Encéfalo: El encéfalo es el centro donde se registran las sensaciones, se<br />
relacionan unas con otras, se toman decisiones y se ordena la acción,<br />
también es el centro del intelecto, las emociones, la conducta y la<br />
memoria; está comprendido por:<br />
a) Cerebro: Es el órgano más voluminoso, complejo e importante del<br />
sistema nervioso. Ocupa la mayor parte del cráneo y presenta dos<br />
mitades llamados hemisferios cerebrales. Cada hemisferio cerebral<br />
se encuentra dividido por surcos o fisuras en 4 lóbulos, cuyos<br />
nombres están relacionados con los huesos que lo cubren; frontal,<br />
parietal, temporal y occipital.<br />
Su superficie está formada por una capa de sustancia gris que<br />
recibe el nombre de corteza cerebral en la que hay miles de<br />
millones de neuronas. Por debajo de la corteza se encuentra la<br />
corteza blanca formada por axones mielinizados que se extienden<br />
en tres direcciones principales dando lugar a tres tipos de fibras:<br />
• De asociación, conectan dos zonas de la corteza cerebral de<br />
un mismo hemisferio.<br />
• Comisurales, conectan dos zonas de la corteza cerebral; pero<br />
de diferentes hemisferios.<br />
• De proyección, conectan las zonas de la corteza cerebral con<br />
otros centros nerviosos, constituyen las vías ascendentes y<br />
descendentes que conducen los impulsos.<br />
Función:<br />
- Sensitiva: Recibe e interpreta los impulsos sensitivos.<br />
- Motora: Controla el movimiento muscular.<br />
Aparte de estas funciones, el cerebro realiza funciones complejas<br />
como la memoria, el razonamiento, la voluntad, el juicio, las<br />
emociones, los rasgos de la personalidad y la inteligencia.<br />
Cuando por cualquier causa los centros motores de un hemisferio se<br />
lesionan queda paralizada la mitad del cuerpo opuesta al lado<br />
lesionado, ésta parálisis se denomina hemiplejía. Si se lesionan los<br />
dos hemisferios cerebrales cuadriplejía.<br />
b) Diencéfalo: Se localiza en la parte central e inferior del cerebro, está<br />
constituido por los tálamos y el hipotálamo.<br />
• Tálamos: Son dos masas ovoides de sustancia gris localizada a<br />
ambos lados del tercer ventrículo.<br />
Función: Es la estación de relevo para todos los impulsos<br />
sensitivos, excepto los olfatorios.<br />
• Hipotálamo: Estructura nerviosa formada por varios núcleos<br />
que se localizan debajo del tálamo.<br />
Función:<br />
- Controla el sistema endocrino.<br />
- Regula la temperatura corporal.<br />
- Regula la ingesta de alimentos mediante los centros del<br />
hambre y saciedad.<br />
- Regula la ingesta de líquidos mediante el centro de la sed.<br />
- Es uno de los centros de regulación del sueño y vigilia.<br />
- Aquí se encuentran los centros para el placer y el apetito<br />
sexual.<br />
c) Cerebelo: Ocupa la porción inferior y posterior de la cavidad craneana y<br />
presenta una zona central estrecha que recibe el nombre de vermis y los<br />
lóbulos laterales llamados hemisferios cerebelosos. La superficie del<br />
cerebelo llamado corteza cerebelosa está formada por sustancia gris y,<br />
por debajo de ella se encuentran los fascículos de sustancia blanca que se<br />
disponen de forma parecida a las ramas de un árbol (árbol de la vida).<br />
60
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
En la profundidad de la sustancia blanca existen masas de sustancia gris,<br />
los núcleos cerebelosos de donde salen fibras que llevan la información<br />
fuera del cerebelo hacia otras zonas del sistema cerebeloso. El cerebelo<br />
está unido al tronco del encéfalo por tres pares de haces de fibras,<br />
llamados pedúnculos cerebelosos: el inferior con el bulbo raquídeo, el<br />
medio con la protuberancia anular y el superior con el mesencéfalo<br />
(constituido por los lóbulos ópticos).<br />
Función:<br />
- Regula la postura corporal en reposo y durante la marcha (equilibrio).<br />
- Conjuntamente con la corteza cerebral coordina la actividad<br />
muscular.<br />
- A través del cerebelo se realizan movimientos precisos y rápidos.<br />
d) Tronco cerebral: Llamado también tallo cerebral, comunica la<br />
médula espinal con el cerebro y el cerebelo. Está ubicado en la fosa<br />
posterior del cráneo, pasa por el foramen magno del occipital y<br />
termina a nivel del atlas. Comprende tres estructuras:<br />
• Bulbo raquídeo (médula oblonga): Tiene la forma de un cono<br />
truncado, es continuo con la parte superior de la médula espinal.<br />
Función:<br />
- Vía de conducción ascendente (sensitiva) y descendente<br />
(motora).<br />
- Centro de los reflejos vitales: cardiaco, respiratorio y vasoconstrictor.<br />
Por ello las lesiones en la base del cráneo al<br />
afectar el tronco cerebral pueden ser mortales.<br />
- Coordina la deglución, tos, vómitos y estornudo.<br />
- Coordina la regulación de los estados de conciencia y<br />
vigilia.<br />
• Protuberancia anular (puente de Varolio): Es un grueso<br />
paquete de fibras que transportan los impulsos desde un lado<br />
del cerebelo hasta el otro y hasta los principales centros<br />
cerebrales.<br />
Función: Vía de conducción sensitiva y motora.<br />
• Mesencéfalo: Se encuentra entre la protuberancia anular y el<br />
diencéfalo. En su cara anterior presenta los pedúnculos<br />
cerebrales (2 cordones nerviosos) que unen la corteza cerebral<br />
con la médula espinal. En su cara posterior presenta a los<br />
B. Médula espinal:<br />
tubérculos cuadrigéminos (cuatro) que son intermediarios<br />
subcorticales de la visión y audición.<br />
Es un cordón nervioso protegido por la columna vertebral, se extiende<br />
desde la primera vértebra cervical (C1) hasta la 1ra o 2da vértebra lumbar<br />
(L1–L2).<br />
a) Anatomía externa: Presenta cuatro caras (anterior, posterior y dos<br />
laterales), dos surcos que dividen a la médula en mitad derecha y<br />
mitad izquierda y 31 pares de nervios raquídeos o espinales que<br />
emergen a cada lado de la médula espinal.<br />
Presenta un engrosamiento cervical y otro lumbar (que dan origen a<br />
los nervios de las extremidades). La porción terminal la constituye el<br />
cono medular, del cual emerge el Filum terminale. Por otra parte<br />
algunos nervios de la parte inferior constituyen la cola de caballo.<br />
b) Anatomía interna:<br />
Función:<br />
• Sustancia gris: Ocupa la parte central, tiene una disposición<br />
que al corte transversal se asemeja a una letra H. Rodea al<br />
conducto del epéndimo. Presenta: astas anteriores (motoras),<br />
astas posteriores (sensitivas), astas laterales (vegetativas) y la<br />
comisura gris.<br />
• Sustancia blanca: Es periférica, rodea a la sustancia gris. Se<br />
divide en cordones anteriores, laterales y posteriores.<br />
• Vía de conducción: Ascendente (impulsos sensitivos) y descendente<br />
(impulsos motores).<br />
• Centro de actos reflejos:<br />
o Acto reflejo: Respuesta inmediata de un órgano efector (músculo o<br />
glándula), de manera involuntaria ante un estímulo.<br />
o Arco reflejo: Circuito nervioso formado por: Un órgano receptor, Una<br />
neurona aferente o sensitiva, Una neurona intercalar o asociativa, Una<br />
neurona eferente o motora y Un órgano efector.<br />
61
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Cubiertas y protección del Sistema Nervioso Central<br />
La médula espinal y el encéfalo están cubiertas por envolturas continuas<br />
llamadas meninges que presentan las siguientes capas:<br />
a) Duramadre (paquimeninge): Es externa y está constituida por tejido conectivo<br />
denso. Envuelve íntimamente a los órganos. Presenta vasos sanguíneos.<br />
b) Aracnoides (leptomeninge): Es intermedia y está constituida por mesotelio y<br />
tejido conectivo. No tiene vasos sanguíneos. El aracnoides está unida a la<br />
piamadre por una red de trabéculas y entre ambas se ubica el espacio<br />
subaracnoideo, en el cual circula el líquido cefalorraquídeo.<br />
c) Piamadre (leptomeninge): Es interna y está constituida por tejido conectivo. Es<br />
vascularizada, la piamadre envuelve íntimamente a la médula espinal y el<br />
encéfalo.<br />
Liquido cefalorraquídeo (LCR): Es un líquido incoloro que se forma<br />
mayormente en los plexos coroideos de los ventrículos, intervienen también<br />
las células ependimarias del III y IV ventrículo y del conducto ependimario de<br />
la médula espinal. En condiciones normales es cristalino, transparente<br />
incoloro e inodoro. Diariamente se secretan 500 ml. de LCR, por lo que este<br />
se recambia tres veces al día. Está constituido por: glucosa, proteínas, ácido<br />
láctico, úrea, y sales minerales, también contiene algunos linfocitos. Protege<br />
al encéfalo y a la médula espinal.<br />
2. Sistema Nervioso Periférico (SNP):<br />
Es el conjunto de nervios y ganglios que se encuentran fuera del sistema<br />
nervioso central.<br />
• Nervio: Es el conjunto de axones que van a formar un tronco nervioso,<br />
pueden ser: motores o sensitivos y mielinizados o no mielinizados.<br />
• Ganglio: Es aquel en donde se encuentran los cuerpos celulares de las<br />
neuronas sensitivas de la raíz posterior (dorsal).<br />
El sistema periférico se divide en:<br />
A. Nervios espinales: Son 31 pares, se originan en los segmentos de la<br />
médula espinal, donde se conectan mediante dos raíces; una raíz<br />
anterior (motora) y una raíz posterior (sensitiva), por lo que son sensitivos<br />
y motores.<br />
Cada nervio espinal o raquídeo se une en dos puntos distintos a la médula<br />
espinal: tiene una raíz posterior y una raíz anterior. Las raíces posterior y<br />
anterior se unen para formar el nervio raquídeo. Como la raíz posterior<br />
contiene fibras sensitivas y la raíz anterior contiene fibras motoras, un nervio<br />
raquídeo es un nervio mixto al menos en su origen.<br />
Distribución: Se distribuyen en: 8 pares de nervios cervicales, 12 pares de<br />
nervios dorsales, 5 pares de nervios lumbares, 5 pares de nervios sacros, 1<br />
par de nervios coccígeos. Estos nervios salen del conducto raquídeo por los<br />
agujeros de conjunción.<br />
B. Nervios craneales: Son 12 pares, los números romanos indican el orden en<br />
que salen del encéfalo en sentido antero-posterior, los nombres hacen<br />
referencia a su distribución o función. Algunos pares craneales sólo contienen<br />
fibras sensitivas por lo que se les denomina nervios sensitivos, el resto<br />
contienen tanto fibras motores como sensitivas por lo que se denominan<br />
nervios mixtos, aunque algunos de ellos son predominantemente motores.<br />
Par<br />
craneal<br />
Nombre Tipo Función<br />
I Olfatorio Sensitivo Olfato<br />
II Óptico Sensitivo Visión<br />
III<br />
Motor ocular<br />
común<br />
Motor Motilidad del globo ocular<br />
IV<br />
Patético o<br />
troclear<br />
Motor Motilidad del globo ocular<br />
V Trigémino Mixto<br />
1. Rama motora: Masticación.<br />
2. Rama sensitiva: Sensibilidad de la cara.<br />
VI<br />
Motor ocular<br />
externo<br />
Motor Motilidad del globo ocular<br />
VII Facial Mixto<br />
1. Rama motora: Inerva a los<br />
músculos de la expresión facial.<br />
2. Rama sensorial: Gustación<br />
VIII Auditivo Sensitivo<br />
IX Glosofaríngeo Mixto<br />
X<br />
XI<br />
Vago o<br />
neumogástrico<br />
Espinal o<br />
accesorio<br />
Mixto<br />
Motor<br />
1. Rama coclear: Audición.<br />
2. Rama vestibular: Equilibrio.<br />
1. Rama motora: Deglución.<br />
2. Rama sensorial: Gustación<br />
1. Rama motora: Deglución.<br />
2. Rama sensorial: Gustación<br />
1. Rama bulbar: Deglución.<br />
2. Rama espinal: Movimiento del hombro y<br />
cabeza<br />
XII Hipogloso Motor Movimiento de la lengua<br />
62
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
SIS<strong>TEMA</strong> NERVIOSO AUTÓNOMO, VEGETATIVO O INVOLUNTARIO<br />
Ayuda a mantener la homeostasis en el ambiente interno, por ejemplo, regula la<br />
frecuencia de los latidos cardiacos y mantiene la temperatura corporal constante.<br />
Funciona de manera involuntaria; sus efectores son: el músculo liso, músculo<br />
cardiaco y glándulas, a todos ellos se les llama efectores viscerales. Solo está<br />
constituido por neuronas motoras.<br />
Consiste en una cadena de dos neuronas, la primera neurona tiene su cuerpo en<br />
el sistema nervioso central (encéfalo y médula) y se denomina neurona preganglionar.<br />
Esta neurona hace sinapsis con una segunda neurona la postganglionar,<br />
liberando acetilcolina. La neurona post-ganglionar se localiza en el<br />
ganglio periférico y hace sinapsis con la víscera (músculo o glándula)<br />
correspondiente, liberando noradrenalina en el sistema simpático y acetilcolina<br />
en el sistema parasimpático.<br />
El simpático y parasimpático realizan funciones antagónicas en forma equilibrada.<br />
La actividad de un órgano en un momento determinado es el resultado de las dos<br />
influencias opuestas.<br />
• Sistema simpático: Las neuronas pre-ganglionares se localizan a lo largo de<br />
la sustancia gris lateral de la médula, consta de 23 pares de ganglios situados<br />
a ambos lados de la médula desde la región cervical hasta el abdomen. La<br />
longitud de la fibra pre-ganglionar es corta, mientras que la longitud de la fibra<br />
post-ganglionar es larga. Al hacer sinapsis la neurona pre-ganglionar con la<br />
neurona post-ganglionar liberan acetilcolina, mientras que al hacer sinapsis<br />
la neurona post-ganglionar con los órganos efectores libera noradrenalina.<br />
Los efectores generales del sistema simpático son:<br />
o Aceleración del ritmo cardiaco.<br />
o Contracción de las arterias y aumento de la presión arterial.<br />
o Dilatación de los bronquios, la pupila y la vejiga.<br />
o Reducción de la actividad del tubo digestivo.<br />
o Aumento del catabolismo y de la concentración de glucosa en la sangre.<br />
• Sistema parasimpático: Sus neuronas pre-ganglionares se localizan en el<br />
encéfalo y la región pélvica de la médula, son largas, mientras que las<br />
neuronas post-ganglionares son cortas. Al hacer sinapsis la neurona preganglionar<br />
con la neurona post-ganglionar liberan acetilcolina, y este mismo<br />
hacer sinapsis la neurona post-ganglionar con los órganos efectores. Los<br />
ganglios parasimpáticos se encuentran en el mismo órgano o muy cerca de<br />
él, las funciones de este sistema en general son antagónicas a las del sistema<br />
simpático. La estimulación general del parasimpático favorecen las funciones<br />
vegetativas (salivación, vaciamiento del intestino y la vejiga, entre otros).<br />
Fisiología del Sistema Nervioso: La información recibida de los ambientes<br />
interno y externo y las instrucciones llevadas hacia los efectores tales como los<br />
músculos y glándulas son transmitidas en el sistema nervioso en forma de señales<br />
electroquímicas. En las fibras mielínicas, el impulso nervioso salta de un nodo a<br />
otro de la vaina de mielina, acelerándose así la conducción.<br />
Las neuronas transmiten señales a otras neuronas a través de una unión llamada<br />
sinapsis. En la mayoría de las sinapsis, la señal cruza la hendidura sináptica en<br />
forma de una sustancia química, un neurotransmisor, que se une a un receptor<br />
específico en la membrana de la célula postsináptica. El efecto final es un cambio<br />
en el voltaje de la membrana de la célula postsináptica. Una sola neurona puede<br />
recibir señales de muchas sinapsis y a base de la suma de las señales excitadoras<br />
e inhibidoras, se iniciará un potencial de acción en su axón.<br />
<strong>TEMA</strong> 12<br />
SIS<strong>TEMA</strong> ENDOCRINO<br />
Para que un organismo funcione adecuadamente es necesario la colaboración del<br />
sistema nervioso y endocrino, los que se encargan de poner en relación los<br />
diferentes órganos, coordinando o integrando sus funciones, de acuerdo a las<br />
necesidades del organismo.<br />
El sistema endocrino elabora sustancias químicas llamadas hormonas, las que se<br />
vierten directamente a la sangre.<br />
Hormonas: Son sustancias químicas producidas y secretadas por las glándulas<br />
endocrinas que van a regular las funciones de ciertos órganos; pueden presentar<br />
las siguientes estructuras químicas:<br />
1. Proteínas, como la insulina, glucagon, adrenocorticotropica, vasopresina,<br />
somatotropina (hormona del crecimiento) y prolactina.<br />
2. Péptidos, como la hormona antidiurética y la oxitocina.<br />
3. Esteroides, como la progesterona, estrógenos, testosterona, andrógenos,<br />
aldosterona y cortisol.<br />
4. Aminas, como la tiroxina (T4), adrenalina y noradrenalina.<br />
63
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Glándula: Consiste en una o más células especializadas, que secretan diferentes tipos<br />
de sustancias entre ellas hormonas. El tejido u órgano blanco, es el sitio donde actúan las<br />
hormonas.<br />
HORMONAS HUMANAS:<br />
Existe una estrecha relación entre el sistema endocrino y el nervioso; así pues,<br />
influencias nerviosas que llegan al hipotálamo, pueden provocar un aumento o<br />
disminución de la producción de hormonas de la hipófisis (adenohipófisis).<br />
Las glándulas con sus respectivas hormonas son:<br />
1. HIPOFISIS: llamada también pituitaria, consta de tres partes:<br />
A. Lóbulo anterior (adenohipófisis), produce:<br />
a) Somatotropina (hormona del crecimiento), su función es estimular el<br />
crecimiento favoreciendo la síntesis de proteínas; su disminución o<br />
carencia produce enanismo hipofisiario y su exceso el gigantismo; en el<br />
adulto su presencia produce la Acromegalia. El tejido blanco es general.<br />
b) Prolactina (mamotropina), favorece la secreción de leche después del<br />
parto. El tejido blanco son las glándulas mamarias.<br />
c) Gonadotropina o Luteinizante, en la mujer favorece la maduración de los<br />
óvulos y en los hombres favorece la producción de espermatozoides. El<br />
tejido blanco son las gónadas.<br />
d) Tirotropina, estimula la secreción de hormonas tiroideas. El tejido blanco<br />
es la tiroides.<br />
e) Adrenocorticotropina, estimula la secreción de hormonas corticosuprarrenales.<br />
El tejido blanco es la corteza suprarrenal.<br />
B. Lóbulo posterior (neurohipófisis), produce:<br />
a) Antidiurética (vasopresina), favorece la reabsorción de agua a nivel del<br />
túbulo contorneado distal y de los túbulos colectores del riñón. El tejido<br />
blanco es el riñón (túbulos colectores).<br />
b) Oxitocina (pitocina), promueve la contracción del útero durante el parto y<br />
también la glándula mamaria para la salida de leche. El tejido blanco es el<br />
útero y las glándulas mamarias.<br />
2. TIROIDES: produce las siguientes hormonas:<br />
a) Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3), estimulan el metabolismo esencial<br />
para el crecimiento y desarrollo normal del organismo. El tejido blanco es<br />
general.<br />
b) Calcitonina, reduce la concentración sanguínea de calcio, inhibiendo la<br />
degradación ósea por los osteoclastos. El tejido blanco es el hueso.<br />
3. PARATIROIDES, produce:<br />
a) Paratohormona, incrementa la concentración de calcio en la sangre<br />
estimulando la degradación ósea, regula el nivel del fósforo de la<br />
sangre, estimula la reabsorción del calcio, activa la vitamina D. El<br />
tejido blanco es el tubo digestivo, hueso y riñones.<br />
4. PÁNCREAS, produce:<br />
a) Insulina, producida por las células beta de los Islotes de Langerhans,<br />
reduce la concentración de glucosa en la sangre facilitando la captación y<br />
el empleo de ésta por las células; su deficiencia produce la diabetes.<br />
Estimula la glucogénesis, almacenamiento de grasa y la síntesis de<br />
proteínas. El tejido blanco es general.<br />
b) Glucagon, producida por las células alfa de los Islotes de Langerhans, eleva<br />
la glucosa en la sangre estimulando la glucogenólisis, gluco-neogénesis,<br />
moviliza las grasas. El tejido blanco es el hígado y el tejido adiposo.<br />
5. SUPRARRENAL: Está constituída por:<br />
A. La corteza suprarrenal, que produce:<br />
a) Aldosterona (mineralocorticoide), incrementa la reabsorción de<br />
sodio, y la excreción de potasio. El tejido blanco son los túbulos<br />
renales.<br />
b) Cortisol (glucocorticoide), ayuda al organismo a adaptarse al estrés<br />
a largo plazo; favorece la gluconeogénesis, moviliza grasas. El tejido<br />
blanco es general.<br />
c) Sexocorticoides, ayuda a dar las características sexuales secundarias,<br />
especialmente masculinas. El tejido blanco es general.<br />
64
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
B. La médula suprarrenal, produce:<br />
a) Adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina),<br />
incrementan la frecuencia cardiaca, la presión arterial, la glucemia,<br />
incrementa el consumo de oxígeno. La adrenalina tiene efecto rápido<br />
y corto y la noradrenalina efecto lento y largo. El tejido blanco son el<br />
miocardio, vasos sanguíneos, músculo, hígado y tejido adiposo.<br />
6. PINEAL O EPÍFISIS: produce:<br />
a) Melanotonina, controla el inicio de la pubertad. El tejido blanco es general.<br />
7. OVARIOS: producen:<br />
a) Estrógenos (estradiol), permite el desarrollo de los caracteres sexuales<br />
primarios y secundarios femeninos; estimula el crecimiento de las mamas,<br />
de los genitales externos y del útero. El tejido blanco es general.<br />
b) Progesterona, estimula el crecimiento del útero preparándolo para el<br />
embarazo. El tejido blanco es el útero.<br />
8. TESTÍCULOS: producen:<br />
a) Testosterona, permite el desarrollo de los caracteres sexuales primarios y<br />
secundarios masculinos, así también la espermatogénesis y el estirón del<br />
crecimiento en la adolescencia. El tejido blanco es general.<br />
Principales hormonas vegetales:<br />
1. Auxinas (A<strong>LA</strong>): Ácido indol acético, la más típica, común en todos los vegetales, se<br />
sintetiza en las células del meristemo apical del tallo y ramas, se transporta de modo<br />
basipétalo por difusión a través de las células o por el floema en plantas ya<br />
desarrolladas.<br />
Efectos:<br />
• Promueve el alargamiento celular y el crecimiento de raíces.<br />
• Participa en las respuestas trópicas por las plantas: luz, gravedad<br />
• Inhibe el desarrollo de yemas laterales: dominancia apical<br />
• Permite el desarrollo de frutos (frutos sin semilla – crecimiento del ovario)<br />
2. Giberelinas: Se aisló del hongo Gibberella fujikuroi; pero forma parte del<br />
equipo regulador de las plantas superiores, son compuestos muy estables y<br />
se distribuyen por el floema. Se sintetiza en el ápice del tallo y hojas jóvenes.<br />
Efectos:<br />
• Propician la elongación de tallos.<br />
• Estimulan la floración.<br />
• Estimulan el desarrollo de frutos.<br />
3. Citocininas - Citoquininas: Son hormonas cuya acción típica es activar la<br />
división celular y retardar la senescencia (envejecimiento) de órganos. Tiene<br />
poca movilidad cuando se aplica en forma exógena, es decir que sólo actúa<br />
en el lugar que se aplica (zeatina-maíz).<br />
Efectos:<br />
• Estimulan la división y diferenciación celular.<br />
• Estimulan el crecimiento por aumento de número de células.<br />
4. Etileno: Se clasifica como una hormona inhibitoria, única hormona vegetal en<br />
forma de gas, se produce en los frutos maduros, hojas (marchitamiento), y en<br />
los nudos de los tallos.<br />
Efectos:<br />
• Estimula el marchitamiento.<br />
• Estimula la maduración de frutos.<br />
• Estimula la abscisión de hojas.<br />
5. Ácido Abscícico: Hormona inhibitoria, se llama también dormina, se sintetiza<br />
en las hojas y se moviliza por el floema y xilema, trabaja en condiciones de<br />
estrés (condiciones desfavorables).<br />
Efectos:<br />
• Induce el cierre estomático (cuando falta agua).<br />
• Estimula la latencia seminal.<br />
• Estimula la caída de hojas.<br />
Otros reguladores del crecimiento: Además de las hormonas ya citadas, existen<br />
otros muchos compuestos naturales que influyen sobre el crecimiento de las<br />
plantas a muy bajas concentraciones, dentro de las cuales podemos mencionar:<br />
6. Las poltaminas: Son moléculas policatiónicas presentes en la mayoría de los seres<br />
vivos, del Reino tanto animal como vegetal. Las principales poliaminas libres en las<br />
plantas superiores son la diamina putrescina, la triamina espermidina y la tetraamina<br />
espermita. Están implicadas en procesos de morfogénesis, división celular,<br />
65
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
senescencia y estrés. Su actividad parece deberse a su capacidad antioxidante y<br />
estabilizadora de las membranas celulares.<br />
7. El ácido jasmónico: Fue identificado como un componente de los aceites esenciales<br />
de distintas especies, sintetizándose a partir del ácido linoléico. El ácido jasmónico<br />
afecta a diferentes procesos fisiológicos y participa en la transmisión de señales<br />
inducidas por las heridas y los patógenos.<br />
8. Los brasinoesteroides: Son un grupo de polihidroxi-esteroides que se sintetizan en<br />
muy bajas cantidades. Además de promover el crecimiento pueden actuar como<br />
inhibidores del crecimiento radicular, estimular el gravitropismo, inducir la diferenciación<br />
del xilema, retrasar la abscisión de hojas y potenciar la resistencia al estrés.<br />
ESQUELETO<br />
Cráneo 22<br />
Hioides 1<br />
AXIAL<br />
Huesecillos auditivos 6<br />
Columna vertebral 26<br />
Costillas 24<br />
Esternón 1<br />
Cintura escapular y<br />
64<br />
APENDICU<strong>LA</strong>R<br />
Miembros superiores<br />
Cintura pélvica y<br />
62<br />
Miembros inferiores<br />
TOTAL 206<br />
9. Las oligosacarinas: Son carbohidratos complejos que también pueden modular el<br />
crecimiento y el desarrollo de las plantas en bajas concentraciones. Aunque su modo<br />
de acción no se conoce con exactitud, existen evidencias de que pueden alterar la<br />
sensibilidad o el metabolismo de las auxinas. También pueden inducir distintas<br />
respuestas de defensa frente a patógenos; pero parece que están mediadas, en parte,<br />
por los niveles o la sensibilidad al ácido jasmónico.<br />
SIS<strong>TEMA</strong> ÓSEO HUMANO<br />
<strong>TEMA</strong> 13<br />
SIS<strong>TEMA</strong> OSEO Y MUSCU<strong>LA</strong>R<br />
Características:<br />
• Es un sistema de soporte que proporciona rigidez al cuerpo.<br />
• Superficie para anclaje de los músculos.<br />
• Proporciona protección a los vulnerables órganos viscerales.<br />
Esqueleto humano: El esqueleto humano consiste en dos partes principales: el<br />
esqueleto axial que consiste en los huesos que forman la porción erguida o el eje<br />
del cuerpo (cráneo, columna vertebral, costillas y esternón) y, el esqueleto<br />
apendicular, formado por los huesos que se unen al esqueleto axial a través de<br />
las cinturas escapular y pélvica, que contienen a los huesos de las extremidades<br />
superiores e inferiores.<br />
El esqueleto humano tiene 206 huesos distribuidos de la siguiente manera:<br />
1. Esqueleto axial: Forma el eje del cuerpo, comprende:<br />
A. Cráneo: Contiene 22 huesos, descansa sobre el extremo superior de la<br />
columna vertebral, está compuesto por dos grupos de huesos:<br />
• Huesos craneales, forman la cavidad craneal y encierran y protegen<br />
al encéfalo, son en total 8: 1 frontal, 2 parietales, 2 temporales, 1<br />
occipital, 1 esfenoides y 1 etmoides.<br />
• Huesos Faciales, situados en la parte anterior o inferior de la<br />
cabeza, son en total 14: 2 nasales, 2 maxilares, 2 malares, 1<br />
mandíbula, 2 lagrimales, 2 palatinos, 1 vómer y 2 cornetes nasales<br />
inferiores.<br />
Fontanelas: En el nacimiento, entre los huesos craneales se encuentran<br />
espacios ocupados por membranas llamadas fontanelas, que son áreas<br />
que terminan siendo sustituidas por hueso mediante la osificación.<br />
Las fontanelas permiten que el cráneo fetal modifique su tamaño y forma<br />
cuando atraviesa el canal del parto, además, permite el rápido<br />
crecimiento del encéfalo durante la lactancia, un recién nacido puede<br />
tener muchas fontanelas pero la forma y localización de seis de ellas son<br />
muy constantes.<br />
B. Hueso Hioides: Está situado en el cuello, entre la mandíbula y la laringe<br />
no se articula con ningún otro hueso, es impar.<br />
C. Huesillos Auditivos: Están situados en la cavidad del oído medio en el<br />
hueso temporal, son 6: dos martillos, dos yunques y dos estribos, el<br />
estribo es el hueso más pequeño del cuerpo.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
D. Columna Vertebral: Está compuesta por una columna vertical de 33<br />
vértebras separadas por discos intercalares, se distribuyen de la<br />
siguiente forma: 7 vértebras cervicales en la región del cuello, 12<br />
vértebras dorsales en la parte posterior de la cavidad torácica, 5<br />
vértebras lumbares, que sostienen la parte inferior de la espalda, 5<br />
vértebras sacras fusionadas en un hueso llamado sacro y 4 vértebras<br />
coccígeas fusionadas en un hueso llamado cóccix; pero sólo constituye<br />
26 huesos.<br />
E. Costillas: Son huesos planos que a manera de arco se dirigen de la<br />
columna vertebral hacia el esternón.<br />
Existen 24 costillas agrupadas en:<br />
• Costillas verdaderas: 7 pares, se articulan directamente con el<br />
esternón.<br />
• Costillas falsas: tres pares, se articulan indirectamente con el<br />
esternón a través del cartílago costal de la sétima costilla verdadera.<br />
• Costillas flotantes: dos pares que no se articulan con el esternón.<br />
F. Esternón: Es un hueso plano impar, ubicado en la línea media anterior<br />
del tórax. El cuerpo del esternón se articula directa o indirectamente con<br />
las costillas, (primera a la décima).<br />
2. Esqueleto Apendicular: Es el esqueleto que forman las extremidades,<br />
comprende los huesos de las cinturas pectoral o escapular (hombros) y<br />
pélvica (caderas), y de las extremidades superiores e inferiores.<br />
A. Cintura pectoral (escapular): La cintura pectoral une los huesos de las<br />
extremidades superiores al esqueleto axial, está formado por 4 huesos: 2<br />
clavículas y 2 omoplatos o escápulas. La clavícula es el componente<br />
anterior y se articula con el esternón, la escápula se articula con la<br />
clavícula y con el húmero.<br />
• Extremidad superior: Las extremidades superiores están formadas<br />
por 60 huesos distribuidos de la siguiente manera: húmero (brazo)<br />
dos, cúbito dos, radio dos (antebrazo), carpos (muñeca) 16,<br />
metacarpos (palma) 16 y falanges (dedos) 28.<br />
B. Cintura pélvica (cadera): Está formada por los dos huesos de la cadera,<br />
coxales o iliacos, Cada coxal es un hueso que en la infancia tiene tres<br />
componentes: el íleon, el pubis y el isquion, que acaban fusionándose en<br />
uno solo en el adulto.<br />
• Extremidades inferiores: Las extremidades inferiores están<br />
formadas por 60 huesos distribuidos de la siguiente manera: fémur<br />
(muslo) dos, rótula dos, tibia 2 y peroné 2 (pierna), tarso (tobillo) 14,<br />
metatarso (pie) pie, y falanges (dedos) 28.<br />
SIS<strong>TEMA</strong> MUSCU<strong>LA</strong>R<br />
Está formado por los músculos esqueléticos que nos permiten movernos; así<br />
como también por el músculo cardiaco y el músculo liso de los órganos internos.<br />
Estructura de un músculo esquelético:<br />
En un músculo, los haces de fibras musculares no están agrupados al azar, sino<br />
organizados en haces, envueltos por una membrana externa de tejido conectivo,<br />
llamada epimisio. De este parten tabiques muy finos de tejido conectivo, que se<br />
dirigen al interior del músculo, dividiéndolos en fascículos, estos tabiques se<br />
llaman perimisio. Cada fibra muscular, a su vez está rodeada por una capa muy<br />
fina de fibras reticulares, formando el endomisio.<br />
Existe además una capa externa fibrosa, blanquecina que envuelve a todo el<br />
músculo denominada aponeurosis, cuando ésta se rompe se produce las hernias<br />
musculares.<br />
En general la unión de un tendón muscular y un hueso estacionario recibe el<br />
nombre de origen, mientras que la unión de otro tendón del músculo a un hueso<br />
móvil es la inserción. La porción carnosa del músculo entre los tendones de<br />
origen e inserción es el vientre.<br />
El músculo esquelético está conformado por 2 partes:<br />
• Músculo: De color rojo, blando, contráctil, formado por las fibras musculares.<br />
• Tejido conectivo: De color blanco, resistente y no contráctil cuya función<br />
constituye el tendón.<br />
Organización del músculo esquelético: Las fibras musculares se ordenan en<br />
forma paralela en cada fascículo; pero la organización de los fascículos en<br />
relación a los tendones puede seguir varios patrones distintos:<br />
A. Paralela: Los fascículos son paralelos al eje longitudinal del músculo y<br />
terminan en ambos extremos con tendones planos. Ejemplo: Músculo<br />
estilohioideo.<br />
67
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
B. Fusiforme: Los fascículos son casi paralelos al eje longitudinal del músculo y<br />
terminan en ambos extremos como tendones planos; pero el músculo va<br />
disminuyendo hacia los tendones cuyos diámetros son menores que los del<br />
vientre. Ejemplo: Músculo digástrico.<br />
C. Penniforme: Los fascículos son cortos con relación a la longitud del músculo<br />
y el tendón se extiende por casi toda la longitud del músculo. Es de los<br />
siguientes tipos:<br />
a) Unipenniforme: Los fascículos se disponen sólo a un lado del tendón.<br />
Ejemplo: Músculo extensor largo de los dedos.<br />
b) Bipenniforme: Los fascículos se disponen a ambos lados de un tendón<br />
que se encuentra en posición central. Ejemplo: Músculo recto anterior del<br />
muslo.<br />
c) Multipenniforme: Los fascículos procedentes de muchas direcciones se<br />
unen oblicuamente a varios tendones. Ejemplo: Músculo deltoides.<br />
D. Circular: Los fascículos se disponen en un patrón circular y cierran un orificio.<br />
Ejemplo: Músculo orbicular de los labios.<br />
E. Triangular: Los músculos convergen en un tendón central. Ejemplo: Músculo<br />
pectoral mayor.<br />
Tipos de músculos:<br />
1. Por el tamaño: tamaño relativo del muslo:<br />
• Mayor: Glúteo mayor.<br />
• Menor: Glúteo menor.<br />
• Largo: Aductor mediano del muslo.<br />
• Corto: Peroneo lateral corto.<br />
• Serrato: De forma Aserrada.<br />
• Romboideo: De forma de rombo o diamante.<br />
4. Por la dirección de las fibras musculares: Dirección de las fibras<br />
musculares en relación con la línea media del cuerpo.<br />
• Recto: Cuando las fibras corren paralelas a la línea media. Ejemplo:<br />
recto mayor del abdomen.<br />
• Transverso: Cuando las fibras corren perpendiculares a la línea media.<br />
Ejemplo: transverso del abdomen.<br />
• Oblicuo: Cuando las fibras corren en diagonal con respecto a la línea<br />
media. Ejemplo: Oblicuo externo (mayor) del abdomen.<br />
• Por su localización: Estructura cercana al lugar donde se encuentra un<br />
músculo. Ejemplo: Un músculo cercano al hueso frontal, el músculo<br />
frontal.<br />
• Por su origen e inserción: Localizaciones del origen e inserción del<br />
músculo. Ejemplo. El esternocleidomastoideo, se origina en el esternón y<br />
la clavícula y se inserta en la apófisis mastoides del hueso temporal.<br />
5. Por la acción que realizan:<br />
• Flexor: Disminuye el ángulo de la articulación: Bíceps.<br />
• Extensor: Aumenta el ángulo de la articulación: Tríceps braquial.<br />
• Abductor: Separa un hueso de la línea media: Abductor corto del pulgar.<br />
• Aductor: Acerca a un hueso a la línea media: Aductor mediano del muslo.<br />
• Elevador: Produce un movimiento hacia arriba: Angular de la escápula.<br />
• Depresor: Produce un movimiento hacia abajo: Depresor del labio inferior.<br />
• Supinador: Vuelve la palma de la mano hacia arriba o adelante: Supinador corto.<br />
• Pronador: Vuelve la palma de la mano hacia abajo o detrás: Pronador redondo.<br />
• Esfínter: Reduce el tamaño de una abertura: Esfínter externo del ano.<br />
• Tensor: Aumenta la rigidez de una parte del cuerpo: Tensor de la fascia lata.<br />
• Rotador: Mueve un hueso alrededor de su eje longitudinal: Obturador externo<br />
2. Por el número de orígenes: Número de tendones de origen:<br />
• Bíceps: 2 orígenes. Bíceps braquial.<br />
• Tríceps: 3 orígenes. Tríceps braquial.<br />
• Cuadriceps: 4 orígenes. Cuadriceps crural.<br />
3. Por la forma: Forma relativa del muslo<br />
• Deltoides: De forma triangular.<br />
• Trapecio: De forma de cuadrilátero irregular.<br />
<strong>TEMA</strong> 14<br />
SIS<strong>TEMA</strong> REPRODUCTOR<br />
La reproducción es el proceso por el que se producen nuevos individuos de una<br />
especie y se transmite el material genético de generación en generación con la<br />
finalidad de restituir los individuos, es decir, conservar el tamaño de la población.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Tipos de reproducción: Sexual y asexual<br />
• Reproducción Sexual. Cuando los nuevos individuos resultan de la unión de<br />
dos células diferentes llamadas gametos. La reproducción sexual requiere la<br />
participación de dos progenitores; pero este no es siempre el caso, existen<br />
numerosas plantas y animales que se autofecundan, en donde un solo<br />
organismo forma los dos tipos de gametos que se fusionan (hermafroditas).<br />
• Reproducción Asexual. Es aquella donde no hay producción de gametos, un<br />
sólo individuo es el que se divide en dos o más individuos hijos, cada uno de<br />
ellos crece y adquiere las partes del progenitor adulto.<br />
Reproducción en animales<br />
1. Reproducción asexual: Es de los siguientes tipos:<br />
a) Fragmentación: Consiste en que el individuo se divide en trozos y cada uno<br />
reconstituye a todo el organismo, como ejemplos tenemos a la planaria y la<br />
estrella de mar.<br />
b) Gemación. Es una división desigual del organismo. El nuevo organismo surge<br />
como un saliente (yema) del progenitor, desarrolla órganos semejantes a las del<br />
organismo parental y entonces se separa de él, tenemos como ejemplo las<br />
hidras.<br />
c) División binaria: Consiste en que el cuerpo del progenitor se divide por mitosis<br />
en dos partes casi iguales, como ejemplos tenemos los protozoarios.<br />
d) Esporas. Consiste en una serie de divisiones celulares que originan pequeñas<br />
células llamadas esporas, las cuales permanecen temporalmente confinadas<br />
dentro de la membrana celular original o pared celular de la célula progenitora,<br />
como ejemplos tenemos a un esporozoario, el Plasmodium vivax.<br />
2. Reproducción sexual: Formación de un nuevo individuo mediante la fusión<br />
de dos células diferentes (gametos).<br />
El espermatozoide comúnmente es pequeño y móvil cuando fecunda un<br />
óvulo, se forma un huevo o cigote.<br />
El aparato reproductor de los vertebrados está formado por:<br />
A. Gónadas: Que producen los óvulos y espermatozoides.<br />
B. Conductos: Para el transporte de los gametos.<br />
C. Órganos accesorios: Para la transferencia y recepción de los mismos (pene,<br />
vagina, trompas de Falopio y útero).<br />
D. Glándulas accesorias: (exocrinas y endocrinas), que producen las<br />
secreciones necesarias para facilitar y sincronizar el proceso reproductor.<br />
E. Órganos para el almacenamiento: Para antes y después de la inseminación.<br />
Este modelo está más o menos modificado entre los diferentes vertebrados e<br />
incluso puede faltar alguna de estas estructuras.<br />
APARATO REPRODUCTOR HUMANO<br />
1. Aparato Reproductor Masculino. Conjunto de órganos encargados de<br />
producir los gametos masculinos, sintetizar las hormonas sexuales y realizar<br />
la copulación.<br />
Componentes:<br />
A. Testículos (gónadas masculinas): Son órganos donde se encuentran<br />
las células sexuales masculinas (túbulos seminíferos) y las células<br />
intersticiales o de Leydig (producen testosterona). Están localizados en el<br />
escroto o bolsa escrotal. En la etapa fetal se ubican en las paredes<br />
posteriores del abdomen, empiezan a descender hacia la semana 28 del<br />
desarrollo y llegan a localizarse en el escroto en la semana 32. Esta<br />
ubicación les permite estar a una temperatura menor que la corporal (2°C<br />
menos), la cual es óptima para la formación y supervivencia de<br />
espermatozoides. Se denomina criptorquidia cuando los testículos no<br />
logran descender al escroto desde la cavidad abdominal, por lo que el<br />
varón sería estéril.<br />
Estructura interna: Presenta<br />
a) Estroma: Es la cubierta del testículo, está constituido por tejido<br />
conectivo denso, denominado túnica albugínea, ésta envía tabiques<br />
hacia el interior, dividiendo al testículo en compartimientos<br />
piramidales denominados lobulillos testiculares.<br />
b) Parénquima: Está conformado por los lobulillos testiculares. Cada<br />
lobulillo testicular contiene en su interior de dos a tres túbulos<br />
seminíferos. Dispersos entre los túbulos seminíferos hay un espacio<br />
denominado intersticio, en donde se localizan unas células<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
endocrinas denominadas células intersticiales o de Leydig, las<br />
cuales van sintetizar la hormona testosterona.<br />
B. Las vías espermáticas: Son estructuras tubulares cuya función es<br />
transportar los espermatozoides desde el testículo hacia el exterior. Está<br />
constituido por:<br />
a) Túbulos rectos: Nacen en los vértices de los lobulillos testiculares,<br />
son cortos y rectilíneos y comunican los túbulos seminíferos con la<br />
rete testis.<br />
b) Rete testis: Se forma por la desembocadura de los túbulos rectos.<br />
Sus conductos son irregulares y están anastomosados entre sí.<br />
c) Conductos eferentes: Desembocan en el conducto epididimario.<br />
Parten de la red testicular, conducen los espermatozoides.<br />
d) Conducto epididimario: Es el colector común de los conductos<br />
eferentes, se encuentra dentro del epidídimo, los espermatozoides<br />
maduran y adquieren movilidad, así como la capacidad para fertilizar<br />
al óvulo. Es el depósito más importante del esperma, se almacenan<br />
por lo menos durante un mes, después son expulsados o degeneran<br />
y son reabsorbidos.<br />
e) Conducto deferente: Es un tubo que conduce los espermatozoides<br />
desde cada epidídimo hasta la vesícula seminal, la unión del<br />
conducto deferente y la vesícula seminal constituyen el conducto<br />
eyaculador.<br />
f) Conducto eyaculador: Desemboca en la uretra prostática.<br />
g) Uretra: Es un conducto que parte de la vejiga urinaria, atraviesa la<br />
próstata y recorre el interior del pene. En ella desembocan los<br />
conductos eyaculadores. Conduce el semen y la orina al exterior.<br />
C. El pene: Es el órgano copulador masculino, el que deposita los espermatozoides<br />
en las vías genitales femeninas; además de tener la función<br />
de excretar la orina. Tiene forma cilíndrica y está formado por una raíz,<br />
un cuerpo y un glande. El glande está constituido por una expansión del<br />
cuerpo esponjoso, presenta el meato urinario, el cual es cubierto<br />
parcialmente por un pliegue de piel llamado prepucio. El cuerpo del pene<br />
está constituido por tres masas cilíndricas de tejido eréctil: los cuerpos<br />
cavernosos, uno derecho y otro izquierdo que en estado de erección<br />
están llenos de sangre; el cuerpo esponjoso, contiene en toda su<br />
longitud a la uretra y termina en una dilatación llamada el glande o<br />
cabeza del pene.<br />
D. Glándulas anexas:<br />
a) Vesícula seminal: Es una bolsa donde se almacenan los<br />
espermatozoides, y donde se elaboran sustancias que forman parte<br />
del esperma. La naturaleza alcalina de ésta secreción ayuda a<br />
neutralizar la acidez del sistema reproductor femenino (vagina). La<br />
secreción está constituida por fructuosa, vitamina C, fibrinógeno y<br />
prostaglandinas.<br />
b) Próstata: Es una glándula, que se halla situada bajo la parte inferior<br />
de la vejiga, ésta produce una secreción que sirve fundamentalmente<br />
para neutralizar la acidez de la vagina, y contribuir a la motilidad y<br />
viabilidad de los espermatozoides. La secreción prostática contiene<br />
lípidos, enzimas proteolíticas, fosfatasa ácida y ácido cítrico.<br />
c) Glándulas de Cowper: O bulbouretrales, están ubicadas a ambos<br />
lados del inicio de la uretra, tienen por función neutralizar la acidez<br />
uretral. Durante la eyaculación, este líquido viscoso precede a la<br />
liberación del semen.<br />
Semen: Es el líquido que se expulsa a través de la eyaculación. En cada<br />
eyaculación se expulsa entre 2,5 - 5 ml. El promedio de espermatozoides<br />
eyaculados por ml es de 50 – 150 millones. Si el número es inferior a 20<br />
millones el varón tiene predisposición a ser infértil. Su pH está entre 7.2 –<br />
7.7.<br />
El semen está constituido por los espermatozoides y las secreciones de<br />
las vesículas seminales, próstata y glándulas de Cowper. La secreción<br />
prostática proporciona al semen una apariencia lechosa y la secreción de<br />
las vesículas seminales y glándulas de Cowper la da una consistencia<br />
mucosa. El semen proporciona a los espermatozoides nutrientes y es un<br />
medio de transporte adecuado. Neutraliza el medio ácido de la uretra<br />
masculina y fundamentalmente de la vagina. Contiene la enzima<br />
seminalplasmina, que mata ciertas bacterias que se encuentran dentro<br />
del semen y la porción inferior del aparato reproductor de la mujer.<br />
Espermatozoide: Es la célula sexual masculina que está constituido por una<br />
cabeza, cuello y un flagelo. La cabeza consta de un núcleo y en su extremo<br />
frontal un acrosoma (formado por el Golgi), el acrosoma produce enzimas<br />
(hialuronidasa y proteinasa), que ayudan al espermatozoide a penetrar el óvulo,<br />
en el cuello hay mitocondrias que generan ATP para el movimiento del flagelo y<br />
dos centriolos, uno de estos centriolos origina al flagelo encargado de propulsar<br />
al espermatozoide. Diariamente maduran 300 millones de espermatozoides y no<br />
sobreviven más de 48 horas en el aparato reproductor femenino.<br />
70
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
2. Aparato Reproductor Femenino: Es el encargado de formar gametos<br />
femeninos (óvulos), de sintetizar las hormonas sexuales y de realizar la<br />
copulación para preservar la especie.<br />
Componentes:<br />
A. Los ovarios: Son las gónadas femeninas, es decir, los órganos donde se<br />
encuentran y desarrollan las células sexuales femeninas.<br />
B. Trompas de Falopio: Llamados también oviductos, son unos conductos<br />
que van desde los ovarios al útero, recoge el óvulo y, por medio de la<br />
contracción de los músculos de sus paredes contribuye a la progresión<br />
del óvulo hasta el útero. Es el lugar donde se realiza la fecundación.<br />
C. Utero: Es un órgano muscular con forma de pera invertida, que se expande a<br />
medida que progresa el embarazo y se contrae fuertemente en el parto. La pared<br />
del útero está formada por tres capas:<br />
a) Endometrio, que comprende dos capas: el endometrio basal relacionado<br />
con el miometrio y no se desprende durante la mestruación y, el endometrio<br />
funcional que se encuentra sobre el endometrio basal, se desprende durante<br />
la mestruación es una capa mucosa muy rica en vasos sanguíneos que se<br />
prepara cada mes para recibir el huevo fecundado.<br />
b) Miometrio, gruesa capa muscular lisa cuya contracción permite la<br />
expulsión del feto durante el parto.<br />
c) Perimetrio, envoltura serosa que cubre externamente al útero. En el<br />
útero se implanta y desarrolla el nuevo ser.<br />
D. Vagina: El cuello del útero desemboca en la vagina, órgano tubular con<br />
paredes musculares muy elásticas, que se expanden fácilmente al<br />
penetrar en ella el pene del hombre durante el acto sexual y recepcionar<br />
los espermatozoides y, más aún, para permitir el paso del recién nacido<br />
durante el parto y vía para la salida de la mestruación.<br />
E. Vulva: La vagina se abre al exterior en la vulva, que constituye el<br />
conjunto de los órganos genitales externos de la mujer, con las siguientes<br />
partes: monte de venus (es la prominencia de tejido adiposo que se<br />
halla justo arriba del clítoris, en la unión de piernas y torso), labios<br />
mayores y labios menores (son pliegues de la piel que protegen la<br />
entrada al interior del aparato femenino), clítoris (pequeño órgano que<br />
colabora en la sexualidad de la mujer, es una estructura eréctil comparable con el<br />
pene masculino), himen (es un delgado anillo de tejido que algunas veces<br />
bloquea parcialmente la entrada a la vagina), y las glándulas de Bartholin,<br />
situadas detrás de los labios menores, secretan moco ácido.<br />
Ciclo reproductor femenino o ciclo mestrual: Se realiza en un periodo de 28 días<br />
aproximadamente. Son cambios periódicos que experimenta el endometrio funcional<br />
durante la vida fértil de la mujer, comprende cuatro fases:<br />
a) Fase mestrual, dura aproximadamente cuatro días, fase en que se desprende<br />
el endometrio funcional y se expulsa el flujo menstrual constituido por sangre (50<br />
– 150 ml), líquido tisular, moco y células epiteliales. Sucede por la caída brusca<br />
de estrógenos y progesterona, causando constricciones de las arterias espirales<br />
uterinas, dando como consecuencia la muerte celular. La primera menstruación<br />
se denomina menarquia y la última menopausia.<br />
b) Fase proliferativa, dura 9 días aproximadamente. La hormona folículo<br />
estimulante y la hormona luteinizante estimulan la producción de estrógenos de<br />
los folículos ováricos y originan el crecimiento del endometrio. El endometrio<br />
basal sufren mitosis y produce una nueva capa funcional, a la vez que se<br />
desarrollan las glándulas endometriales y las arterias se alargan y se enrollan,<br />
formándose una nueva capa funcional.<br />
c) Fase secretora, dura 14 días aproximadamente, es la etapa del ciclo más<br />
constante, por acción de la progesterona las glándulas endometriales secretan<br />
glandes cantidades de glucógeno que sirven para la nutrición e implantación del<br />
blastocisto (nuevo ser). Estos cambios se dan aproximadamente una semana<br />
después de la ovulación, correspondiendo con el momento de la posible llegada<br />
de un óvulo fecundado.<br />
d) Fase isquémica, dura un día, por disminución brusca de hormonas,<br />
principalmente progesterona, el endometrio pasa por crisis esporádicas cesando<br />
su riego sanguíneo local ocasionando periodos de hipoxia, desencadenando la<br />
exfoliación del endometrio funcional en la fase mestrual siguiente.<br />
Glándulas mamarias: Son túbulos alveolares ramificados que se localizan delante de<br />
los músculos pectorales fijados a ellos por una capa de tejido conjuntivo. Cada<br />
glándula mamaria consta de 15 a 20 lóbulos separados por tejido adiposo (la cantidad<br />
de este determina el tamaño de las mamas). En cada lóbulo existen varios<br />
compartimentos más pequeños llamados lobulillos en el que se encuentran incluidos<br />
racimos de glándulas secretoras de leche que reciben el nombre de alvéolos<br />
dispuestos en forma de racimos de uvas y conducen la leche a una serie de túbulos<br />
secundarios, desde allí la leche pasa a los conductos mamarios, a medida que estos<br />
se aproximan al pezón se expanden formando senos denominados galactóforos<br />
donde puede almacenarse leche. Los senos continúan como conductos galactóforos<br />
71
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
que terminan en una proyección pigmentada, el pezón. Cada conducto galactóforo<br />
conduce leche de uno de los lóbulos al exterior, aunque algunos pueden unirse antes<br />
de llegar a la superficie.<br />
El área de piel pigmentada circular que rodea el pezón recibe el nombre de areola,<br />
que tiene aspecto irregular debido a que contiene glándulas sebáceas modificadas.<br />
Las funciones esenciales de las glándulas mamarias son la síntesis, secreción y<br />
eyección de leche que en conjunto constituyen la lactancia. La producción de leche es<br />
estimulada por la hormona prolactina en gran parte, en menor parte por la progesterona<br />
y estrógeno. La eyección de leche se produce en presencia de oxitocina.<br />
Desarrollo animal<br />
El desarrollo animal describe los progresivos cambios de un individuo desde sus<br />
inicios a la madurez. El desarrollo de los organismos pluricelulares sexuales<br />
generalmente empieza con el huevo fecundado y que se divide por mitosis para<br />
producir el patrón general del organismo y todas las principales células del cuerpo.<br />
Los sucesos claves en el desarrollo animal son los siguientes:<br />
1. Gametogénesis: Es el proceso de la formación de los gametos o células<br />
sexuales, comprende la ovogénesis y la espermatogénesis.<br />
• Ovogénesis: Es la formación de óvulos, consiste en que las células<br />
germinales o formadoras de gametos, mediante mitosis originan las<br />
células ovogonias (2n) y luego a los ovocitos de primer orden; estos<br />
últimos mediante meiosis I forman a los ovocitos de segundo orden y a<br />
un cuerpo polar, luego este ovocito a través de meiosis II forma a la<br />
ovótida y a un cuerpo polar. Esta ovótida al madurar queda<br />
transformada en el óvulo maduro. En el momento del nacimiento, los<br />
folículos primordiales son entre 1 – 2 millones, que degeneran llegando<br />
a 300000 – 400000 en la pubertad, de los cuales maduran<br />
aproximadamente unos 400 durante toda la etapa fértil de la mujer.<br />
• Espermatogénesis: Es la formación de los espermatozoides, desde las<br />
células germinales primordiales (2n), que por mitosis forman las<br />
espermatogonias y luego estas a los espermatocitos de primer orden,<br />
los cuales por meiosis I se transforman en espermatocitos de segundo<br />
orden, los cuales sufren una segunda meiosis II y forman las<br />
espermátidas, quienes sufren un proceso denominado espermiogénesis<br />
o espermateliosis, que es la diferenciación de los espermatozoides.<br />
- Células de Sertoli: Se encuentran en la membrana basal, junto con las<br />
células germinales.<br />
Funciones:<br />
1. Protegen y nutren a las células germinales<br />
2. Fagocitan las células espermatógenas en degeneración<br />
3. Sintetizan la inhibina, la cual regula la secreción de la hormona<br />
foliculoestimulante<br />
4. Regula la liberación de los espermatozoides en la luz del tubo<br />
seminífero.<br />
2. Fecundación: Es la fusión de los gametos masculino y femenino seguida de<br />
la unión de los pronúcleos. La fecundación puede ser de dos tipos:<br />
• Interna: Cuando el espermatozoide y el óvulo se fusionan dentro del<br />
cuerpo de la madre, aquí el macho generalmente deposita las células<br />
espermáticas directamente en el cuerpo de la hembra, lo practican<br />
humanos y la mayoría de los animales terrestres (leones, osos, etc.) y<br />
unos cuantos acuáticos (por ejemplo las ballenas).<br />
• Externa: La fusión se realiza fuera del cuerpo, la presentan la mayoría de<br />
los animales acuáticos (por ejemplo los peces y anfibios).<br />
3. Segmentación o Clivaje: Durante la segmentación, el cigoto se divide<br />
repetidamente para convertir la grande y pesada masa citoplasmática en un<br />
gran número de células manejables, llamadas blastómeros. No hay aumento<br />
de tamaño durante este periodo, solamente subdivisión de la masa.<br />
La segmentación puede ser de dos tipos de acuerdo a la cantidad de vitelo<br />
(nutrientes especialmente proteínas y fosfolípidos) que posee el huevo o<br />
cigote, el cual va a permitir un futuro desarrollo embrionario. El primer tipo es la<br />
segmentación holoblástica lo que significa que todo el huevo se divide, como<br />
ocurre mamíferos, equinodermos, moluscos y anfibios. El segundo tipo es la<br />
segmentación meroblástica o parcial, donde la división se realiza solo en el<br />
blastodisco (pequeño disco de citoplasma situado en el polo animal), como<br />
ocurre en peces, reptiles, aves e insectos.<br />
Blastulación, Es la segmentación modificada por distintos patrones de división<br />
y por las diferentes cantidades de vitelo, produce una masa de células<br />
denominada blástula. En muchos animales éstas células se disponen<br />
alrededor de una cavidad llena de fluido llamado blastocele. En este punto las<br />
células han incrementado su contenido total de ADN, ya que cada uno de los<br />
72
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núcleos de las numerosas células hijas contiene tanto ADN, como el cigote<br />
original.<br />
4. Gastrulación: Durante la gastrulación las células de la superficie de la blástula emigran<br />
hacia el interior del embrión para formar una cavidad denominada arquenterón o tubo<br />
digestivo primitivo. Ahora el embrión posee tres capas embrionarias:<br />
a) El ectodermo, capa externa que da lugar al epitelio de la superficie corporal<br />
(epidermis, pelo, uñas), medula suprarrenal y al sistema nervioso.<br />
b) El endodermo, capa interna que constituye el epitelio del tubo digestivo así como<br />
del respiratorio.<br />
c) El mesodermo, capa embrionaria media que forma la dermis, los sistemas<br />
circulatorio, muscular, reproductor, riñón y gónadas.<br />
5. Neurulación: Se forma el tubo neural, donde el encéfalo, médula espinal y casi todas<br />
las estructuras epiteliales del cuerpo derivan del ectodermo primitivo. Están entre los<br />
primeros órganos que aparecen inmediatamente sobre la notocorda, el ectodermo se<br />
hace grueso para formar la placa neural, los bordes de esta placa sobresalen, se<br />
pliegan y se unen por encima formando un largo conducto, el tubo neural.<br />
6. Organogénesis: El proceso de formación de órganos se denomina organogénesis.<br />
Encéfalo, notocorda y médula espinal son los primeros órganos en desarrollarse en el<br />
embrión temprano de los vertebrados.<br />
7. Crecimiento: Es el aumento de masa resultante de mayor tamaño de las células,<br />
aumento del número de células o ambos fenómenos.<br />
Reproducción en plantas<br />
En las plantas en general hay dos tipos de reproducción, la asexual y la sexual.<br />
1. Reproducción asexual: Consiste en la formación de una nueva planta a<br />
partir de porciones de la planta progenitora, se le conoce también como<br />
apomixis puede ser por fragmentación y por esporas.<br />
A. Fragmentación. Consiste en que de un trozo de la planta o de un órgano<br />
de ella y en condiciones favorables se forma una nueva planta, para ello<br />
las células del trozo se reproducen por mitosis, generalmente se da en<br />
aquellas plantas que mayormente no forman buenas semillas; es de las<br />
siguientes clases:<br />
a) Por estacas: Son trozos de tallos que son plantados en el suelo, por<br />
ejemplo: geranio, clavel, vid, etc.<br />
b) Por estolones: Son tallos laterales que adoptan la forma de ramas<br />
reptantes que crecen sobre el suelo y forman raíces dando lugar a<br />
una nueva planta, por ejemplo: la fresa.<br />
c) Mediante rizomas: Son tallos subterráneos que producen ramas<br />
aéreas y hojas, por ejemplo: lirio, helecho, pasto.<br />
d) Por tubérculos: Son tallos con abundante sustancia de reserva y<br />
numerosas yemas como la papa, los tallos poseen yemas u "ojos",<br />
cada uno de ellos desarrolla una nueva planta.<br />
e) Por acodos: Son ramas no separadas de la planta, que se entierran<br />
solamente en parte, la rama forma raíces adventicias, finalmente se<br />
corta la rama de la planta y tenemos una nueva planta, por ejemplo:<br />
sauce.<br />
B. Por esporas: Son células simples muy livianas, producidas en<br />
estructuras especializadas denominadas esporangios. Las esporas son<br />
cuerpos pequeños resistentes a condiciones desfavorables del medio<br />
ambiente, consta de un núcleo y de una cantidad reducida de citoplasma<br />
rodeada por una envoltura resistente. Fácilmente se transportan por el<br />
viento, los animales y el agua, se encuentran en estado latente, se<br />
comportan como las semillas que en condiciones apropiadas o favorables<br />
de temperatura y humedad, germinan dando origen a un nuevo individuo,<br />
por ejemplo: helechos, musgos, hongos, etc.<br />
2. Reproducción sexual: La presentan las plantas con flores (fanerógamas) y,<br />
algunas sin flores (criptógamas). Usa dos gametos diferentes, el nuevo<br />
individuo es el cigoto resultado de la fertilización. La meiosis y la fertilización<br />
en las plantas, la dividen en dos generaciones:<br />
• La generación gametofítica: Forma los gametos gracias a mecanismos<br />
como la meiosis, los gametos son haploides (n cromosomas) y,<br />
• La generación esporofítica: El esporofito es la planta misma y se inicia<br />
con el cigoto 2n, quien mediante mitosis sucesivas construye una nueva<br />
planta. Todas las células de esta generación llevan 2n cromosomas.<br />
Órganos sexuales<br />
Las flores contienen los órganos sexuales de las plantas que son los<br />
estambres y el pistilo, la mayoría de flores contienen siempre los dos órganos<br />
por lo que son hermafroditas.<br />
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A. El estambre, es el órgano sexual masculino, cada estambre esta<br />
formado por un filamento y la antera, el conjunto de estambres<br />
constituyen el androceo.<br />
B. El pistilo, conocido también como hoja carpelar es el órgano sexual<br />
femenino de la planta. El pistilo consta de un ovario que contiene a los<br />
óvulos, el estilo que es un tubo que está por encima del ovario y el<br />
estigma en la parte superior del estilo que captura y retiene al grano de<br />
polen. El conjunto de pistilos constituyen el gineceo.<br />
Los estambres y el pistilo se encuentran rodeados por un conjunto de<br />
envolturas generalmente de colores llamada cáliz (conjunto de sépalos) o<br />
corola (conjunto de pétalos), los dos en conjunto conforman el perianto que<br />
sirve para proteger a las partes reproductivas.<br />
Una flor que contiene los 4 verticilos (estambres, pistilos, corola y cáliz) se<br />
llama completa, si falta uno de ellos es incompleta. Una flor que contiene<br />
tanto estambres como pistilo se llama perfecta, si falta uno de ellos la flor es<br />
imperfecta o unisexual, y puede ser estaminada si es masculina o pistilada si<br />
es femenina.<br />
Cuando una misma planta presenta flores estaminadas y flores pistiladas es<br />
monoica y, cuando presentan las flores estaminadas en una planta y las<br />
flores pistiladas en otra planta son dioicas.<br />
Las flores pueden estar solitarias en la planta o agruparse constituyendo las<br />
inflorescencias.<br />
Fertilización en las plantas<br />
a) Formación del gametofito femenino: Los óvulos nacen en la placenta,<br />
región donde se han fusionado entre si los márgenes de un simple<br />
carpelo o bien de varios carpelos. Cada óvulo (en Angiospermas) está<br />
formado por la nucela o parte central rodeada por uno o dos tegumentos<br />
y va unido a la placenta por un filamento o funículo; en el extremo libre<br />
del óvulo queda una abertura que deja el tegumento o los tegumentos<br />
llamado micropilo. A la región donde establecen conexión los<br />
tegumentos con el funículo se le denomina chalaza.<br />
Una célula de la nucela, a nivel de la zona del micropilo se diferencia<br />
para dar lugar a la célula madre de la macrospora o célula<br />
espermatógena (2n), esta sufre meiosis dando lugar a 4 macrosporas<br />
(n), de las cuales tres degeneran y la restante da origen al saco<br />
embrionario o gametofito femenino, que luego sufre tres divisiones<br />
mitóticas sucesivas de las que resultan 8 núcleos; posteriormente se<br />
forman las paredes celulares quedando únicamente 7 células: tres<br />
antípodas (en el extremo del saco embrionario próximo a la chalaza),<br />
dos sinérgidas y la oósfera u ovocélula (situadas éstas tres en el<br />
extremo próximo al micropilo) y la gran célula que resta en cuyo centro se<br />
encuentran los dos núcleos polares que se pueden fundir para formar<br />
un núcleo diploide o bien esperar la fecundación para unirse ambos con<br />
un núcleo espermático.<br />
b) Formación del gametofito masculino: Una vez formadas las células<br />
madres de las microsporas (2n) en la antera, cada una de ellas sufre<br />
una división meiótica y termina constituyéndose una tétrada de<br />
microsporas (n), que se transforman en granos de polen que es el<br />
gametofito masculino. La conversión de una microspora en grano de<br />
polen se realiza mediante la división mitótica del núcleo de la microspora.<br />
Cuando el grano de polen alcanza un estigma de un gineceo adecuado,<br />
tiene lugar la germinación del tubo polínico que emerge del grano de<br />
polen por el surco o colpo atravesando el estilo se dirige hacia un óvulo<br />
maduro.<br />
El núcleo (n) se divide mitóticamente para formar dos células: la célula<br />
vegetativa y la célula generativa, esta última se divide para dar lugar a<br />
dos gametos masculinos o células espermáticas, de tal manera que el<br />
gametofito masculino maduro tiene tres células: la célula vegetativa y los<br />
dos gametos masculinos.<br />
Cuando el tubo polínico penetra en el óvulo (generalmente por el<br />
micropilo), la célula vegetativa degenera.<br />
Posteriormente se rompe el extremo del tubo polínico y los dos gametos<br />
masculinos son liberados en el interior del saco embrionario, donde se<br />
realiza la fecundación. Uno de los gametos masculinos se funde con la<br />
oósfera constituyendo un cigote diploide que se desarrollará y formará el<br />
embrión de la planta.<br />
El otro gameto masculino se fusiona con el núcleo diploide de la célula<br />
polar, resultando un núcleo triploide, llamado núcleo del endospermo o<br />
albúmen (tejido nutricio). A este proceso se le llama doble fecundación.<br />
El óvulo fecundado se desarrolla y luego forma la semilla.<br />
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<strong>TEMA</strong> 15<br />
GENÉTICA<br />
Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los mecanismos de la<br />
herencia, las leyes por las que se rigen y las variaciones que ocurren en la<br />
transmisión de los caracteres hereditarios.<br />
Conceptos básicos:<br />
1. Gen: Porción de ADN que, de acuerdo a la secuencia de bases nitrogenadas,<br />
contiene la información precisa para la síntesis molecular de una proteína<br />
específica, la cual es a su vez responsable directa de un carácter. Por tanto<br />
un carácter (color de ojos, forma de la nariz, tono de voz, etc.) es el resultado<br />
de la expresión de un gen o un conjunto de genes. Normalmente los genes se<br />
representan con letra mayúscula para el gen dominante (A) y con letra<br />
minúscula para el gen recesivo (a).<br />
2. Alelo: Es cada una de las alternativas que puede tener un gen de un carácter.<br />
Por ejemplo el gen que regula el color de la semilla del guisante, presenta dos<br />
alelos, uno que determina el color vede y el otro que determina el color<br />
amarillo. Se considera alelo dominante cuando se expresa o manifiesta y<br />
alelo recesivo cuando no se expresa, quedando solapado por la expresión<br />
del alelo dominante y sólo se expresa en estado homocigote.<br />
3. Genotipo: Conjunto de todos los genes que posee un individuo. El genotipo<br />
no es observable; pero se puede deducir a partir del fenotipo las<br />
características genéticas del ser vivo.<br />
4. Genoma: Es el conjunto de los genes propios de una especie, ejemplo: el<br />
genoma del perro (Canis familiaris), del gato (Felis catus), etc.<br />
5. Fenotipo: Son las características observables de un organismo producidas<br />
por la interacción del genotipo con el ambiente. El fenotipo es lo que se ve, lo<br />
que se mide, se analiza físicamente.<br />
6. Locus: Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma (el plural<br />
es loci).<br />
7. Homocigote: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma<br />
homólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo AA, aa.<br />
8. Heterocigote: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma<br />
homólogo un alelo distinto, por ejemplo Aa.<br />
9. Dominancia: Es cuando el gen de uno de los progenitores enmascara la<br />
expresión del gen del otro progenitor. Es el alelo cuyo fenotipo se manifiesta<br />
en estado heterocigote.<br />
10. Recesividad: Es el gen oculto que no se manifiesta quedando solapado por<br />
la expresión del alelo dominante y sólo se expresa en estado recesivo<br />
Leyes de la herencia de Mendel<br />
Gregorio Mendel (1822 - 1884), de origen Austríaco, hizo cruces con guisantes<br />
(Pisum sativum) y producto de su análisis cuantitativo sentó las bases de la<br />
genética clásica.<br />
Leyes de Mendel<br />
1. Primera ley de Mendel: También llamada ley de la uniformidad de los<br />
híbridos de la primera generación (F1), y dice que cuando se cruzan dos<br />
variedades de individuos de raza pura ambos (homocigotos) para un<br />
determinado carácter, todos los híbridos de la primera generación son iguales.<br />
Experimento: Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad<br />
pura de guisantes que producían semillas amarillas y con una variedad que<br />
producía semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas,<br />
obtenía siempre plantas con semillas amarillas.<br />
Carácter: Color de semilla: Amarilla (A)<br />
Verde (a)<br />
Progenitores: Amarillo x Verde<br />
Gametos: AA x aa (homocigotes)<br />
a a<br />
A Aa Aa<br />
A Aa Aa<br />
Primera generación F1: 100% semillas amarillas<br />
Interpretación del experimento: El polen de la planta progenitora aporta a la<br />
descendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta<br />
progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos,<br />
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solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo<br />
(a) permanece oculto.<br />
2. Segunda ley de Mendel: Llamada también ley de la separación o disyunción<br />
de los alelos.<br />
Experimento: Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primera<br />
generación (F1) del experimento anterior y las polinizó entre sí. Del cruce<br />
obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción de 3 amarillas y 1 verde.<br />
Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillas<br />
parecía haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a<br />
manifestarse en esta segunda generación.<br />
Gametos Aa x Aa (heterocigotes)<br />
A a<br />
A AA Aa<br />
a Aa aa<br />
Segunda generación F2: 75% semillas amarillas 25% semillas verdes<br />
Interpretación del experimento: Los dos alelos distintos para el color de la<br />
semilla, presentes en los individuos de la primera generación filial, no se han<br />
mezclado ni han desaparecido, simplemente ocurría que se manifestaba sólo<br />
uno de los dos. Cuando el individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, forme<br />
los gametos, se separan los alelos, de tal forma que en cada gameto sólo<br />
habrá uno de los alelos y así puede explicarse los resultados obtenidos.<br />
En la primera generación (F1) todas las semillas son amarillas, en la segunda<br />
generación (F2) la proporción es de 3:1 (3 amarillas y 1 verde), es decir, 75%<br />
amarillas y 25% verdes.<br />
El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para el<br />
color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo<br />
para el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquél<br />
que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto.<br />
3. Tercera ley de Mendel: Conocida también como ley de la herencia<br />
independiente de caracteres. Hace referencia al caso de que se contemplen<br />
dos caracteres distintos. Cada uno de ellos se transmite siguiendo las leyes<br />
anteriores con independencia de la presencia del otro carácter.<br />
Experimento: Mendel cruzó plantas de guisantes de semilla amarilla y lisa<br />
con plantas de semilla verde y rugosa (homocigóticas ambas para los dos<br />
caracteres).<br />
Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y lisas,<br />
cumpliéndose así la primera ley para cada uno de los caracteres<br />
considerados, y revelándonos también que los alelos dominantes para esos<br />
caracteres son los que determinan el color amarillo y la forma lisa.<br />
Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihíbridos (AaBb). Estas<br />
plantas de la F1 se cruzan entre sí, teniendo en cuenta los gametos que<br />
formarán cada una de las plantas.<br />
Se puede apreciar que los alelos de los distintos genes se transmiten con<br />
independencia unos de otros, ya que en la segunda generación filial F2<br />
aparecen guisantes amarillos rugosos y otros son verdes y lisos,<br />
combinaciones que no se habían dado ni en la generación parental (P) ni en<br />
la filial primera (F1).<br />
Así mismo, los resultados obtenidos para cada uno de los caracteres<br />
considerados por separado, responden a la segunda ley.<br />
1er carácter: Color semilla (amarillo – verde).<br />
2do carácter: Cubierta semilla (lisa – rugosa); los resultados de su cruce<br />
genético son:<br />
Progenitores: AALL x aall<br />
Gameto<br />
Primera generación F1:<br />
AL x al<br />
AL<br />
al<br />
AaLl<br />
Fenotipo: 100% semillas amarillo – lisas. Genotipo<br />
Para la segunda cruza se combinan los gametos entre sí.<br />
Progenitores AaLl x AaLl<br />
AaLl<br />
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Gametos:<br />
AL Al aL al<br />
AL AALL AALl AaLL AaLl<br />
Al AALl AAll AaLl Aall<br />
aL AaLL AaLl aaLL aaLl<br />
al AaLl Aall aaLl aall<br />
2. Telómero: Son los extremos de los cromosomas, se encargan de darle<br />
estabilidad al cromosoma.<br />
3. Constricción secundaria: Son estrechamientos cromosómicos constantes en<br />
posición y tamaño; en el se encuentra el organizador nucleonar, llamado así porque en<br />
esa zona cromosómica se reorganiza el nucleolo durante la telofase.<br />
4. Satélite: Son cuerpos redondeados unidos al resto del cromosoma por un delgado<br />
filamento y sólo se encuentran en algunos cromosomas.<br />
Segunda generación F2: Fenotípicamente tenemos:<br />
Siendo la proporción: 9:3:3:1<br />
9 amarillos – lisos<br />
3 amarillos - rugosos<br />
3 verdes - lisos<br />
1 verde - rugoso<br />
Interpretación del experimento: Los resultados de los experimentos de la<br />
tercera ley refuerzan el concepto de que los genes son independientes entre<br />
sí, que no se mezclan ni desaparecen generación tras generación. Para esta<br />
interpretación fue providencial la elección de los caracteres, pues estos<br />
resultados no se cumplen siempre, sino solamente en el caso de que los dos<br />
caracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran en<br />
distintos cromosomas.<br />
Cromosomas: Son estructuras de tipo filamentoso constituidas por proteínas y<br />
ADN (material portador de la información genética).<br />
El número de cromosomas es un carácter específico y distintivo de cada una de<br />
las especies, es lo que se conoce como número cromosómico. En la especie<br />
humana cada célula posee 46 cromosomas.<br />
Estructura de un cromosoma:<br />
1. Centrómero: Es la constricción primaria del cromosoma. Las estructuras más<br />
importantes de esta zona son los cinetocoros, cuerpos compuestos por<br />
tubulina. Sirven como zonas de fijación del cromosoma a las fibras del huso<br />
acromático y permiten la segregación del mismo durante la división celular y<br />
mantienen asociadas las dos cromátidas.<br />
5. Cromátide: Es una de las subunidades longitudinales llamadas cromátides hermanas,<br />
que se separan de la otra en la anafase de la mitósis y la anafase II de la meiosis, y<br />
que están unidas por el centrómero, cada cromátide tiene una doble hélice de ADN,<br />
un cromosoma tiene dos cromátides por lo tanto un cromosoma tiene la<br />
misma información por duplicado y es longitudinalmente doble.<br />
Tipos de cromosomas: Los cromosomas son de las siguientes formas:<br />
1. Según la posición relativa del centrómero:<br />
a) Metacéntricos, si el centrómero se encuentra en la parte media y los<br />
brazos son iguales.<br />
b) Submetacéntricos, cuando el centrómero está desplazado hacia uno de<br />
los extremos del cromosoma. Los brazos son ligeramente desiguales.<br />
c) Acrocéntricos, Si el centrómero se posiciona cerca de uno de los<br />
extremos del cromosoma, dando lugar a que uno de los brazos sea<br />
mucho más corto que el otro.<br />
d) Telocéntrico, Cuando el centrómero se encuentra en posición terminal<br />
del cromosoma, la cual nos presenta un cromosoma bastoniforme de<br />
modo que este aparenta tener un solo brazo.<br />
2. Según la información que contienen son:<br />
a) Autosómicos: 22 pares.<br />
b) Sexuales: 1 par.<br />
Anormalidades cromosómicas:<br />
A. En cromosomas sexuales: Entre los principales tenemos:<br />
77
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
a) Síndrome de Turner: Causado por la presencia de un solo cromosoma X (XO),<br />
las mujeres que padecen éste síndrome son estériles, prácticamente no tienen<br />
ovarios y presentan un desarrollo limitado de las características sexuales<br />
secundarias. Otros rasgos son estatura pequeña, cuello alado, manos poco<br />
desarrolladas y pezones muy separados. Habitualmente no existe retraso mental.<br />
b) Síndrome de la super hembra: Se caracteriza por presentar al menos tres<br />
cromosomas X (XXX). Estas mujeres presentan órganos genitales poco<br />
desarrollados, fertilidad limitada y habitualmente padecen retraso mental.<br />
c) Síndrome de Klinefelter: Se debe a una trisomía XXY. Estos individuos<br />
son varones estériles. Presentan testículos no desarrollados, poco vello<br />
corporal y aumento de tamaño de las mamas, tienen retraso mental.<br />
B. En cromosomas autosómicos:<br />
a) Síndrome de Down: Es un trastorno causado por un error en la división<br />
celular denominado no disyunción. En este trastorno, los cromosomas<br />
homólogos no se separan durante la división de reducción de la meiosis,<br />
como consecuencia, un cromosoma extra pasa a una de las células hijas<br />
(gametos). Los individuos que padecen este trastorno tienen 47<br />
cromosomas en lugar de 46 normales (un cromosoma 21 extra), por lo<br />
que también se le conoce como trisomía del par 21. El síndrome de Down<br />
se caracteriza por retraso mental, retraso del desarrollo físico (estatura<br />
pequeña y dedos cortos), estructuras faciales características (lengua<br />
grande, perfil plano, cráneo ancho, ojos oblicuos y cabeza redonda) y<br />
malformaciones del corazón, las orejas, las manos y los pies, rara vez<br />
llega a la madurez sexual<br />
Mutaciones: Son alteraciones, modificaciones o cambios que sufren los genes o<br />
los cromosomas, determinando la modificación de un rasgo hereditario. Una<br />
mutación puede ser de extensión variable, desde el cambio de un único nucleótido<br />
o de un segmento más o menos largo de cadena hasta las alteraciones de todo un<br />
brazo de un cromosoma. Existen tres tipos de mutaciones:<br />
A. Génica: Es el cambio en un segmento muy pequeño de ADN; por lo general<br />
se considera que implica un solo nucleótido o un par de nucleótidos.<br />
B. Cromosómica: Son modificaciones de la estructura de los cromosomas y son<br />
de los siguientes tipos:<br />
a) Delección: Es la perdida de un segmento cromosómico, cuando las<br />
delecciones están en heterocigosis producen efectos fenotípicos<br />
marcados, por ejemplo la delección del brazo largo del cromosoma X, las<br />
personas afectadas son las mujeres que padecen el síndrome de Turner.<br />
En homocigosis suelen ser letales.<br />
b) Duplicación: Consiste en la repetición de un fragmento del cromosoma<br />
proporcionando nuevo material genético que puede servir como base de<br />
posteriores cambios evolutivos, por ejemplo tenemos la duplicación de un<br />
segmento en el cromosoma X de Drosphila, cuyo efecto fenotípico es la<br />
reducción de omatidios en el ojo.<br />
c) Inversión: Ocurre cuando un segmento cromosómico gira 180° respecto al resto<br />
del cromosoma, las inversiones son supresoras de la recombinación en la<br />
meiosis.<br />
d) Traslocación: Son intercambios de segmentos entre cromosomas homólogos.<br />
Ejemplo en los humanos la traslocación entre los cromosomas 2 y 4 produce<br />
infertilidad femenina.<br />
C. Genómica:<br />
a) Aneuploidia: Cuando un organismo gana o pierde uno o más cromosomas, pero<br />
no una dotación completa. Comprende:<br />
• Monosomía: Es la perdida de un único cromosoma. Ejemplo el Síndrome de<br />
Turner.<br />
• Trisomía: Es la ganancia de un cromosoma en un genoma diploide. Ejemplo<br />
el Síndrome de Down.<br />
b) Euploidia: Es el aumento o disminución del juego básico de cromosomas.<br />
• Haploidía: Individuos con un juego básico de cromosomas. Ejemplo en las<br />
abejas, el zángano es haploide.<br />
• Triploidía: Individuos con un juego adicional a su juego básico de<br />
cromosomas. Ejemplo la remolacha azucarera.<br />
• Tetraploide: Individuos con dos juegos adicionales a su juego básico<br />
de cromosomas: Por ejemplo la papa.<br />
• Poliploidia: Individuos con más de tres juegos adicionales a su<br />
juego de cromosomas. Se da generalmente en los vegetales.<br />
Cariotipo: Es la representación gráfica de todos los cromosomas de un individuo<br />
en cuanto al número, tamaño y forma.<br />
78
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Determinación del sexo: En la especie humana los genes que determinan la<br />
sexualidad se reúnen en unos cromosomas determinados que se llaman<br />
cromosomas sexual X, que es femenino y cromosoma sexual Y que es masculino.<br />
En mamíferos, incluido el hombre el macho determina el sexo.<br />
XX: femenino ( Homogamético)<br />
XY: masculino (Heterogamético)<br />
La determinación sexual queda marcada en el momento de la fecundación y viene<br />
fijada por el tipo de gametos que se unen. Las mujeres sólo producirán un tipo de<br />
óvulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual “X”, mientras que los varones<br />
formaran dos tipos de espermatozoides, el 50% portadores de un cromosoma “X”<br />
y el 50% portadores de un cromosoma “Y”.<br />
Al ser la fecundación producto del azar, un óvulo puede unirse a cualquiera de los<br />
dos tipos de espermatozoides que se han producido, por lo que la mitad de los<br />
casos forman hembras y en otro 50% se forman machos.<br />
Herencia ligada al sexo: Los cromosomas sexuales, están compuestos por un<br />
segmento homólogo donde se localizan genes que regulan los mismos<br />
caracteres y otro segmento diferencial, en éste último se encuentran tanto los<br />
genes exclusivos del X, los caracteres ginándricos, como los del cromosoma Y,<br />
caracteres holándricos. Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento<br />
diferencial del cromosoma X, como el daltonismo, hemofilia, ictiosis están ligados<br />
al sexo.<br />
• Daltonismo: Es la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente<br />
el color verde del rojo. Este carácter es regulado por un gen<br />
recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma “X”.<br />
Sexo Genotipo Fenotipo<br />
X D X D Normal<br />
Femenino X D X d Normal portadora<br />
X d X d Daltónica<br />
Masculino X D Y Normal<br />
X d Y Daltónico<br />
• Hemofilia: Es el estado patológico caracterizado por la no coagulación de la<br />
sangre. Se debe a una anomalía en la síntesis de trombina (ausencia del<br />
factor VIII de coagulación). Al igual que el daltonismo se trata de un carácter<br />
recesivo y afecta fundamentalmente a los varones, ya que las posibles<br />
mujeres hemofílicas no llegan a nacer, pues esta combinación homocigótica<br />
recesiva es letal en el estado embrionario.<br />
Sexo Genotipo Fenotipo<br />
X H X H Normal<br />
Femenino X H X h Normal portadora<br />
X h X h Hemofílica<br />
Masculino X H Y Normal<br />
X h Y Hemofílico<br />
Otros ejemplos son la miopía; la ictiosis, raquitismo, sindactilia, rinitis, etc.<br />
Herencia influida por el sexo: Algunos genes situados en los autosomas, o en<br />
las zonas homólogas de los cromosomas sexuales, se expresan de manera<br />
distinta según se presenten en los machos o en las hembras. Generalmente este<br />
distinto comportamiento se debe a la acción de las hormonas sexuales<br />
masculinas.<br />
Como ejemplo, podemos citar en los hombres la calvicie, un mechón de pelo<br />
blanco, y la longitud del dedo índice. Si llamamos “A” al gen pelo de normal y<br />
“a” al gen de la calvicie. El gen “a” es dominante en hombres y recesivo en<br />
mujeres. Según esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo.<br />
Genotipo Hombres Mujeres<br />
AA Normal Normal<br />
Aa Calvo Normal<br />
Aa Calvo Calva<br />
Las características dominantes y recesivas no siempre son tan claras como las<br />
estudiadas por Mendel, algunas parecen mezclarse, como en los siguientes casos<br />
Dominancia incompleta o herencia intermedia: Son aquellos caracteres donde<br />
ninguno de los alelos domina totalmente al otro; razón por la cual los híbridos<br />
presentan un fenotipo intermedio.<br />
La F1 fenotípicamente muestra en todos sus individuos el carácter intermedio. La<br />
F2 genotípica y fenotípicamente es: 1:2:1<br />
Esto se presenta por ejemplo en la planta “maravilla del Perú”, que presenta flores,<br />
rojas y blancas. Al cruzar éstas resulta un color intermedio, flores rosadas.<br />
79
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
PADRES:<br />
Rojas x Blancas<br />
RR x BB<br />
Gametos R R<br />
B BR BR<br />
B BR BR<br />
F1: 100 % Rosadas Genótipo: BR<br />
PADRES: Rosada x Rosada<br />
BR x BR<br />
Gametos B R<br />
B BB BR<br />
R BR RR<br />
F2: Fenotipo: 1 Roja, 2 Rosadas, 1 Blanca<br />
Genotipo: 1RR, 2BR, 1BB<br />
Codominancia: Es cuando los alelos pueden interactuar de una manera<br />
codominante, es decir, en la que los heterocigotos no expresan un genotipo<br />
intermedio, si no que ambos se expresan.<br />
Alelos múltiples: Cuando existen tres o más alelos involucrados en la herencia<br />
de un carácter determinado, cada uno de los alelos produce un fenotipo distinto.<br />
Ejemplo: grupos sanguíneos, color de ojos de la mosca de la fruta, color de la piel,<br />
talla, huellas dactilares.<br />
Por ejemplo en el grupo sanguíneo, en este sistema tenemos 3 alelos: I A<br />
(Dominante), I B (Dominante) y I O (Recesivo). El sistema tiene dos antígenos<br />
(aglutinógenos) y dos anticuerpos (aglutininas)<br />
Grupo sanguíneo<br />
A<br />
B<br />
AB<br />
O<br />
Genotipos posibles<br />
I A I A ;I A I O<br />
I B I B ; I B I O<br />
I A I B ( codominancia)<br />
Genoma humano: Es el conjunto de material genético propio de la especie<br />
humana. Los cromosomas contienen aproximadamente 80 000 - 100 000 genes,<br />
I O I O<br />
los que están formados por 3 billones de pares de bases. La información<br />
contenida en los genes ha sido decodificada y permite a la ciencia conocer<br />
mediante test genéticos que enfermedades podrá sufrir una persona en su vida.<br />
También con ese conocimiento se podrían tratar enfermedades hasta ahora<br />
incurables. Pero el conocimiento del código del genoma humano abre las puertas<br />
para nuevos conflictos ético-morales, por ejemplo: seleccionar los niños que van a<br />
nacer, o clonar seres que por su perfección atentaría contra la diversidad biológica<br />
y reinstalaría entre otras la cultura de una raza superior, dejando marginados a los<br />
demás.<br />
Desde el punto de vista no científico, el mapa del genoma humano es una<br />
herramienta genética que permite estudiar la evolución del hombre y que cambiará<br />
drásticamente la medicina actual tal como la conocemos. Será un cambio de<br />
paradigma y permitirá el tratamiento de enfermedades hasta ahora sin cura.<br />
Herencia extracromosomica: En diversos experimentos ha quedado demostrado<br />
que la transmisión de la información genética es a través de genes y cromosomas<br />
nucleares. Sin embargo recientes investigaciones indicaron que algunos<br />
elementos extranucleares o citoplásmicos podían actuar como agentes de<br />
transmisión hereditaria. A la unidad extracromosómica portadora de herencia más<br />
pequeña se le denomina plasmagen y al conjunto de plasmagenes de una célula<br />
se le da el nombre de plasmón.<br />
El citoplasma de las células eucariotas posee organelos que tiene ADN como son<br />
las mitocondrias y los cloroplastos; mientras que en la mayoría de células<br />
procariotas como las bacterias poseen plásmidos.<br />
• Plásmidos: Son elementos extracromosómicos con capacidad de replicación<br />
autónoma, son moléculas de ADN de cadena doble más grande que el ADN<br />
de mitocondrias y cloroplastos. La inmensa mayoría son circulares cerrados y<br />
superenrrollados (aunque en Borrelia y algunos Actinomycetos existen plásmidos<br />
lineares). Algunos plásmidos poseen además la capacidad de integrarse reversiblemente<br />
en el cromosoma bacteriano en esta situación se replican junto<br />
con el cromosoma (bajo el control de este) y reciben el nombre de episomas.<br />
• Mitocondria: Es un organelo que posee ADN, por lo tanto porta información<br />
genética la cual le permite replicarse a partir de una mitocondria preexistente.<br />
• Cloroplasto: Posee ADN por lo tanto porta información genética y se puede<br />
replicar de un cloroplasto preexistente.<br />
Efecto ambiental de la expresión genética: Un gen no determina un fenotipo<br />
actuando aisladamente, sino en relación con el ambiente y con otros genes del<br />
mismo individuo, es decir, la variación de las características biológicas que<br />
observamos en los organismos vivos es una variación fenotípica que en parte es<br />
80
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
heredable debido a los genes y en parte no es heredable puesto que se debe a la<br />
interacción de los genotipos con el medio ambiente<br />
<strong>TEMA</strong> 16<br />
<strong>LA</strong> ECOLOGÍA<br />
Es el estudio de las relaciones de los seres vivos con su medio ambiente (suelo,<br />
luz, temperatura, nutrientes, etc.).<br />
Conceptos básicos de ecología<br />
1. Hábitat: Es el ambiente natural o lugar donde vive un organismo, una<br />
población o una especie. Ejemplo: la corteza de un árbol, una playa arenosa,<br />
una laguna, etc.<br />
2. Ambiente: Conjunto de factores físicos (abióticos) y biológicos (bióticos) que<br />
ejercen influencia sobre un determinado organismo.<br />
3. Nicho ecológico: Es el papel o la función que desempeña un organismo en<br />
el ecosistema, comprende todos los aspectos de su existencia (bióticos y<br />
abióticos) que le permiten sobrevivir, permanecer saludables y reproducirse.<br />
4. Individuo: En los ecosistemas se encuentran distintos organismos. Cada uno<br />
de ellos es capaz de realizar todas las funciones vitales: nutrición,<br />
reproducción y relaciones con el ambiente y con otros seres vivos. Cada<br />
organismo representa un individuo, un Paramecium, un pino, un ser humano,<br />
cada uno de éstos son individuos.<br />
5. Especie: Junto a cada individuo viven otros con características en común, en<br />
cuanto a su forma, funciones y comportamiento. Esos organismos pertenecen<br />
a la misma especie. Una especie es un conjunto de individuos que poseen<br />
ciertas características semejantes. Los individuos de la misma especie<br />
pueden reproducirse y tener hijos, que a su vez podrían dejar descendencia.<br />
6. Bioma: Región terrestre grande relativamente bien delimitada, caracterizada<br />
por el clima, suelo, vegetación y fauna similares sin importar su localización<br />
en el planeta. Ejemplo: las sabanas, los desiertos, etc.<br />
Subdivisiones de la ecología<br />
1. Autoecología: Estudia las relaciones entre un solo tipo de organismo (o de<br />
especies aisladas) y con el medio en que vive.<br />
2. Sinecología: Estudia las relaciones entre diversas especies pertenecientes a<br />
un mismo grupo y con el medio en que viven (ecosistema).<br />
3. Ecología de poblaciones o dinámica de poblaciones: Estudia las causas y<br />
modificaciones de la abundancia de especies en un medio dado.<br />
4. Ecología aplicada; Representa la tendencia moderna de protección a la<br />
naturaleza y el equilibrio de ésta en el medio ambiente humano rural y urbano.<br />
5. Ecología de sistemas: Hace uso de los modelos matemáticos y de la<br />
computadora para lograr la comprensión de la compleja problemática<br />
ecológica.<br />
Población: Es un grupo de individuos de la misma especie, que ocupan un área<br />
determinada y que procrean entre si. La población presenta diversas propiedades<br />
que son medidas estadísticas no aplicables a los individuos y son las siguientes:<br />
A. Densidad: Es el número de individuos de la misma especie por unidad de<br />
área o volumen, por ejemplo cinco leones por hectárea.<br />
B. Tasa de natalidad: Es el número de individuos que nacen en una unidad de<br />
tiempo.<br />
C. Tasa de mortalidad: Es el número de individuos que mueren por unidad de<br />
tiempo.<br />
D. Tasa de migración: Es el número de individuos que se incorporan a la<br />
población (reclutamiento) por unidad de tiempo (inmigración) o el número de<br />
individuos que abandonan la población por unidad de tiempo (emigración).<br />
E. Distribución por edad: Referido al número de individuos por edad,<br />
comprende la etapa pre-reproductiva, reproductiva y post-reproductiva.<br />
F. Dispersión: Es la forma como los individuos se distribuyen en su hábitat.<br />
Es de los siguientes tipos:<br />
a) Al azar o aleatoria: Ocurre cuando los individuos se distribuyen<br />
independientemente de la posición de otros individuos en la población.<br />
81
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
No es común en la naturaleza. Ejemplo: las larvas del gorgojo contenidas<br />
en un recipiente con harina.<br />
b) Conglomerado o grupos: Suele ser el resultado de atracciones mutuas<br />
entre los individuos de la población. Ejemplo: el ser humano.<br />
c) Uniforme: Es causada por interacciones negativas o antagónicas entre<br />
los individuos de una población. Ejemplo: una colonia de anidación de<br />
aves marinas.<br />
G. Potencial biótico: Es la rapidez máxima con que una población puede<br />
aumentar en condiciones ideales. Existen dos tipos de crecimiento:<br />
a) Exponencial: La presentan los microorganismos, lo hacen por cortos<br />
periodos de tiempo. Ejemplo: las bacterias.<br />
b) Logarítmico: La presentan organismos más grandes como las ballenas,<br />
osos, ser humano entre otros. Tienen potenciales bióticos menores.<br />
Independientemente del organismo que se considere y siempre que la<br />
población crezca a su potencial biótico, al graficar el tamaño poblacional<br />
en función del tiempo, la forma de la curva es la misma. La única variable<br />
es el tiempo; es decir una población de elefantes puede requerir más<br />
tiempo que una población bacteriana para alcanzar cierto tamaño, pero<br />
ambas poblaciones invariablemente aumentaran de manera exponencial<br />
en condiciones ideales.<br />
H. Adaptabilidad: Es la respuesta morfológica y fisiológica del individuo frente al<br />
medio ambiente.<br />
Asociaciones interespecíficas: Es la interacción entre dos especies o<br />
poblaciones. Los principales tipos de asociación son:<br />
1. Mutualismo: Es una relación simbiótica en la cual ambas poblaciones se<br />
benefician, y es obligatoria, por ejemplo los líquenes.<br />
2. Comensalismo: Cuando una población se beneficia y la otra no se ve<br />
afectada, por ejemplo la rémora y el tiburón.<br />
3. Parasitismo: Cuando una población se beneficia y la otra es afectada, por<br />
ejemplo, la pulga y el perro. Parásito-huésped.<br />
4. Competencia: Generalmente una población se beneficia y la otra es<br />
afectada. Una población elimina a la otra; en el proceso ambas sufren. Como<br />
por ejemplo la lucha entre dos leones por hacerse de la manada.<br />
5. Depredación: Cuando una población se beneficia y la otra es afectada, existe<br />
presa y predador, por ejemplo, el león es el predador y el antílope la presa.<br />
6. Amensalismo: Relación en la que una de las poblaciones es inhibida y la otra<br />
no es afectada, por ejemplo, en el bosque cuando los grandes árboles van<br />
alcanzando su pleno desarrollo y produciendo un techo más denso de ramas<br />
y hojas, las plantas del piso reciben cada vez menos luz solar, por lo que su<br />
crecimiento, reproducción y supervivencia se inhibe, a estas plantas se<br />
denomina amensales mientras que los árboles no resultan afectados.<br />
7. Protocooperación: Ambas poblaciones se benefician pero no son<br />
dependientes una de la otra, cada una es capaz de sobrevivir aisladamente<br />
pero la interacción aumenta las posibilidades de supervivencia entre ambos,<br />
por ejemplo el cangrejo hermitaño con las anémonas de mar.<br />
Comunidad: Es un conjunto de organismos de diferentes especies que<br />
interactúan entre si, y viven en el mismo lugar.<br />
Las comunidades son de dos clases:<br />
A. Comunidades mayores: Son aquellas formadas por varias poblaciones que<br />
se relacionan entre si y que en general dependen de un solo factor que es la<br />
luz, por ejemplo la selva amazónica.<br />
B. Comunidades menores: Son aquellas formadas por pocas poblaciones, que<br />
se desarrollan entre si, y que en general no dependen de un solo factor, sino<br />
de varios, como luz, precipitación, temperatura, etc., por ejemplo un charco de<br />
agua.<br />
Ecosistema: Es la unidad funcional básica de la ecología en donde se integran una serie<br />
de poblaciones que actúan entre sí con el medio ambiente abiótico, los ecosistemas son<br />
terrestres y acuáticos. El ecosistema presenta los siguientes componentes:<br />
A. El componente abiótico: Son los factores ambientales no biológicos, tales como el<br />
agua, la temperatura, el viento, el suelo, etc.<br />
B. El componente biótico: Integrado por los productores (autótrofos), consumidores<br />
(heterótrofos) y desintegradores (hongos y bacterias).<br />
Energía: Cadenas y redes alimenticias: En la naturaleza son raras las cadenas<br />
alimenticias (son simples, dado que pocos organismos comen un solo tipo de otros<br />
organismos), un modelo más realistas para el flujo de energía son las redes<br />
alimenticias, como un complejo de cadenas alimenticias interconectadas en un<br />
ecosistema.<br />
82
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
Hay tres clases de eslabones en la cadena alimenticia:<br />
A. Productores: Conformado por plantas, algas y bacterias, son las que inician<br />
la cadena.<br />
B. Consumidores: Conformado por fitófagos o herbívoros, carnívoros y<br />
omnívoros. Pueden ser de primer, segundo, tercer o cuarto orden, los de<br />
primer orden se alimentan directamente de los productores.<br />
C. Desintegradores: Conformado por bacterias y hongos quienes degradan las<br />
moléculas orgánicas presentes en los restos y desechos orgánicos de todos<br />
los miembros de la cadena alimenticia.<br />
Productividad: Es la cantidad de energía convertida en compuestos orgánicos en<br />
un tiempo dado. Puede ser:<br />
A. Productividad primaria: Es el incremento de la biomasa de los organismos<br />
fotosintéticos. Comprende:<br />
a) Productividad primaria bruta: Es la cantidad total de fotosíntesis<br />
(incluye la energía que se fija y que posteriormente se emplea para la<br />
actividad fotosintética (respiración), y la producción de nuevos tejidos.<br />
b) Productividad primaria neta: Es la diferencia entre la producción<br />
primaria bruta y la biomasa consumida en la respiración. Representa la<br />
tasa a la cual la materia orgánica se incorpora realmente en tejidos<br />
vegetales para producir crecimiento.<br />
PN = PB – R<br />
B. La productividad secundaria: Es la velocidad de almacenamiento de<br />
energía en los niveles de los consumidores y de los desintegradores.<br />
CONTAMINACIÓN Y SANEAMIENTO AMBIENTAL<br />
Contaminación: Es cualquier alteración de las condiciones normales del medio<br />
ambiente, que perjudicará o perjudica la vida, la salud y el bienestar humano, la<br />
flora y la fauna. Las causas pueden ser naturales (alteración de las condiciones<br />
normales del medio) y antropogénicas (contaminación producida por la actividad<br />
humana).<br />
Tipos de contaminación: Conforme a la naturaleza del contaminante, se pueden<br />
distinguir tres tipos de contaminación:<br />
A. Contaminación biológica: Es el tipo de contaminación que requiere que un<br />
organismo se encuentre en un substrato al que no pertenece o en uno al que si<br />
pertenece; pero en concentraciones que exceden a las naturales. Ejemplo: bacterias,<br />
virus, protozoarios, hongos, vegetales y otros parásitos.<br />
B. Contaminación física: Se debe a la presencia en un substrato dado de formas de<br />
energía que exceden a los niveles basales. Ejemplo: La contaminación térmica, la<br />
contaminación por ruido y la contaminación radiactiva.<br />
C. Contaminación química: Es aquella en la cual se requiere de la acumulación de una<br />
sustancia química definida en un substrato dado en concentraciones que excedan el<br />
nivel basal, esta sustancia puede ser natural o sintética. Ejemplo: hidrocarburos,<br />
metales, plaguicidas, etc.<br />
Saneamiento ambiental: Abarca aspectos relativos al tratamiento y control de la<br />
contaminación, y a la prevención, es decir evitar que se produzca la contaminación.<br />
1. Tratamiento de aguas servidas domesticas: Es el conjunto de sistemas o procesos<br />
empleados para devolver al agua unos niveles de calidad, previamente determinados.<br />
Consta de:<br />
A. Tratamiento Primario: Mediante un proceso físico o físico-químico que incluya la<br />
sedimentación de sólidos en suspensión u otros procesos en los que la DBO<br />
(demanda bioquímica de oxígeno) de las aguas residuales que entren se<br />
reduzcan por lo menos en un 20% del vertido y el total reduzca por lo menos en<br />
un 50%. El tratamiento primario está dirigido a la eliminación de la mayor parte de<br />
materiales sólidos del agua. En esta fase se utiliza una serie de procesos físicos:<br />
a) Cribado, para la separación de grandes objetos flotantes en el agua.<br />
b) Desarenado o eliminación de partículas diversos (arena, tierra, guijarros,<br />
etc.).<br />
c) Desengrasado o eliminación de una serie de sustancias como aceites y<br />
grasas generalmente que debido a su menor densidad flotan en el vertido.<br />
El tratamiento primario finaliza con la adición de cloro, cuya finalidad es la<br />
destrucción de las bacterias patógenas presentes.<br />
B. Tratamiento Secundario: Consiste en la eliminación de la mayor parte de la<br />
materia orgánica presente en el efluente procedente del tratamiento primario,<br />
para ello se emplean procesos biológicos en los cuales se reproducen<br />
fenómenos de autodepuración natural de las aguas. Se emplean cultivos de<br />
bacterias aeróbicas que consumen la materia orgánica. Los tratamientos<br />
biológicos más empleados son:<br />
83
_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
a) Bolsas de esterilización.<br />
b) Lagunas aireadas o de oxidación.<br />
c) Lodos activados con bacterias, protozoos y levaduras.<br />
C. Tratamiento Terciario: La mayor parte de los procesos de depuración de aguas<br />
residuales urbanas finalizan con un tratamiento secundario, mediante el cual se<br />
obtiene un efluente con una DBO bastante reducida.<br />
Sin embargo existe un tercer grupo de procesos que constituyen lo que<br />
se denomina tratamiento terciario y que están encaminados a la<br />
supresión de casi todos los contaminantes disueltos y suspendidos que<br />
quedan tras el tratamiento secundario, para ello se emplean varios<br />
procedimientos:<br />
a) Coagulación seguida de filtración para la eliminación de los sólidos<br />
en suspensión.<br />
b) Adsorción sobre partículas de carbón activo.<br />
c) Oxidación química con ozono o agua oxigenada para la eliminación<br />
de sustancias orgánicas disueltas.<br />
d) Precipitación del fósforo en forma de fosfatos.<br />
e) Procesos de nitrificación–desnitrificación para la eliminación de<br />
compuestos nitrogenados.<br />
f) Electrodiálisis y osmosis inversa para la eliminación de iones<br />
inorgánicos, etc.<br />
2. Tratamiento de residuos sólidos:<br />
Son los residuos comúnmente conocidos como “basuras” o lo que le llaman<br />
“residuos municipales”, los que se producen en grandes cantidades y su<br />
disposición final involucra el uso del suelo.<br />
Están formados por el conjunto de desechos en estado sólido generados en<br />
zonas urbanas, los residuos sólidos urbanos proceden generalmente de la<br />
recogida domiciliaria, correspondiendo a los ayuntamientos, la gestión de los<br />
mismos (recogida, transporte y tratamiento o eliminación).<br />
La composición de los residuos sólidos urbanos varía en función de una serie<br />
de parámetros, tales como: hábitos de consumo, nivel de renta, tamaño de la<br />
población, época del año, situación geográfica, etc. A efectos de su<br />
caracterización y gestión se pueden establecer tres fracciones dentro de los<br />
residuos sólidos urbanos:<br />
A. Fracción Fermentable: Aquí se incluyen todos los restos de carácter orgánico.<br />
B. Fracción Combustible: Constituida por aquellos materiales capaces de arder<br />
(papel, cartón, plásticos, maderas, textiles, etc.).<br />
C. Fracción Inerte: Constituida por vidrios, metales, tierra, etc.<br />
Tratamiento: Los residuos sólidos urbanos en razón de que involucran al suelo de<br />
modo especial, se pueden tratar en las siguientes etapas:<br />
a) La etapa de recuperación, que permite el aprovechamiento de los residuos<br />
sólidos urbanos en la elaboración de compost (actúa como abono, aporta<br />
elementos nutritivos y mejora las características físicas, químicas y biológicas del<br />
suelo).<br />
b) La fase de eliminación, en la cual se emplean vertederos que permiten la<br />
deposición de los residuos sobre el terreno.<br />
3. Tratamiento de la contaminación atmosférica: La contaminación atmosférica se<br />
define como la presencia en el aire de materia o formas de energía que implican<br />
riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza.<br />
La contaminación atmosférica proviene fundamentalmente de la contaminación<br />
industrial por combustión y las principales causas son la generación de electricidad y el<br />
automovilismo. También hay otras sustancias tóxicas que contaminan la atmósfera<br />
como el plomo y el mercurio. Es importante que los habitantes de las grandes<br />
ciudades tomen conciencia de que el ambiente ecológico es una necesidad primaria.<br />
Existen diversos modos de evitar la contaminación del aire a saber:<br />
A. Uso de combustibles adecuados para la calefacción doméstica e industrial.<br />
B. Usar chimeneas con tirajes o filtros en condiciones de cumplir sus funciones.<br />
C. Mantener los vehículos motorizados en buenas condiciones.<br />
D. No quemar hojas o basuras, etc.<br />
Control: El control consiste en:<br />
a) Minimización de las emisiones tanto de fuentes puntuales (industriales), como<br />
móviles (transporte o flujo vehicular).<br />
b) Empleo de equipos, tanto para evaluación, como filtros para el control de<br />
partículas sólidas y gaseosas.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
<strong>TEMA</strong> 17<br />
ENERGIA Y CICLOS BIOGEOQUIMICOS<br />
2. Pozo de intercambio o de ciclo: Es el compartimiento pequeño y de mayor<br />
actividad. Es biótico.<br />
Tipos de ciclos biogeoquímicos:<br />
ENERGÍA<br />
Desde el punto de vista energético, la Tierra es un sistema abierto. Para que la<br />
vida pueda existir, la Tierra debe recibir constantemente la energía proveniente del<br />
sol y producir salidas de energía calorífica que pasan al espacio exterior. La<br />
energía solar mantiene todos los procesos vitales del ecosistema Tierra.<br />
Energía: Capacidad para producir trabajo.<br />
Todos los procesos energéticos se controlan por dos leyes generales de la<br />
termodinámica, las cuales indican las relaciones entre las diferentes formas de<br />
energía.<br />
1ra. Ley de la Termodinámica: O también llamada de la conservación de la<br />
energía. Establece que “la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”,<br />
esto es, que la cantidad total de energía, en todas sus formas, permanece<br />
constante. Ejemplo: conversión de la energía del movimiento del agua en energía<br />
eléctrica.<br />
2da. Ley de la Termodinámica: O también llamada de la entropía. Establece que<br />
“siempre que la energía se transforma, tiende a pasar de una forma más<br />
organizada y concentrada a otra menos organizada y más dispersa”. La<br />
implicación ecológica de la segunda ley de la termodinámica, consiste en que<br />
nunca es muy eficaz la transferencia de energía de un lugar a otro. En cada<br />
transferencia, parte de la energía se torna tan desorganizada, o dispersa, que deja<br />
de ser útil. Ejemplo: cuando se convierte la energía del movimiento del agua en<br />
energía eléctrica hay una proporción de energía que se pierde en forma de calor.<br />
LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: Son aquellos en los que los nutrientes,<br />
sustancias químicas esenciales para la vida, son ciclados en todos los<br />
ecosistemas. Es decir los diversos nutrientes se mueven del medio ambiente a los<br />
seres vivos y de estos nuevamente al medio ambiente. Estos ciclos son dirigidos<br />
directa o indirectamente, por la energía del sol y por la gravedad.<br />
Todo ciclo consta de dos compartimientos:<br />
1. Pozo depósito: Es el compartimiento grande, de movimiento lento y, generalmente<br />
no biótico.<br />
1. Tipo gaseoso: Cuando el pozo depósito es la atmósfera e hidrósfera. Ejemplo: el ciclo<br />
del O 2, CO 2, N 2,H 2O.<br />
2. Tipo sedimentario: Cuando el pozo depósito es la corteza de la tierra. Ejemplo: el<br />
ciclo del P y S.<br />
A. CICLO DEL AGUA<br />
Uno de los principales ciclos de la tierra es el ciclo hidrológico, el movimiento del agua<br />
es constante y sus rutas posibles son la evaporación y la transpiración. Se mueve<br />
desde la atmósfera hasta la tierra, a los mares y luego, nuevamente, a la atmósfera.<br />
La ruta principal del agua es desde la superficie de la tierra a la atmósfera, esto se<br />
realiza bajo dos mecanismos:<br />
El primero de ellos es la radiación solar, que determina la evaporación del agua, la cual<br />
se eleva a la atmósfera como vapor de agua. El principal depósito del agua es el<br />
océano donde se realiza la mayor parte de la evaporación y en menor proporción<br />
sobre las aguas continentales.<br />
El otro mecanismo es el de la transpiración, sabemos que la mayor parte de tejido vivo<br />
se compone de agua, el agua almacenada en los tejidos vegetales se difunde a través<br />
de sus membranas y entra en la atmósfera como vapor de agua. Cuando el aire que<br />
conduce el vapor se enfría, este se condensa en agua liquida, formando las nubes si la<br />
condensación continua, existe una saturación lo cual determinan las precipitaciones.<br />
B. CICLO DEL CARBONO<br />
El carbono es el elemento básico de los carbohidratos, grasas, proteínas, ácidos<br />
nucleicos (ADN y ARN) y otros compuestos orgánicos, necesarios para la vida. El<br />
ciclo del carbono se basa en el gas dióxido de carbono, que constituye solo el 0.03%<br />
en volumen de la tropósfera, y también está disuelto en el agua.<br />
El ciclo del Carbono atraviesa diversas etapas en la naturaleza, desde la fotosíntesis<br />
en las plantas con la transformación de CO 2 y el H 2O en la elaboración de sustancias<br />
orgánicas que le servirán a los productores y de los cuales dependerán los demás<br />
niveles tróficos, llegando al mecanismo de la respiración, todas esas actividades<br />
generan CO 2 inclusive en microorganismos como las bacterias, que participan en la<br />
degradación de la celulosa.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
C. CICLO DEL NITRÓGENO<br />
Los organismos requieren nitrógeno en varias formas químicas para sintetizar<br />
proteínas, ácidos nucleicos (como ADN y ARN) y otros compuestos orgánicos<br />
que contienen nitrógeno, el depósito de nitrógeno más grande es la<br />
tropósfera, debido a que aproximadamente el 80% de N 2 se encuentra en<br />
estado gaseoso; sin embargo, esta forma abundante de nitrógeno, no puede<br />
ser utilizada directamente como nutriente por los vegetales o animales<br />
multicelulares. Por fortuna, el gas nitrógeno, es convertido en compuestos<br />
iónicos solubles en agua que contienen iones nitrato (NO 3 - ) e iones amonio<br />
(NH 4 + ), que son tomados por las raíces de las plantas como parte del ciclo del<br />
nitrógeno. Este ciclo comprende cinco etapas definidas:<br />
a) Fijación: Proceso por el cual el nitrógeno atmosférico baja a la corteza<br />
terrestre transformándose en amoniaco (NH 3) o nitrato (NO 3 - ) Esta<br />
fijación puede ser:<br />
• Electroquímica: Son las tempestades atmosféricas (tormentas,<br />
rayos, etc.) las encargadas de fijar el nitrógeno.<br />
• Biológica: Lo realizan los seres vivos: Bacterias como Rhizobium,<br />
Clostridium, Azotobacter, Anabaena y Noctoc. La mayor parte de la<br />
fijación es biológica.<br />
b) Asimilación: Es la absorción del nitrato (NO 3 - ) o el amoniaco (NH 3) (o<br />
ambos) por parte de las plantas a través de sus raíces, las que lo<br />
incorporan metabólicamente para formar proteínas y ácidos nucleicos.<br />
Siendo las plantas el primer nivel trófico, son el alimento de los animales<br />
y de esta forma pasa el nitrógeno a éstos.<br />
c) Amonificación: Es la conversión realizada por bacterias y hongos<br />
descomponedores sobre los cadáveres y productos de desecho de<br />
productores y consumidores en amoniaco. El amoniaco producido entra<br />
en el ciclo del nitrógeno y queda disponible una vez más para los<br />
procesos de nitrificación y asimilación.<br />
d) Nitrificación: Proceso que convierte el amoniaco (NH 3) en nitrato (NO 3 - ),<br />
ocurre en dos etapas:<br />
• La Nitrosación, que es la transformación del amoniaco en nitrito.<br />
Acción quimiosintética realizado por bacterias del género<br />
Nitrosomonas y Nitrococcus<br />
• La Nitración que es la transformación de nitrito en nitrato, realizado<br />
por bacterias del género Nitrobacter.<br />
e) Desnitrificación: Es la transformación de nitrato (NO 3 - ) en nitrógeno<br />
atmosférico (N 2) que pasa al aire. Este proceso lo realizan bacterias<br />
desnitrificantes del género Pseudomonas.<br />
D. CICLO DEL FÓSFORO<br />
El fósforo es un nutriente esencial para vegetales y animales. Forma parte de<br />
las moléculas de ADN, que llevan información genética; moléculas de ATP y<br />
ADP, que almacenan energía química para el uso de los organismos en la<br />
respiración celular, ciertas grasas de las membranas que envuelven las<br />
células animales y vegetales, y los huesos y dientes de los animales.<br />
El ciclo del fósforo pasa por diferentes pasos como mineralización, el<br />
almacenamiento, el recambio en el reservorio del humus y su fijación química<br />
en el suelo. El deposito principal del fósforo son las rocas sedimentarias; el<br />
ciclo no posee una fase gaseosa importante por lo tanto su circulación es<br />
lenta. El ciclo se inicia con los fosfatos disueltos, las plantas lo absorben a<br />
través de sus raíces y se incorporan a todas sus células, los animales<br />
obtienen el fósforo mediante la ingestión de vegetales. Cuando mueren los<br />
animales y las plantas, o cuando excretan sus productos de desecho, las<br />
bacterias fosfatizantes degradan los compuestos orgánicos muertos y, los<br />
transforman en fosfatos inorgánicos disueltos con lo cual se compone el ciclo<br />
básico. En este último proceso pueden intervenir las bacterias Clostridium<br />
butiricum y Escherichia coli.<br />
La agricultura intensiva agota rápidamente los depósitos disponibles de<br />
fosfatos disueltos, esto limita seriamente la fertilidad de la tierra, actualmente<br />
el hombre extrae los fosfatos insolubles y los emplea como fertilizantes es<br />
decir usa fosfatos artificialmente deslavados. Así mismo ha aprendido a<br />
utilizar los peces y desechos animales, como fertilizantes que devuelven al<br />
suelo fosfatos.<br />
E. CICLO DEL OXÍGENO<br />
En la atmósfera existe aproximadamente un 20% de oxígeno gaseoso que es<br />
usado para la respiración, en las variadas industrias, o en fenómenos<br />
naturales como las oxidaciones. A pesar de este uso, el oxígeno permanece<br />
constante en la atmósfera gracias al ciclo del mismo.<br />
Durante la respiración celular, se consume oxígeno y se elimina H 2O y CO 2 a<br />
la atmósfera. El H 2O es tomada por la planta (raíces) y durante la fase<br />
luminosa de la fotosíntesis se descompone en hidrógeno y oxígeno; este<br />
vuelve a la atmósfera.<br />
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<strong>TEMA</strong> 18<br />
ENFERMEDADES<br />
Las enfermedades son cambios estructurales y funcionales de las células, tejidos<br />
y órganos ocasionando diversos trastornos en el organismo.<br />
Las enfermedades son cambios estructurales y funcionales de las células, tejidos<br />
y órganos, ocasionando diversos transtornos en el organismo.<br />
Tipología de las enfermedades<br />
Las enfermedades pueden ser producidas por bacterias, virus, platelmintos, nemátodos y<br />
hongos, siendo importante considerar el agente infeccioso (organismo que produce la<br />
enfermedad), y el agente vector y el tratamiento o prevención.<br />
A. Principales enfermedades causadas por bacterias:<br />
1. Cólera: Es una enfermedad diarreica producida por la bacteria Vibrio cholerae un<br />
bacilo curvado Gram negativo, que se transmite casi exclusivamente a través del<br />
agua contaminada. La enterotoxina del cólera produce una diarrea que pone en<br />
peligro la vida, pues puede llevar a una deshidratación y a la muerte si al paciente<br />
no se administra una terapia a base de líquidos y electrolitos. Después de la<br />
ingestión de un inoculo sustancial, las células de Vibrio cholerae se acomodan en<br />
el intestino delgado, se adhieren firmemente al epitelio, crecen y liberan<br />
enterotoxina, ésta, causa una enorme pérdida de fluidos: (20 litros por día no es<br />
raro en un caso fulminante de cólera). Una terapia de reemplazamiento de líquidos<br />
por vía oral o intravenosa es el principal medio de tratamiento. El control del cólera<br />
depende de medidas higiénicas satisfactorias, especialmente en el tratamiento<br />
de las aguas residuales y en la depuración del agua de bebida. El cólera<br />
también se transmite a través de los alimentos contaminados con restos fecales.<br />
2. Dipteria: Es una enfermedad infecciosa de la infancia, es causada por una<br />
bacteria Gram positiva, el bacilo Corynebacterium diphteriae (Klebs-Loffler),<br />
ataca selectivamente a las vías respiratorias penetrando en la mucosa, libera<br />
una exotoxina que produce necrosis del epitelio acompañado de la producción<br />
masiva de un denso exudado fibrinopurulento, el contagio es directo y se<br />
produce por las secreciones de los gérmenes. Penetra en el cuerpo por la vía<br />
respiratoria, alojándose en la garganta y en las amígdalas. La respuesta<br />
inflamatoria de los tejidos de la garganta a la infeccción, da como resultado la<br />
formación de una lesión llamada seudomembrana que esta formada por<br />
células del hospedador dañadas y células de C. diphteriae, la toxina diftérica es<br />
la neuraminidasa.<br />
La seudomembrana que se forma en la difteria puede bloquear el paso del aire<br />
y la muerte se debe habitualmente a una combinación de los efectos de la<br />
asfixia y de la destrucción de tejidos por la exotoxina.<br />
3. Fiebre tifoidea: Conocida como salmonelosis o infección alimentaría. La<br />
enfermedad se produce por productos fabricados con huevos crudos, tales<br />
como la mayonesa, los pasteles con crema, los merengues, las empanadas,<br />
ponche y las salchichas.<br />
Los síntomas solo aparecen cuando el patógeno se multiplica en el intestino<br />
(por lo cual los síntomas solo aparecen varios días después de haber comido el<br />
alimento contaminado). Los síntomas de la salmonelosis incluyen la aparición<br />
repentina de dolor de cabeza, escalofríos, vómitos y diarrea, seguidos de fiebre<br />
que dura unos cuantos días.<br />
Prácticamente todas las especies de Salmonella son patógenas para las<br />
personas; una de ellas S. typhi, causa la grave enfermedad humana que es la<br />
fiebre tifoidea y otro pequeño número de especies transmitidas por los<br />
alimentos causan gastroenteritis.<br />
4. Tuberculosis: Es una de las enfermedades infecciosas más frecuentes en el<br />
hombre, el agente etiológico es una bacteria, el bacilo Mycobacterium<br />
tuberculosis (bacilo de Koch). Se transmite principalmente por medio del esputo<br />
de las personas infectadas y por la ingestión de leche y derivados no<br />
pasteurizados procedentes de animales infectados. Generalmente se desarrolla<br />
en los pulmones.<br />
Los individuos con casos activos de tuberculosis pueden dispersar la<br />
enfermedad, simplemente tosiendo sobre individuos no infectados. Debido a<br />
que la tuberculosis es sumamente contagiosa, los pacientes con tuberculosis<br />
deben hospitalizarse en habitaciones con presión negativa, además de que el<br />
personal sanitario que tiene contacto con los pacientes debe ir con mascarilla<br />
especialmente ajustada a su cara y con filtro de calidad para evitar el paso de<br />
Mycobacterium tuberculosis presente en los esputos o en partículas de polvo.<br />
5. El tétano: Es una enfermedad bacteriana causada por el bacilo Clostridium<br />
tetani. Se transmite por contacto con tierras contaminadas con esporas y que<br />
penetra por las heridas, quemaduras, suturas quirúrgicas, etc., o por la<br />
inoculación de éstas mediante astillas o clavos. Libera una potente neurotoxina<br />
llamada Tetanospasmina que produce espasmos tónicos y crónicos<br />
dolorosos de los maseteros (trismo) y músculos del cuello, pero a<br />
menudo afecta a otros músculos. El periodo promedio de incubación dura<br />
6 días pero puede prolongarse hasta tres semanas. Los reflejos son<br />
exagerados y es común la rigidez de los músculos abdominales, la<br />
retención de orina y la constipación.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
6. La tos convulsiva: Llamada también tos ferina o coqueluche, es una<br />
enfermedad respiratoria altamente infecciosa, observada en los niños de<br />
menos de un año de edad. El causante es una pequeña bacteria, el<br />
cocobacilo gram negativo aerobio estricto Bordetella pertussis.<br />
El organismo ataca al tracto respiratorio superior, originando daño a los<br />
tejidos. Bordetella pertussis produce además una endotoxina que también<br />
puede inducir algunos de los síntomas de la tos ferina. Clínicamente la tos<br />
ferina se caracteriza por una tos violenta y recurrente que dura<br />
habitualmente seis semanas.<br />
B. Principales enfermedades causadas por virus:<br />
1. Varicela: La varicela o viruela loca es una enfermedad común de la<br />
infancia, causada por un virus de la Familia Herpesviridae,<br />
concretamente por el herpesvirus humano 3. Se trata de un virus con<br />
DNA de doble cadena lineal. La varicela es muy contagiosa y se<br />
transmite por gotitas de saliva, especialmente cuando individuos<br />
susceptibles están en contacto. El virus penetra en el aparato<br />
respiratorio, se multiplica y rápidamente se disemina a través del torrente<br />
sanguíneo, dando como resultado un exantema máculo-papular que<br />
cicatriza rápidamente y raramente deja cicatrices desfigurantes. El virus<br />
de la varicela puede permanecer latente en células nerviosas, durante<br />
años sin demostrar síntomas aparentes. Ocasionalmente, el virus emigra,<br />
desde este reservorio a la superficie de la piel, causando una dolorosa<br />
erupción cutánea conocida como herpes zóster que se manifiesta<br />
preferentemente en individuos inmunodeprimidos o en ancianos.<br />
2. El Sarampión: El virus del sarampión pertenece al género Morbillivirus<br />
de la Familia Paramyxoviridae. Se trata de un virus con RNA<br />
monocatenario. Causa en la infancia una enfermedad altamente<br />
infecciosa, caracterizada por goteo nasal, enrojecimiento de los ojos, tos<br />
y fiebre. Penetra en la nariz y la garganta a través del aire y rápidamente<br />
produce una viremia sistémica. A medida que progresa la enfermedad, la<br />
fiebre y la tos se intensifican y aparece un exantema. En la mayoría de<br />
los casos dura entre 7 y 10 días. Como consecuencia del sarampión<br />
pueden presentarse una serie de complicaciones, incluidas una infección<br />
del oído interno, neumonía y, en casos raros una encefalomielitis<br />
sarampionosa que puede causar alteraciones neurológicas y una forma<br />
de epilepsia que tiene una tasa de mortalidad de casi el 20%.<br />
3. Influenza: Llamada gripe del hombre, es causada por un virus RNA<br />
monocatenario de la Familia Ortomixovirus. El término mixo indica que<br />
estos virus establecen relación con el mucus o viscosidad de las<br />
superficies celulares, este mucus es el de las membranas mucosas del<br />
tracto respiratorio, ya que estos virus se transmiten fundamentalmente<br />
por la ruta respiratoria.<br />
El hombre es el único reservorio del virus de la gripe humana, se<br />
transmite de persona a persona a través del aire, principalmente en<br />
gotitas expelidas al toser y al estornudar. El virus infecta las membranas<br />
mucosas del tracto respiratorio superior y ocasionalmente invade los<br />
pulmones. Los síntomas incluyen una fiebre baja durante 3 a 7 días,<br />
produce escalosfríos, fatiga, dolor de cabeza y dolor generalizado. La<br />
recuperación suele ser espontánea y rápida.<br />
Debemos destacar que la gripe AH1N1 en los seres humanos y que se conoce<br />
popularmente como gripe porcina o influenza porcina, aparentemente no es<br />
provocado por un virus exclusivo de gripe porcina. Su causa es una nueva cepa<br />
de virus de gripe AH1N1 que contiene material genético combinado de una cepa<br />
de virus de gripe humana, una cepa de virus de gripe aviar, y dos cepas<br />
separadas de virus de gripe porcina. Los orígenes de esta nueva cepa son<br />
desconocidos y la Organización Mundial de Sanidad Animal (OIE), informa que<br />
esta cepa no ha sido aislada directamente de cerdos. Se transmite con<br />
mucha facilidad entre seres humanos, debido a una habilidad atribuida a<br />
una mutación aún por identificar, y lo hace a través de la saliva, por vía<br />
aérea, por el contacto estrecho entre mucosas o mediante la transmisión<br />
mano-boca debido a manos contaminadas.<br />
4. Parotiditis infecciosa: Llamada también paperas. El virus al género<br />
Rubulavirus, de la Familia Paramyxoviridae.<br />
El virus se dispersa a través de gotitas transportadas por el aire y la<br />
enfermedad se caracteriza por una inflamación de las glándulas salivales,<br />
que conduce a un hinchamiento de las mandíbulas y del cuello. El virus se<br />
dispersa por el torrente sanguíneo y puede infectar otros órganos,<br />
incluidos el cerebro, los testículos y el páncreas. La respuesta inmunitaria<br />
del hospedador produce anticuerpos contra las proteínas de la superficie<br />
del virus y esto, generalmente conduce a una rápida recuperación.<br />
5. Poliomielitis o parálisis infantil: Se transmite por contacto directo<br />
mediante la relación estrecha fecal-oral, en los sitios donde existen<br />
diferencias sanitarias, el periodo de incubación es de 7 a 14 días para los<br />
casos paralíticos, con límites notificados de 3 a 35 días. Es una<br />
enfermedad febril aguda transmitida por el Poliovirus hominis. Los<br />
síntomas iniciales son fiebre, debilidad muscular e hiporreflexia. La<br />
poliomelitis paralítica es una manifestación grave de la enfermedad y se<br />
caracteriza por una parálisis flácida de las extremidades, como resultado<br />
de las lesiones provocadas en las neuronas motoras inferiores.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
6. La rabia: Es una enfermedad producida por un virus con RNA<br />
monocatenario, de la Familia Rhabdovirus, que ataca al sistema nervioso<br />
central de la mayoría de los animales de sangre caliente y que, si no se<br />
trata, invariablemente conduce a la muerte. Este virus penetra al cuerpo a<br />
través de la mordedura de un animal rabioso, el virus se multiplica en el<br />
sitio de inoculación y luego se desplaza al sistema nerviosos central. El<br />
periodo de incubación antes de que aparezcan los síntomas es<br />
sumamente variable, dependiendo del tamaño, localización y profundidad<br />
de la herida causada por la mordedura, así como el número de partículas<br />
víricas transmitidas a la herida. En los perros el periodo de incubación es,<br />
por término medio, de 10-14 días. En las personas pueden transcurrir<br />
hasta nueve meses antes de que aparezcan los síntomas. El virus<br />
prolifera en el cerebro (especialmente en el tálamo e hipotálamo), se<br />
caracteriza por una sensación de angustia, fiebre, malestar general. La<br />
enfermedad evoluciona hasta la aparición de parálisis con espasmo de<br />
los músculos de la deglución cuando se intenta tragar, lo que provoca<br />
miedo al agua (hidrofobia), luego surge delirio y convulsiones. Louis<br />
Pasteur desarrollo la primera vacuna antirrábica. Hoy se dispone de<br />
vacunas antirrábicas efectivas tanto para animales como para personas.<br />
El tratamiento de una persona infectada, antes de que aparezcan los<br />
síntomas, casi siempre tiene éxito en la prevención de la rabia.<br />
C. Principales enfermedades causadas por parásitos<br />
1. Amebiasis: Es una enfermedad parasitaria ocasionada por el protozoario<br />
Entamoeba histolytica, que es una ameba anaeróbica, los trofozoitos<br />
carecen de mitocondrias y producen quistes. Se transmite a las personas,<br />
principalmente a través del agua contaminada y ocasionalmente por los<br />
alimentos. La germinación de los quistes tiene lugar en el intestino y las<br />
células crecen sobre y dentro de las células de la mucosa intestinal. El<br />
crecimiento continuado conduce a una ulceración de la mucosa intestinal,<br />
causando diarrea y fuertes calambres intestinales. La diarrea es<br />
reemplazada por una situación denominada disentería, caracterizada por<br />
el paso de exudados intestinales, sangre y mucus. Si no se trata, los<br />
trofozoitos pueden emigrar al hígado, a los pulmones y al cerebro. El<br />
crecimiento en estos tejidos puede producir abscesos y otros daños en<br />
los tejidos.<br />
2. Chagas: La enfermedad de Chagas o Tripanomiasis humana es una<br />
parasitosis producida por el protozoo flagelado Trypanosoma cruzi,<br />
hematófilo pero que se reproduce en los tejidos. Se transmite entre los<br />
diversos hospedadores animales, mamíferos silvestres y domésticos a<br />
sus congéneres por el insecto Triatoma infestans “chirimacha”. Los<br />
parásitos infectantes salen en las deyecciones del vector y pueden<br />
introducirse al organismo a través del orificio de la picadura, heridas o<br />
excoriaciones de la piel o atravesando directamente la mucosa ocular,<br />
nasal o bucal. La enfermedad presenta tres periodos de evolución: un<br />
periodo agudo o de comienzo que dura alrededor de 20 a 30 días<br />
caracterizado por la presencia de fiebre, escalosfríos, dolor de cabeza y<br />
de los músculos del cuerpo, malestar general e inapetencia; un periodo<br />
de latencia el que se presenta después del primer mes de haber<br />
contraído la enfermedad, este periodo puede durar años y durante ese<br />
tiempo no se presentan síntomas y un periodo crónico que por lo general<br />
es una manifestación tardía de la infección en donde las manifestaciones<br />
más evidentes están relacionadas directamente con el corazón; siendo<br />
los síntomas más comunes: grado variable de insuficiencia cardiaca,<br />
palpitaciones, dolores del área cardiaca, dolor en la zona hepática y<br />
sobre todo manifestaciones típicas que se observan en el<br />
electrocardiograma, aunque no haya síntomas clínicos.<br />
3. Hidatidosis o Quiste hiatídico: La hidatidosis se adquiere cuando se<br />
ingieren huevos de céstodos de Echinococcus granulosus (platelminto),<br />
propio de perros y otros animales carnívoros. Estos huevos dan origen a<br />
larvas en el intestino humano, las cuales por vías sanguíneas se localizan<br />
en cualquier órgano y forman el quiste hidatídico. La invasión se hace<br />
preferentemente al hígado y pulmones; puede observarse también en el<br />
bazo, corazón, cerebro o en cualquier otro sitio. Los síntomas son fiebre,<br />
pérdida de peso, anemia, astenia, eosinofilia y leucocitosis. Se transmiten<br />
por la transferencia de la mano a la boca, de los huevos de la Tenia<br />
provenientes de perros u ovinos y también por alimentos y aguas<br />
contaminadas. El periodo de incubación es variable y va de meses hasta<br />
varios años, según el número y el sitio de los quistes y la rapidez con que<br />
se desarrollan. A las personas con hidatidosis, mediante tratamiento<br />
quirúrgico se les puede extirpar los quistes aislados.<br />
4. Oxiuriasis: Son las lombrices intestinales. Afectan en todo el mundo a<br />
millones de personas, principalmente niños. Es producida por el parásito<br />
Enterobius vermicularis, llamado comúnmente oxiurus, es un gusano<br />
aproximadamente de 1 cm de longitud. Sus huevos son tan pequeños<br />
que vuelan como el polvo adheriéndose electroestáticamente a cualquier<br />
tipo de superficie, estos gusanos viven en el intestino, donde causan<br />
infestaciones graves, transtornos intestinales y una debilidad general que<br />
puede disminuir la resistencia a otras enfermedades más graves. La<br />
infección generalmente se termina por si misma a menos que ocurra una<br />
reinfección. Esta es muy posible, por que durante la noche los oxiuros<br />
hembras migran hasta el ano del huésped para poner los huevos,<br />
causando entonces picazón. Al rascarse se contaminan los dedos y el<br />
niño se reinfecta rápidamente.<br />
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5. La malaria: La malaria o paludismo es una enfermedad causada por<br />
diferentes especies de protozoos del género Plasmodium (P. vivax, P.<br />
malariae, P. ovale y P. falciparum). Su transmisión se hace por la<br />
picadura de un mosquito, la hembra del Anopheles, que se alimenta de<br />
sangre, por transfusión de sangre de un donante infectado y por el uso de<br />
jeringas usadas. Se caracteriza por la presencia de escalofríos, fiebre y<br />
sudoración asociados a anemia (ataque de glóbulos rojos), leucopenia y<br />
esplenomegalia.<br />
Debido a la pérdida de eritrocitos, el paludismo generalmente produce<br />
anemia, así como un agrandamiento del bazo.<br />
Aunque los derivados de la quinina son efectivos para tratar los casos de<br />
paludismo humano, debido a la alternancia obligatoria de hospedadores,<br />
una manera ideal para efectuar el control del paludismo, es eliminando el<br />
mosquito Anopheles, para esto existen dos formas: a) Destrucción del<br />
hábitat drenando los pantanos y terrenos semejantes en los que se<br />
aparea el mosquito y b) Eliminación del mosquito con insecticidas.<br />
D. Enfermedades venéreas<br />
1. Chancroide: Es una enfermedad infecciosa producida por una bacteria,<br />
el bacilo de Ducrey o Haemophilus ducreyi. El bacilo es incapaz de<br />
atravesar la piel, por eso es necesario que exista alguna grieta o<br />
escoriación para que se pueda producir la infección. La incubación dura<br />
de 6 a 7 días, al cabo de los cuales se presenta en el sitio de contagio<br />
una úlcera profunda, redondeada, de base blanda, que rápidamente<br />
supura.<br />
Su transmisión es por contacto sexual con las secreciones de las lesiones<br />
abiertas y pus de bubones. En las personas infectadas puede haber<br />
autoinoculación en sitios extragenitales. La promiscuidad sexual y el<br />
desaseo son factores que favorecen la transmisión.<br />
2. La gonorrea: Es una enfermedad infecciosa aguda provocada por la<br />
bacteria Neisseria gonorrhoeae (gonococo de Neisser), transmitida casi<br />
exclusivamente por contacto sexual o durante la salida del feto por el<br />
canal del parto (oftalmia, que es una infección en los ojos de los<br />
neonatos).<br />
En el hombre se presenta una uretritis con formación de pus y micción<br />
dolorosa, el proceso puede extenderse hasta la próstata y el epidídimo y<br />
en la mujer la infección se propaga de la uretra a la vagina y el cuello<br />
uterino a menudo con secreción de pus. Neisseria gonorrhoeae muere<br />
rápidamente al secarse con la luz del sol y con la luz ultravioleta.<br />
A pesar de la facilidad con la que se puede curar la gonorrea la incidencia<br />
de infecciones gonocócicas permanece relativamente elevada por las<br />
siguientes razones: a) No existe inmunidad adquirida y por tanto es<br />
posible una reinfección repetida, b) El uso de anticonceptivos orales<br />
altera el ambiente de la mucosa local a favor del patógeno y c) Los<br />
síntomas en la mujer son tan leves que la enfermedad puede pasar<br />
desapercibida y una mujer promiscua infectada puede servir de reservorio<br />
para la infección de muchos hombres.<br />
3. La sífilis: Es una enfermedad causada por una bacteria del tipo<br />
espiroqueta llamada Treponema pallidum que tiene la forma de un espiral<br />
y que goza de gran movilidad. Se adquiere por contacto sexual o por<br />
transmisión a través de la placenta al feto. Tiene tres estadios:<br />
a. Primer estadio, al comienzo de la infección puede notarse una<br />
herida o llaga en los genitales que es denominada como el chancro<br />
sifilítico, que no produce dolor y que aparece entre las dos y doce<br />
semanas contadas a partir de la fecha de contagio.<br />
b. Segundo estadio, se presentan erupciones o granos en todo el<br />
cuerpo acompañados de fiebre no muy alta de carácter irregular, así<br />
mismo dolores de huesos, cabeza y de articulaciones con sensación<br />
de debilidad debido a una creciente anemia.<br />
c. Tercer estadio, La bacteria en el último grado empieza a dañar<br />
gravemente los órganos principales del cuerpo humano,<br />
especialmente hígado, huesos, arterias, venas y sistema nervioso<br />
central. Si afecta al sistema nervioso recibe el nombre de<br />
neurosífilis y cuando la lesión es extensa produce pérdida de la<br />
memoria y alteraciones de la personalidad que varían desde la<br />
irritabilidad a las alucinaciones, produciendo finalmente la muerte.<br />
4. EL SIDA: El Síndrome de Inmuno Deficiencia Adquirida (SIDA), es una<br />
enfermedad que deprime el Sistema Inmunológico, especialmente la<br />
inmunidad mediada por células, dejando al paciente con una<br />
predisposición a contraer enfermedades oportunistas. El virus que<br />
produce el SIDA es el Virus de la Inmuno Deficiencia Humana (VIH). Las<br />
personas infectadas sufren una breve enfermedad de tipo gripal, con<br />
escalosfríos y fiebre; pero el sistema inmunitario fabrica anticuerpos<br />
contra el virus y el número de células T4 se recupera hasta un número<br />
casi normal.<br />
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_________________________________________________________________<strong>BIOLOGÍA</strong>_________________________________________________________________<br />
A lo largo de los 10 años siguientes, el virus va destruyendo lentamente<br />
la población de células T4, cuando las respuestas inmunitarias se<br />
debilitan, los pacientes desarrollan ciertas enfermedades indicadoras<br />
(enfermedades que son raras entre la población general; pero frecuentes<br />
en los pacientes con SIDA) como la neumonía producida por el hongo<br />
Pneumocystis carinii, el sarcoma de Kaposi, que es un tumor raro que se<br />
origina en las células endoteliales de los vasos sanguíneos y produce<br />
unas lesiones cutáneas indoloras violáceas o pardas, que parecen<br />
hematomas.<br />
Además de la neumonía por Pneumocystis carinii, los enfermos de SIDA<br />
son susceptibles a la tuberculosis, diarreas persistentes, perdida de peso,<br />
fiebre y fatiga. El virus se transmite al tener relaciones sexuales con una<br />
persona infectada con el SIDA, sin protección (condón) a través del<br />
contacto sexual, ya sea vaginal, rectal u oral; por el uso de agujas<br />
contaminadas por el virus (VIH) a través de transfusiones de sangre, al<br />
inyectarse drogas y transmisión de madre a feto, durante el embarazo, el<br />
parto o durante la lactancia.<br />
A la actualidad no existe cura efectiva para el SIDA, pero se deben tomar<br />
en cuenta las siguientes recomendaciones:<br />
• Evitar el contacto de la boca con el pene, la vagina o el recto.<br />
• Evitar las actividades sexuales que puedan causar cortes o desgarros en<br />
los revestimientos del recto, pene o vagina.<br />
• Evitar las actividades sexuales con individuos de alto riesgo<br />
(prostitutas, homosexuales o bisexuales y los consumidores de<br />
drogas por vía intravenosa).<br />
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