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TEMA 1

LA BIOLOGÍA

La Biología es la ciencia de la vida. Es una ciencia porque se basa en laobservación de la naturaleza y la experimentación para explicar los fenómenosrelacionados con la vida. En su sentido más amplio significa el estudio de todos losseres vivos considerando su forma, estructura, fisiología, ciclo reproductivo, formade vida, y su relación con el medio ambiente. Es importante tener en cuenta quela biología abarca diversos campos de estudio que, muchas veces, sonconsiderados como disciplinas o subdisciplinas.

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

1. Zoología: Estudia a los animales, se subdivide en:

a) Invertebrados

• Protozoología: Estudia a los animales unicelulares.• Entomología: Estudia a los artrópodos (insectos, arácnidos,

crustáceos, miriápodos).

b) Vertebrados

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

2. Botánica: Estudia a las plantas, se subdivide en:

a) Botánica Criptogámica: Estudia las plantas sin semillas, se subdivideen:

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

b) Botánica Fanerogámica: Estudia las plantas con semillas, se subdivideen:

• Gimnospermas: Estudia las plantas con semillas desnudas, porejemplo las Coníferas.

• Angiospermas: Estudia a las plantas con semillas cubiertas, porejemplo las Rosáceas.

3. Microbiología: Estudia a los microorganismos, se subdivide en:

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

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

Aunque no intentemos limitar la vida a una definición simple, si podemos identificaral mundo viviente y separarlo del inanimado, es fácil reconocer que un roble, unamariposa y un cordero están vivos, en tanto que las rocas no lo están, pese a sudiversidad, los organismos que habitan el planeta comparten un conjunto decaracterísticas que los diferencian de los inanimados. Por tal motivo la vida puededefinirse como todas las características que poseen los seres vivos, como un tipopreciso de organización; capacidad de crecer y desarrollarse; metabolismoautorregulado; capacidad de realizar movimiento, reaccionar a estímulos,reproducción y adaptación al cambio ambiental.

Características de los Seres Vivos: Son las siguientes:

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

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

3. Adaptación: Es el proceso de cambio para favorecer la supervivencia. Lacapacidad de una población de evolucionar (cambiar con el tiempo) yadaptarse a su ambiente le permite sobrevivir en un mundo cambiante; lasadaptaciones son los rasgos que mejoran la capacidad de un organismo desobrevivir en un ambiente dado.

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

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

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

7. Nutrición: Proceso en el que los organismos asimilan los alimentos y loslíquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimientode sus funciones vitales.

8. Metabolismo: Conversión química de los nutrientes en el interior de lascélulas; incluye el catabolismo, que es la transformación de grandesmoléculas en otras más sencillas, con liberación de energía y el anabolismoque es la síntesis de grandes moléculas a partir de otras más sencillas con eluso de parte de esa energía.

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

10. Respiración: Es el intercambio de gases que implica para los animales,captación de oxígeno (O2) y la liberación de dióxido de carbono (CO2).

11. Homeostasis: Capacidad que tienen los seres vivos de regular su mediointerno.

12. Ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico),macromoléculas sintetizadas por todos los organismos y de las que dependetoda la producción biológica.

13. Proteínas: Macromoléculas de variedad casi infinita que realizan muchasfunciones: componentes estructurales (colágeno en el tejido conectivo),hormonas, moléculas ligadas al O2, enzimas que catalizan (facilitan)

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

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

15. Secreción: Consiste en la capacidad para elaborar y expulsar diversassustancias útiles al organismo vivo.

Niveles de organización de los seres vivos

La organización biológica refleja el trayecto de la evolución sin importar que seestudie a un individuo o el mundo de los seres vivos, puede identificarse un patrónde complejidad creciente. Los organismos presentan los siguientes niveles deorganización.

1. Nivel químico: Es el nivel abiótico más básico de organización, comprendelos subniveles:

a) Atómico: Es la unidad mínima de un elemento químico que poseecaracterísticas de dicho elemento, que puede participar en una reacciónquímica por ejemplo un átomo de Hidrógeno.

b) Molecular: Es la unión química de átomos, de tal suerte que dos átomosde hidrógeno se combinan con uno de oxígeno y forma una molécula deH20. Los átomos que componen una molécula puede ser idénticos (porejemplo H2) o diferentes (por ejemplo H2O) dando moléculas homogéneasy heterogéneas.

c) Macromolecular: Es la combinación de muchos átomos o moléculasformando macromoléculas orgánicas como las proteínas (aminoácidos) ylos ácidos nucleicos (nucleótidos).

2. Complejos supramoleculares: Surgen como producto de la interacción delas diversas macromoléculas; son complejos supramoleculares los ribosomas,las membranas biológicas, el nucleolo y los cromosomas que cumplendiversas funciones en las células.

Los virus son complejos supramoleculares y subcelulares que constituyenuna estructura proteica con ácido nucleico (ARN ó ADN).

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3. Nivel Organelos: Complejos supramoleculares de alta complejidad que sonbásicos en el funcionamiento de las células: el núcleo es importante porcontener la información genética; las mitocondrias en la producción deenergía, los cloroplastos participan en la fotosíntesis y los lisosomas porcontener diversas enzimas.

4. Nivel Celular: Es el nivel biótico importante porque en el se encuentran launidad fundamental de la vida la célula, que también esta formada porunidades inertes como los átomos. Además de las células encontramos otrasorganizaciones biológicas como los tejidos, los órganos y los sistemas deórganos. Este tipo de organizaciones biológicas forman el organismo oindividuo de complejidad estructural y funcional.

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

Clasificación de los seres vivos

Aunque los seres vivos comparten las características previamente mencionadas, laevolución ha hecho que surja una variedad asombrosa de seres vivos. Lanecesidad del hombre de nombrar y clasificar a los seres vivos en categoríaspermitió el desarrollo de la taxonomía.

La taxonomía estudia la clasificación y ordenamiento de los organismos encategorías, que reflejan sus similitudes y diferencias esenciales. El principal criteriopara la clasificación son los órganos homólogos (órganos de constituciónsemejante pero adaptada para realizar funciones diferentes). Las principalescategorías taxonómicas son siete: Especie, Género, Familia, Orden, Clase,Filo/División y Reino. Siendo la unidad básica de clasificación la ESPECIE.

En el siguiente cuadro tenemos ejemplos de clasificación de animales y plantas.

Reino : Animalia (animales) Reino : Plantae (plantas)Fillum : Chordata (cordados) División : Magnoliophyta (Angiospermae)Clase : Mamalia (mamíferos) Clase : Liliopsida (monocotiledóneas)Orden : Primates Orden : CyperalesFamilia : Homínidos Familia : PoaceaeGenero : Homo Genero : ZeaEspecie : Homo sapiens Especie : Zea maysNombre común : “hombre” Nombre común : “maíz”

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

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

a) Bacterias: Son microorganismos unicelulares o coloniales que sedesarrollan en diferentes ambientes, pueden ser de vida libre, simbioticaso ser parásitos, en este último caso producen enfermedades (bacteriasencapsuladas) en las plantas, animales y ser humano. Su reproducciónes netamente asexual por fisión binaria. Presentan pared celular a basede mureína llamado también peptidoglucano.

La mayoría son heterótrofos, pocos autótrofos (bacterias como laspurpúreas verdes). Al ser células procariotas no presentan núcleo,mitocondrias, cloroplastos, retículo endoplásmico, complejo de Golgi nilisosomas. El denso citoplasma contiene ribosomas y gránulos dealmacenamiento como glícógeno, lípidos o compuestos fosfatados.Aunque se conocen miles de tipos de bacterias, tienen tres formasprincipales: esférica (cocos), cilíndrica (bacilos) y en espiral (espirilos), lamayoría presenta flagelos. Tenemos bacterias también que fijan elnitrógeno atmosférico como el género Rhizobium, patógenos como:Micobacterium tuberculosis y beneficiosos en la industria como el géneroBacillus thuringiensís, utilizada para el control biológico de insectosdañinos.

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

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

2. Reino Protista: Este reino consiste en una amplia variedad de organismoseucariotas, unicelulares coloniales y multicelulares, principalmente acuáticosautótrofos y heterótrofos; comprende los siguientes grupos:

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a) Protozoarios: Son organismos heterótrofos, con nutrición holozoica osaprobiótica de hábitat variable, pueden ser de vida libre o parásitos.

b) Algas: Constituyen un grupo heterogéneo muy grande de organismosdesde unicelulares a pluricelulares. En general están provistos depigmentos para efectuar la fotosíntesis, no forman tejidos verdaderos, porlo tanto, no hay órganos vegetativos, son de vida acuática principalmentemarina, en sus células poseen cloroplastos de forma variable, donde selocaliza la clorofila. Están conformadas por las siguientes Divisiones:

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

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

• Diatomeas (Bacillariophyta): Son unicelulares a veces formandocolonias, son fotosintéticos. Las paredes celulares están formadas porsílice, no celulosa. Presentan clorofila “a” y “c”, entre algunosgéneros tenemos a Navicula, Coscinodiscus, Chaetoceros, Surirella,Pinnularia.

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

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

• Algas Rojas (Rodophyta): La mayor parte de éstos organismos sonmulticelulares y principalmente marinas. Sin células móviles; sonfotosintéticas; contienen clorofila “a” y “d”, y las ficobilinasficocianina y ficoeritrina, como géneros representativos tenemos aPorphyra, Gigartina, Corallina, etc.

c) Mohos deslizantes plasmodiales (Myxomycota): Son organismosheterótrofos desintegradores de materia orgánica, cuya morfología estádada por un plasmodio multinucleado desnudo, su forma delocomoción es por medio de corrientes citoplasmáticas. Presentanreproducción sexual y asexual. Las células reproductivas flageladas oameboides, se reproducen por esporas formando esporangios. Ejemplo:Physarum, Fuligo, etc.

d) Mohos deslizantes celulares (Acrasiomycota): Son unicelularesameboides desnudos, se desplazan mediante seudópodos, que al unirseunas con otras forman un seudoplasmodio multicelular que con eltiempo se transforma en un cuerpo fructífero lleno de esporas, como enDictyostelum y Acrasis.

3. Reino Fungi: Presenta las siguientes características:• Comprende a los hongos, organismos productores de esporas.• Generalmente microscópicos.• Son eucariontes.• Su cuerpo en general, constituido por filamentos denominados hifas que

en conjunto forman el micelio.• Carecen de clorofila, son heterótrofos.• Pared celular a base de quitina.• No hay etapas flageladas.• La mayoría de especies de hongos conocidos son estrictamente

saprófitos y viven sobre materia orgánica muerta a la que descomponen.• Su reproducción principalmente es por esporas; la reproducción sexual se

presenta en la mayoría de los grupos de los hongos.

Los hongos están conformados por los siguientes grupos:

a) Zygomycetos: Llamados también mohos del pan, presentan lassiguientes características:

o Producen esporas latentes sexuales denominadas cigosporas yesporas asexuales en esporangios.

o Hifas cenocíticas.o Muchos son heterotálicos.o Como géneros representativos tenemos a Rhizopus, “moho del pan”,

Pilobolus, etc.

b) Ascomycetos: Presenta las siguientes características:

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

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

Neurospora, etc.

c) Basidiomycetos: Características:

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

d) Deuteromycetos: (hongos imperfectos). Características:

o No presentan fase sexual, la mayor parte se reproducen solomediante conidios.

o Es un grupo muy amplio de hongos donde se incluyen parásitos deplantas y animales como Penicillium, Trichophytum (pie de atleta),Aspergillus, Cándida, etc.

4. Reino Plantae:

• Los organismos vegetales o plantas están conformados por célulaseucarióticas.

• Son fotosintéticos debido a la presencia de clorofila "a" y "b", carotenos yxantofilas.

• Son multicelulares y sus células poseen paredes celulares a base decelulosa.

• La reproducción puede ser asexual o sexual, con alternancia degeneraciones gametofítica y esporofítica.

Comprende los siguientes grupos:

a) Briophyta: Características:

o Plantas avasculares (no desarrollan xilema ni floema)o Alternancia de generaciones bien delimitada en donde la generación

gametofítica es dominante.o Presenta gametos móviles.o Los gametofitos suelen formar un extenso manto verde, consistente

en plantas individuales.o Las briofitas se dividen en musgos como Polytrichum, Hepáticas

como Marchantia y Antocerotas como Anthoceros.

b) Pteridophyta: Conocidas como los helechos. Presentan las siguientescaracterísticas:

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

caballo como Equisetum.

c) Pinophyta: Conocidas también como Gimnospermas, presentan lassiguientes características:

o Plantas vasculares heterospóricas, con tejidos leñosos y hojasaciculares.

o La mayor parte son perennes.o Poseen semillas desnudas, lo que significa que no se encuentran

dentro de una estructura protectora (el ovario u hoja carpelar) comosucede con las Angiospermas.

o Gametos inmóviles.o El tejido nutritivo en la semilla es tejido gametofítico haploide.o La generación esporofítica es dominante.o Entre los géneros representativos podemos mencionar a Cupressus,

Pinus, Araucaria, etc.

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

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

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

5. Reino animalia: Posee las siguientes características:

• Todos los animales son eucariotas multicelulares.• Son heterótrofos.

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• La mayoría de reproducen sexualmente.• Percepción de estímulos y capacidad de respuesta a ellos, mediante un

sistema nervios.• Facultad de locomoción o desplazamiento, mediante apéndices móviles o

contracción del cuerpo.• Membranas celulares no celulósicas.• Crecimiento definido y diferencial que se detiene con la edad.• Excreción de productos de desecho del metabolismo mediante órganos

especializados.

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

Los vertebrados son los Cordados más estudiados y comprenden lassiguientes Superclases:

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

2. Superclase Gnatostomados: Comprende a los organismos que poseenmandíbula verdadera y extremidades pares; agrupa a los siguientesorganismos:

a) Condrictios: tiburones, rayas, peces torpedo, etc.

o Esqueleto enteramente cartilaginoso.o Reposición contínua de dientes.

b) Osteictios: anchoveta, atún, salmón, etc.

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

pulmonados)

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

o Normalmente presentan metamorfosis.

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

d) Reptiles: cocodrilos, tortugas, iguanas, camaleones, serpientes, etc.

o Cuerpo cubierto de escamas.o Fecundación interna.o Respiración pulmonar.o Corazón con tres cámaras, excepto los cocodrilos (presentan

cuatro cámaras)o Son ectotérmicos.o Miembros pares generalmente con cinco dedos (excepto

serpientes que son ápodas)

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

o Cuerpo normalmente fusiforme con cuatro regiones: cabeza,cuello, tronco y cola.

o Cuello desproporcionadamente largo como órgano de equilibrioy ayuda en la recolección de alimento.

o Cuerpo cubierto de plumas.o Respiración pulmonar.o Carecen de dientes, en vez de éstos presentan un pico córneo.o Corazón con cuatro cámaras.o Son endotérmicos.o En el aparato digestivo presentan buche y molleja.o Dos pares de extremidades con las anteriores normalmente

adaptadas para el vuelo.o Sexos separados.o Fecundación interna, incubación externa de los huevos.

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

o Cuerpo cubierto con peloo Presentan glándulas mamariaso Sexos separados que comprenden en los machos pene y

testículos y en las hembras ovarios y oviductoso Fecundación es interna

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o Los huevos se desarrollan en el útero con unión placentaria(excepto en los monotremas).

o Extremidades adaptadas para caminar, correr, trepar, nadar,excavar o volar.

o Respiración pulmonar.o Son endotermos.o Corazón con cuatro câmaras.o Son vivíparos.

TEMA 2

ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE LA CÉLULA

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

BIOELEMENTOS

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

Clasificación. Atendiendo a su abundancia, pueden ser:

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

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

− B. Traza (oligoelementos). Presentes en cantidades pequeñas, representan el0.5 % del peso total. Su presencia es indispensable para los seres vivos.Actúan por ejemplo como cofactores enzimáticos. Son: Mn, Cu, Zn, Co, F, Mo,Se, etc.

BIOMOLÉCULAS (Principios inmediatos)

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

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

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

El AGUA (H20)

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

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

Propiedades físicas del agua: son las siguientes

a) Elevada Constante Dieléctrica: El agua tiene una alta capacidad paradesestabilizar las moléculas polares, este mecanismo capacita al agua comoun gran disolvente.

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

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

d) Elevado Calor Específico: Se define como la cantidad de energía que serequiere para elevar un grado centígrado (ºC) un gramo de cualquiersustancia.

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

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

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

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

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

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

• Agua libre (95%): Usada como solvente y como dispersante del coloideprotoplasmático.

• Agua ligada (5%) Es la que está unida laxamente a las proteínas.

b) Extracelular (1/3) distribuida en:

• Intersticio: En la sustancia intercelular: líquido cefalorraquídeo, líquidosinovial, etc.

• Plasma: Dentro de los vasos sanguíneos y linfáticos.

Entre los factores que afectan al agua corporal se encuentran:

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

• Edad: Por regla general el agua corporal disminuye a medida que aumenta laedad.

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

Funciones:

− Disolvente de las sustancias debido a su polaridad.− Transportadora de sustancias.− Estructural, mantiene el volumen y forma de las células.− Termorregulador, ayuda a conservar estable la temperatura (debido a su

elevado calor específico).− Lubricante de membranas y articulaciones.− Indispensable para toda actividad metabólica, todo proceso fisiológico se

produce exclusivamente en medio acuoso.

SALES MINERALES

Biomoléculas inorgánicos compuestas por un metal y un radical no metálico y quese encuentran en pequeña proporción en el protoplasma de los seres vivos, sepueden encontrar de tres formas:

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

• Cationes: Iones que desarrollan una carga positiva en solución, tenemosal Na+ K+ Ca++ Mg++ Fe++ Zn++. El principal catión extracelular es el sodio(Na+). Existe un sistema de bomba en la membrana de las células delorganismo que bombea el Na+ hacia fuera y el K+ hacia adentro.

• Aniones: Iones que desarrollan una carga negativa en solución Cl- PO4=

El principal anión intracelular es el Ion fosfato (PO4=).

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

b) Precipitadas: Son las que constituyen estructuras sólidas, insolubles, confunción esquelética. Ejemplo: concha de moluscos, matriz ósea, pared celularde las diatomeas.

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

FUNCIONES:

− Regulan el equilibrio ácido-base de la célula.− Regulan la presión osmótica de las células (intervienen en la distribución del

agua intracelular y extracelular)− Regulan la presión osmótica de las células (intervienen en la distribución del

agua intracelular y extracelular)− Forman estructuras de protección y de sostén (esqueleto, conchas,

caparazones).− Estabilizan dispersiones coloidales.− Actúan como cofactores enzimáticos siendo necesarios para el desarrollo de

actividad catalítica de muchas enzimas.− Intervienen como sustancias Buffer o tampón, por los sistemas carbonato-

bicarbonato y monofosfato-difosfato.

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GLÚCIDOS

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

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

1. Monosacáridos: llamados también azúcares simples, son glúcidos sencillosconstituidos por una sola cadena. Se nombran añadiendo la terminación osaal número de carbonos. Estos carbohidratos son incapaces de hidrolizarse encarbohidratos más simples, se cristalizan, tienen sabor dulce y son solublesen agua. Por el número de Carbonos se subdividen en: triosas, tetrosaspentosas, hexosas heptosas y octosas, de las cuales las más importantesson:

a) Triosas: Son abundantes en el interior de la célula, por ejemplo los Glicéridoscomo el Gliceraldehido y la Dihidroxiacetona que son metabolitos intermediariosen la degradación de la glucosa.

b) Tetrosas: Como la Eritrulosa, y la Eritrosa, formados en el proceso de lasreacciones oscuras de la fotosíntesis.

c) Pentosas: La Ribosa y la Desoxirribosa, que forman parte de los ácidosnucleicos además de la Ribulosa que forma parte de la enzimaRUBISCO, que fija el CO2 atmosférico durante la fotosíntesis.

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

2. Disacáridos: Son compuestos formados por la unión de dos monosacáridosmediante enlace glucosídico (de tipo covalente) con liberación de unamolécula de agua, se pueden hidrolizar. Entre los más importantes tenemos:

• Lactosa: Azúcar de la leche: Galactosa + Glucosa ,enlace ß(1,4)• Maltosa: En semillas de cebada: Glucosa + Glucosa, enlace α(1,4)• Sacarosa: Azúcar de la caña o remolacha: Glucosa +-Fructuosa, enlace

α(1,2)• Trehalosa: Azúcar presente en la hemolinfa de los insectos: Glucosa +

Glucosa, enlace α(1,1)

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

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

4. Polisacáridos: Están formados por la unión de muchos monosacáridos (de11 a miles) con pérdida de una molécula de agua por cada enlace ydesempeñan funciones de reserva, estructural y energética. Se hidrolizan.Entre los más importantes tenemos:

a) De reserva:

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

• Glucógeno: Propio de los animales. Abundantes en hígado ymúsculo similar a la amilopectina, con la diferencia que lasramificaciones se dan cada 12 unidades de glucosaaproximadamente.

b) Estructural:

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

• Quitina: Exoesqueleto de artrópodos, formado por unidades de N-Acetilglucosamina unidos por enlaces β(1,4).

Función de los Glúcidos:

• Energética: Aportan energía a los seres vivos.

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

LÍPIDOS

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

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Clasificación

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

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

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

a) Glicéridos

o Se les conoce también como acilglicéridos o grasas neutraso Existen tres tipos de glicéridos: monoglicéridos, diglicéridos y los

triglicéridos.o Formados por 1 alcohol (glicerol) y de 1 a 3 ácidos grasos

unidos mediante enlaces éster.o Son las más abundantes en los seres vivos.o Se almacenan en el adipocitoo Como ejemplos tenemos al aceite de ballena, aceite de maní,

aceite de oliva, etc.

b) Céridos:

o Son conocidos también como ceras.o Están formados por 1 ácido graso saturado + un alcohol de

cadena larga (elevado peso molecular).o Son sólidos a temperatura ambiente.o Son insolubles en agua, blandos en caliente y duros o de

consistencia firme en fríoo Sirven de cubierta protectora de la piel, pelos y plumas de los

animales; hojas y frutos de las plantas superiores y elexoesqueleto de los insectos. Como ejemplo tenemos elpalmitato de miricilo (cera de abejas), la lanolina (cera de lana),la cutina y la suberina en las células vegetales.

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

a) Fosfolípidos: Son las principales moléculas constitutivas de la bicapalipídica de la membrana celular. Se caracterizan por presentar un ácidoortofosfórico en su zona polar unido a otra molécula nitrogenada, porejemplo la colina, etanolamina, inositol, serina, etc. Estos lípidos son muyimportantes por formar parte de las membranas celulares y pueden ser

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

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

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

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

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

• Esencias vegetales: como el mentol, geraniol, limoneno, alcanfor,eucaliptol, vainilla, etc.

• Vitaminas: Vitaminas A, E y K.• Pigmentos vegetales: como la clorofila y xantofilas.

c) Prostaglandinas: Son lípidos derivados del ácido prostanoico y delaraquidónico. Poseen una gran variedad de actividades fisiológicas comointervenir en la respuesta inflamatoria (vasodilatación), provocan lacontracción de la musculatura lisa, intervienen en la regulación de latemperatura corporal.

Función:

- Reserva: Fuente de reserva energética de los seres vivos.- Estructural: Forman parte de las membranas (bicapa de fosfolípidos),

recubren órganos.- Protección: Protegen mecánicamente, como el tejido adiposo de pies y

manos.- Reguladora: Controla las reacciones químicas que se producen en los seres

vivos, cumplen esta función las vitaminas lipídicas y hormonas esteroideas.

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

PROTEÍNAS

Son biomoléculas orgánicas cuaternarias de elevado peso molecular quecontienen C, H, O y N, sin embargo contienen adicionalmente azufre. Estánconstituidos por unidades llamados aminoácidos que pueden ser de 20 tiposdiferentes.

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

H

(amino) H2N -- C -- COOH (carboxilo)

R

Péptido: Es la unión de más de 2 aminoácidos que se unen por enlace peptídico.

Enlace peptídico: Se forma por la reacción entre el grupo ácido de un aminoácidoy el grupo amino de otro aminoácido, con la liberación de una molécula de agua.

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

Niveles de estructuración de las proteínas: Presenta 4 niveles:

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

• Estructura secundaria: Es la disposición espacial de los aminoácidos quecomponen una proteína. Posee dos enlaces el peptídico y el puente dehidrógeno. Esta estructura puede adquirir tres configuraciones: α-hélice, β-plegada y γ o al azar.

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

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

• Estructura cuaternaria: Informa de la unión mediante enlaces débiles devarias cadenas polipétidicas con estructura terciaria para formar un complejoproteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre deprotómero, por ejemplo dos cadenas polipeptídicas constituyen lahexoquinasa, 4 cadenas la hemoglobina, y muchas cadenas como la cápsidedel virus de la poliomielitis (60 unidades proteicas).

Propiedades de las proteínas

1. Alta especificidad: Debido a que cada individuo tiene proteínas específicaspropias que se ponen de manifiesto en los procesos de rechazo de órganostransplantados.

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

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

Clasificación de las proteínas: Las proteínas se clasifican en dos grupos:

A. Holoproteínas: Formadas solamente por aminoácidos, pueden ser:

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

• Queratina: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, cuernos yplumas.

• Colágeno: En tejidos conjuntivos.• Elastinas: En tendones y vasos sanguíneos.• Fibroinas: En hilos de seda (arañas, insectos).• Fibrina: En los coágulos sanguíneos.

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

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B. Heteroproteínas: Formadas por aminoácidos y por un grupo no proteínicollamado grupo prostético, como por ejemplo:

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

Funciones:

- Biocatalizadora: Las enzimas son proteínas, aceleran reaccionesbioquímicas.

- Hormonal: Insulina, glucagón, hormona del crecimiento, calcitonina, entreotras.

- Estructural: Glucoproteínas que forman parte de las membranas, las histonasque forman parte de los cromosomas, la queratina que forma parte de laepidermis.

- Defensiva: Inmunoglobulinas, trombina, fibrinógeno.- Transporte: Hemoglobina, hemocianina, ceruloplasmina, citocromos, etc.- Reserva: Ovoalbumina clara de huevo, lactoalbúmina de la leche, gliadina del

grano de trigo.- Reguladora: Regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división

celular (como las ciclinas).- Motora o contráctil: Como la actina y miosina que constituyen las miofibrillas

de la contracción muscular y la dineina relacionada con el movimiento de ciliosy flagelos.

- Homeostática: Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan con otrossistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.

ENZIMAS

Son catalizadores muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas. Comocatalizadores las enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperanindefinidamente, no llevan a cabo reacciones que sean energéticamentedesfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino queaceleran su consecución. La sustancia sobre la cual actúa la enzima se llamasustrato.

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

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

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

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

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

Son cofactores enzimáticos:

• Coenzima: Son moléculas orgánicas de diversa estructura, esenciales para laactividad de una enzima. Ej. NAD, FAD, FMN.

• Iones iorgánicos: Como el Mg++, Mn++, Cu++, Fe++, Zn ++.

Nomenclatura de las enzimas

En general los nombres de las enzimas se forman al añadir el sufijo "asa" alnombre de la sustancia en que actúan (sustrato) por ejemplo la sacarosa sedesdobla en glucosa y fructuosa en presencia de la enzima sacarasa.

Unas pocas enzimas conservan sus nombres tradicionales sin la terminación asaalgunas de ellas tienen el sufijo “zima”, la lisozima por ejemplo presente en laslagrimas y la saliva que degrada la pared celular de las bacterias, otros ejemplosde enzimas con nombre tradicionales son la pepsina y tripsina que rompen enlacespeptídicos internos en las proteínas.

Por su actividad química las enzimas se clasifican en: Oxidoreductasas,Transferasas. Hidrolasas, Liasas, Isomerasas y Ligasas.

Efecto del pH: Tanto la enzima como el sustrato pueden afectarse por lasvariaciones del pH, por ejemplo la pepsina tiene un pH optimo cercano a 2 y lafosfatasa alcalina un pH cercano a 12.

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

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Función de las enzimas:

- Disminuyen la energía de activación de las reacciones bioquímicas, luego lasacelera.

ÁCIDOS NUCLEICOS

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

Nucleótido. Este monómero está constituido por:

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

• Pentosa: Son azúcares compuestos de cinco átomos de carbono, soncaracterísticos para cada ácido nucleico. Son dos: la ribosa (ARN) y ladesoxirribosa (ADN).

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

Nucleósido: Está constituida por la pentosa y una base nitrogenada. Ej.Desoxiadenosina.

Enlace fosfodiester: Es el enlace característico de los ácidos nucleicos, permitela unión de los nucleótidos.

Clases de ácidos nucleicos

Por el azúcar que contienen son de dos tipos:

1) Ácido Desoxirribonucleico (ADN): Es una gran macromolécula bicatenariahelicoidal y de gran longitud presente en el núcleo, mitocondria y cloroplastosde las células.

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

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

Funciones del ADN

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

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

Clases de ARN

• ARNm (mensajero). Se encuentra en el núcleo. Formado directamente dela cadena de ADN. Copia la información del ADN (en forma deCODONES). Su principal función es la de llevar la información genéticacontenida en el ADN hacia los ribosomas para la síntesis de proteínas, esdecir lleva el mensaje genético.

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

• ARNt (transferencia). Se encuentra en el citoplasma. Conocido como detrascripción, sirve como moléculas adaptadoras durante la síntesis deproteínas. lo que significa que identifican v transportan los aminoácidoshacia los ribosomas. "leen" el mensaje genético (en forma deANTICODONES).

Función del ARN:

- Síntesis de proteínas

VITAMINAS

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

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a) LIPOSOLUBLES:

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

b) HIDROSOLUBLES:

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

o Vitamina B1 o tiamina (antineurítica)o Vitamina B2 o riboflavinao Vitamina B3, vitamina PP o niacinao Vitamina B5 o ácido pantoténicoo Vitamina B6 o piridoxinao Vitamina B8, vitamina H o biotinao Vitamina B9, vitamina M o ácido fólicoo Vitamina B12 o cianocobalamina.

COLOIDES

Son un tipo de dispersión de mucha importancia biológica por ser el medio físicodonde ocurren los fenómenos biológicos. Presenta dos componentes: la fasedispersante y la fase dispersa. Las partículas de la fase dispersa tienen undiámetro que fluctúa entre una milésima y una cienmilésima de micrómetro. Estetamaño es intermedio entre la moléculas de las soluciones y las partículas de lassuspensiones.

Fase dispersa Medio dispersante EjemploSólido Líquido Oro en aguaLíquido Líquido Agua en benceno, leche, mayonesaGas Líquido Espuma en cervezaSólido Gas Humo, polvoLíquido Gas Niebla, nube

Propiedades:

1. Movimiento Browniano: Es el movimiento caótico, desordenado de laspartículas coloidales causado por la colisión o choque con las moléculas deldispersante.

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

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

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

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

ORGANIZACIÓN DE LAS MACROMOLECULAS

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

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

ORIGEN DE LAS CÉLULAS

La vida más primitiva sobre la tierra solo estaba formada por células procarióticas,esferas microscópicas aisladas parecidas a las bacterias modernas, esto haceaproximadamente unos 3500 millones de años, según los fósiles más antiguos.

Las células eucariotas podrían tener más de 2000 millones de años, pero nomenos, el momento exacto en que se produjo esta novedad es un tema muydebatido. Entonces, ¿cómo surgieron las células eucariotas?

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

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

pH (Potencial de Hidrogeniones)

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

pH = -log (H)

Las diferentes soluciones acuosas tienen una determinada concentración de Hdebido a la leve disociación de las moléculas de agua (aproximadamente 2 decada mil millones de moléculas de agua están ionizadas; H+ y OH-).

El término pH se usa para describir el grado de acidez o alcalinidad de unasolución. Expresada en la siguiente escala:

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

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

Fluido pH

Jugo gástrico 2,0

Orina 6,0

Agua pura 7,0

Sangre 7,4

Jugo pancreático 8,2

BUFFER (Tampón o amortiguador)

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

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

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

Se combinan con el exceso de ácidos o de bases para formar sustancias que noafecten al pH. Sin embargo, su efecto es limitado. Entre los más importantestenemos:

− Bicarbonato: Es el tampón más importante y el que en mayor cantidad estápresente en los líquidos del organismo. Es generado por los riñones y ayudaen la excreción de H+.

− Fosfato: Ayuda a la excreción de H+ en los túbulos renales.− Amonio: Tras una sobrecarga ácida, la célula tubular renal produce amoniaco

(NH3 que se combina con los H+ en el túbulo renal para formar amonio (NH+4).

Este proceso permite una mayor excreción renal de H+.

− Proteínas: Están presentes en las células, la sangre y el plasma. Lahemoglobina es la proteína tampón más importante.

TEMA 3

CELULA INTERFASICA

LA CÉLULA

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

Organización estructural de la Célula

• La membrana celular: que rodea y protege al citoplasma.• Citoplasma: de naturaleza coloidal donde se encuentran las sustancias

disueltas.• Núcleo: donde se encuentra el material genético.

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La Célula Procariota

Esta célula se caracteriza por el hecho de que el material hereditario (ADN) nopresenta una envoltura nuclear.

Estructura general de una célula procariota:

1. Membrana citoplasmática: Es la barrera esencial de permeabilidad quesepara el interior del exterior de la célula.

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

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

4. Nucleoide o Genóforo: En las procariotas la función del núcleo la realiza unaúnica molécula de ADN, que se encuentra en forma más o menos libre en elcitoplasma llamada nucleoide. El ADN de las procariotas por homología conlas eucariotas se le denomina cromosoma.

5. Flagelos: Muchas de las bacterias, son capaces de desplazarse a través deflagelos que están formados por una única proteína tubular enrollada, laflagelina.

6. Inclusiones: Son acúmulos de materiales de reserva como carbono, nitrógeno, azufreo fósforo. Estos acúmulos se forman cuando estos compuestos se encuentran enexceso en el medio ambiente, con el fin de poder ser utilizados en situaciones decarencia.

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

8. Mesosomas: Son estructuras membranosas que se observan en la mayorparte de las bacteria, constituidas por invaginaciones de la membranacitoplasmática. Interviene en la duplicación y distribución del ADN en ladivisión celular y además contiene enzimas respiratorias sobre las que sedesarrolla la mayoría de los procesos metabólicos.

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

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

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

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

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

La Célula Eucariota

La célula eucariota se caracteriza por presentar su material genético rodeado poruna envoltura nuclear (membrana).

Diferencias entre las células procariota y eucariota

Procariota Eucariota

• Carecen de envoltura nuclear• Normalmente un solo cromosoma

a base de ADN sin proteínas• Organelos mayores ausentes• Unicelulares o coloniales• Son bacterias

• Envoltura nuclear presente• Múltiples cromosomas no circulares a

base de ADN y proteínas• Organelos mayores presentes• Unicelulares y multicelulares• Constituyen los cuerpos de protistas,

hongos, animales y plantas

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MEMBRANA CELULAR O PLASMALEMA

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

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

Organización molecular de la membrana: La membrana celular está constituidapor:

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

• Lípidos (35%): Los más abundantes son los fosfolípidos, también seencuentran glucolípidos y esteroides (colesterol en células animales yergosterol en células vegetales).

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

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

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

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

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

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

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

• Difusión facilitada: Difusión de moléculas (generalmente solubles enagua) a través de la membrana.

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

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

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

a) Transporte mediante bombas: Utilizado fundamentalmente para el transportede iones. Requiere la presencia de un tipo de proteínas integrales de lamembrana. Los ejemplos más conocidos son: Bomba de Na+ y K+; bomba deCa++ y bomba de H+.

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

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

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

• Exocitosis o emecitosis. Proceso por el cual se eliminan hacia elexterior partículas de gran tamaño como material de secreción porejemplo.

Diferenciaciones de la membrana celular: La superficie de las células que estánrelacionadas con la protección del citoplasma, el transporte de sustancias y otrosprocesos fisiológicos, presentan modificaciones para cumplir ciertas actividadesespecificas, así tenemos:

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

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2. Desmosomas: Son discos ovales a los que se anclan fibrillas que seencuentran en la membrana plasmática de células epiteliales sujetas a fuerzasexternas; cada desmosoma tiene su pareja adyacente y el par forma unaespecie de corchete, que impide que las células se separen.

3. Uniones en hendidura, uniones gap o uniones comunicantes: Son tuboshuecos, formados por un anillo de seis subunidades proteicas que seencuentran en la membrana plasmática de ciertos tejidos y permiten el libreflujo de materiales de una célula a otra. Las uniones gap están formadas pordos de estos “tubos” alineados y situados entre las células adyacentes.

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

5. Plasmodesmos: Presente solo en células vegetales. Se localiza en los poroscoincidentes de la pared celular de dos células vegetales vecinas. Sirve parael intercambio de sustancias.

6. Uniones estrechas o erméticas: Son áreas de conexiones íntimas entre lasmembranas de células adyacentes, a tal punto que el espacio que rodea a lascélulas desaparece completamente, por tanto esto impide que algunassustancias crucen capas de células. Las células conectadas por unionesestrechas (a base de proteínas que se enlazan), sirven para sellar cavidadescorporales.

Funciones de la membrana celular:

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

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

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

Clases de pared celular

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

2. Pared celular secundaria: Solo esta presente en algunas célulasvegetales que han dejado de crecer (por ejemplo los vasos o tráqueas),se forma en la superficie interna de la pared primaria, de ordinario esmucho más gruesa que la pared primaria, además de celulosa puedecontener sustancias como: lignina (tráqueas, traqueidas y esclereidas),cutina (paredes en contacto con el aire), y sales minerales (carbonatos ysílice) en algunas células epidérmicas.

La pared celular secundaria comprende tres subcapas; la capa externa(S1), capa central (S2) y la capa interna (S3) mencionadas de afuerahacia adentro. A diferencia de la pared celular primaria, las microfibrillasde celulosa se disponen en una forma ordenada. La S2 es la más gruesa.La S3 suele ser delgada e incluso puede faltar.

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

Función:

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

microorganismos patógenos.

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

Función:

- Adhesión entre células para la conformación de tejidos.- Reconocimiento celular durante reacciones inmunitarias (elementos

moleculares de histocompatibilidad y antígenos del grupo sanguíneo).

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

Presenta la siguiente organización:

- Matriz citoplasmática.- Sistema de endomembranas.- Organelos.

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

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

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

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

B. Sistema de Endomembranas: Está constituido por el Retículo endoplasmático y elAparato de Golgi.

a) Retículo endoplasmático: Complejo membranoso conformado por canalesramificados, que se comunican entre sí y con la membrana celular. Se puedendistinguir dos tipos de retículo:

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

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

Función:

- Sintetizan proteínas de “exportación” (secreción celular) comohormonas y enzimas.

- Origina organelos: Aparato de Golgi, Retículo endoplasmático yperoxisomas.

- Permite la reaparición de la membrana nuclear, en la divisióncelular.

• Retículo endoplasmático liso (R.E.L.): Carece de ribosomas, estáen conexión con el R.E.R.

Función:

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

reproductor)- Interviene en la contracción muscular

b) Aparato de Golgi: Consiste en el conjunto de estructuras de membranaque forma parte del elaborado sistema de membranas interno de lascélulas. Se encuentra más desarrollado cuanto mayor es la actividadcelular (secreción). La unidad básica del organelo es el sáculo, queconsiste en una vesícula o cisterna aplanada. Cuando una serie desáculos se apilan forman un dictiosoma. Además pueden observarsetoda una serie de vesículas mas o menos esféricas a ambos lados y entrelos sáculos. El conjunto de todos los dictiosomas y vesículas constituye elaparato de Golgi.

El dictiosoma se encuentra en íntima relación con el retículoendoplásmático, lo que permite diferenciar dos caras; la cara cis, máspróxima al retículo, y la cara trans, más alejada. En la cara cis seencuentran las vesículas de transición, mientras que en la cara trans, selocalizan las vesículas de secreción.

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Función:

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

C. Organelos:

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

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

Función:

- Síntesis de proteínas.

b) Mitocondrias: Son organelos esféricos o alargados, constituidos prin-cipalmente por proteínas y en segundo lugar por lípidos, existe tambiénuna pequeña cantidad de ADN y ARN. Presentes en células animales yvegetales (excepto en bacterias y hematíes), son de forma variable. Sunúmero depende de las necesidades energéticas de las células (2500 enhepatocitos y 1000 en fibras musculares). Están formados por dosmembranas: La membrana externa lisa y la membrana interna que emiteprolongaciones hacia el interior de la mitocondria, llamadas crestasmitocondriales donde se realiza la cadena respiratoria. Estas crestasaumentan la superficie transductora de energía.

El interior de la mitocondria presenta una cavidad central llamada matrízmitocondrial, ocupada por un líquido rico en proteínas y enzimas del ciclode Krebs, ribosomas y ADN circular. En las crestas mitocondrialesencontramos a las Partículas F o Partículas elementales, relacionadascon los procesos de fosforilación oxidativa (síntesis de ATP).

Función:

- Síntesis de ATP- Autoduplicación, debido a su propio ADN.

c) Cloroplastos: Plastídios que contienen clorofila, carotenoides yxantofilas; estructuralmente presentan dos membranas envolventes, lamembrana externa que es más permeable y la membrana interna la cualse organiza en sáculos membranosos aplanados que reciben el nombrede Tilacoides, los cuales se disponen en pilas muy ordenadas llamadasgrana. Al espacio en el interior de los tilacoides se denomina estroma. Enel interior de los tilaciodes encontramos a los pigmentos fotosintéticoscomo clorofila, carotenos, y metaloproteínas como la plastoquinona yplastocianina que se agrupan en dos fotosistemas (PSI Y PSII).

Función:

- Absorber y trasformar la energía lumínica en energía química paraobtener su alimento; proceso denominado fotosíntesis.

- Autoduplicación debido a que tiene ADN.

d) Núcleo: Es la estructura fundamental de la célula, que se encarga decontrolar y dirigir todas las actividades de la célula, y que se caracterizapor tener el material genético de las células eucariontes. Algunas célulascarecen de núcleo (hematíe maduro, células del cristalino), otras tienenmás de un núcleo (protozoos, fibra muscular esquelética).

Partes:

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

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

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

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

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

Funciones del núcleo: Son varias, todas relacionadas con la conservaciónde la vida celular.

- Síntesis de proteínas (pequeñas cantidades), de ADN (autosíntesis) einduce a la formación de ARNm para iniciar la síntesis de proteínas en elcitoplasma.

- Hereditaria, almacena y transmite los caracteres hereditarios mediante ADN.- Regula las funciones celulares.

CICLO CELULAR

Es el periodo de vida de una célula desde su formación hasta su división encélulas hijas. El tiempo de duración y los requerimientos dependen de cada tipocelular. Algunas células como las nerviosas, las del músculo esquelético y losglóbulos rojos, normalmente no se dividen una vez que maduran.

Fases del ciclo celular:

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

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

• Periodo S o de síntesis: Se duplica el material genético (ADN). En esteperiodo el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y ADN que alprincipio.

• Periodo G2: Llamado segunda fase de crecimiento, en el cual se siguesintetizando ARN y proteínas, la célula se prepara para la división. Lafinalización del periodo G2 es marcado por el comienzo de la mitosis.

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

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

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

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

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

a) Profase: Los cromosomas se vuelven visibles al microscopio, Cadacromosoma está constituido por 2 cromátidas que se mantienen unidaspor el centrómero, desaparece el nucleolo y la membrana nuclear sedesintegra y empieza a formarse el huso mitótico. Al final de la profase hadesaparecido la membrana nuclear y el nucleolo.

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

c) Anafase: En ella el centrómero se divide y cada cromosoma se separaen sus dos cromátidas. Los centrómeros emigran a lo largo de las fibrasdel huso en direcciones opuestas, arrastrando cada una en sudesplazamiento a una cromátida. Cada cromátida se considera ahora uncromosoma.

La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, por que en ella serealiza la distribución de las dos copias de la información genéticaoriginal.

d). Telofase: Los dos grupos de cromátidas comienzan a condensarse, sereconstruye la envoltura nuclear, alrededor de cada conjunto cromosómico, locual definirá los nuevos núcleos hijos. A continuación tiene lugar lacitocinesis.

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

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gradual y termina por separar el citoplasma en dos células hijas, cada una conun núcleo completo.

En las células vegetales la citocinesis ocurre a través de la formación de unaplaca celular, una división en la zona de la placa ecuatorial del huso que crecelateralmente a la pared celular. La placa celular se genera a partir devesículas que se originan en el aparato de Golgi. Cada célula hija produce unamembrana plasmática y una pared celular de celulosa fuera de la membranaplasmática en su lado de la placa celular.

Al final de la mitosis tenemos una célula diploide (2n) que ha originado doscélulas diploides (2n).

La meiosis: La meiosis es la división celular por la cual se obtiene células hijascon la mitad de los juegos cromosómicos que tenia la célula madre; pero quecuentan con información completa para todos los rasgos estructurales yfuncionales del organismo al que pertenecen. La meiosis se produce siempre quehay un proceso de reproducción sexual y ocurre mediante dos mitosisconsecutivas denominadas meiosis I y meiosis II y presenta tres procesosesenciales:

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

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

a) Profase I:

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

• Cigoteno: Los cromosomas homólogos se aparean en un procesollamado sinapsis. La sinapsis de los cromosomas ocurre por laformación de una estructura compleja denominada complejosinaptonémico.

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

entre ellas y distintas también de la célula precursora de la queprovienen. En esta etapa se lleva a cabo la recombinación genética ocrossing over.

• Diploteno: Los cromosomas homólogos se separan; pero mantienenpuntos de unión específicos denominados quiasmas. Los quiasmaspor lo general se localizan en los sitios del cromosoma donde ocurreel intercambio genético.

• Diacinecis: El número de quiasmas se reduce, los cromosomas sepreparan para fijarse a las fibras del huso meiótico. La diacinecistermina con la desaparición de los nucleolos, la rotura de la envolturanuclear y el desplazamiento de las tétradas hacia la placa de lametafase.

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

c) Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y migran hacia lospolos opuestos.

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

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

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

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

c) Anafase II: Las cromátides hermanas se desplazan hacia los polosopuestos de la célula.

d) Telofase II: Los cromosomas una vez más quedan encerrados por unaenvoltura nuclear.

Consecuencias de la meiosis.

• Es el proceso mediante el cual se obtienen células especializadas paraintervenir en la reproducción sexual.

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

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• Se produce una recombinación de la información genética.

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

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

• Catabolismo, que es el desdoblamiento o degradación de moléculas encomponentes más pequeños. Comprende a la respiración celular (aeróbica yanaeróbica) y la fermentación.

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

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

1. Respiración celular: Se entiende por respiración celular al procesocatabólico mediante el cual, las células generan ATP a través de una serie dereacciones REDOX en los que el aceptor final de electrones es un compuestoinorgánico. Se presentan dos tipos de respiración:

• Respiración Aeróbica, se caracteriza porque el aceptor final deelectrones es el oxígeno molecular.

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

A. Respiración Aeróbica: La mayoría de las células de plantas, animales,protistas, hongos y bacterias utilizan la respiración aeróbica para obtenerenergía a partir de la glucosa, la cual queda resumida en la siguientereacción:

C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O = 6 CO2 + 12 H2O + energía (ATP)

Las reacciones químicas de la respiración aeróbica de la glucosa sepueden agrupar en cuatro etapas.

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

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

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

c) Ciclo del Acido citrico: En donde el acetato del acetil coenzima Ase combina con una molécula de cuatro átomos de carbono, eloxalacetato, y se forma una molécula de 6 carbonos, el citrato. En eltranscurso del ciclo, el citrato experimenta una sucesión detransformaciones químicas y se transforma en oxalacetatocompletándose el ciclo. Se produce 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2 y selibera dióxido de carbono como producto de desecho.

d) Sistemas de transporte de electrones: Los electrones extraídos dela glucosa durante las etapas precedentes se transfieren del NADH yFADH2 a una cadena de compuestos aceptores de electrones.

Rendimiento total de energía

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

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

• En el ciclo del ácido cítrico, las dos moléculas de acetil CoA setransforma en 4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP

• La oxidación del NADH en el sistema de transporte de electronesgenera 3 moléculas de ATP por cada NADH y la oxidación de cadamolécula de FADH2 genera 2 ATP. Si se suman todas las moléculasde ATP producidas se puede observar que en el metabolismoaerobio completo de una molécula de glucosa produce como máximode 36-38 moléculas de ATP.

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

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los cuales luego pasan por una cadena de transporte acoplada a lasíntesis de ATP por quimiósmosis. Sin embargo, una sustancia inorgánicacomo el nitrato (NO3

-), o sulfato (SO4-) sustituye al oxígeno molecular

como aceptor final de electrones. Los productos formados de este tipo derespiración anaerobia son dióxido de carbono, una o más sustanciasreducidas y ATP.

C6H12O6 + 12 KNO3 6CO2 + 6 H2O + 12 KNO3 + ATP

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

3. Quimiosíntesis: Proceso anabólico mediante el cual ciertos organismos vivos(sin clorofila), sintetizan sus alimentos utilizando como fuente de energía amoléculas inorgánicas. En otras palabras si en la fotosíntesis se utiliza energíaluminosa, en la quimiosíntesis se usa energía química. Por ejemplo lassulfobacterias, ferrobacterias, nitrobacterias, etc.

2 SH2 + O2 2 S + 2 H2O + energia

Esta energía obtenida sirve para reducir el CO2 y formar carbohidratos.

2 H2S + CO2 + energia 2 S + H2O + C6H12O6

4. Fotosíntesis: Proceso anabólico que permite la formación de moléculasorgánicas utilizando energía, CO2

Elementos que intervienen:

• Pigmentos fotosintéticos agrupadas en dos fotosistemas: PI (700 nm)conformado por la clorofila “a” y PII (680nm) conformado por la clorofila“a” y “b”.

• La luz como fuente de energía.• El agua como fuente de protones y electrones (fotólisis del H2O)• El CO2 como fuente de carbono para la síntesis de nuevas moléculas.

Presenta dos fases:

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

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

oxígeno).

b. Fase oscura: Fase que no necesita de luz, utiliza la energía químicaobtenida en la fase luminosa para reducir el CO2, nitratos y sulfatos paraasimilar los bioelementos C, N y S, con el fin de sintetizar glúcidos,aminoácidos y otras sustancias.

La fijación del CO2 se produce cuando es recibido y fijado por unamolécula de 5 átomos de carbono, dando lugar a una molécula de 6Cinestable que se divide en dos moléculas de 3C a partir de las cuales, lacélula fotosintética produce glucosa. A esta etapa se le conoce como elmodelo fotosintético C3 o de Calvin Benson, reacción que es catalizadapor la enzima Ribulosa difosfato carboxilasa (RUBISCO). Este proceso selleva a cabo en las células del mesófilo de la hoja.

El modelo fotosintético C4 se lleva acabo en las células del mesófilo ycélulas de la vaina de la hoja y permite la fijación del CO2 por la enzimafosfoenol piruvato carboxilasa para dar un compuesto de 4C a nivel de lascélulas del mesófilo y llevar el CO2 a las células de la vaina donde esfijado por la Ribulosa difosfato carboxilasa y seguir el modelo fotosintéticoC3 para producir glucosa. Las plantas C4 (maíz, sorgo, caña de azúcar)son más eficientes en la fijación del CO2 que las plantas C3.

Importancia de la fotosíntesis• Síntesis de carbohidratos.• Liberación de oxígeno que es utilizado en la respiración.

TEMA 4

TEJIDOS ANIMALES

Un tejido es un grupo de células similares, que suelen tener un origen embrionariocomún y funcionan en conjunto para realizar actividades especializadas.

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

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

Componentes de un tejido

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

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

Métodos de estudio de los tejidos animales

El más usado es el de la técnica histológica la cual consiste en un conjunto deoperaciones a que se somete una materia organizada, a fin de que sea posible suestudio por medio del microscopio, posibilitando la observación de estructuras novisibles al ojo humano.

Comprende los siguientes pasos:

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

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

3. Inclusión: Para la obtención de cortes finos es un requisito indispensableque el tejido haya sido previamente endurecido hasta un cierto punto, cuantomayor sea la firmeza del tejido, tanto más delgado resulta el cortehistológico. Con el fin de endurecer los tejidos se puede utilizar parafina.

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

5. Coloración: Para ello se utilizan colorantes que son sustancias químicas quese utilizan para teñir muestras biológicas (células, tejidos) y conseguir unamejor visualización de sus estructuras. Los colorantes pueden ser naturales oartificiales.

6. Montaje: Consiste en colocar sobre el corte histológico ya coloreado unadelgada lámina de vidrio llamada cubreobjetos, el cual se adhiere conadhesivo transparente el bálsamo de Canadá, lo que permite conseguir elmontaje definitivo y permanente. Quedando la muestra de esta manera, listapara su observación en el microscopio.

Clasificación de los tejidos

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

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

TEJIDO EPITELIAL

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

Características

• Presenta células de forma geométrica: planas, cúbicas y cilíndricas.• Sus células descansan sobre la membrana basal que sirve de apoyo para el

epitelio.• Es avascular (no posee vasos sanguíneos) ni linfáticos.• Se nutre por difusión a partir de vasos sanguíneos del tejido conjuntivo

subyacente.• Están inervados por terminaciones nerviosas libres.• Sus células se renuevan constantemente.

Clasificación

Teniendo en cuenta la función, ubicación y disposición del tejido epitelial, este seclasifica en dos grandes grupos que son:

a) Epitelio de Revestimientob) Epitelio Glandular

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1. Epitelio de Revestimiento: Se localiza en la parte externa del cuerpo y en lasuperficie externa de algunos órganos internos. Según el número de capascelulares que posee se clasifica en dos tipos:

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

• Epitelio simple plano, se localiza en alveolos pulmonares, endoteliode los vasos sanguíneos, mesotelios, hoja parietal de la cápsula deBowman. Permite el intercambio de sustancias. Ej. O2, CO2 ysustancias nutritivas.

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

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

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

2. Epitelio Glandular: Forma el parénquima de las glándulas, es decir la partefuncional de una glándula, la cual esta formada por una o más célulasepiteliales especializadas en la producción y secreción de sustancias comomoco, saliva, leche, hormonas, enzimas. Las glándulas se clasifican en:

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

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

c) Glándulas mixtas o anficrinas: Son aquellas glándulas que poseen unaporción endocrina y otra exocrina. El páncreas es un típico ejemplo deglándula anficrina ya que libera enzimas digestivas hacia la luz del tubodigestivo (secreción exocrina) y hormonas como la insulina hacia lasangre (secreción endocrina), otros ejemplos son el hígado, los ovarios ylos testículos

El epitelio seudoestratificado y el epitelio de transición son clasificacionesespeciales de epitelio:

4. Epitelio seudoestratificado: Este epitelio parece estratificado porquealgunas células no alcanzan la superficie libre, pero todas se apoyan sobre lamembrana basal. Por lo tanto es un epitelio simple. Se localiza en las fosasnasales, traquea, laringe y bronquios primarios, en la cual realiza funciones desecreción de moco, purificación del aire inspirado: además se ubica en elconducto deferente.

5. Epitelio de transición: Es una designación aplicada al epitelio que reviste lasvías urinarias denominado urotelio, que es un epitelio estratificado concaracterísticas morfológicas específicas de sus células que cambian de formay posición lo que le permite la distensión al órgano.

Funciones

- Revestimiento de superficies (epidermis)- Protección contra daño mecánico, evaporación y entrada de microorganismos

(epidermis)- Revestimiento y absorción (epitelio del intestino)- Secreción (diversas glándulas)- Función sensitiva (neuroepitelios)- Intercambio gaseoso por difusión (alveolo pulmonar)

TEJIDO CONJUNTIVO

Llamado también conectivo, es un tejido formado por células de diferentes tiposcon abundante matriz extracelular (sustancia intersticial). Son los tejidos que seencargan de unir entre sí a los demás tejidos proporcionándoles sostén y nutrición.Es el tejido que tiene más amplia distribución en todo el cuerpo.

Componentes: Comprende dos grandes grupos

1. Células: Las células del tejido conjuntivo pueden ser residentes (fijas) oerrantes (libres).

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A. Las células que conforman la población celular residente o fija sonestables, se mueven poco.

a) Fibroblastos: Son las células representativas del tejido conjuntivo,sintetizan las fibras (colágenas, reticulares, elásticas) y la sustanciafundamental. Intervienen en la reparación de los tejidos lesionados(cicatrización de las heridas).

b) Macrófagos: Son células fagocíticas derivadas de los monocitos,también conocidos como histiocitos. Su función es la defensa

c) Mastocitos: Se desarrollan en la medula ósea y se diferencian en eltejido conjuntivo, se les denomina también células cebadas.Presenta granulaciones que contienen heparina e histamina. Sufunción es la defensa.

d) Adipocitos: Es una célula del tejido conjuntivo especializada en elalmacenamiento de lípidos neutros y en la producción de variashormonas.

B. La población celular transitoria, libre o errante consiste principalmente encélulas que han emigrado al tejido desde la sangre en respuesta aestímulos específicos.

a) Linfocitos: Participan principalmente en las respuestas inmunitarias.

b) Plasmocitos: También denominadas células plasmáticas, soncélulas productoras de anticuerpos derivadas del linfocito B.

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

2. Matriz Extracelular: Es elaborada por los fibroblastos, su consistenciadepende de la cantidad y calidad de sus componentes. Esta constituida por:

a) Sustancia Fundamental: Incolora, transparente, formada por complejosde glucosaminoglucanos y proteínas, asociados a glucoproteínasestructurales, agua y sales.

b) Fibras: Tres tipos de fibras: colágenas (mas abundantes), elásticas(ondulantes) y reticulares (finas en forma de red).

Clasificación

1. Conjuntivo propiamente dicho: Puede ser:

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

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

2. Conjuntivo Especializado: Son los siguientes:

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

b) Reticular: Esta constituido en su mayor parte por fibras reticularesentrelazadas. Forma el estroma de sostén de muchos órganos como elhígado, bazo y ganglios linfáticos. Función: sostén.

3. Variedades de Tejido Conjuntivo

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

a) Tejido adiposo amarillo ó unilocular: El adipocito presenta en sucitoplasma una sola gota de grasa, su núcleo es excéntrico.Almacena grasas neutras o triglicéridos. Se distribuyen por todo elcuerpo y su acumulación en ciertas regiones depende del sexo y laedad del individuo. Funciones: reserva energética, modela lasuperficie corporal, protección y termoaislante.

b) Tejido adiposo pardo o multilocular: El adipocito es pequeño deforma poliédrica, núcleo central y citoplasma con numerosas gotitasde grasa. Su color se debe a la presencia de abundantesmitocondrias. Poco frecuente en el adulto, en el recién nacidolocalizado en ciertas zonas, es más abundante y útil en los animalesque hibernan. Interviene en la generación de calor cuando elorganismo lo requiere.

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B. Tejido Cartilaginoso: Es un tejido de consistencia semirrígida, presentapocas células denominadas condrocitos y abundante sustanciaintercelular llamada matriz cartilaginosa. Es un tejido avascular y carecede inervación, asimismo posee un metabolismo bajo. Esta cubierto poruna membrana externa llamada pericondrio, la cual posee vasossanguíneos que permiten la nutrición por difusión del cartílago. El tejidocartilaginoso se clasifica en:

a) Cartílago hialino: Es el más abundante, presenta fibras colágenasmuy finas y escasas así como algunas fibras elásticas. Essemitransparente de color blanco azulado y translúcido, células conabundante glucógeno y lípidos, Se ubica en la pared de las fosasnasales, tráquea, bronquios, extremidad ventral de las costillas yrecubriendo articulaciones móviles (cartílago articulado).

b) Cartílago fibroso: Se le denomina también fibrocartílago, presentahaces gruesos de fibras colágenas, no existe pericondrio, seencuentra en los discos intervertebrales. sínfisis púbica, zonas deunión de algunos tendones al hueso, y meniscos de la rodilla.

c) Cartílago elástico: Se caracteriza por la presencia de numerosasfibras elásticas, se localiza en el pabellón auricular, trompa deEustaquio y algunos cartílagos de la laringe (epiglotis, corniculados,cuneiformes)

Funciones: Soporte a tejidos blandos, revestimiento de la superficiearticular, y permite el crecimiento de los huesos largos.

C. Tejido Óseo: Es un tejido con abundante matríz extracelular (determinalas características del tejido) y de consistencia rígida. Forma la estructuraesquelética que sostiene y protege a los órganos del cuerpo.

Componentes:

a) Células: Son de los siguientes tipos:

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

• Osteocito: Constituye la célula representativa del tejido óseo.Son los osteoblastos rodeados por la matriz ósea, poseeprolongaciones citoplasmáticas que comunican entre sí a lososteocitos. Carecen de reproducción, permiten el intercambiocon la sangre de sustancias nutritivas y desechos.

• Osteoclasto: Célula móvil, de gran tamaño y multinucleada porfusión de monocitos, Se localiza en pequeñas depresionesllamadas lagunas de Howship. Son los encargados de lareabsorción ósea (remodelación de la matríz ósea), proceso muyimportante para el crecimiento y reparación del hueso.

b) Matriz ósea: Constituida por los siguientes tipos:

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

• Porción orgánica: Constituida por colágeno, proteoglicanos yglucoproteínas.

Clasificación del Tejido Óseo:

a) Tejido óseo esponjoso: Formado por una red tridimensional detrabéculas óseas ramificadas que delimitan un laberinto de espaciosintercomunicados ocupados por médula ósea roja, se localiza en lazona central de la epífisis de los huesos largos, y en la zona centralde los huesos planos y cortos. Carecen de unidad estructural, esdecir no presentan osteona.

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

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

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

Funciones:

- Protección de órganos internos vitales.- Interviene en la locomoción

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- Reservorio de sustancias inorgánicas (calcio, fósforo) y orgánicas(lípidos)

- Reservorio energético (médula ósea amarilla)

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

a) Elementos formes de la sangre: Constituyen las células del tejidosanguíneo, son:

• Glóbulos rojos , hematíes ó eritrocitos: vistos de perfil tienenforma de disco bicóncavo y vistos de frente son discoidales, sonflexibles y pueden doblarse y plegarse conforme circulan por eltorrente sanguíneo, en los mamíferos no presentan núcleocuando son maduros (excepto en los camellos), su tiempo devida es aproximadamente 120 días, no se reproducen, su colorrojo se debe a la presencia del pigmento respiratoriohemoglobina. En el varón su cantidad aproximada es de 5millones/mm3 y en la mujer es de 4 millones/mm3. El incrementode eritrocitos se denomina eritrocitosis y su disminucióneritropenia.

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

• Glóbulos blancos ó leucocitos: Son células incoloras (noposeen hemoglobina), tienen forma esférica y presentan núcleo,el tiempo de vida es de horas, meses o años. El número deleucocitos es de 5 000 a 10 000 por mm3. Al aumento deleucocitos se denomina leucocitosis y su disminuciónleucopenia. El número de glóbulos blancos disminuye con lasenfermedades.

La clasificación de los glóbulos blancos se da por la presencia oausencia de gránulos:

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

o Neutrófilos, con núcleo segmentado en varios lóbulos,granulaciones muy finas en su citoplasma, constituyenla primera línea de defensa celular contra la invasión demicroorganismos. Un Incremento en su número puedeindicar infecciones bacterianas ó quemaduras.

o Eosinófilos, con núcleo bilobulado, citoplasma congránulos voluminosos de color naranja. El incrementoen su número puede indicar reacciones alérgicas einfecciones parasitarias.

o Basófilos, con núcleo segmentado de forma irregular,presenta gránulos de color azul oscuro en el citoplasmay cubriendo al núcleo. Su incremento puede indicarreacciones alérgicas, leucemia, neoplasias.

Ø Agranulocitos: Carecen de granulaciones específicas en elcitoplasma. Son de dos tipos:

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

o Linfocitos, su núcleo es redondo y se tiñe de formaintensa, son los leucocitos más pequeños. Participan enprocesos inmunológicos. Se producen en la médulaósea roja así como en los tejidos linfoides. Son de trestipos: linfocitos T (encargados de la inmunidad celular),linfocitos B (encargados de la inmunidad humoral),linfocitos NK actúan contra células tumorales evitandola producción de tumores.

• Plaquetas: Se originan en la médula ósea roja. Son pequeñosfragmentos del citoplasma de una célula gigante llamadamegacariocito, no presentan núcleo. Tienen forma discoidal y untiempo de vida de 8 a 10 días. El número de plaquetas es de200000 – 400000/ mm3. Su aumento se denomina trombocitosisy su disminución trombocitopenia. Intervienen en la hemostasia

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que es una serie de eventos que detiene una hemorragia, cadavez que se lesiona un vaso sanguíneo para evitar la pérdida desangre.

b) Plasma sanguíneo: Es la porción líquida de la sangre que formaparte del líquido extracelular, es de color amarillo ámbar. Estacompuesto por 92% de agua y 8% de solutos siendo la mayor parteproteínas.

Funciones del Tejido Sanguíneo:

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

TEJIDO MUSCULAR

Es el tejido formado por células especializadas en la contracción muscular.Produce los movimientos del cuerpo, mantiene la postura y genera calor.

Características generales:

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

Propiedades:

1. Excitabilidad: Capacidad de generar potenciales de acción o impulsosnerviosos en respuesta a estímulos.

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

3. Elasticidad: Capacidad de la fibra muscular de recuperar su forma inicial unavez concluida la contracción.

4. Tonicidad: Capacidad de la fibra muscular de conservar un estadoprolongado de semicontracción involuntaria.

Clasificación: El tejido muscular se clasifica en tres tipos:

a) Tejido muscular esquelético: Se denomina así porque esta unido a loshuesos del esqueleto, presenta estriaciones transversales formando bandasclaras y oscuras alternantes dentro de la fibra muscular. Sus células o fibrasmusculares son cilíndricas y presenta varios núcleos, localizadosperiféricamente. Es un tejido voluntario porque se puede contraer o relajar demanera consciente, su unidad funcional es la sarcómera. Su localización esen el sistema muscular esquelético, músculo de la faringe y laringe, terciosuperior del esófago y la musculatura de la lengua.

b) Tejido muscular cardiaco: Es el principal tejido del corazón, presenta célulascilíndricas pequeñas ramificadas con estriaciones transversales y con uno odos núcleos de posición central, su unidad funcional la sarcómera, Es untejido involuntario. Una característica del tejido muscular cardiaco es lapresencia de discos intercalares que son uniones especializadas entre lasfibras. Se localiza en el miocardio del corazón.

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

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

TEJIDO NERVIOSO

Tejido altamente especializado, encargado de la conducción y transmisión de losimpulsos nerviosos, es muy vascularizado. Está constituido por dos tipos decélulas las neuronas y las neuroglias.

A. NEURONA

• Es la unidad estructural y funcional del tejido nervioso.• Es la célula nerviosa especializada en la generación, conducción y

transmisión de los impulsos nerviosos.• Tienen formas variadas: redondeadas, ovaladas, estrelladas, piramidales,

etc.

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• Su tamaño es variable: pequeñas (cerebelo) y grandes (ganglios).• El conjunto de neuronas constituyen la sustancia gris de los centros

nerviosos (cerebro, cerebelo y médula espinal).

En la neurona se puede distinguir dos partes fundamentales:

1. Cuerpo celular: Llamado también soma o pericarión, es la parte de mayorvolumen de la célula contiene al núcleo rodeado por citoplasma en el cualse encuentran los organelos habituales entre ellas los corpúsculos de Nissl(RER)

2. Prolongaciones: Son ramificaciones del cuerpo neuronal. Son lasdendritas y el axón.

a) Dendritas: Son prolongaciones muy finas cortas y ramificadas delcuerpo celular, junto con el soma constituyen la principal superficiereceptora entre neuronas y las prolongaciones de otras neuronas(sinapsis).

b) Axón o cilindro eje: Es una prolongación única gruesa y de granlongitud que termina en una arborización llamada telodendrón. El axóna lo largo de su recorrido emite ramificaciones (axones colaterales). Losaxones pueden ser amielínicos o mielínicos. Cuando son mielínicosestán envueltos por una capa de mielina (vaina de Schwann) aislante yde color blanco, que se interrumpe de tramo a tramo, delimitandoespacios llamados las estrangulaciones o nodos de Ranvier. Laconducción del estímulo nervioso es más rápida en los axones quepresentan mielina. El axón y sus ramificaciones son las principales víasde transmisión de las neuronas, a través de los cuales se comunicancon las otras células neuronas y los tejidos (músculos y glándulas).

Clases de neurona:

a) Según el número de prolongaciones tenemos:

• Unipolares: Poseen una sola prolongación que sale del cuerponeuronal, esta se divide en dos ramas (seudounipolar), una se dirigehacia el sistema nervioso central y otra hacia el área sensorial delcuerpo. Las neuronas sensitivas son de este tipo.

• Bipolares: Presentan un axón y una sola dendrita. Este tipo deneurona se encuentra en la retina del ojo, en el oído interno y lamucosa olfatoria.

• Multípolares: Poseen un axón con muchas dendritas. La mayorparte de las neuronas situadas en el encéfalo y en la médula espinalson de este tipo.

b) Según la función que desempeñan:

• Neuronas Aferentes (Sensitivas): Transmiten el impulso nerviososensitivo desde los órganos receptores de los sentidos a los centrosnerviosos (encélalo y medula espinal).

• Neuronas Eferentes (Motoras): Conducen los impulsos nerviososmotores desde el encéfalo y la médula espinal a los órganosefectores (músculo ó glándula).

• Neuronas Asociativas (Interneuronas): establecen conexionesentre neuronas sensitivas y las neuronas motoras.

B. NEUROGLIA

Son células que se encargan de sostener, proteger, nutrir y reparar a lasneuronas. Son células de menor tamaño que las neuronas, pero son entre 5 y50 veces más numerosas. A diferencia de las neuronas, las neuroglías nogeneran impulsos nerviosos, tienen reproducción (mitosis), en caso de daño alas neuronas las neuroglías se pueden multiplicar para rellenar los espaciosque anteriormente ocupaban las neuronas.

a) Neuroglía de Sistema Nervioso Central:

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

• Oligodendrocitos: Se asemejan a los astrocitos, pero son más pequeñas ytienen menor cantidad de prolongaciones. Son responsables de la formación ymantenimiento de la vaina de mielina que se ubica alrededor de los axones delSNC.

• Microglía: Son muy pequeñas y presentan escasas prolongaciones queemiten numerosas prolongaciones en forma de espinas. Cumple funcionesfagocíticas como eliminar detritos celulares, microorganismos y tejido nerviosodañado.

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

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central de la médula espinal. Contribuyen a la circulación del líquidocefalorraquídeo.

b) Neuroglia del Sistema Nervioso Periférico:

• Célula de Schwann: Rodean a los axones del SNP formando lavaina de mielina.

• Células Satélite: Son células aplanadas que rodean a los cuerposcelulares de las neuronas de los ganglios del SNP. Proporcionansoporte estructural y regulan el intercambio de sustancias entre loscuerpos neuronales y el líquido intersticial.

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

TEJIDO HEMATOPOYÉTICO

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

A. TEJIDO MIELOIDE

Después del nacimiento queda alojado en las cavidades de los huesos. En eladulto se encuentran dos clases de médula ósea: médula ósea roja y médulaósea amarilla.

a) Médula Ósea Roja: Encargada de producir casi todas las célulassanguíneas. Debe su color al gran número de glóbulos rojos que contieneen sus diversas etapas de su desarrollo. En el adulto se encuentramedula ósea roja en las cavidades de los huesos esponjosos como losdel cráneo, costillas, esternón, vértebras, pelvis y huesos largos.

b) Médula Ósea Amarilla: Debe su color a la gran cantidad de grasa quecontiene. Si se presenta la necesidad urgente de aumentar la producciónde células sanguíneas, parte de la médula ósea amarilla se convierte enmédula ósea roja.

B. TEJIDO LINFÁTICO

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

TEMA 5

TEJIDOS VEGETALES

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

Tipos de tejidos: Los tejidos en las plantas superiores se clasifican en tejidosprimarios y tejidos secundarios.

1. Tejidos Primarios: Son aquellos tejidos que provienen del meristemo apical opromeristemo y son de dos tipos:

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

a) Meristemos: Son tejidos cuyas células se encuentran en constantedivisión. Se encuentran en los ápices y las partes laterales de la raízy del tallo, así como también entre los tejidos maduros y son losencargados del crecimiento en longitud y grosor de la planta. Lascélulas meristemáticas se caracterizan por estar formadas porcélulas de pared delgada, generalmente de forma isodiamétrica, connúcleo grande y central y en constante mitosis. Unas células hijascontinúan como meristemos y las otras se diferencian en los tejidosde la planta. De aquí derivan todos los demás tejidos del cuerpo dela planta. Los meristemos son de tres tipos:

• Meristemos apicales: Dan origen al cuerpo primario de la planta, estánsituados en los ápices del tallo y raíz.

Según su organización e histogénesis, los meristemos apicalespresentan los siguientes modelos:

o Células iniciales tetraédricas apicales, en Criptógamasvasculares.

o Los tres histógenos, en meristemos radicales de plantasfanerógamas y meristemos caulinares de algunas Gimnospermas.

o Túnica – corpus, en ápices caulinares de Angiospermas.o Grupo apical de células iniciales y células madres, en el ápice

de la mayoría de Gimnospermas.

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De los cuales, solo desarrollaremos los modelos de los tres histógenos yTúnica – corpus.

Ø Los tres histógenos

El meristemo apical se divide en dos regiones: el promeristemoque comprende las células iniciales apicales y células vecinas y lazona meristemática: en la que se pueden distinguir los tresmeristemos básicos: el Dermatógeno (es el estrato celular másexterno, del cual deriva la epidermis), el Periblema o meristemofundamental (que origina la corteza) y el Pleroma oProcambium (es la más interna, da origen al cilindro vascular y alparénquima medular).

Ø Túnica – corpus

En el meristemo apical del tallo la organización es máscompleja que en la raíz, por que además de incorporarcélulas al cuerpo primario de la planta, el meristemo apicalinterviene también en la formación de los primordios foliaresy yemas.

El ápice vegetativo del tallo de la mayoría de las plantas posee loque se ha denominado un tipo de organización túnica-corpus,estas dos regiones se distinguen normalmente por sus planos dedivisión celular. La túnica consta de una o varias capas externasde células que se dividen anticlinalmente (división en planoperpendicular a la superficie del meristemo. Contribuyenfundamentalmente al crecimiento en superficie. El corpus: estáformado por un grupo de células que se extienden por debajo delas capas de la túnica, se dividen en varios planos queproporcionan volumen al tallo en desarrollo. Al igual que en laraíz, el meristemo apical del tallo origina los tres histógenos: laprotodermis, el meristemo fundamental y el procambiumrespectivamente.

Función:

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

• Meristemos intercalares: Son zonas de tejido primario, encrecimiento activo, que se encuentran en la base de losentrenudos de las ramas y en las vainas de las hojas de muchasplantas monocotiledóneas. Sobre todo gramíneas como Zeamays “maiz”.

Función: Permiten el crecimiento en longitud de la planta.

• Meristemos laterales: Dan origen al cuerpo secundario de la planta,hacen crecer en grosor a la planta. Se sitúan en los costados del tallo yla raíz. Sus células son delgadas, prismáticas y cúbicas. Son de dostipos: el Cambium vascular o Desmógeno que origina xilema y floemasecundario y, el Cambium suberoso o felógeno que origina a lafelodermis y el súber, felema o corcho. Primero se origina el cambiumvascular y después el cambium suberoso. Las plantas Angiospermasmonocotiledóneas nunca desarrollan meristemos laterales, por tantoestas plantas no desarrollan tejidos secundarios.

Función: Permiten el crecimiento en grosor de la planta.

b) Parénquimas: El parénquima es el tejido fundamental de losórganos esenciales de la planta, es un tejido de relleno, que secaracteriza por hallarse compuesto por células relativamente sinespecialización. Las células parenquimáticas son células vivaspresentan formas isodiamétricas alargadas y poliédricas, de paredescelulares primarias por lo general delgadas, con grandes vacuolascon jugo celular diverso.

Llevan a cabo una gran variedad de funciones, incluso, puedencambiar de función o combinar varias de ellas; sin embargo puedenestar especializados y cumplir funciones específicas como:fotosíntesis, almacenamiento, respiración, secreción, y excreción.También sirven para dar solidez general a la planta gracias a laturgencia de las células por la vacuola osmóticamente activa; asícomo la cicatrización de las heridas y generación de tejidos.

Tipos de parénquima

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

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Las células de ambos parénquimas son vivas, con abundantescloroplastos, siendo en estos, en mayor número en el parénquimaen empalizada.

El parénquima clorofiliano también se encuentra en tallos y otrosórganos (raíces y tubérculos) expuestos accidentalmente a la luz.

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

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

Función:

- Facilita el intercambio gaseoso entre los órganos de laplanta y el medio ambiente.

- Sirve de soporte y flotación en plantas acuáticas.

• Parénquima reservante o almacenador: En este parénquimalas células contienen grandes vacuolas con jugo celularconteniendo abundante material nutricio. La principal sustanciade reserva es el almidón, también se hallan otras sustanciascomo: amidas proteínas, azúcares y aceite. Está presente entodos los órganos de la planta.

Función: Almacena sustancias nutritivas.

• Parénquima acuífero: Se halla constituido por células vivas detamaño particularmente grande, de paredes delgadas; estascélulas tienen citoplasma parietal y una gran vacuola central decontenido acuoso o algo mucilaginoso. El mucílago aumentaconsiderablemente la capacidad de absorción y retención deagua. Se encuentra en tallos, hojas y tubérculos de algunasplantas de climas secos y desérticos, que soportan largos

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

Función: Almacenamiento de agua.

c) Colénquima: Es el tejido que sirve para dar resistencia mecánica a losórganos jóvenes en crecimiento, Está constituido a base de celulosa ysustancias pépticas y alto contenido de agua, no presenta lignina, seencuentra generalmente debajo de la epidermis en los tallos y hojas, suscélulas son vivas, a veces con cloroplastos. Sus paredes celularespresentan engrosamiento diferencial en la pared celular primaria, nopresenta pared celular secundaria. El colénquima le permite al órganocrecer.

Presenta los siguientes tipos:

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

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

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

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

Función: Tejido de sostén de órganos en crecimiento.

d) Esclerénquima: Tejido de resistencia mecánica que se encuentrapresente en órganos adultos que ya han dejado de crecer. Sus célulasson muertas por el mayor engrosamiento de sus paredes celulares que esa base de lignina. El engrosamiento es tanto de las paredes tangencialescomo radiales, quedando una pequeña luz, cavidad celular o lúmen. Elesclerénquima se divide en 2 grandes grupos:

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• Células pétreas: Llamadas también esclereidas o escleritos, seclasifican en:

o Braquiesclereidas: De forma isodiamétrica, son las verdaderascélulas pétreas, se presentan en la pulpa de frutos como la peray el membrillo.

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

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

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

o Macroesclereidas: Tienen forma de cuña, se observa en lacubierta de semillas de leguminosas.

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

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

B. Tejidos primarios complejos: Son aquellos tejidos constituidos por másde dos tipos celulares, aquí se encuentran la epidermis, el xilema primarioy el floema primario.

a) Epidérmis: Es un tejido de protección en las plantas de estructuraprimaria, es decir en las partes jóvenes y en crecimiento de lasplantas herbáceas. Está formado por 4 tipos celulares:

• Las células epidérmicas: La epidermis es la capa celular másexterna en hojas, verticilos florales, frutos, semillas, tallos y raíces.Son células vivas, sin meatos o espacios intercelulares. La epidermisde las hojas y de los tallos se recubre de una delgada o gruesacutícula dependiendo del hábitat de las plantas, esta cutícula es abase de cutina y juega un papel importante en la economía del aguapor parte de las plantas, encima de la superficie de esta cutículaexiste cera y sales minerales “la cutícula”; no se forman en las plantasacuáticas sumergidas.

En algunas plantas que viven en condiciones de poca iluminación lascélulas epidérmicas contienen cloroplastos. La epidermis persistenormalmente en todos los órganos que no tienen engrosamientosecundario.

Función: Protección.

• Estomas: Son aparatos formados por dos células epidérmicasespecializadas llamadas células oclusivas, células de cierre o célulasestomáticas, generalmente son reniformes, otras halteriformes (formade pesas de mano) dejando un espacio entre ambas células oclusivas,este es el ostíolo. Pueden estar rodeados por células anexas o célulassubsidiarias que juegan un papel importante en los mecanismos deapertura y cierre de las estomas.

Función: Los estomas sirven para efectuar el intercambiogaseoso entre la planta y el medio ambiente.

• Los pelos o tricomas: Se forman a partir de células del estratoepidérmico que se alargan o proliferan. Las formas de los pelosson muy variadas y a menudo elegantes y complejas. Muchospelos son células muertas y vacías de contenido; otros estánformados por células vivas. Los pelos suelen estar revestidospor cutícula de la que depende el brillo y el color. En general, lospelos tienen color blanco.

Función:

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

- Secreciones de diversos tipos (de protección, perfumes paraatraer insectos polinizadores, etc.)

• Los pelos radicales o absorbentes: Se encuentran en la raíz,son prolongaciones de las células epidérmicas. Presentanparedes celulares delgadas, con escasa cutícula, núcleogeneralmente dentro del pelo por la actividad metabólica de lacélula.

Función: Absorber agua y sustancias minerales para la planta.

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

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• Tráqueas y Traqueidas: Son células muertas con pared celularsecundaria por donde circula el agua y sales minerales, tambiénsirven de sostén en las plantas con tejido secundario. Lastráqueas son perforadas formando filas de células alargadas yafiladas en sus extremos que se unen longitudinalmente, asímismo están conectadas entre sí a través de las perforaciones yse presentan en la mayoría de las Angiospermas. En lastráqueas, el engrosamiento de la pared celular secundaria puedeser: anular, helicoidal, reticulado y punteado, Las traqueidas nopresentan perforaciones sino únicamente pares de poros en lasparedes comunes de cada dos traqueidas y cumplen la funciónde transporte en las Pteridofitas, Gimnospermas y plantas delorden Ranales de las Angiospermas.

• Fibras xilemáticas: Cumplen función de sostén en los tejidosvasculares.

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

Función: Transporte de agua y sustancias minerales desde la raíz atodas las partes de la planta.

c) Floema primario: Se origina en el procambium durante elcrecimiento primario de la planta, está constituido por el protofloemaque aparece primero y el metafloema que aparece después.

Son células vivas sin núcleo, presentan pared celular primaria en lamayoría de las especies. Se encargan de conducir sustanciasnutritivas orgánicas.

El floema presenta 4 tipos celulares:

• Célula cribosa: Tiene forma alargada y acaba en punta oparedes terminales inclinadas, no presentan placas cribosas, sedisponen superponiéndose una célula a otra, siendo el mayornúmero de áreas cribosas en los extremos de las mismas. Seencuentran en helechos y Gimnospermas.

• Elementos de los tubos cribosos: Aquí las áreas cribosasestán más desarrolladas y constituyen las placas cribosas, éstasse encuentran sobre las paredes celulares terminales de estos

elementos, las cuales pueden variar desde más o menostransversales hasta muy inclinadas, las paredes laterales de lostubos cribosos vecinos tienen áreas cribosas que permitan lacomunicación entre ellas. Se encuentra en las Angiospermas.

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

• Células anexas: Tienen forma variable, generalmente alargada,con pared celular primaria, están asociadas a los tubos cribosos,se cree que juega un papel en el movimiento de nutrientes haciafuera y hacia adentro del elemento de los tubos cribosos. En lasGimnospermas, las células cribosas no llevan células acom-pañantes, en vez de ellas existen unas células parenquimáticasllamadas células albuminosas que llevan a cabo una intensasíntesis proteica.

• Fibras floemáticas: Generalmente alargadas, tienen paredcelular primaria y secundaria (a menudo lignificada), se originandel procambium y cumplen la función de soporte.

• Parénquima floemático: Llevan a cabo muchas de lasactividades que le son propias, sobre todo el almacenamiento dediferentes sustancias de reserva (almidón, grasa, taninos, resi-nas, etc.). Las células parenquimáticas que están relacionadascon los elementos cribosos pueden morir al dejar de serfuncionales dichos elementos.

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

2. Tejidos secundarios: Son originados por los meristemos laterales. Estánconstituidos por:

C. Xilema secundario: Forma el cuerpo secundario de la planta y deriva delcambium vascular, lo presentan las Gimnospermas y Angiospermasdicotiledóneas. El xilema secundario presentan dos porciones biendefinidas: la albura que es la capa externa, es funcional; y el duramen,que es la capa interna y no es funcional, además presenta los anillos decrecimiento, que son fenómenos relacionados con las estaciones que danlugar a crecimiento tanto de xilema secundario como de floemasecundario, a partir del cambium vascular. Si una capa de crecimientorepresenta una estación de crecimiento, ésta recibe el nombre de anilloanual, también presentan los radios xilemáticos que son células vivas que

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

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

E. Súber o felema: Forma el cuerpo secundario de la planta, se origina delcambium suberoso o felógeno, las células suberosas están revestidas poruna sustancia grasa, la suberina, que hace que el tejido sea altamenteimpermeable al agua y a los gases. En la madurez las células suberosasestán muertas.

F. Felodermis: Forma el cuerpo secundario de la planta y se origina delcambium suberoso. Presenta células vivas y no tiene paredessuberificadas, algunas plantas contienen cloroplastos. Pueden funcionarsustancias temporalmente.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

TEMA 6

APARATO DIGESTIVO

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

Digestión en organismos inferiores y animales:

• En las bacterias heterótrofas y protozoarios las sustancias nutritivas penetran através de una membrana limitante.

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

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• Los animales relativamente evolucionados como las medusas (celentéreos),presentan una boca y una cavidad gástrica a la que llega el alimento, losproductos de desecho también son eliminados por la boca como lo hacentambién las planarias (platelmintos).

• Los gusanos cilíndricos (nemátodos) tienen un tubo digestivo unidireccionalllamado así por que los alimentos siguen una sola dirección que se inicia en aboca y termina en el ano. Este avance evolutivo ha permitido que laalimentación pueda llevarse a cabo en forma continua y además los distintossegmentos del tubo digestivo puede irse especializando para dar lugar aórganos como el esófago, estómago, molleja, etc.

• En las lombrices de tierra (anélidos) ya se aprecia que el aparato digestivopresenta boca, faringe y esófago, este último puede modificare para formar unamolleja, buche y estómago. Además está el intestino donde se realiza ladigestión y absorción, y el ano para eliminar los desechos.

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

a. Boca (piezas bucales, lengua y glándulas salivales): Para la recepción de losalimentos.

b. Esófago: Transportec. Buche (solo en aves): Para almacenamientod. Molleja (solo en aves): Trituracióne. Estómago: Almacenamiento y digestiónf. Intestino delgado: Digestión y absorcióng. Intestino grueso: Absorción y concentración de sólidosh. Ano: Excreción

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

A. Tubo digestivo: El tubo digestivo humano presenta varias regiones. La pareddel tubo digestivo está formada por 4 capas, aunque su estructura varía untanto en las diferentes regiones. Las capas son básicamente similares en todala longitud del tubo.

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

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

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

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

Partes del Tubo digestivo

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

• Vestíbulo oral: que comprende desde los labios y mejillas hasta laarcada dental.

• Cavidad oral: que comprende desde la arcada dental hasta el istmode las fauces.

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

• Dientes: Son estructuras sólidas y duras de origen epidérmico, quese implantan en los maxilares superior e inferior en los alvéolosdentarios. Los maxilares y los alvéolos están recubiertos por lamucosa bucal. Un diente típico consta de tres partes principales:

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

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

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

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Estructura del diente. Presenta las siguientes estructuras:

o Esmalte: Es la sustancia más dura del cuerpo, está constituidoprincipalmente por fosfato y carbonato cálcico y fibras dequeratina, cubre a la corona a modo de capuchón y junto almarfil constituye un sistema muy resistente a las presiones. Eselaborada por los ameloblastos.

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

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

o Pulpa dentaria: Es tejido conectivo blando que contiene vasossanguíneos, nervios y vasos linfáticos que ocupa la cavidadpulpar en el centro del diente.

Tipos de dientes:

o Por su función:

§ Incisivos: Tiene forma de cincel. Son 8 en total: cuatro encada mandíbula, específicamente dos a cada lado de lalínea media, presenta una sola raíz. Su función es cortar losalimentos.

§ Caninos: Son 4 en total, dos en cada mandíbula, están situadosinmediatamente por fuera de los incisivos, presentan una solaraíz. Su función es perforar y desgarrar los alimentos.

§ Premolares: Llamados también molares menores, son 8 entotal, cuatro en cada mandíbula, están situados a continuaciónde los caninos. Su raíz es única, a veces doble. Su función estriturar los alimentos.

§ Molares: Son 12 en total, 6 en cada mandíbula. Tienen variasraíces. Al tercer molar se le denomina la “muela del juicio” oserótinos y son los últimos dientes en salir. Su función es moler ytriturar los alimentos.

o Por su permanencia: El ser humano es difiodonto, es decirpresenta dos denticiones:

§ Dientes Caducos (“de leche”): Al nacer el niño no tienedientes, comienzan a irrumpir a los 6 meses de edad yposteriormente un par de dientes cada mes hasta completarun total de 20 piezas dentarias: 8 incisivos, 4 caninos y 8premolares.

Fórmula dentaria: I 2/2; C 1/1; PM 2/2

§ Dientes Permanentes o Definitivos: Son 32 piezasdentarias de forma similar a los anteriores, más 12 molares.Los primeros en aparecer son los molares (a los 7 años devida), a excepción de los serótinos o muelas del juicio queaparecen entre los 17 y 30 años de edad y a veces faltanpor completo.

Fórmula dentaria: I 2/2; C 1/1; PM 2/2; M 3/3

Función de los dientes:

- Dividen mecánicamente los alimentos haciéndolos más accesibles a la acciónde los jugos digestivos.

- Intervienen en la modulación de la voz.- En la estética de la cara y de la boca.

b) Lengua: Forma el suelo de la cavidad oral, es un órgano muy móvil, libreen la punta e inserto en el hueso hioides, esta formada por músculoesquelético y recubierto por membrana mucosa. La superficie superior ylos lados de la lengua están recubiertos por papilas gustativas, en suparte inferior se forma un pliegue (frenillo).

Función:

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

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

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

d) Esófago: Es un conducto o tubo que mide aproximadamente 25 a 30 cmde largo y unos 3 cm de diámetro comunica la faringe con el estómago anivel del cardias. Su ubicación es mayormente torácica, desplazándoseentre la traquea y la columna vertebral. Posee de adentro hacia fuera lascapas celulares siguientes: un epitelio con células caliciformes queproducen un mucus que atenúa el rozamiento de los alimentos, variascapas musculares de fibra lisa, una envoltura conjuntiva.

Función: Interviene en el transporte del bolo alimenticio desde la faringehasta el estómago mediante contracciones musculares que producen losmovimientos peristálticos.

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

• Región Cárdica: Que limita con el esófago mediante un esfínterllamado cardias.

• Región Fúndica: Situada por encima y a la izquierda del cardias.• Región del Cuerpo: Situada por debajo del fondo, es la gran porción

central del estómago.• Región Pilórica: Es la región inferior del estómago que comunica

con el intestino a través del esfínter pilórico.

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

• Glándula del cardias: Secreta moco.• Glándula del fondo: Secreta jugo gástrico.• Glándulas del píloro: Están formadas por células argentafines que

elaboran la gastrina, que por ser una hormona no pertenece al jugogástrico.

Función:

- Permite el Almacenamiento de alimentos.- Secreción del jugo gástrico.- Mezcla del bolo alimenticio con el jugo gástrico formando una pasta

denominada Quimo.- Vaciamiento progresivo del quimo hacia el duodeno.- Inicio de la digestión química de las proteínas, por acción de la

pepsina, la quimosina o fermento, que actúa sobre la caseína deleche.

- Antiséptica gracias a la acción del ácido clorhídrico.- Absorción de ácidos grasos, agua, alcoholes y algunas sales

minerales.

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

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

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

• Íleon: Mide aproximadamente 3.6 m y se une al intestino grueso anivel de la válvula ileocecal.

Por ser la porción del tubo digestivo donde termina y se realiza másintensamente la digestión y absorción, presenta:

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o Válvulas conniventes: Que son repliegues de la mucosa ysubmucosa; aumentan la superficie de absorción casi tresveces.

o Vellosidades intestinales: Que aumentan la superficie deabsorción en 10 veces más.

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

Las glándulas intestinales más importantes son:

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

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

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

Función: Las funciones del intestino delgado son:

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

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

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

• Ciego: Es la porción inicial y la más dilatada, aquí se encuentra laválvula ileocecal que impide que el contenido que llega del intestinodelgado retorne. En la parte inferior externa se encuentra unaprolongación cilíndrica de unos 5 cm y de diámetro reducido, elapéndice vermiforme.

• Colon: En su trayecto forman un cuadrilátero con las siguientesporciones:

o Colon ascendenteo Colon transversoo Colon descendenteo Colon sigmoideo, no presenta haustras

Función:

- Formación de heces fecales por acción de la flora bacteriana.- Absorción de agua y electrolitos.- Producción de vitaminas K, y B12 por acción de la flora microbiana.- Secreción de mucus.

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

Función:

- Formación del bolo fecal, almacenamiento temporal de hecesfecales.

- Absorción de residuos de agua.

i) Ano: Es aparentemente un simple orificio, pero es un conducto de 2.5 –3.5 cm de longitud. Su esfínter está formado por las Columnas deMorgani y está irrigada por las arterias hemorroidales.

Función: Eliminar las heces fecales durante la defecación.

B. Glándulas anexas: Son las siguientes:

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

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

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

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

Función:

- Mantiene húmeda la cavidad oral.- Interviene en la degradación de almidones.- Permite la formación del bolo alimenticio.- Favorece la deglución.- Actúan como lubricante.- Destruyen parte de las bacterias ingeridas en los alimentos

(timosina).- Comienza la digestión química de los glúcidos mediante la amilasa o

ptialina que rompe el almidón en maltosa.

b) Páncreas: El páncreas es una glándula oblonga que se encuentrasituada posterior a la curvatura mayor del estómago, conectada por dosconductos al intestino delgado. El páncreas se divide en tres regiones lacabeza, cuerpo y la cola: La cabeza es la porción ensanchada próxima ala curva en forma de C del duodeno. Situados por encima y a la izquierdade la cabeza se encuentran el cuerpo y la cola que terminan en punta.

Es una glándula mixta que tiene una porción exocrina que presenta losacinos pancreáticos que elaboran el jugo pancreático el cual es enviado alduodeno mediante el conducto de Wirsung y el auxiliar de Santorini, yuna porción endocrina (secreta hormonas).

Las secreciones pancreáticas pasan desde las células secretoras pancreáticas apequeños conductos. Estos se unen para formar generalmente dos conductosmayores que transportan las secreciones hasta el intestino delgado. El mayor delos dos conductos recibe el nombre de conducto pancreático (conducto deWirsung). En la mayoría de las personas, el conducto pancreático se uneal conducto del colédoco procedente del hígado y de la vesícula biliar yentran en el duodeno como un conducto común, la ampollahepatopancreática (ampolla de Vater). La ampolla se abre sobre una

elevación de la mucosa duodenal conocida como papila duodenal mayor,aproximadamente 10 cm por debajo del esfínter pilórico del estómago. Elmás pequeño de los dos conductos es el conducto accesorio (conductode Santorini). Tiene su nacimiento en el páncreas y desemboca en elduodeno, unos 2,5 cm por encima de la ampolla hepatopancreática.

El jugo pancreático es alcalino (pH 8.2) y neutraliza la acidez del quimo.Es secretado en cantidades de 1200 ml/día. Contiene importantesenzimas como:

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

c) Hígado: Es la glándula más grande del cuerpo anexa al aparato diges-tivo. El hígado es tanto glándula exocrina que secreta bilis por vía delsistema de conductos biliares hacia el duodeno; como glándula endocrinaque sintetiza y libera una variedad de compuestos orgánicos hacia eltorrente sanguíneo. Tiene un peso de 1.5 Kg. promedio en el hombreadulto.

Función:

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

- Metabólica: Interviene en el metabolismo de los carbohidratosmediante los procesos de: Glucogénesis (transforma glucosa aglucógeno), Glucogenólisis (transformación de glucógeno aglucosa), Gluconeogénesis (convierte ácidos grasos y aminoácidosen glucosa).

- Hematopoyética: Formación de eritrocitos a nivel fetal.

- Uropoyética: Síntesis de urea y ácido úrico.

- Coagulante: Produce algunos factores de coagulación sanguínea.

- Destoxificante: Neutraliza venenos.

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

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

DIGESTIÓN

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

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

• HCl: Sirve para convertir el pepsinógeno en pepsina, responsable de lahidrólisis de las proteínas.

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

• Lipasa gástrica: Poco papel en el adulto, excepto en la insuficienciapancreática.

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

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

ABSORCIÓN

La absorción se efectúa fundamentalmente en las vellosidades intestinales delintestino delgado, especialmente en el íleon, ya que solo a dicho nivel losnutrientes se encuentran aptos para ser incorporados al organismo. Los alimentosdeben de ser reducidos a moléculas sencillas para que puedan ser absorbidos,esto se produce en la digestión.

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

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

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

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

ALIMENTOS

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

Clases de alimentos: Tenemos:

• Alimentos energéticos: Son aquellos cuyo metabolismo provee al organismode calorías y además pueden ser almacenados como reserva energética. Aeste grupo pertenecen los carbohidratos y lípidos.

• Alimentos plásticos: Están destinados a reparar las pérdidas que sufre elcitoplasma de las células. Pertenecen a este grupo las proteínas, agua ysales.

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

Requerimiento alimenticio: El requerimiento energético de los seres vivosdepende de la actividad que realizan, el clima donde viven, la edad, etc. Se aceptacomo término medio de una ración alimenticia (cantidad y calidad de los alimentosnecesarios para conservar la salud y la vida) para un adulto normal de actividadmoderada la siguiente:

Alimento Ración alimenticiaH20 2800 mlSales minerales 3,5 gProteínas 70 gLípidos 67 gGlúcidos 530 g

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

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

TEMA 7

SISTEMA CIRCULATORIO

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

Partes del sistema circulatorio: Un sistema circulatorio generalmente estáconstituido por:

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

Clases de sistema circulatorio. Tenemos:

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

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

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

1. Circulación completa, simple y a vasos cerrados:

• Es completa por que la sangre arterial no se mezcla con la sangrevenosa.

• Es simple por que la sangre en su recorrido, describe un solo circuito; esdecir, que la sangre, en cada vuelta por el cuerpo, pasa una sola vez porel corazón.

• Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediantelos capilares sanguíneos.

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

2. Circulación incompleta, doble y a vasos cerrados:

• Es incompleta por que la sangre arterial se mezcla con la sangre venosa.• Es doble por que presenta una circulación mayor o sistémica y una

circulación menor o pulmonar.• Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediante

capilares.

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

3. Circulación completa doble y a vasos cerrados:

• Es completa por que la sangre arterial no se mezcla con la sangrevenosa.

• Es doble por que presentan una circulación mayor y una circulaciónmenor.

• Es a vasos cerrados por que las arterias y las venas se unen mediantecapilares.

Es propia de cocodrilos, aves y mamíferos los cuales presentan un corazóncon cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos. Por aurícula yventrículo izquierdos, circula solo sangre arterial y por aurícula y ventrículoderechos, sangre venosa. La sangre oxigenada procedente de los pulmonesllega por las venas pulmonares a la aurícula izquierda, pasa al ventrículoizquierdo a través de la válvula mitral o bicúspide y sale por la aorta a todo elresto del cuerpo (circulación mayor). Por las venas vuelve al corazón sangre

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

La circulación menor o pulmonar es en la que la sangre va del corazón por lasarterias pulmonares a los pulmones donde se oxigena y estos vuelven alcorazón por las venas pulmonares. La circulación mayor o sistémica esaquella en la que la sangre oxigenada sale del corazón por la aorta sedistribuye por todo el cuerpo y regresa al corazón por las venas.

Sistema circulatorio en Protistos y Animales: Los animales tienen sistemas detransporte más desarrollados que los vegetales. Mediante la circulación losanimales transportan sustancias nutritivas hasta las células y sacan de ellas losproductos de desecho.

• Los organismos unicelulares: No necesitan un sistema de transporte puesla incorporación de alimento se realiza directamente desde el medio externo almedio intracelular por difusión.

• En los poríferos (esponjas): El mecanismo de circulación es muy sencillo, elagua y los alimentos penetran por los ostiolos u ósculos, los nutrientes sonatrapados por las células de la pared y pasados de célula a célula por simpledifusión.

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

Sistemas circulatorios humanos: El sistema circulatorio humano está constituidopor el sistema circulatorio sanguíneo y el sistema circulatorio linfático.

1. Sistema circulatorio sanguíneo: Esta compuesto por el corazón y los vasossanguíneos.

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

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

• El pericardio Fibroso: Es externo, constituido de tejidoconjuntivo fibroso denso e inelástico, evita la sobredistensión delcorazón, proporciona protección y fija el corazón en elmediastino.

• El pericardio Seroso: Es interno, es una membrana delicada ymás fina que forma una doble capa alrededor del corazón, lacapa más externa del pericardio seroso se denomina hojaparietal, la más interna la hoja visceral, que también recibe elnombre de epicardio se adhiere fuertemente al músculo cardiacoentre las hojas parietal y visceral del pericardio seroso conocidocomo líquido pericárdico, que es una secreción viscosa de lascélulas pericárdicas que reduce el rozamiento entre lasmembranas cuando se mueve el corazón. El espacio que aloja aeste líquido se denomina cavidad pericárdica.

b) Pared cardiaca: La pared del corazón a su vez está formada portres capas: el epicardio, el miocardio y el endocardio.

• Epicardio: Denominado también hoja visceral del pericardioseroso, es la capa más externa fina y transparente de la paredcardiaca. Está formada por mesotelio y tejido conjuntivo delicadoque proporciona una textura suave y deslizante a la superficiemás externa del corazón.

• Miocardio: Es la capa media, está formada por tejido muscularcardiaco, es el mayor componente del corazón y es responsablede la acción de bombeo.

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

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

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por característica una depresión oval, la fosa oval que corresponde allugar del agujero oval, una abertura existente en el tabique interauriculardel corazón fetal. Aurícula y ventrículo derechos están separados de laaurícula y ventrículo izquierdos por el tabique interauriculo-ventricular.Las dos cámaras inferiores son el ventrículo derecho y el ventrículoizquierdo separadas por el tabique interventricular.

El grosor de la pared de las cuatro cámaras varía dependiendo de susfunciones. Las aurículas tienen paredes finas debido a que sólo tiene queintroducir sangre en los ventrículos, aunque los lados derecho e izquierdodel corazón actúan como bombas independientes, el lado izquierdo tieneuna carga de trabajo mucho mayor; mientras que el ventrículo derechobombea sangre sólo a los pulmones y el ventrículo izquierdo bombeasangre al resto del cuerpo. Así el ventrículo izquierdo debe trabajar conmás esfuerzo que el ventrículo derecho para mantener el mismo flujo desangre. La anatomía de los dos ventrículos confirma esta diferenciafuncional; la pared muscular del ventrículo izquierdo es de dos a cuatroveces más gruesa que la del ventrículo derecho.

Válvulas cardiacas: Son estructuras formadas por tejido conjuntivodenso recubierto por endocardio y cumple la función de evitar el flujoretrógrado de sangre en el corazón. Las válvulas se abren y se cierran enrespuesta a los cambios de presión producidos cuando el corazón secontrae y se relaja. El corazón presenta las siguientes válvulas:

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

• Válvulas semilunares o sigmoideas: Son las que evitan el retrocesode la sangre hacia el corazón. La válvula semilunar pulmonar estásituada en la abertura por la que el tronco pulmonar sale delventrículo derecho, la válvula semilunar aórtica se localiza en laabertura existente entre el ventrículo izquierdo y la aorta. Ambasválvulas constan de tres valvas semilunares (forma de media luna).

Además de éstas válvulas tenemos a la válvula de Thebesio entre elseno venoso coronario y la aurícula derecha; y la válvula de Eustaquiosituada entre la vena cava inferior y la aurícula derecha.

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

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

• Fibras internodales: Fibras musculares especializadas que llevan elimpulso eléctrico al nodo atrio ventricular.

• Nodo atrioventricular (marcapasos secundario): Masa de fibrasmusculares especializadas en la parte más inferior del tabique inter-auricular derecho.

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

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

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

a) Arterias: Las arterias son conductos membranosos con ramificacionesdivergentes encargadas de distribuir a las diferentes partes del cuerpo lasangre que es expulsada por los ventrículos. Son vasos que a medida quese alejan de su punto de origen van disminuyendo de calibre.

Las paredes de las arterias se componen de tres capas concéntricasllamadas túnicas, la túnica interna a base de endotelio, la túnica media esmúsculo elástico y la túnica externa o adventicia es de naturaleza conjuntiva.

Principales arterias:

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

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• Arteria aorta: Nace del ventrículo izquierdo y transporta sangrearterial a todos los tejidos del cuerpo para mantenerlos. Laarteria aorta es el origen de todas las arterias del cuerpohumano.

• Arterias coronarias: Nacen de la aorta, normalmente son ennúmero de dos, una derecha y otra izquierda, rodea al corazónen forma de corona.

b) Venas: Las venas son vasos de ramificaciones convergentes,destinadas a llevar la sangre de los capilares al corazón. Las venasnacen de los capilares, las vénulas, estas se reúnen entre sí en elcurso de su trayecto para formar vasos cada vez más voluminososque van a las aurículas del corazón. Son conductos cilíndricos,presentan de trecho en trecho ensanchamientos que les dan aspectonudoso o abollado, que vienen a ser las válvulas que tabican suinterior, éstas se hallan ordinariamente dispuestas en pares, sonmóviles; se levantan y se borran para permitir a la sangre que caminede los capilares al corazón. Las venas son más numerosas que lasarterias (el doble de las arterias).

Principales venas:

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

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

• Vena cava inferior: Denominada también cava ascendente, esel tronco común al que llegan las venas del abdomen, de lapelvis y miembros inferiores. La vena cava inferior sólo tiene unaválvula terminal, la válvula de Eustaquio.

• Vena porta: Lleva al hígado la sangre de lo órganos digestivosabdominales, su territorio comprende todo el tubo digestivoinfradiafragmático y los órganos anexos: hígado, bazo,páncreas.

• Seno coronario: A medida que la sangre pasa por la circulacióncoronaria libera oxígeno y nutrientes y capta CO2 y productosde desecho. A continuación drena de una gran vena situada enla cara posterior del corazón el seno coronario que a su vezdesemboca en la aurícula derecha. Los principales vasos quellevan sangre al seno coronario son la vena coronaria mayor quedrena la cara anterior del corazón y la vena interventricularposterior que drena la cara posterior del corazón

c) Capilares: Los capilares sanguíneos son conductillos regularesconstituidos por una pared endotelial rodeada de una delgada capade tejido conjuntivo, el peritelio. Las perforaciones que tienen enalgunos puntos estos capilares, cuyo calibre es muy irregular,permiten a las células de los órganos estar directamente en contactocon la sangre.

Los capilares se encuentran entre vénulas y arteriolas. A través desus paredes se realiza el intercambio de sustancias entre la sangre yel líquido intersticial.

2. Sistema circulatorio linfático: Conjunto de vasos y ganglios que recogen laspocas proteínas existentes en el plasma intersticial, evitando la acumulaciónde líquido en los tejidos y su correspondiente hinchazón (edema). Por otraparte, recogen las grasas absorbidas por las vellosidades intestinales.

Componentes: está constituido por:

• Capilares: De paredes muy permeables y situados por entre las célulasde los distintos tejidos.

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

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

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

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

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

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

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

CIRCULACIÓN EN PLANTAS

Se pueden observar dos tipos principales de sistemas de transporte:

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

• Sistema Vascular. Constituido por un conjunto de vasos a través de loscuales se mueven las sustancias. Está constituido por xilema y floema.

Por el xilema circula el agua con sustancias inorgánicas desde las raíces hacia el restode la planta y por el floema circulan las sustancias fundamentales constituidas poragua, glucosa, sales minerales, sacarosa, aminoácidos, fructosa desde las hojasprincipalmente hacia el resto de la planta.

TEMA 8

SISTEMA RESPIRATORIO

Esta dado por el conjunto de órganos que se encargan de tomar el oxígeno delexterior y transportarlo a la sangre para que ésta lo distribuya a las células delcuerpo. Las células lo utilizan para realizar la combustión de los alimentos en cuyoproceso desprenden CO2 que por la sangre ira a los órganos respiratorios para serexpulsado al exterior. Consta de dos partes:

• Las vías respiratorias y• Los pulmones.

Se presentan las siguientes clases de respiración:

1. Cutánea: Se realiza a través de la superficie corporal, por simple difusión, como porejemplo los espongiarios, celentéreos, platelmintos, larvas de anfibios y algunosanélidos.

2. Traqueal: Es el sistema respiratorio más simple, directo y efectivo de los queposeen los animales terrestres, el cual está constituido por un conjunto detubos (tráqueas) que se ramifican repetidas veces y se extienden a todas laspartes del cuerpo, el aire penetra en el sistema traqueal a través de unosorificios, los espiráculos, que actúan a modo de válvulas, y el oxígeno sedifunde directamente a todos los rincones del cuerpo y el dióxido de carbonose difunde hacia el exterior en dirección opuesta. El sistema traqueal essimple porque no necesita de la sangre para transportar los gasesrespiratorios, las células poseen unas tuberías que los conectan directamentecon el exterior. Es característico de los artrópodos terrestres (insectos).

3. Branquial: Este tipo de respiración se lleva a cabo por estructuras denominadasbranquias. que son los órganos respiratorios más efectivos para la vida en el agua,pueden ser simples extensiones de la superficie del cuerpo, como las pápulasdérmicas de las estrellas de mar, las branquias externas de los gusanosmarinos o de los anfibios acuáticos o ser más eficaces como la branquiasinternas de los peces y artrópodos en las que son delgadas estructurasfilamentosas bien vascularizadas.

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

Estructura y función del sistema respiratorio humano

1. Vías respiratorias: Está formado por:

a) Fosas nasales: Son dos cavidades alargadas en sentido antero-posteriory separadas por el tabique nasal, encima de ellos encontramos los senosparanasales que son cavidades óseas llenas de aire, se comunican conlas fosas nasales mediante los meatos superior y medio, tiene comofunción la disminución del peso del cráneo, ser cavidad de resonancia,humedecer y calentar el aire inspirado.

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La inflamación de la mucosa de los senos paranasales se denominasinusitis. Toda la cavidad está revestida por la mucosa nasal, la que sedivide en dos tipos:

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

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

Función: Las fosas nasales cumplen las siguientes funciones:

- Transporte del aire inspirado.- Ser el órgano de resonancia.- Filtran partículas mediante los pelos a la entrada de las fosas nasales

y por adhesión a la membrana donde son atrapadas por el moco.

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

Presenta tres porciones:

• La porción superior llamada nasofaringe, en cuyas paredesencontramos cuatro aberturas: los dos orificios nasales internos ydos orificios de las trompas auditivas (de Eustaquio), en la paredposterior se encuentra también la amígdala faríngea o adenoides.Interviene en la respiración.

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

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

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

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

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

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

f) Bronquios: Son dos conductos cartilaginosos que se originan comoconsecuencia de la bifurcación de la tráquea a nivel del ángulo esternal. Al igualque la tráquea, los bronquios principales tienen anillos cartilaginosos incompletosy están revestidos por epitelio cilíndrico pseudoestratificado y se dirigen hacia lospulmones, ambos tienen poco más de la mitad del calibre de la tráquea siendo elderecho más amplio que el izquierdo.

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

g) Bronquíolos: Los bronquiolos están desprovistos de cartílago y glándulas y seramifican en bronquiolos menores hasta llegar a unos tubos llamados bronquiolosterminales o respiratorios que se abren en el conducto alveolar del cual derivanlos sacos aéreos, la pared de cada conducto alveolar y saco aéreo está formadapor varias unidades llamadas alvéolos. La mucosa esta revestida por epiteliomonoestratificado cilíndrico ciliado.

2. Pulmones: Los pulmones son los grandes órganos esponjosos pares queocupan la cavidad torácica, el pulmón derecho se divide en tres lóbulos; elizquierdo en dos.

Cada pulmón está cubierto por una membrana, la membrana pleural quepresenta dos capas la capa externa llamada pleura parietal y la capa internallamada pleura visceral, existiendo entre ellas una cavidad que se denominacavidad pleural. Una película de líquido en esta cavidad proporcionalubricación a los pulmones.

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

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

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

• Neumocitos II, que secretan líquido alveolar que mantiene la humedad de lascélulas de los alvéolos. También elaboran el líquido surfactante o sustancia tenso-activa, que es una mezcla compleja de fosfolípidos y lipoproteínas que tiene porfunción mantener abierto al alveolo.

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

El intercambio gaseoso se produce a través de las membranas alveolo-capilares(respiratorias).

Fisiología del aparato respiratorio:

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

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

Respiración en las plantas

El intercambio gaseoso en los vegetales se realiza a través de estructurasdenominadas estomas que se localizan en las hojas; mientras que las raícesmaduras y en los tallos leñosos encontramos poros no suberizados que reciben elnombre de lenticelas los cuales permiten el ingreso de oxigeno a los espaciosintercelulares de los tejidos y de la misma forma permiten la salida de bióxido decarbono al exterior.

TEMA 9

SISTEMA EXCRETOR

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

Órganos especializados en la excreción

1. Protonefridios: Sistema excretor especializado que consiste en túbulos sin aberturasinternas, sus extremos son ciegos expandidos, consisten en células flamígeras, queposeen penachos y pelos. Estas células yacen en el líquido que bañan las célulascorporales, el líquido entra en las células flamígeras, pasa por los túbulos y conductosexcretorios y sale del cuerpo a través de poros excretorios. Ejemplo, los platelmintos ynemertinos.

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

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

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

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

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

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

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

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

APARATO URINARIO HUMANO

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

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

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

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

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

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

Los riñones llevan en su borde superior un órgano en forma de capucha, sonlas cápsulas suprarrenales, glándulas endocrinas que nada tiene que ver conla excreción.

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

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

b) Médula renal: La médula renal contiene entre 12 - 18 estructurastriangulares llamadas pirámides renales. La punta de cada pirámide esuna papila renal, cada papila tiene varios poros que son las aberturas delos conductos colectores. La porción de la corteza renal y una pirámide sedenomina lóbulo renal.

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

La unidad funcional del riñón es la nefrona.

Nefrona: Cada riñón está formado por más de un millón de unidades funcionalesllamadas nefronas. Consta de dos porciones: Un corpúsculo renal en el que sefiltra el líquido y un túbulo renal, al que pasa el líquido filtrado.

1. Corpúsculo renal: Tiene dos componentes, un ovillo de capilares, elglomérulo, rodeado por una capa epitelial de doble pared, la cápsula deBowman o cápsula glomerular.

La pared interna de la cápsula presenta podocitos (células en forma depie) que envuelven al glomérulo. La pared externa de la cápsula presentaun epitelio escamoso no especializado y forma la capa epitelial parietaldel espacio capsular (urinario), la capa podocítica se denomina capavisceral de la cápsula de Bowman.

El plasma sanguíneo es filtrado a través de la pared capilar glomerular ysu capa podocítica adherente para formar un ultrafiltrado que permanecedentro del espacio urinario del corpúsculo y sale de este por el túbulocontorneado proximal. El agua y muchos solutos se filtran desde elplasma sanguíneo al espacio capsular. Las proteínas plasmáticas de altopeso molecular y los elementos formes de la sangre normalmente no sefiltran.

2. Túbulo renal: Presenta tres segmentos principales:

a) Túbulo contorneado proximal: Es el más largo, está revestido conepitelio cúbico simple, el cual presenta microvellosidades (llamadotambién borde en cepillo).

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

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c) Túbulo contorneado distal: Con epitelio cúbico simple sin micro-vellosidades, desembocan en los tubos colectores que esta formadotambién por epitelio simple cúbico.

Aparato yuxtaglomerular:

Es una estructura renal formada por el contacto entre una parte del túbulocontorneado distal y una arteriola aferente. Se va a encargar de secretar lahormona renina. En él distinguimos tres tipos células:

a) Células yuxtaglomerulares: Sintetizan, almacenan y liberan los granosde renina (interviene indirectamente en la elevación de la presión arterial.Son células diferenciadas que pertenece al endotelio de la arteriolaaferente.

b) Células de la mácula densa: Células diferenciadas pertenecientes alepitelio que reviste el túbulo contorneado distal. Son células cúbicas altasy amontonadas que dejan unos espacios intercelulares amplios quepermiten el contacto directo de la orina con la membrana basal. Estascélulas son sensibles a los cambios de concentración de ClNa en ellíquido de la luz del túbulo.

c) Células mesangiales: Son células dendríticas que ocupan el espaciolimitado por la arteriola aferente, mácula densa, arteriola eferente y elpolo vascular del corpúsculo de Malpigui. Presentan capacidad fagocítica,siendo ésta su única función.

La renina actúa sobre el angiotensinógeno hepático que se convierte enangiotensina I y ésta en angiotensina II (un potente vasoconstrictor). Ademásel aparato yuxtaglomerular produce la hormona eritropoyetina que estimulala formación de glóbulos rojos.

Fisiología de la formación de la orina: La formación de la orina comprendetres procesos principales: filtración, reabsorción y secreción.

1. Filtración: Es el paso del plasma sanguíneo del glomérulo de Malpighihacia la cápsula de Bowman.

Reabsorción: Se realiza en los tubos nefronales en forma activa ypasiva. Intervienen las hormonas aldosterona a nivel del túbulocontorneado distal para la reabsorción de Na+ y la antidiurética a niveldel tubo colector para la reabsorción de H2O.

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

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

• Transporte activo: Ocurre sin gasto de energía. Ejemplo H20 y laúrea.

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

La reabsorción se realiza de la siguiente manera:

a) Túbulo contorneado proximal: 65% de H20, 100% de glucosa yaminoácidos, Na+, Cl-, y HCO3

-

b) Asa de Henle: 15% de H20 rama descendente, rama ascendenteNa+

c) Túbulo contorneado distal: 10% de agua, también Na+, K+, Cl-, yHCO3

-. La aldosterona interviene en la reabsorción del Na+. Portransporte pasivo Cl-.

d) Conducto colector: 9% de agua por efecto de la hormonaantidiurética.

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

Vías urinarias:

• Cálices: Tienen la forma de pequeños tubos membranosos, llamados cálicesmenores, Existen 9 en promedio por riñón, se reúnen sí para formarconductos colectores más voluminosos llamados cálices mayores, existiendopor lo común tres cálices mayores. Los cálices tienen como funciónrecepcionar la orina de las pirámides de Malpighi.

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

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

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

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

Excreción en los vegetales

La excreción en los vegetales se conoce mejor como la transpiración, función porla cual las plantas eliminan el exceso de agua absorbida por las raíces en forma devapor de agua. La mayor parte de la pérdida de agua tiene lugar a través de losestomas de las hojas.

TEMA 10

SISTEMA SENSORIAL

El sistema sensorial esta constituido por órganos que se caracterizan porpresentar receptores sensoriales encargados de captar estímulos externos einternos y transformarlos en impulsos nerviosos, estos son conducidos al sistemanervioso central para su interpretación.

Sentidos: Se han desarrollado en los seres vivos como los instrumentos que lesirven para poder tener una relación o una interacción con el resto del universoque los rodea. El propósito fundamental de los órganos de los sentidos es recabarinformación acerca del medio circundante. Así, por ejemplo, es necesario ver quehay alrededor de uno para evitar cualquier peligro.

Elementos del sistema sensorial

• Receptor sensorial: Es la estructura que capta un estímulo y lo transformaen impulso nervioso.

• Vía nerviosa aferente: Conduce el impulso nervioso desde el receptorsensorial hacia el sistema nervioso central.

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

El conjunto de órganos que componen el sistema sensorial del cuerpo están formadospor la vista, el oído, el tacto, el olfato y el gusto. En general los elementos que nospermiten sentir o percibir la información del medio, son los receptores.

Estímulo: Es una energía de cualquier tipo: eléctrica, mecánica, química o radiante. Lafunción de un órgano sensorial es transformar la energía del estímulo recibido en unimpulso nervioso, constituyente del lenguaje común en el sistema nervioso.

Clases de receptores:

a. Por su localización pueden ser:

• Exterorreceptores: Se encuentran sobre o cerca de la superficie del cuerpo yproporcionan información sobre el ambiente externo.

• Interorreceptores: Están situados en los vasos sanguíneos y en las vísceras yproporcionan información sobre el ambiente interno.

• Propioceptores: Se encuentran en los músculos, tendones, articulaciones y eloído interno. Proporcionan información sobre la posición y el movimiento delcuerpo.

b. Por el tipo de estímulo:

• Mecanorreceptores: Detectan la deformación física del receptor mismo, losestímulos detectados de esta manera son los relacionados con el tacto, lapresión, la vibración, la propiocepción, la audición, el equilibrio y la presiónarterial.

• Termorreceptores: Detectan cambios en la temperatura, captan el frío y calor.

• Nociceptores: Detectan el dolor, captan estímulos del daño tisular, físico oquímico.

• Fotorreceptores: Detectan la luz que llega a la retina del ojo.

• Quimiorreceptores: Detectan las sustancias químicas en la boca(gusto), nariz (olfato) y líquidos orgánicos. Se incluye a los órganosviscerales sensibles al CO2 y O2 como en la pared de los vasos.

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1. SENSACIONES CUTÁNEAS

Son las sensaciones táctiles (tacto, presión, vibración), térmicas (frío y calor) ydolorosas. Los receptores cutáneos están distribuidos por la superficie delcuerpo de tal forma que en algunas regiones existe una gran diversidad deellos, mientras que en otras poseen unos pocos.

A. Sensaciones táctiles: Se dividen en las de tacto, presión, vibración picory cosquillas. Todas ellas son detectadas por los mecanorreceptores.

a) Tacto: Se divide en tacto protopático o “burdo” que consiste en lacapacidad para percibir que algo está tocando la piel, aunque sin quepueda determinarse su localización exacta ni la forma, tamaño otextura del objeto y tacto discriminativo o “fino”, que es lacapacidad para reconocer con exactitud que punto de la piel estásiendo tocada.

Las sensaciones de tacto suelen producirse por estimulación de losreceptores táctiles de la piel o de los tejidos inmediatamentesubcutáneos que son los siguientes:

o Corpúsculos de Meissner: Son receptores para el tactodiscriminativo, los corpúsculos del tacto son muy abundante enla punta de los dedos, las palmas de las manos y las plantas delos pies. También abundan en los párpados, la punta de lalengua, los labios, los pezones, el clítoris y el extremo del pene.

o Plexos peritriquiales: Son de adaptación rápida, detectan losmovimientos sobre la superficie del cuerpo cuando se produce eldesplazamiento de los pelos, se encuentran alrededor de losfolículos pilosos, son dendritas que se estimulan por elmovimiento del tallo del pelo.

o Discos de Merkel: son de adaptación lenta, intervienen en lapercepción del tacto discriminativo, se localizan en zonassimilares a la de los corpúsculos del tacto.

o Corpúsculos de Ruffini: Son de adaptación lenta, seencuentran en la profundidad de la dermis y en tejidos másprofundos del organismo. Detectan sensaciones táctiles fuertesy continuas.

b) Presión: Es una sensación mantenida que se percibe sobre un áreamayor que el tacto. Los receptores son los corpúsculos de VaterPacini, terminaciones nerviosas y corpúsculos de Ruffini, se

adaptan rápidamente. Están situados en los tejidos subcutáneos yalgunas vísceras como el páncreas y la vejiga urinaria.

c) Vibración: Las sensaciones vibratorias son consecuencia deseñales sensitivas rápidamente repetitivas captadas por loscorpúsculos de Meissner (detectan las vibraciones de bajafrecuencia) y los corpúsculos de Pacini (detectan las vibracionesde alta frecuencia).

d) Picor y cosquillas: Los receptores para el picor (inflamación local)son las terminaciones nerviosas libres y al parecer también en lasensación de cosquillas, esta rara sensación es la única que unapersona no puede ser capaz de despertar por si misma, sino,únicamente cuando una persona es tocada por otra distinta.

B. Sensaciones térmicas: Son las de calor y frío, los termorreceptores sonterminaciones nerviosas libres, los cuales son más numerosos en lasmanos y en la cara que en cualquier otra parte del cuerpo.

C. Sensaciones dolorosas: Los receptores del dolor llamados nociceptoresson terminaciones nerviosas libres, que se encuentran en casi todos lostejidos. Responden a cualquier tipo de estímulo que sea losuficientemente agresivo como para provocar una lesión del tejido.

2. SENSACIONES OLFATORIAS

El olfato: Es un sentido químico, es decir, los receptores olfatorios respondena estímulos químicos, las sustancias estimulan los receptores cuando estánen estado gaseoso. El órgano encargado del olfato es la nariz, donde se ubicala mucosa olfatoria en donde se encuentran los receptores sensoriales.

Mucosa olfatoria: La membrana olfatoria se encuentra localizada en la partesuperior de las fosas nasales. En su parte media o interna se pliega sobre lasuperficie del tabique y en su parte lateral se pliega sobre el cornete superior.

La mucosa olfatoria está constituida por epitelio olfatorio y lámina propia detejido conjuntivo.

a) El epitelio olfatorio: Formado por tres tipos de células epiteliales:olfatorias (receptores), de sostén basales.• Células olfatorias: Son neuronas sensoriales bipolares. Cada célula tiene

una sola dendrita que presenta de 6 a 8 cilios, que se proyectan dentro deuna capa de moco que cubre el epitelio. Se calcula que hay más de 100millones de células olfatorias en la mucosa olfatoria. Son las únicasneuronas que si se reproducen.

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• Células de sostén: Las células de sostén separan a las células olfatorias,la superficie de las células de sostén presentan microvellosidades que seproyectan en la capa de moco que recubre al epitelio.

• Células basales: Están confinadas a la parte basal, son pequeñas,redondeadas o cónicas, originan nuevas células de sostén.

b) Lámina propia: A base de tejido conectivo, aquí se localizan lasglándulas de Bowman, las cuales elaboran moco. El moco es unasecreción que humedece la superficie del epitelio olfatorio y es disolventede las sustancias aromáticas.

Fisiología olfatoria: La olfación se produce al reaccionar químicamente los ciliosde los receptores olfatorios con las partículas disueltas en el moco que loscircunda. Esta reacción genera impulsos nerviosos que viajan a través de losaxones no mielinizados de los receptores olfatorios, que se unen para formar losnervios olfatorios (I par craneal) que pasan por los múltiples agujeros de la láminacribiforme del hueso etmoides y llegan al bulbo olfatorio donde hacen sinapsis conla segunda neurona cuyos axones constituyen la cintilla olfatoria, para terminarfinalmente en la corteza olfatoria del lóbulo temporal.

El olfato es el único sentido que no pasa por el tálamo directamente, se vadirectamente a la corteza cerebral.

SENSACIONES GUSTATIVAS

El gusto: Los órganos del sentido del gusto (sabor) se limitan a la cavidad bucal,el órgano sensorial del sabor es el botón gustativo, que se encuentra en laspapilas linguales que se distribuyen generalmente en el dorso de la lengua. Elgusto es un sentido químico que requiere la previa disolución de las sustanciasque lo estimulan.

Papilas linguales: Son elevaciones del epitelio de la parte dorsal de la lengua quele dan el aspecto rugoso, además se encuentran también en la faringe, paladar yepiglotis, en su interior se encuentran los botones gustativos que son de tres tipos:

• Papilas caliciformes: Son las de mayor tamaño, son circulares y se disponenformando una “V” invertida en la porción posterior de la lengua, se encuentranen número de 8-12. Contienen abundantes botones gustativos.

• Papilas fungiformes: Son elevaciones parecidas a hongos que seencuentran en la punta y los lados de la lengua, cada papila posee hasta 5botones gustativos.

• Papilas filiformes: Tienen forma de aguja, rara vez presentan botonesgustativos. Se localizan en la parte central de la lengua.

Botones gustativos: Son estructuras ovoides que se encuentran en el interior delas papilas linguales. Cada botón gustativo está formado por tres tipos de célulasepiteliales:

a) Células de sostén: Forman una cápsula en cuyo interior existen alrededor de20 células receptoras del gusto, tienen función tanto de aislamiento comosecretoria, se cree que secretan la sustancia que baña a lasmicrovellosidades en el poro gustativo.

b) Células basales: Se localizan en la base del botón gustativo, producencélulas de sostén.

c) Células gustativas: Constituyen los receptores gustativos. El ápice de cadacélula gustativa está modificado en microvellosidades, las cuales incrementanla superficie receptora y se proyectan en una abertura, el poro gustativo. Lasmicrovellosidades entran en contacto con los estímulos gustativos a través delporo gustativo.

Fisiología del gusto: Las microvellosidades de las células gustativas se ponen encontacto con la sustancia química disuelta en la saliva, ésta célula generaimpulsos nerviosos los cuales se transmiten a las terminaciones nerviosas. En labase las células receptoras establecen sinapsis con las dendritas de fibrasnerviosas sensitivas que son los pares craneales VII (facial), IX (glosofaríngeo) y X(vago). Los impulsos gustativos son transportados por estos pares cranealesdesde los botones gustativos al bulbo raquídeo.

Existen 4 sabores básicos o primarios: dulce, salado, ácido y amargo. El sabordulce y salado es captado principalmente en la punta de la lengua, el sabor ácidoa los lados y el sabor amargo en la base de la lengua. Cualquier sabor quepercibamos resulta de la combinación de los cuatro sabores primarios. En el serhumano existen aproximadamente 10000 botones gustativos.

SENSACIONES AUDITIVAS

El oído: Es el órgano responsable no sólo de la audición sino también delequilibrio, se divide en tres regiones principales:

1. Oído externo: Recoge las ondas sonoras y las conduce hacia el interior deloído. Está constituido por:

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• Pabellón auditivo (oreja): Cartílago elástico en forma de trompetarecubierta por una gruesa capa de piel. Debido a su forma orienta lasondas sonoras hacia el conducto auditivo externo.

• Conducto auditivo externo: Comprendido entre el pabellón auricular yel tímpano. Es una estructura, que se aloja en el hueso temporal. Susparedes consisten en tejido óseo recubierto por cartílago y a su vez estácubierto por una capa delgada y muy sensible de piel. Cerca de laabertura exterior posee pelos delgados y las glándulas ceruminosas, quesecretan el cerumen o “cerilla” del oído. La combinación de los pelos y elcerumen evita que cuerpos extraños pasen al interior del oído.

2. Oído medio: Llamada también cavidad timpánica o antro timpánico, estállena de aire y se localiza en el interior del hueso temporal, está recubiertapor epitelio simple plano. Está separado del oído externo por el tímpano, y delinterno por una lámina ósea delgada que incluye dos pequeñas aberturas: laventana vestibular (ventana oval) y la ventana coclear (ventana redonda).

El oído medio se comunica con la nasofaringe a través de la trompa deEustaquio. El oído medio presenta las siguientes estructuras:

• Membrana timpánica o tímpano: Tiene un diámetro aproximado de 1cm, las ondas sonoras inciden sobre esta membrana y junto con loshuesecillos auditivos amplían hasta en 90 veces la onda sonora. Estasituada entre el oído auditivo externo y el oído medio.

• Huesecillos: Son tres en cada oído medio: martillo, yunque y estribo,que forman una cadena continua. El mango del martillo está adosado a lacara interna de la membrana timpánica. Su cabeza se articula con elcuerpo del yunque, que a su vez hace lo propio con el estribo. La basedel estribo encaja en la ventana oval.

• Trompa de Eustaquio: Conducto que comunica el oído medio con lanasofaringe. Su función es equilibrar la presión de ambos lados de lamembrana timpánica.

3. Oído interno: Conocido también como laberinto, se encuentra en el espesordel peñasco del hueso temporal. Contiene dos sistemas de conductos ocavidades:

A. Laberinto óseo: Contiene un líquido llamado perilinfa químicamente similar allíquido cefalorraquídeo. En el interior de este laberinto se encuentra el laberintomembranoso. Se divide en tres áreas:

• Los conductos semicirculares óseos, que se abren hacia el vestíbulo ensu región posterior. Cada canal presenta en uno de sus extremos, unadilatación llamada ampolla, que presentan los receptores para el equilibriodinámico.

• El vestíbulo, que es la cavidad central, localizado en la región media de lacavidad timpánica. Contiene a la ventana oval y ventana redonda, ademáslos receptores para el equilibrio.

• La cóclea (caracol), es un tubo helicoidal que describe generalmente dosvueltas y media, se comunica con el vestíbulo en la porción anterior, contienelos receptores para la audición.

B. Laberinto membranoso: Localizado en el interior del laberinto membranoso,adaptándose a los contornos de este. Contiene un líquido llamado endolinfa,químicamente similar al líquido intracelular.

Presenta las siguientes estructuras:

• Utrículo y Sáculo: Constituyen el laberinto membranoso del vestíbulo, Elutrículo es una vesícula que ocupa la parte superior del vestíbulo, y el sáculose encuentra por debajo de éste. En sus paredes se encuentran unasmanchas llamadas máculas, que constituyen los receptores delequilibrio estático.

• Conductos semicirculares membranosos: Salen del utrículo yestán contenidos en los canales semicirculares óseos. Presenta enuno de sus extremos una dilatación llamada ampolla en cuyo interiorestá la cresta ampular o acústica, formado por epitelio neuro-sensorial para el equilibrio dinámico.

• Conducto coclear: Formado por el conducto coclear que secontinúa con el sáculo. Se localiza dentro del caracol óseo siguiendosus contornos. Aquí se encuentra el órgano de Corti.

Órgano de Corti: Esta localizado sobre la membrana basilar. Estáformado por células de sostén, células pilosas y membrana tectoria.Las células pilosas son los receptores auditivos que poseen en susuperficie libre, estereocilios. La membrana tectoria es delgada,flexible y gelatinosa, a ella se encuentran unidos firmemente losestereocilios. El órgano de Corti se encarga de la audición.

Fisiología de la audición: Las ondas sonoras (vibraciones de moléculas de aire) sonrecogidas por el pabellón de la oreja y dirigidas hacia el conducto auditivo externo. Al

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llegar a la membrana timpánica, ésta inicia una vibración que mueve la cadena dehuesecillos del oído medio. De esta forma las vibraciones son amplificadas y transmitidashasta la ventana oval, donde el estribo se desplaza adelante y atrás.

A continuación la vibración recorre las cámaras del caracol, y el movimiento de laendolinfa estimula los receptores del órgano de Corti, los cuales convierten el movimientoen impulsos eléctricos. El impulso nervioso así originado es transmitido por la ramacoclear del nervio auditivo (VIII par) hasta los centros de la audición, localizados en loslóbulos temporales de la corteza cerebral.

Fisiología del equilibrio: Los órganos receptores son las máculas localizadas en elutrículo y sáculo y las cretas ampulares localizadas en las ampollas de los conductossemicirculares. Existen dos tipos de equilibrio:

a) Equilibrio estático: Consiste en el mantenimiento de la postura del cuerpo (sobretodo de la cabeza) en relación a la fuerza de la gravedad, los órganos receptoresson las máculas.

b) Equilibrio dinámico: Consiste en el mantenimiento de la posición del cuerpo (sobretodo la cabeza) en respuesta a movimientos bruscos como rotación, aceleración odesaceleración. Los órganos receptores son las crestas ampulares.

En conjunto los órganos receptores del equilibrio, reciben el nombre de aparatovestibular, formado por el sáculo, el utrículo y los conductos semicircularesmembranosos.

SENSACIONES VISUALES

El Globo ocular (ojo): Aunque el globo ocular es denominado a menudo elórgano de la visión, en realidad, el órgano que efectúa el proceso de la visión es elcerebro; la función del globo ocular es traducir las vibraciones eletromagnéticas dela luz (fotorreceptores), en un determinado tipo de impulsos nerviosos que setransmiten al cerebro a través del nervio óptico (II par).

El globo ocular se ubica en las cavidades orbitarias de la cara. Está protegido porlos párpados y su superficie externa es lubricada por las lágrimas, el movimientodel globo ocular es gracias a la acción de seis músculos.

Estructura: Se compone de tres túnicas concéntricas, que de afuera haciaadentro son: túnica fibrosa, túnica vascular y túnica nerviosa, las cuales contieneny mantienen a los medios refringentes.

• Túnica fibrosa: Es la capa externa del globo ocular, es gruesa y resistente.Está formada por dos partes, la córnea y la esclerótica.

a) Córnea: Es la “ventana del ojo”, es transparente y avascular, se ubica enla parte anterior del globo ocular, cubre la sexta parte anterior del ojo, seune a la esclerótica mediante el limbo. Permite el paso de los rayosluminosos.

b) Esclerótica: Cubierta de tejido conjuntivo denso, que cubre todo el globoocular excepto la zona córnea. La esclerótica da forma al globo ocular, lohace más rígido y protege sus partes internas. Su superficie posteriorestá atravesada por el agujero óptico que rodea al nervio óptico (II par).

• Túnica vascular: Es la capa media del globo, es una membrana oscura. Estáconstituida por tres porciones:

a) El Iris: Es la porción coloreada del glóbulo ocular. Está suspendido entrela córnea y el cristalino y unido a los procesos ciliares por su bordeexterno. Está formado por fibras musculares radiales y circulares. Elagujero central del iris es la pupila, La función principal del iris es regularla cantidad de luz que penetra en la cavidad posterior del ojo a través dela pupila.

Cuando la luz es escasa, las fibras nerviosas simpáticas estimulan a losmúsculos lisos radiales del iris (dilatadores de la pupila) para que secontraigan y aumenten el tamaño de la pupila (midriasis).

b) El Cuerpo ciliar: Es la porción anterior de la túnica vascular, la coroidesse convierte en cuerpo ciliar, que es una porción engrosada que estáformada por los procesos ciliares y el músculo ciliar. Los procesosciliares son pliegues situados en la superficie interna del cuerpo ciliar,donde las células epiteliales secretan el humor acuoso. El músculo ciliares una banda circular de músculo liso que altera la forma del cristalinopara adaptarlo a la visión lejana o cercana.

c) La coroides: Es muy vascularizada, se sitúa entre la esclerótica y laretina, limita en su parte anterior con el cuerpo ciliar. Está constituido portejido conectivo laxo con abundantes vasos sanguíneos y célulaspigmentarias. Se encarga de irrigar a la retina y la esclerótica.

• Túnica nerviosa: Es la retina, capa más interna del globo ocular. La retina esla única parte del cuerpo donde pueden verse directamente los vasossanguíneos, lo que permite su exploración en situaciones patológicas.

Los rayos de luz que llegan al ojo pasan a través de los medios de refracción(córnea, cristalino, humor acuoso y humor vítreo) antes de alcanzar lascélulas visuales receptoras (conos y bastones) de la retina los medios derefracción ayudan a enfocar la imagen sobre la retina.

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La retina es una capa compleja compuesta por epitelio pigmentario (porciónno visual) y una porción nerviosa (porción visual).

o El epitelio pigmentario: Es una capa de células epiteliales quecontienen melanina y que se encuentran entre la coroides y la porciónnerviosa de la retina. El desprendimiento de la retina es en esencia unaseparación de esta capa de las demás capas retinianas.

La melanina de la coroides y del epitelio pigmentario absorbe los rayosluminosos dispersos, lo que impide la reflexión y la diseminación de la luzdentro del globo ocular, con ello se garantiza que la imagen proyectadasobre la retina desde la córnea y el cristalino permanezca nítida y clara.

o La porción nerviosa: Está formada por múltiples capas que procesanampliamente la información visual antes de transmitir los impulsosnerviosos hacia el tálamo y de ahí a la corteza visual.

Tres capas distintas de neuronas retinianas están separadas por doszonas en la que establecen los contactos sinápticos: las capas sinápticasinterna y externa. Las tres capas de neuronas retinianas denominadassegún el orden en que procesan los impulsos visuales aferentes son:

1. Capa de fotorreceptores: especializados en transformar los rayosluminosos en potenciales receptores. Los 2 tipos de fotorreceptoresson los bastones y conos llamados así por la forma de sussegmentos más externos que anidan entre las extensionesdigitiformes de las células del epitelio pigmentario. Cada retina tienealrededor de 6 millones de conos y 120 millones de bastones.

a) Bastones: Para la visión en blanco y negro en condiciones deluz escasa (oscuridad). También nos permiten discriminar entredistintos grados de luz y sombra y ver las formas y elmovimiento.

En el mecanismo de la visión nocturna los bastones se sensi-bilizan gracias a un pigmento, la púrpura visual o rodopsina,sintetizada en su interior. Para la producción de este pigmentoes necesario la vitamina A y su deficiencia conduce a la cegueranocturna. La rodopsina se blanquea por acción de la luz y losbastones deben reconstituirla en la oscuridad, de ahí que unapersona que entra en una habitación oscura procedente delexterior con luz de sol, no puede ver hasta que el pigmento noempieza a formarse.

b) Conos: Proporciona la visión del color y la agudeza visual(nitidez de la visión), en condiciones de luz intensa, a la luz de laluna no podemos ver los colores porque sólo funcionan losbastones.

Los conos se encuentran de forma más densa en la fóveacentral, una pequeña depresión en el centro de la mácula lútea oretiniana, esta mácula es el centro exacto de la porción posteriorde la retina en el eje visual del ojo.

La fóvea es el área donde la visión es más nítida, debido a sualta densidad en conos. En la fóvea y la mácula no haybastones, cuyo número va aumentando hacia la periferia de laretina.

2. Capa de células bipolares. Desde los fotorreceptores la informaciónllega a las células bipolares.

3. Capa de células ganglionares. Que llevan el impulso nervioso endirección a la papila óptica y salen del globo ocular formando elnervio óptico. La papila óptica se conoce también como manchaciega ya que carece de conos y bastones.

Medios refringentes:

1. Córnea: Es transparente, la superficie de la cornea es convexa, los cambiosde convexidad afectan la refracción y la claridad de la imagen.

2. Cavidad Anterior. Es el espacio situado por delante del cristalino y sesubdivide en una cámara anterior situada por detrás de la cornea y delantedel iris y una cámara posterior situada por detrás del iris y delante de losligamentos suspensorios del cristalino. La cavidad anterior está ocupada porun líquido acuoso, el humor acuoso, secretado por los procesos ciliares. Trassu formación, el líquido fluye hacia la cámara posterior y luego pasa a travésde la pupila y alcanza la cámara anterior. El humor acuoso se encarga de lanutrición del cristalino y córnea, el humor acuoso es sustituido por completocada 90 minutos.

3. Cavidad vítrea (cavidad posterior): Se encuentra entre el cristalino y laretina. Está ocupada por el humor o cuerpo vítreo que está compuesto de ungel de agua, una malla de fibras de colágeno y ácido hialurónico. El humorvítreo ayuda a evitar el colapso del globo ocular y sostiene a la retina contralas porciones internos del globo ocular, el humor vítreo a diferencia delacuoso no se sustituye continuamente, se forma durante la vida embrionaria ypermanece inalterado desde entonces.

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4. Cristalino: Situado inmediatamente por detrás de la pupila y el iris, esavascular, está formado por proteínas llamadas cristalinas que se disponencomo las capas de una cebolla.

Normalmente el cristalino es completamente transparente y esta rodeado poruna cápsula clara de tejido conjuntivo y sostenido en su posición por losligamentos suspensorios. El cristalino proporciona un enfoque fino de losrayos luminosos para que la visión sea nítida.

La principal causa de ceguera es la perdida de transparencia del cristalino,que se oscurecen o se hacen menos transparentes debido a cambios en laestructura de las proteínas que lo forman. La córnea, el humor vítreo, elcristalino y el humor acuoso constituyen los medios refractarios a través de loscuales pasa la luz para llegar a la retina.

Fisiología de la visión: Los rayos luminosos atraviesan la córnea, la cámaraanterior del ojo, el cristalino y la cámara posterior que lo proyectan hacia la retina;esta contiene los receptores luminosos: conos y bastones.

Las imagines se enfocan de manera invertida en la retina, sin embargo, la razónpor la que no se ve el mundo invertido es que el cerebro aprende en las fasestempranas de la vida coordinar las imagines visuales con las localizacionesexactas de los objetos y, de manera automática, voltea las imagines visuales dearriba hacia abajo.

Los conos son los receptores encargados de la visión de los colores y de la visióndiurna (luz brillante); y los bastones son receptores sensoriales responsables de lavisión nocturna, estos fotorreceptores transforman el estímulo luminoso enpotenciales receptores y pasan la información a las células bipolares, éstas a suvez se comunican con las células ganglionares que proyectan sus axones altálamo. Desde el tálamo, las fibras que transmiten los impulsos nerviosos visualesse dirigen a la corteza visual primaria, situada en el lóbulo occipital.

Las fibras nerviosas de la capa más interna de la retina forman el nervio óptico,que conduce los impulsos nerviosos por las cintillas ópticas, el quiasma óptico ylas radiaciones ópticas, hacia el lóbulo occipital del cerebro.

Estructuras protectoras del globo ocular: Diversas estructuras que no formanparte del globo ocular contribuyen en su protección, tenemos:

• Los párpados: Superior e inferior son pliegues de la piel y tejido glandularque pueden cerrarse gracias a unos músculos y forman sobre el ojo unacubierta protectora contra el exceso de luz o una lesión mecánica, cubren losojos durante el sueño, dentro de los componentes que forman el párpado, seencuentra la placa tarsal que es un grueso pliegue de tejido conjuntivo que

da la forma y sostiene al párpado en el interior de cada placa tarsal existeuna fila de glándulas sebáceas llamadas glándulas tarsales, cuya secreciónayuda a evitar que los párpados se adhieran entre si.

• Las pestañas: Son pelos cortos que crecen en los bordes de los párpados,ayudan a proteger a los globos oculares de la penetración de cuerposextraños, sudor y los rayos solares directos.

• La conjuntiva: Esta situada detrás de los párpados y esta adosada al globoocular, es una membrana mucosa protectora fina que se pliega para cubrir lazona de la esclerótica visible.

• El aparato lagrimal: Es el conjunto de estructuras que producen y secretanlas lágrimas. Las lágrimas son un líquido salino que lubrica la parte delanteradel ojo cuando los párpados están encerrados y limpia su superficie de laspequeñas partículas de polvo o cualquier otro cuerpo extraño. Además dellíquido salino contiene cierta cantidad de moco y una enzima bactericida, lalizosima.

En general el parpadeo en el ojo humano es un acto reflejo que se producemás o menos cada 6 segundos; pero si el polvo alcanza su superficie y no seelimina por lavado los párpados se cierran con más frecuencia y se producemayor cantidad de lágrimas.

• Las cejas: Localizadas sobre los ojos, también tienen una función protectora,pues absorben o desvían el sudor o la lluvia y evitan que la humedad seintroduzca en ellos.

TEMA 11

SISTEMA NERVIOSO

Sistema nervioso humano: Es el conjunto de órganos encargados de relacionaral individuo con el medio externo y controlar el funcionamiento de órganosinternos. Tiene como función principal la conducción de los impulsos y laintegración de las actividades de las diversas partes del cuerpo; es decir, seencarga de procesar la información captada y de emitir una determinadarespuesta para que el organismo actúe como una unidad.

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El sistema nervioso, junto con el sistema endocrino, son los sistemas de control delas funciones y mantenimiento de la homeostasis corporal o conservación delmedio interno.

El sistema nervioso humano presenta la siguiente organización:

1. Sistema nervioso de relación.2. Sistema nervioso autónomo.

SISTEMA NERVIOSO DE RELACIÓN

Encargado de recibir y procesar información del medio para luego elaborar y emitirrespuestas. Es voluntario, está constituido por el sistema nervioso central y elsistema nervioso periférico.

1. Sistema Nervioso Central (SNC):

Está constituido por el encéfalo y la medula espinal.

A. Encéfalo: El encéfalo es el centro donde se registran las sensaciones, serelacionan unas con otras, se toman decisiones y se ordena la acción,también es el centro del intelecto, las emociones, la conducta y lamemoria; está comprendido por:

a) Cerebro: Es el órgano más voluminoso, complejo e importante delsistema nervioso. Ocupa la mayor parte del cráneo y presenta dosmitades llamados hemisferios cerebrales. Cada hemisferio cerebralse encuentra dividido por surcos o fisuras en 4 lóbulos, cuyosnombres están relacionados con los huesos que lo cubren; frontal,parietal, temporal y occipital.

Su superficie está formada por una capa de sustancia gris querecibe el nombre de corteza cerebral en la que hay miles demillones de neuronas. Por debajo de la corteza se encuentra lacorteza blanca formada por axones mielinizados que se extiendenen tres direcciones principales dando lugar a tres tipos de fibras:

• De asociación, conectan dos zonas de la corteza cerebral deun mismo hemisferio.

• Comisurales, conectan dos zonas de la corteza cerebral; perode diferentes hemisferios.

• De proyección, conectan las zonas de la corteza cerebral conotros centros nerviosos, constituyen las vías ascendentes ydescendentes que conducen los impulsos.

Función:

- Sensitiva: Recibe e interpreta los impulsos sensitivos.- Motora: Controla el movimiento muscular.

Aparte de estas funciones, el cerebro realiza funciones complejascomo la memoria, el razonamiento, la voluntad, el juicio, lasemociones, los rasgos de la personalidad y la inteligencia.

Cuando por cualquier causa los centros motores de un hemisferio selesionan queda paralizada la mitad del cuerpo opuesta al ladolesionado, ésta parálisis se denomina hemiplejía. Si se lesionan losdos hemisferios cerebrales cuadriplejía.

b) Diencéfalo: Se localiza en la parte central e inferior del cerebro, estáconstituido por los tálamos y el hipotálamo.

• Tálamos: Son dos masas ovoides de sustancia gris localizada aambos lados del tercer ventrículo.

Función: Es la estación de relevo para todos los impulsossensitivos, excepto los olfatorios.

• Hipotálamo: Estructura nerviosa formada por varios núcleosque se localizan debajo del tálamo.

Función:

- Controla el sistema endocrino.- Regula la temperatura corporal.- Regula la ingesta de alimentos mediante los centros del

hambre y saciedad.- Regula la ingesta de líquidos mediante el centro de la sed.- Es uno de los centros de regulación del sueño y vigilia.- Aquí se encuentran los centros para el placer y el apetito

sexual.

c) Cerebelo: Ocupa la porción inferior y posterior de la cavidad craneana ypresenta una zona central estrecha que recibe el nombre de vermis y loslóbulos laterales llamados hemisferios cerebelosos. La superficie delcerebelo llamado corteza cerebelosa está formada por sustancia gris y,por debajo de ella se encuentran los fascículos de sustancia blanca que sedisponen de forma parecida a las ramas de un árbol (árbol de la vida).

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En la profundidad de la sustancia blanca existen masas de sustancia gris,los núcleos cerebelosos de donde salen fibras que llevan la informaciónfuera del cerebelo hacia otras zonas del sistema cerebeloso. El cerebeloestá unido al tronco del encéfalo por tres pares de haces de fibras,llamados pedúnculos cerebelosos: el inferior con el bulbo raquídeo, elmedio con la protuberancia anular y el superior con el mesencéfalo(constituido por los lóbulos ópticos).

Función:

- Regula la postura corporal en reposo y durante la marcha (equilibrio).- Conjuntamente con la corteza cerebral coordina la actividad

muscular.- A través del cerebelo se realizan movimientos precisos y rápidos.

d) Tronco cerebral: Llamado también tallo cerebral, comunica lamédula espinal con el cerebro y el cerebelo. Está ubicado en la fosaposterior del cráneo, pasa por el foramen magno del occipital ytermina a nivel del atlas. Comprende tres estructuras:

• Bulbo raquídeo (médula oblonga): Tiene la forma de un conotruncado, es continuo con la parte superior de la médula espinal.

Función:

- Vía de conducción ascendente (sensitiva) y descendente(motora).

- Centro de los reflejos vitales: cardiaco, respiratorio y vaso-constrictor. Por ello las lesiones en la base del cráneo alafectar el tronco cerebral pueden ser mortales.

- Coordina la deglución, tos, vómitos y estornudo.- Coordina la regulación de los estados de conciencia y

vigilia.

• Protuberancia anular (puente de Varolio): Es un gruesopaquete de fibras que transportan los impulsos desde un ladodel cerebelo hasta el otro y hasta los principales centroscerebrales.

Función: Vía de conducción sensitiva y motora.

• Mesencéfalo: Se encuentra entre la protuberancia anular y eldiencéfalo. En su cara anterior presenta los pedúnculoscerebrales (2 cordones nerviosos) que unen la corteza cerebralcon la médula espinal. En su cara posterior presenta a los

tubérculos cuadrigéminos (cuatro) que son intermediariossubcorticales de la visión y audición.

B. Médula espinal:

Es un cordón nervioso protegido por la columna vertebral, se extiendedesde la primera vértebra cervical (C1) hasta la 1ra o 2da vértebra lumbar(L1–L2).

a) Anatomía externa: Presenta cuatro caras (anterior, posterior y doslaterales), dos surcos que dividen a la médula en mitad derecha ymitad izquierda y 31 pares de nervios raquídeos o espinales queemergen a cada lado de la médula espinal.

Presenta un engrosamiento cervical y otro lumbar (que dan origen alos nervios de las extremidades). La porción terminal la constituye elcono medular, del cual emerge el Filum terminale. Por otra partealgunos nervios de la parte inferior constituyen la cola de caballo.

b) Anatomía interna:

• Sustancia gris: Ocupa la parte central, tiene una disposiciónque al corte transversal se asemeja a una letra H. Rodea alconducto del epéndimo. Presenta: astas anteriores (motoras),astas posteriores (sensitivas), astas laterales (vegetativas) y lacomisura gris.

• Sustancia blanca: Es periférica, rodea a la sustancia gris. Sedivide en cordones anteriores, laterales y posteriores.

Función:

• Vía de conducción: Ascendente (impulsos sensitivos) y descendente(impulsos motores).

• Centro de actos reflejos:

o Acto reflejo: Respuesta inmediata de un órgano efector (músculo oglándula), de manera involuntaria ante un estímulo.

o Arco reflejo: Circuito nervioso formado por: Un órgano receptor, Unaneurona aferente o sensitiva, Una neurona intercalar o asociativa, Unaneurona eferente o motora y Un órgano efector.

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Cubiertas y protección del Sistema Nervioso Central

La médula espinal y el encéfalo están cubiertas por envolturas continuasllamadas meninges que presentan las siguientes capas:

a) Duramadre (paquimeninge): Es externa y está constituida por tejido conectivodenso. Envuelve íntimamente a los órganos. Presenta vasos sanguíneos.

b) Aracnoides (leptomeninge): Es intermedia y está constituida por mesotelio ytejido conectivo. No tiene vasos sanguíneos. El aracnoides está unida a lapiamadre por una red de trabéculas y entre ambas se ubica el espaciosubaracnoideo, en el cual circula el líquido cefalorraquídeo.

c) Piamadre (leptomeninge): Es interna y está constituida por tejido conectivo. Esvascularizada, la piamadre envuelve íntimamente a la médula espinal y elencéfalo.

Liquido cefalorraquídeo (LCR): Es un líquido incoloro que se formamayormente en los plexos coroideos de los ventrículos, intervienen tambiénlas células ependimarias del III y IV ventrículo y del conducto ependimario dela médula espinal. En condiciones normales es cristalino, transparenteincoloro e inodoro. Diariamente se secretan 500 ml. de LCR, por lo que estese recambia tres veces al día. Está constituido por: glucosa, proteínas, ácidoláctico, úrea, y sales minerales, también contiene algunos linfocitos. Protegeal encéfalo y a la médula espinal.

2. Sistema Nervioso Periférico (SNP):

Es el conjunto de nervios y ganglios que se encuentran fuera del sistemanervioso central.

• Nervio: Es el conjunto de axones que van a formar un tronco nervioso,pueden ser: motores o sensitivos y mielinizados o no mielinizados.

• Ganglio: Es aquel en donde se encuentran los cuerpos celulares de lasneuronas sensitivas de la raíz posterior (dorsal).

El sistema periférico se divide en:

A. Nervios espinales: Son 31 pares, se originan en los segmentos de lamédula espinal, donde se conectan mediante dos raíces; una raízanterior (motora) y una raíz posterior (sensitiva), por lo que son sensitivosy motores.

Cada nervio espinal o raquídeo se une en dos puntos distintos a la médulaespinal: tiene una raíz posterior y una raíz anterior. Las raíces posterior yanterior se unen para formar el nervio raquídeo. Como la raíz posteriorcontiene fibras sensitivas y la raíz anterior contiene fibras motoras, un nervioraquídeo es un nervio mixto al menos en su origen.

Distribución: Se distribuyen en: 8 pares de nervios cervicales, 12 pares denervios dorsales, 5 pares de nervios lumbares, 5 pares de nervios sacros, 1par de nervios coccígeos. Estos nervios salen del conducto raquídeo por losagujeros de conjunción.

B. Nervios craneales: Son 12 pares, los números romanos indican el orden enque salen del encéfalo en sentido antero-posterior, los nombres hacenreferencia a su distribución o función. Algunos pares craneales sólo contienenfibras sensitivas por lo que se les denomina nervios sensitivos, el restocontienen tanto fibras motores como sensitivas por lo que se denominannervios mixtos, aunque algunos de ellos son predominantemente motores.

Parcraneal Nombre Tipo Función

I Olfatorio Sensitivo OlfatoII Óptico Sensitivo Visión

III Motor ocularcomún Motor Motilidad del globo ocular

IV Patético otroclear Motor Motilidad del globo ocular

V Trigémino Mixto 1. Rama motora: Masticación.2. Rama sensitiva: Sensibilidad de la cara.

VI Motor ocularexterno Motor Motilidad del globo ocular

VII Facial Mixto1. Rama motora: Inerva a los

músculos de la expresión facial.2. Rama sensorial: Gustación

VIII Auditivo Sensitivo 1. Rama coclear: Audición.2. Rama vestibular: Equilibrio.

IX Glosofaríngeo Mixto 1. Rama motora: Deglución.2. Rama sensorial: Gustación

X Vago oneumogástrico Mixto 1. Rama motora: Deglución.

2. Rama sensorial: Gustación

XI Espinal oaccesorio Motor

1. Rama bulbar: Deglución.2. Rama espinal: Movimiento del hombro y

cabeza

XII Hipogloso Motor Movimiento de la lengua

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SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO, VEGETATIVO O INVOLUNTARIO

Ayuda a mantener la homeostasis en el ambiente interno, por ejemplo, regula lafrecuencia de los latidos cardiacos y mantiene la temperatura corporal constante.Funciona de manera involuntaria; sus efectores son: el músculo liso, músculocardiaco y glándulas, a todos ellos se les llama efectores viscerales. Solo estáconstituido por neuronas motoras.

Consiste en una cadena de dos neuronas, la primera neurona tiene su cuerpo enel sistema nervioso central (encéfalo y médula) y se denomina neurona pre-ganglionar. Esta neurona hace sinapsis con una segunda neurona la post-ganglionar, liberando acetilcolina. La neurona post-ganglionar se localiza en elganglio periférico y hace sinapsis con la víscera (músculo o glándula)correspondiente, liberando noradrenalina en el sistema simpático y acetilcolinaen el sistema parasimpático.

El simpático y parasimpático realizan funciones antagónicas en forma equilibrada.La actividad de un órgano en un momento determinado es el resultado de las dosinfluencias opuestas.

• Sistema simpático: Las neuronas pre-ganglionares se localizan a lo largo dela sustancia gris lateral de la médula, consta de 23 pares de ganglios situadosa ambos lados de la médula desde la región cervical hasta el abdomen. Lalongitud de la fibra pre-ganglionar es corta, mientras que la longitud de la fibrapost-ganglionar es larga. Al hacer sinapsis la neurona pre-ganglionar con laneurona post-ganglionar liberan acetilcolina, mientras que al hacer sinapsisla neurona post-ganglionar con los órganos efectores libera noradrenalina.

Los efectores generales del sistema simpático son:

o Aceleración del ritmo cardiaco.o Contracción de las arterias y aumento de la presión arterial.o Dilatación de los bronquios, la pupila y la vejiga.o Reducción de la actividad del tubo digestivo.o Aumento del catabolismo y de la concentración de glucosa en la sangre.

• Sistema parasimpático: Sus neuronas pre-ganglionares se localizan en elencéfalo y la región pélvica de la médula, son largas, mientras que lasneuronas post-ganglionares son cortas. Al hacer sinapsis la neurona pre-ganglionar con la neurona post-ganglionar liberan acetilcolina, y este mismohacer sinapsis la neurona post-ganglionar con los órganos efectores. Losganglios parasimpáticos se encuentran en el mismo órgano o muy cerca deél, las funciones de este sistema en general son antagónicas a las del sistemasimpático. La estimulación general del parasimpático favorecen las funcionesvegetativas (salivación, vaciamiento del intestino y la vejiga, entre otros).

Fisiología del Sistema Nervioso: La información recibida de los ambientesinterno y externo y las instrucciones llevadas hacia los efectores tales como losmúsculos y glándulas son transmitidas en el sistema nervioso en forma de señaleselectroquímicas. En las fibras mielínicas, el impulso nervioso salta de un nodo aotro de la vaina de mielina, acelerándose así la conducción.

Las neuronas transmiten señales a otras neuronas a través de una unión llamadasinapsis. En la mayoría de las sinapsis, la señal cruza la hendidura sináptica enforma de una sustancia química, un neurotransmisor, que se une a un receptorespecífico en la membrana de la célula postsináptica. El efecto final es un cambioen el voltaje de la membrana de la célula postsináptica. Una sola neurona puederecibir señales de muchas sinapsis y a base de la suma de las señales excitadorase inhibidoras, se iniciará un potencial de acción en su axón.

TEMA 12

SISTEMA ENDOCRINO

Para que un organismo funcione adecuadamente es necesario la colaboración delsistema nervioso y endocrino, los que se encargan de poner en relación losdiferentes órganos, coordinando o integrando sus funciones, de acuerdo a lasnecesidades del organismo.

El sistema endocrino elabora sustancias químicas llamadas hormonas, las que sevierten directamente a la sangre.

Hormonas: Son sustancias químicas producidas y secretadas por las glándulasendocrinas que van a regular las funciones de ciertos órganos; pueden presentarlas siguientes estructuras químicas:

1. Proteínas, como la insulina, glucagon, adrenocorticotropica, vasopresina,somatotropina (hormona del crecimiento) y prolactina.

2. Péptidos, como la hormona antidiurética y la oxitocina.

3. Esteroides, como la progesterona, estrógenos, testosterona, andrógenos,aldosterona y cortisol.

4. Aminas, como la tiroxina (T4), adrenalina y noradrenalina.

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Glándula: Consiste en una o más células especializadas, que secretan diferentes tiposde sustancias entre ellas hormonas. El tejido u órgano blanco, es el sitio donde actúan lashormonas.

HORMONAS HUMANAS:

Existe una estrecha relación entre el sistema endocrino y el nervioso; así pues,influencias nerviosas que llegan al hipotálamo, pueden provocar un aumento odisminución de la producción de hormonas de la hipófisis (adenohipófisis).

Las glándulas con sus respectivas hormonas son:

1. HIPOFISIS: llamada también pituitaria, consta de tres partes:

A. Lóbulo anterior (adenohipófisis), produce:

a) Somatotropina (hormona del crecimiento), su función es estimular elcrecimiento favoreciendo la síntesis de proteínas; su disminución ocarencia produce enanismo hipofisiario y su exceso el gigantismo; en eladulto su presencia produce la Acromegalia. El tejido blanco es general.

b) Prolactina (mamotropina), favorece la secreción de leche después delparto. El tejido blanco son las glándulas mamarias.

c) Gonadotropina o Luteinizante, en la mujer favorece la maduración de losóvulos y en los hombres favorece la producción de espermatozoides. Eltejido blanco son las gónadas.

d) Tirotropina, estimula la secreción de hormonas tiroideas. El tejido blancoes la tiroides.

e) Adrenocorticotropina, estimula la secreción de hormonas cortico-suprarrenales. El tejido blanco es la corteza suprarrenal.

B. Lóbulo posterior (neurohipófisis), produce:

a) Antidiurética (vasopresina), favorece la reabsorción de agua a nivel deltúbulo contorneado distal y de los túbulos colectores del riñón. El tejidoblanco es el riñón (túbulos colectores).

b) Oxitocina (pitocina), promueve la contracción del útero durante el parto ytambién la glándula mamaria para la salida de leche. El tejido blanco es elútero y las glándulas mamarias.

2. TIROIDES: produce las siguientes hormonas:

a) Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3), estimulan el metabolismo esencialpara el crecimiento y desarrollo normal del organismo. El tejido blanco esgeneral.

b) Calcitonina, reduce la concentración sanguínea de calcio, inhibiendo ladegradación ósea por los osteoclastos. El tejido blanco es el hueso.

3. PARATIROIDES, produce:

a) Paratohormona, incrementa la concentración de calcio en la sangreestimulando la degradación ósea, regula el nivel del fósforo de lasangre, estimula la reabsorción del calcio, activa la vitamina D. Eltejido blanco es el tubo digestivo, hueso y riñones.

4. PÁNCREAS, produce:

a) Insulina, producida por las células beta de los Islotes de Langerhans,reduce la concentración de glucosa en la sangre facilitando la captación yel empleo de ésta por las células; su deficiencia produce la diabetes.Estimula la glucogénesis, almacenamiento de grasa y la síntesis deproteínas. El tejido blanco es general.

b) Glucagon, producida por las células alfa de los Islotes de Langerhans, elevala glucosa en la sangre estimulando la glucogenólisis, gluco-neogénesis,moviliza las grasas. El tejido blanco es el hígado y el tejido adiposo.

5. SUPRARRENAL: Está constituída por:

A. La corteza suprarrenal, que produce:

a) Aldosterona (mineralocorticoide), incrementa la reabsorción desodio, y la excreción de potasio. El tejido blanco son los túbulosrenales.

b) Cortisol (glucocorticoide), ayuda al organismo a adaptarse al estrésa largo plazo; favorece la gluconeogénesis, moviliza grasas. El tejidoblanco es general.

c) Sexocorticoides, ayuda a dar las características sexuales secundarias,especialmente masculinas. El tejido blanco es general.

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B. La médula suprarrenal, produce:

a) Adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina),incrementan la frecuencia cardiaca, la presión arterial, la glucemia,incrementa el consumo de oxígeno. La adrenalina tiene efecto rápidoy corto y la noradrenalina efecto lento y largo. El tejido blanco son elmiocardio, vasos sanguíneos, músculo, hígado y tejido adiposo.

6. PINEAL O EPÍFISIS: produce:

a) Melanotonina, controla el inicio de la pubertad. El tejido blanco es general.

7. OVARIOS: producen:

a) Estrógenos (estradiol), permite el desarrollo de los caracteres sexualesprimarios y secundarios femeninos; estimula el crecimiento de las mamas,de los genitales externos y del útero. El tejido blanco es general.

b) Progesterona, estimula el crecimiento del útero preparándolo para elembarazo. El tejido blanco es el útero.

8. TESTÍCULOS: producen:

a) Testosterona, permite el desarrollo de los caracteres sexuales primarios ysecundarios masculinos, así también la espermatogénesis y el estirón delcrecimiento en la adolescencia. El tejido blanco es general.

Principales hormonas vegetales:

1. Auxinas (ALA): Ácido indol acético, la más típica, común en todos los vegetales, sesintetiza en las células del meristemo apical del tallo y ramas, se transporta de modobasipétalo por difusión a través de las células o por el floema en plantas yadesarrolladas.

Efectos:

• Promueve el alargamiento celular y el crecimiento de raíces.• Participa en las respuestas trópicas por las plantas: luz, gravedad• Inhibe el desarrollo de yemas laterales: dominancia apical• Permite el desarrollo de frutos (frutos sin semilla – crecimiento del ovario)

2. Giberelinas: Se aisló del hongo Gibberella fujikuroi; pero forma parte delequipo regulador de las plantas superiores, son compuestos muy estables yse distribuyen por el floema. Se sintetiza en el ápice del tallo y hojas jóvenes.

Efectos:

• Propician la elongación de tallos.• Estimulan la floración.• Estimulan el desarrollo de frutos.

3. Citocininas - Citoquininas: Son hormonas cuya acción típica es activar ladivisión celular y retardar la senescencia (envejecimiento) de órganos. Tienepoca movilidad cuando se aplica en forma exógena, es decir que sólo actúaen el lugar que se aplica (zeatina-maíz).

Efectos:

• Estimulan la división y diferenciación celular.• Estimulan el crecimiento por aumento de número de células.

4. Etileno: Se clasifica como una hormona inhibitoria, única hormona vegetal enforma de gas, se produce en los frutos maduros, hojas (marchitamiento), y enlos nudos de los tallos.

Efectos:

• Estimula el marchitamiento.• Estimula la maduración de frutos.• Estimula la abscisión de hojas.

5. Ácido Abscícico: Hormona inhibitoria, se llama también dormina, se sintetizaen las hojas y se moviliza por el floema y xilema, trabaja en condiciones deestrés (condiciones desfavorables).

Efectos:

• Induce el cierre estomático (cuando falta agua).• Estimula la latencia seminal.• Estimula la caída de hojas.

Otros reguladores del crecimiento: Además de las hormonas ya citadas, existenotros muchos compuestos naturales que influyen sobre el crecimiento de lasplantas a muy bajas concentraciones, dentro de las cuales podemos mencionar:

6. Las poltaminas: Son moléculas policatiónicas presentes en la mayoría de los seresvivos, del Reino tanto animal como vegetal. Las principales poliaminas libres en lasplantas superiores son la diamina putrescina, la triamina espermidina y la tetraaminaespermita. Están implicadas en procesos de morfogénesis, división celular,

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senescencia y estrés. Su actividad parece deberse a su capacidad antioxidante yestabilizadora de las membranas celulares.

7. El ácido jasmónico: Fue identificado como un componente de los aceites esencialesde distintas especies, sintetizándose a partir del ácido linoléico. El ácido jasmónicoafecta a diferentes procesos fisiológicos y participa en la transmisión de señalesinducidas por las heridas y los patógenos.

8. Los brasinoesteroides: Son un grupo de polihidroxi-esteroides que se sintetizan enmuy bajas cantidades. Además de promover el crecimiento pueden actuar comoinhibidores del crecimiento radicular, estimular el gravitropismo, inducir la diferenciacióndel xilema, retrasar la abscisión de hojas y potenciar la resistencia al estrés.

9. Las oligosacarinas: Son carbohidratos complejos que también pueden modular elcrecimiento y el desarrollo de las plantas en bajas concentraciones. Aunque su modode acción no se conoce con exactitud, existen evidencias de que pueden alterar lasensibilidad o el metabolismo de las auxinas. También pueden inducir distintasrespuestas de defensa frente a patógenos; pero parece que están mediadas, en parte,por los niveles o la sensibilidad al ácido jasmónico.

TEMA 13

SISTEMA OSEO Y MUSCULAR

SISTEMA ÓSEO HUMANO

Características:• Es un sistema de soporte que proporciona rigidez al cuerpo.• Superficie para anclaje de los músculos.• Proporciona protección a los vulnerables órganos viscerales.

Esqueleto humano: El esqueleto humano consiste en dos partes principales: elesqueleto axial que consiste en los huesos que forman la porción erguida o el ejedel cuerpo (cráneo, columna vertebral, costillas y esternón) y, el esqueletoapendicular, formado por los huesos que se unen al esqueleto axial a través delas cinturas escapular y pélvica, que contienen a los huesos de las extremidadessuperiores e inferiores.

El esqueleto humano tiene 206 huesos distribuidos de la siguiente manera:

Cráneo 22Hioides 1Huesecillos auditivos 6Columna vertebral 26Costillas 24

AXIAL

Esternón 1Cintura escapular yMiembros superiores

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ESQUELETO

APENDICULARCintura pélvica yMiembros inferiores

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TOTAL 206

1. Esqueleto axial: Forma el eje del cuerpo, comprende:

A. Cráneo: Contiene 22 huesos, descansa sobre el extremo superior de lacolumna vertebral, está compuesto por dos grupos de huesos:

• Huesos craneales, forman la cavidad craneal y encierran y protegenal encéfalo, son en total 8: 1 frontal, 2 parietales, 2 temporales, 1occipital, 1 esfenoides y 1 etmoides.

• Huesos Faciales, situados en la parte anterior o inferior de lacabeza, son en total 14: 2 nasales, 2 maxilares, 2 malares, 1mandíbula, 2 lagrimales, 2 palatinos, 1 vómer y 2 cornetes nasalesinferiores.

Fontanelas: En el nacimiento, entre los huesos craneales se encuentranespacios ocupados por membranas llamadas fontanelas, que son áreasque terminan siendo sustituidas por hueso mediante la osificación.

Las fontanelas permiten que el cráneo fetal modifique su tamaño y formacuando atraviesa el canal del parto, además, permite el rápidocrecimiento del encéfalo durante la lactancia, un recién nacido puedetener muchas fontanelas pero la forma y localización de seis de ellas sonmuy constantes.

B. Hueso Hioides: Está situado en el cuello, entre la mandíbula y la laringeno se articula con ningún otro hueso, es impar.

C. Huesillos Auditivos: Están situados en la cavidad del oído medio en elhueso temporal, son 6: dos martillos, dos yunques y dos estribos, elestribo es el hueso más pequeño del cuerpo.

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D. Columna Vertebral: Está compuesta por una columna vertical de 33vértebras separadas por discos intercalares, se distribuyen de lasiguiente forma: 7 vértebras cervicales en la región del cuello, 12vértebras dorsales en la parte posterior de la cavidad torácica, 5vértebras lumbares, que sostienen la parte inferior de la espalda, 5vértebras sacras fusionadas en un hueso llamado sacro y 4 vértebrascoccígeas fusionadas en un hueso llamado cóccix; pero sólo constituye26 huesos.

E. Costillas: Son huesos planos que a manera de arco se dirigen de lacolumna vertebral hacia el esternón.

Existen 24 costillas agrupadas en:

• Costillas verdaderas: 7 pares, se articulan directamente con elesternón.

• Costillas falsas: tres pares, se articulan indirectamente con elesternón a través del cartílago costal de la sétima costilla verdadera.

• Costillas flotantes: dos pares que no se articulan con el esternón.

F. Esternón: Es un hueso plano impar, ubicado en la línea media anteriordel tórax. El cuerpo del esternón se articula directa o indirectamente conlas costillas, (primera a la décima).

2. Esqueleto Apendicular: Es el esqueleto que forman las extremidades,comprende los huesos de las cinturas pectoral o escapular (hombros) ypélvica (caderas), y de las extremidades superiores e inferiores.

A. Cintura pectoral (escapular): La cintura pectoral une los huesos de lasextremidades superiores al esqueleto axial, está formado por 4 huesos: 2clavículas y 2 omoplatos o escápulas. La clavícula es el componenteanterior y se articula con el esternón, la escápula se articula con laclavícula y con el húmero.

• Extremidad superior: Las extremidades superiores están formadaspor 60 huesos distribuidos de la siguiente manera: húmero (brazo)dos, cúbito dos, radio dos (antebrazo), carpos (muñeca) 16,metacarpos (palma) 16 y falanges (dedos) 28.

B. Cintura pélvica (cadera): Está formada por los dos huesos de la cadera,coxales o iliacos, Cada coxal es un hueso que en la infancia tiene tres

componentes: el íleon, el pubis y el isquion, que acaban fusionándose enuno solo en el adulto.

• Extremidades inferiores: Las extremidades inferiores estánformadas por 60 huesos distribuidos de la siguiente manera: fémur(muslo) dos, rótula dos, tibia 2 y peroné 2 (pierna), tarso (tobillo) 14,metatarso (pie) pie, y falanges (dedos) 28.

SISTEMA MUSCULAR

Está formado por los músculos esqueléticos que nos permiten movernos; asícomo también por el músculo cardiaco y el músculo liso de los órganos internos.

Estructura de un músculo esquelético:

En un músculo, los haces de fibras musculares no están agrupados al azar, sinoorganizados en haces, envueltos por una membrana externa de tejido conectivo,llamada epimisio. De este parten tabiques muy finos de tejido conectivo, que sedirigen al interior del músculo, dividiéndolos en fascículos, estos tabiques sellaman perimisio. Cada fibra muscular, a su vez está rodeada por una capa muyfina de fibras reticulares, formando el endomisio.

Existe además una capa externa fibrosa, blanquecina que envuelve a todo elmúsculo denominada aponeurosis, cuando ésta se rompe se produce las herniasmusculares.

En general la unión de un tendón muscular y un hueso estacionario recibe elnombre de origen, mientras que la unión de otro tendón del músculo a un huesomóvil es la inserción. La porción carnosa del músculo entre los tendones deorigen e inserción es el vientre.

El músculo esquelético está conformado por 2 partes:

• Músculo: De color rojo, blando, contráctil, formado por las fibras musculares.• Tejido conectivo: De color blanco, resistente y no contráctil cuya función

constituye el tendón.

Organización del músculo esquelético: Las fibras musculares se ordenan enforma paralela en cada fascículo; pero la organización de los fascículos enrelación a los tendones puede seguir varios patrones distintos:

A. Paralela: Los fascículos son paralelos al eje longitudinal del músculo yterminan en ambos extremos con tendones planos. Ejemplo: Músculoestilohioideo.

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B. Fusiforme: Los fascículos son casi paralelos al eje longitudinal del músculo yterminan en ambos extremos como tendones planos; pero el músculo vadisminuyendo hacia los tendones cuyos diámetros son menores que los delvientre. Ejemplo: Músculo digástrico.

C. Penniforme: Los fascículos son cortos con relación a la longitud del músculoy el tendón se extiende por casi toda la longitud del músculo. Es de lossiguientes tipos:

a) Unipenniforme: Los fascículos se disponen sólo a un lado del tendón.Ejemplo: Músculo extensor largo de los dedos.

b) Bipenniforme: Los fascículos se disponen a ambos lados de un tendónque se encuentra en posición central. Ejemplo: Músculo recto anterior delmuslo.

c) Multipenniforme: Los fascículos procedentes de muchas direcciones seunen oblicuamente a varios tendones. Ejemplo: Músculo deltoides.

D. Circular: Los fascículos se disponen en un patrón circular y cierran un orificio.Ejemplo: Músculo orbicular de los labios.

E. Triangular: Los músculos convergen en un tendón central. Ejemplo: Músculopectoral mayor.

Tipos de músculos:

1. Por el tamaño: tamaño relativo del muslo:

• Mayor: Glúteo mayor.• Menor: Glúteo menor.• Largo: Aductor mediano del muslo.• Corto: Peroneo lateral corto.

2. Por el número de orígenes: Número de tendones de origen:

• Bíceps: 2 orígenes. Bíceps braquial.• Tríceps: 3 orígenes. Tríceps braquial.• Cuadriceps: 4 orígenes. Cuadriceps crural.

3. Por la forma: Forma relativa del muslo

• Deltoides: De forma triangular.• Trapecio: De forma de cuadrilátero irregular.

• Serrato: De forma Aserrada.• Romboideo: De forma de rombo o diamante.

4. Por la dirección de las fibras musculares: Dirección de las fibrasmusculares en relación con la línea media del cuerpo.

• Recto: Cuando las fibras corren paralelas a la línea media. Ejemplo:recto mayor del abdomen.

• Transverso: Cuando las fibras corren perpendiculares a la línea media.Ejemplo: transverso del abdomen.

• Oblicuo: Cuando las fibras corren en diagonal con respecto a la líneamedia. Ejemplo: Oblicuo externo (mayor) del abdomen.

• Por su localización: Estructura cercana al lugar donde se encuentra unmúsculo. Ejemplo: Un músculo cercano al hueso frontal, el músculofrontal.

• Por su origen e inserción: Localizaciones del origen e inserción delmúsculo. Ejemplo. El esternocleidomastoideo, se origina en el esternón yla clavícula y se inserta en la apófisis mastoides del hueso temporal.

5. Por la acción que realizan:

• Flexor: Disminuye el ángulo de la articulación: Bíceps.• Extensor: Aumenta el ángulo de la articulación: Tríceps braquial.• Abductor: Separa un hueso de la línea media: Abductor corto del pulgar.• Aductor: Acerca a un hueso a la línea media: Aductor mediano del muslo.• Elevador: Produce un movimiento hacia arriba: Angular de la escápula.• Depresor: Produce un movimiento hacia abajo: Depresor del labio inferior.• Supinador: Vuelve la palma de la mano hacia arriba o adelante: Supinador corto.• Pronador: Vuelve la palma de la mano hacia abajo o detrás: Pronador redondo.• Esfínter: Reduce el tamaño de una abertura: Esfínter externo del ano.• Tensor: Aumenta la rigidez de una parte del cuerpo: Tensor de la fascia lata.• Rotador: Mueve un hueso alrededor de su eje longitudinal: Obturador externo

TEMA 14

SISTEMA REPRODUCTOR

La reproducción es el proceso por el que se producen nuevos individuos de unaespecie y se transmite el material genético de generación en generación con lafinalidad de restituir los individuos, es decir, conservar el tamaño de la población.

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Tipos de reproducción: Sexual y asexual

• Reproducción Sexual. Cuando los nuevos individuos resultan de la unión dedos células diferentes llamadas gametos. La reproducción sexual requiere laparticipación de dos progenitores; pero este no es siempre el caso, existennumerosas plantas y animales que se autofecundan, en donde un soloorganismo forma los dos tipos de gametos que se fusionan (hermafroditas).

• Reproducción Asexual. Es aquella donde no hay producción de gametos, unsólo individuo es el que se divide en dos o más individuos hijos, cada uno deellos crece y adquiere las partes del progenitor adulto.

Reproducción en animales1. Reproducción asexual: Es de los siguientes tipos:

a) Fragmentación: Consiste en que el individuo se divide en trozos y cada unoreconstituye a todo el organismo, como ejemplos tenemos a la planaria y laestrella de mar.

b) Gemación. Es una división desigual del organismo. El nuevo organismo surgecomo un saliente (yema) del progenitor, desarrolla órganos semejantes a las delorganismo parental y entonces se separa de él, tenemos como ejemplo lashidras.

c) División binaria: Consiste en que el cuerpo del progenitor se divide por mitosisen dos partes casi iguales, como ejemplos tenemos los protozoarios.

d) Esporas. Consiste en una serie de divisiones celulares que originan pequeñascélulas llamadas esporas, las cuales permanecen temporalmente confinadasdentro de la membrana celular original o pared celular de la célula progenitora,como ejemplos tenemos a un esporozoario, el Plasmodium vivax.

2. Reproducción sexual: Formación de un nuevo individuo mediante la fusiónde dos células diferentes (gametos).

El espermatozoide comúnmente es pequeño y móvil cuando fecunda unóvulo, se forma un huevo o cigote.

El aparato reproductor de los vertebrados está formado por:

A. Gónadas: Que producen los óvulos y espermatozoides.

B. Conductos: Para el transporte de los gametos.

C. Órganos accesorios: Para la transferencia y recepción de los mismos (pene,vagina, trompas de Falopio y útero).

D. Glándulas accesorias: (exocrinas y endocrinas), que producen lassecreciones necesarias para facilitar y sincronizar el proceso reproductor.

E. Órganos para el almacenamiento: Para antes y después de la inseminación.

Este modelo está más o menos modificado entre los diferentes vertebrados eincluso puede faltar alguna de estas estructuras.

APARATO REPRODUCTOR HUMANO

1. Aparato Reproductor Masculino. Conjunto de órganos encargados deproducir los gametos masculinos, sintetizar las hormonas sexuales y realizarla copulación.

Componentes:

A. Testículos (gónadas masculinas): Son órganos donde se encuentranlas células sexuales masculinas (túbulos seminíferos) y las célulasintersticiales o de Leydig (producen testosterona). Están localizados en elescroto o bolsa escrotal. En la etapa fetal se ubican en las paredesposteriores del abdomen, empiezan a descender hacia la semana 28 deldesarrollo y llegan a localizarse en el escroto en la semana 32. Estaubicación les permite estar a una temperatura menor que la corporal (2°Cmenos), la cual es óptima para la formación y supervivencia deespermatozoides. Se denomina criptorquidia cuando los testículos nologran descender al escroto desde la cavidad abdominal, por lo que elvarón sería estéril.

Estructura interna: Presenta

a) Estroma: Es la cubierta del testículo, está constituido por tejidoconectivo denso, denominado túnica albugínea, ésta envía tabiqueshacia el interior, dividiendo al testículo en compartimientospiramidales denominados lobulillos testiculares.

b) Parénquima: Está conformado por los lobulillos testiculares. Cadalobulillo testicular contiene en su interior de dos a tres túbulosseminíferos. Dispersos entre los túbulos seminíferos hay un espaciodenominado intersticio, en donde se localizan unas células

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endocrinas denominadas células intersticiales o de Leydig, lascuales van sintetizar la hormona testosterona.

B. Las vías espermáticas: Son estructuras tubulares cuya función estransportar los espermatozoides desde el testículo hacia el exterior. Estáconstituido por:

a) Túbulos rectos: Nacen en los vértices de los lobulillos testiculares,son cortos y rectilíneos y comunican los túbulos seminíferos con larete testis.

b) Rete testis: Se forma por la desembocadura de los túbulos rectos.Sus conductos son irregulares y están anastomosados entre sí.

c) Conductos eferentes: Desembocan en el conducto epididimario.Parten de la red testicular, conducen los espermatozoides.

d) Conducto epididimario: Es el colector común de los conductoseferentes, se encuentra dentro del epidídimo, los espermatozoidesmaduran y adquieren movilidad, así como la capacidad para fertilizaral óvulo. Es el depósito más importante del esperma, se almacenanpor lo menos durante un mes, después son expulsados o degenerany son reabsorbidos.

e) Conducto deferente: Es un tubo que conduce los espermatozoidesdesde cada epidídimo hasta la vesícula seminal, la unión delconducto deferente y la vesícula seminal constituyen el conductoeyaculador.

f) Conducto eyaculador: Desemboca en la uretra prostática.

g) Uretra: Es un conducto que parte de la vejiga urinaria, atraviesa lapróstata y recorre el interior del pene. En ella desembocan losconductos eyaculadores. Conduce el semen y la orina al exterior.

C. El pene: Es el órgano copulador masculino, el que deposita los esper-matozoides en las vías genitales femeninas; además de tener la funciónde excretar la orina. Tiene forma cilíndrica y está formado por una raíz,un cuerpo y un glande. El glande está constituido por una expansión delcuerpo esponjoso, presenta el meato urinario, el cual es cubiertoparcialmente por un pliegue de piel llamado prepucio. El cuerpo del peneestá constituido por tres masas cilíndricas de tejido eréctil: los cuerposcavernosos, uno derecho y otro izquierdo que en estado de erecciónestán llenos de sangre; el cuerpo esponjoso, contiene en toda sulongitud a la uretra y termina en una dilatación llamada el glande ocabeza del pene.

D. Glándulas anexas:

a) Vesícula seminal: Es una bolsa donde se almacenan losespermatozoides, y donde se elaboran sustancias que forman partedel esperma. La naturaleza alcalina de ésta secreción ayuda aneutralizar la acidez del sistema reproductor femenino (vagina). Lasecreción está constituida por fructuosa, vitamina C, fibrinógeno yprostaglandinas.

b) Próstata: Es una glándula, que se halla situada bajo la parte inferiorde la vejiga, ésta produce una secreción que sirve fundamentalmentepara neutralizar la acidez de la vagina, y contribuir a la motilidad yviabilidad de los espermatozoides. La secreción prostática contienelípidos, enzimas proteolíticas, fosfatasa ácida y ácido cítrico.

c) Glándulas de Cowper: O bulbouretrales, están ubicadas a amboslados del inicio de la uretra, tienen por función neutralizar la acidezuretral. Durante la eyaculación, este líquido viscoso precede a laliberación del semen.

Semen: Es el líquido que se expulsa a través de la eyaculación. En cadaeyaculación se expulsa entre 2,5 - 5 ml. El promedio de espermatozoideseyaculados por ml es de 50 – 150 millones. Si el número es inferior a 20millones el varón tiene predisposición a ser infértil. Su pH está entre 7.2 –7.7.

El semen está constituido por los espermatozoides y las secreciones delas vesículas seminales, próstata y glándulas de Cowper. La secreciónprostática proporciona al semen una apariencia lechosa y la secreción delas vesículas seminales y glándulas de Cowper la da una consistenciamucosa. El semen proporciona a los espermatozoides nutrientes y es unmedio de transporte adecuado. Neutraliza el medio ácido de la uretramasculina y fundamentalmente de la vagina. Contiene la enzimaseminalplasmina, que mata ciertas bacterias que se encuentran dentrodel semen y la porción inferior del aparato reproductor de la mujer.

Espermatozoide: Es la célula sexual masculina que está constituido por unacabeza, cuello y un flagelo. La cabeza consta de un núcleo y en su extremofrontal un acrosoma (formado por el Golgi), el acrosoma produce enzimas(hialuronidasa y proteinasa), que ayudan al espermatozoide a penetrar el óvulo,en el cuello hay mitocondrias que generan ATP para el movimiento del flagelo ydos centriolos, uno de estos centriolos origina al flagelo encargado de propulsaral espermatozoide. Diariamente maduran 300 millones de espermatozoides y nosobreviven más de 48 horas en el aparato reproductor femenino.

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2. Aparato Reproductor Femenino: Es el encargado de formar gametosfemeninos (óvulos), de sintetizar las hormonas sexuales y de realizar lacopulación para preservar la especie.

Componentes:

A. Los ovarios: Son las gónadas femeninas, es decir, los órganos donde seencuentran y desarrollan las células sexuales femeninas.

B. Trompas de Falopio: Llamados también oviductos, son unos conductosque van desde los ovarios al útero, recoge el óvulo y, por medio de lacontracción de los músculos de sus paredes contribuye a la progresióndel óvulo hasta el útero. Es el lugar donde se realiza la fecundación.

C. Utero: Es un órgano muscular con forma de pera invertida, que se expande amedida que progresa el embarazo y se contrae fuertemente en el parto. La pareddel útero está formada por tres capas:

a) Endometrio, que comprende dos capas: el endometrio basal relacionadocon el miometrio y no se desprende durante la mestruación y, el endometriofuncional que se encuentra sobre el endometrio basal, se desprende durantela mestruación es una capa mucosa muy rica en vasos sanguíneos que seprepara cada mes para recibir el huevo fecundado.

b) Miometrio, gruesa capa muscular lisa cuya contracción permite laexpulsión del feto durante el parto.

c) Perimetrio, envoltura serosa que cubre externamente al útero. En elútero se implanta y desarrolla el nuevo ser.

D. Vagina: El cuello del útero desemboca en la vagina, órgano tubular conparedes musculares muy elásticas, que se expanden fácilmente alpenetrar en ella el pene del hombre durante el acto sexual y recepcionarlos espermatozoides y, más aún, para permitir el paso del recién nacidodurante el parto y vía para la salida de la mestruación.

E. Vulva: La vagina se abre al exterior en la vulva, que constituye elconjunto de los órganos genitales externos de la mujer, con las siguientespartes: monte de venus (es la prominencia de tejido adiposo que sehalla justo arriba del clítoris, en la unión de piernas y torso), labiosmayores y labios menores (son pliegues de la piel que protegen laentrada al interior del aparato femenino), clítoris (pequeño órgano quecolabora en la sexualidad de la mujer, es una estructura eréctil comparable con elpene masculino), himen (es un delgado anillo de tejido que algunas veces

bloquea parcialmente la entrada a la vagina), y las glándulas de Bartholin,situadas detrás de los labios menores, secretan moco ácido.

Ciclo reproductor femenino o ciclo mestrual: Se realiza en un periodo de 28 díasaproximadamente. Son cambios periódicos que experimenta el endometrio funcionaldurante la vida fértil de la mujer, comprende cuatro fases:

a) Fase mestrual, dura aproximadamente cuatro días, fase en que se desprendeel endometrio funcional y se expulsa el flujo menstrual constituido por sangre (50– 150 ml), líquido tisular, moco y células epiteliales. Sucede por la caída bruscade estrógenos y progesterona, causando constricciones de las arterias espiralesuterinas, dando como consecuencia la muerte celular. La primera menstruaciónse denomina menarquia y la última menopausia.

b) Fase proliferativa, dura 9 días aproximadamente. La hormona folículoestimulante y la hormona luteinizante estimulan la producción de estrógenos delos folículos ováricos y originan el crecimiento del endometrio. El endometriobasal sufren mitosis y produce una nueva capa funcional, a la vez que sedesarrollan las glándulas endometriales y las arterias se alargan y se enrollan,formándose una nueva capa funcional.

c) Fase secretora, dura 14 días aproximadamente, es la etapa del ciclo másconstante, por acción de la progesterona las glándulas endometriales secretanglandes cantidades de glucógeno que sirven para la nutrición e implantación delblastocisto (nuevo ser). Estos cambios se dan aproximadamente una semanadespués de la ovulación, correspondiendo con el momento de la posible llegadade un óvulo fecundado.

d) Fase isquémica, dura un día, por disminución brusca de hormonas,principalmente progesterona, el endometrio pasa por crisis esporádicas cesandosu riego sanguíneo local ocasionando periodos de hipoxia, desencadenando laexfoliación del endometrio funcional en la fase mestrual siguiente.

Glándulas mamarias: Son túbulos alveolares ramificados que se localizan delante delos músculos pectorales fijados a ellos por una capa de tejido conjuntivo. Cadaglándula mamaria consta de 15 a 20 lóbulos separados por tejido adiposo (la cantidadde este determina el tamaño de las mamas). En cada lóbulo existen varioscompartimentos más pequeños llamados lobulillos en el que se encuentran incluidosracimos de glándulas secretoras de leche que reciben el nombre de alvéolosdispuestos en forma de racimos de uvas y conducen la leche a una serie de túbulossecundarios, desde allí la leche pasa a los conductos mamarios, a medida que estosse aproximan al pezón se expanden formando senos denominados galactóforosdonde puede almacenarse leche. Los senos continúan como conductos galactóforos

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que terminan en una proyección pigmentada, el pezón. Cada conducto galactóforoconduce leche de uno de los lóbulos al exterior, aunque algunos pueden unirse antesde llegar a la superficie.

El área de piel pigmentada circular que rodea el pezón recibe el nombre de areola,que tiene aspecto irregular debido a que contiene glándulas sebáceas modificadas.

Las funciones esenciales de las glándulas mamarias son la síntesis, secreción yeyección de leche que en conjunto constituyen la lactancia. La producción de leche esestimulada por la hormona prolactina en gran parte, en menor parte por la progesteronay estrógeno. La eyección de leche se produce en presencia de oxitocina.

Desarrollo animal

El desarrollo animal describe los progresivos cambios de un individuo desde susinicios a la madurez. El desarrollo de los organismos pluricelulares sexualesgeneralmente empieza con el huevo fecundado y que se divide por mitosis paraproducir el patrón general del organismo y todas las principales células del cuerpo.

Los sucesos claves en el desarrollo animal son los siguientes:

1. Gametogénesis: Es el proceso de la formación de los gametos o célulassexuales, comprende la ovogénesis y la espermatogénesis.

• Ovogénesis: Es la formación de óvulos, consiste en que las célulasgerminales o formadoras de gametos, mediante mitosis originan lascélulas ovogonias (2n) y luego a los ovocitos de primer orden; estosúltimos mediante meiosis I forman a los ovocitos de segundo orden y aun cuerpo polar, luego este ovocito a través de meiosis II forma a laovótida y a un cuerpo polar. Esta ovótida al madurar quedatransformada en el óvulo maduro. En el momento del nacimiento, losfolículos primordiales son entre 1 – 2 millones, que degeneran llegandoa 300000 – 400000 en la pubertad, de los cuales maduranaproximadamente unos 400 durante toda la etapa fértil de la mujer.

• Espermatogénesis: Es la formación de los espermatozoides, desde lascélulas germinales primordiales (2n), que por mitosis forman lasespermatogonias y luego estas a los espermatocitos de primer orden,los cuales por meiosis I se transforman en espermatocitos de segundoorden, los cuales sufren una segunda meiosis II y forman lasespermátidas, quienes sufren un proceso denominado espermiogénesiso espermateliosis, que es la diferenciación de los espermatozoides.

- Células de Sertoli: Se encuentran en la membrana basal, junto con lascélulas germinales.

Funciones:

1. Protegen y nutren a las células germinales2. Fagocitan las células espermatógenas en degeneración3. Sintetizan la inhibina, la cual regula la secreción de la hormona

foliculoestimulante4. Regula la liberación de los espermatozoides en la luz del tubo

seminífero.

2. Fecundación: Es la fusión de los gametos masculino y femenino seguida dela unión de los pronúcleos. La fecundación puede ser de dos tipos:

• Interna: Cuando el espermatozoide y el óvulo se fusionan dentro delcuerpo de la madre, aquí el macho generalmente deposita las célulasespermáticas directamente en el cuerpo de la hembra, lo practicanhumanos y la mayoría de los animales terrestres (leones, osos, etc.) yunos cuantos acuáticos (por ejemplo las ballenas).

• Externa: La fusión se realiza fuera del cuerpo, la presentan la mayoría delos animales acuáticos (por ejemplo los peces y anfibios).

3. Segmentación o Clivaje: Durante la segmentación, el cigoto se dividerepetidamente para convertir la grande y pesada masa citoplasmática en ungran número de células manejables, llamadas blastómeros. No hay aumentode tamaño durante este periodo, solamente subdivisión de la masa.

La segmentación puede ser de dos tipos de acuerdo a la cantidad de vitelo(nutrientes especialmente proteínas y fosfolípidos) que posee el huevo ocigote, el cual va a permitir un futuro desarrollo embrionario. El primer tipo es lasegmentación holoblástica lo que significa que todo el huevo se divide, comoocurre mamíferos, equinodermos, moluscos y anfibios. El segundo tipo es lasegmentación meroblástica o parcial, donde la división se realiza solo en elblastodisco (pequeño disco de citoplasma situado en el polo animal), comoocurre en peces, reptiles, aves e insectos.

Blastulación, Es la segmentación modificada por distintos patrones de divisióny por las diferentes cantidades de vitelo, produce una masa de célulasdenominada blástula. En muchos animales éstas células se disponenalrededor de una cavidad llena de fluido llamado blastocele. En este punto lascélulas han incrementado su contenido total de ADN, ya que cada uno de los

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núcleos de las numerosas células hijas contiene tanto ADN, como el cigoteoriginal.

4. Gastrulación: Durante la gastrulación las células de la superficie de la blástula emigranhacia el interior del embrión para formar una cavidad denominada arquenterón o tubodigestivo primitivo. Ahora el embrión posee tres capas embrionarias:

a) El ectodermo, capa externa que da lugar al epitelio de la superficie corporal(epidermis, pelo, uñas), medula suprarrenal y al sistema nervioso.

b) El endodermo, capa interna que constituye el epitelio del tubo digestivo así comodel respiratorio.

c) El mesodermo, capa embrionaria media que forma la dermis, los sistemascirculatorio, muscular, reproductor, riñón y gónadas.

5. Neurulación: Se forma el tubo neural, donde el encéfalo, médula espinal y casi todaslas estructuras epiteliales del cuerpo derivan del ectodermo primitivo. Están entre losprimeros órganos que aparecen inmediatamente sobre la notocorda, el ectodermo sehace grueso para formar la placa neural, los bordes de esta placa sobresalen, sepliegan y se unen por encima formando un largo conducto, el tubo neural.

6. Organogénesis: El proceso de formación de órganos se denomina organogénesis.Encéfalo, notocorda y médula espinal son los primeros órganos en desarrollarse en elembrión temprano de los vertebrados.

7. Crecimiento: Es el aumento de masa resultante de mayor tamaño de las células,aumento del número de células o ambos fenómenos.

Reproducción en plantas

En las plantas en general hay dos tipos de reproducción, la asexual y la sexual.

1. Reproducción asexual: Consiste en la formación de una nueva planta apartir de porciones de la planta progenitora, se le conoce también comoapomixis puede ser por fragmentación y por esporas.

A. Fragmentación. Consiste en que de un trozo de la planta o de un órganode ella y en condiciones favorables se forma una nueva planta, para ellolas células del trozo se reproducen por mitosis, generalmente se da enaquellas plantas que mayormente no forman buenas semillas; es de lassiguientes clases:

a) Por estacas: Son trozos de tallos que son plantados en el suelo, porejemplo: geranio, clavel, vid, etc.

b) Por estolones: Son tallos laterales que adoptan la forma de ramasreptantes que crecen sobre el suelo y forman raíces dando lugar auna nueva planta, por ejemplo: la fresa.

c) Mediante rizomas: Son tallos subterráneos que producen ramasaéreas y hojas, por ejemplo: lirio, helecho, pasto.

d) Por tubérculos: Son tallos con abundante sustancia de reserva ynumerosas yemas como la papa, los tallos poseen yemas u "ojos",cada uno de ellos desarrolla una nueva planta.

e) Por acodos: Son ramas no separadas de la planta, que se entierransolamente en parte, la rama forma raíces adventicias, finalmente secorta la rama de la planta y tenemos una nueva planta, por ejemplo:sauce.

B. Por esporas: Son células simples muy livianas, producidas enestructuras especializadas denominadas esporangios. Las esporas soncuerpos pequeños resistentes a condiciones desfavorables del medioambiente, consta de un núcleo y de una cantidad reducida de citoplasmarodeada por una envoltura resistente. Fácilmente se transportan por elviento, los animales y el agua, se encuentran en estado latente, secomportan como las semillas que en condiciones apropiadas o favorablesde temperatura y humedad, germinan dando origen a un nuevo individuo,por ejemplo: helechos, musgos, hongos, etc.

2. Reproducción sexual: La presentan las plantas con flores (fanerógamas) y,algunas sin flores (criptógamas). Usa dos gametos diferentes, el nuevoindividuo es el cigoto resultado de la fertilización. La meiosis y la fertilizaciónen las plantas, la dividen en dos generaciones:

• La generación gametofítica: Forma los gametos gracias a mecanismoscomo la meiosis, los gametos son haploides (n cromosomas) y,

• La generación esporofítica: El esporofito es la planta misma y se iniciacon el cigoto 2n, quien mediante mitosis sucesivas construye una nuevaplanta. Todas las células de esta generación llevan 2n cromosomas.

Órganos sexuales

Las flores contienen los órganos sexuales de las plantas que son losestambres y el pistilo, la mayoría de flores contienen siempre los dos órganospor lo que son hermafroditas.

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A. El estambre, es el órgano sexual masculino, cada estambre estaformado por un filamento y la antera, el conjunto de estambresconstituyen el androceo.

B. El pistilo, conocido también como hoja carpelar es el órgano sexualfemenino de la planta. El pistilo consta de un ovario que contiene a losóvulos, el estilo que es un tubo que está por encima del ovario y elestigma en la parte superior del estilo que captura y retiene al grano depolen. El conjunto de pistilos constituyen el gineceo.

Los estambres y el pistilo se encuentran rodeados por un conjunto deenvolturas generalmente de colores llamada cáliz (conjunto de sépalos) ocorola (conjunto de pétalos), los dos en conjunto conforman el perianto quesirve para proteger a las partes reproductivas.

Una flor que contiene los 4 verticilos (estambres, pistilos, corola y cáliz) sellama completa, si falta uno de ellos es incompleta. Una flor que contienetanto estambres como pistilo se llama perfecta, si falta uno de ellos la flor esimperfecta o unisexual, y puede ser estaminada si es masculina o pistilada sies femenina.

Cuando una misma planta presenta flores estaminadas y flores pistiladas esmonoica y, cuando presentan las flores estaminadas en una planta y lasflores pistiladas en otra planta son dioicas.

Las flores pueden estar solitarias en la planta o agruparse constituyendo lasinflorescencias.

Fertilización en las plantas

a) Formación del gametofito femenino: Los óvulos nacen en la placenta,región donde se han fusionado entre si los márgenes de un simplecarpelo o bien de varios carpelos. Cada óvulo (en Angiospermas) estáformado por la nucela o parte central rodeada por uno o dos tegumentosy va unido a la placenta por un filamento o funículo; en el extremo libredel óvulo queda una abertura que deja el tegumento o los tegumentosllamado micropilo. A la región donde establecen conexión lostegumentos con el funículo se le denomina chalaza.

Una célula de la nucela, a nivel de la zona del micropilo se diferenciapara dar lugar a la célula madre de la macrospora o célulaespermatógena (2n), esta sufre meiosis dando lugar a 4 macrosporas(n), de las cuales tres degeneran y la restante da origen al sacoembrionario o gametofito femenino, que luego sufre tres divisiones

mitóticas sucesivas de las que resultan 8 núcleos; posteriormente seforman las paredes celulares quedando únicamente 7 células: tresantípodas (en el extremo del saco embrionario próximo a la chalaza),dos sinérgidas y la oósfera u ovocélula (situadas éstas tres en elextremo próximo al micropilo) y la gran célula que resta en cuyo centro seencuentran los dos núcleos polares que se pueden fundir para formarun núcleo diploide o bien esperar la fecundación para unirse ambos conun núcleo espermático.

b) Formación del gametofito masculino: Una vez formadas las célulasmadres de las microsporas (2n) en la antera, cada una de ellas sufreuna división meiótica y termina constituyéndose una tétrada demicrosporas (n), que se transforman en granos de polen que es elgametofito masculino. La conversión de una microspora en grano depolen se realiza mediante la división mitótica del núcleo de la microspora.

Cuando el grano de polen alcanza un estigma de un gineceo adecuado,tiene lugar la germinación del tubo polínico que emerge del grano depolen por el surco o colpo atravesando el estilo se dirige hacia un óvulomaduro.

El núcleo (n) se divide mitóticamente para formar dos células: la célulavegetativa y la célula generativa, esta última se divide para dar lugar ados gametos masculinos o células espermáticas, de tal manera que elgametofito masculino maduro tiene tres células: la célula vegetativa y losdos gametos masculinos.

Cuando el tubo polínico penetra en el óvulo (generalmente por elmicropilo), la célula vegetativa degenera.

Posteriormente se rompe el extremo del tubo polínico y los dos gametosmasculinos son liberados en el interior del saco embrionario, donde serealiza la fecundación. Uno de los gametos masculinos se funde con laoósfera constituyendo un cigote diploide que se desarrollará y formará elembrión de la planta.

El otro gameto masculino se fusiona con el núcleo diploide de la célulapolar, resultando un núcleo triploide, llamado núcleo del endospermo oalbúmen (tejido nutricio). A este proceso se le llama doble fecundación.

El óvulo fecundado se desarrolla y luego forma la semilla.

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TEMA 15

GENÉTICA

Es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los mecanismos de laherencia, las leyes por las que se rigen y las variaciones que ocurren en latransmisión de los caracteres hereditarios.

Conceptos básicos:

1. Gen: Porción de ADN que, de acuerdo a la secuencia de bases nitrogenadas,contiene la información precisa para la síntesis molecular de una proteínaespecífica, la cual es a su vez responsable directa de un carácter. Por tantoun carácter (color de ojos, forma de la nariz, tono de voz, etc.) es el resultadode la expresión de un gen o un conjunto de genes. Normalmente los genes serepresentan con letra mayúscula para el gen dominante (A) y con letraminúscula para el gen recesivo (a).

2. Alelo: Es cada una de las alternativas que puede tener un gen de un carácter.Por ejemplo el gen que regula el color de la semilla del guisante, presenta dosalelos, uno que determina el color vede y el otro que determina el coloramarillo. Se considera alelo dominante cuando se expresa o manifiesta yalelo recesivo cuando no se expresa, quedando solapado por la expresióndel alelo dominante y sólo se expresa en estado homocigote.

3. Genotipo: Conjunto de todos los genes que posee un individuo. El genotipono es observable; pero se puede deducir a partir del fenotipo lascaracterísticas genéticas del ser vivo.

4. Genoma: Es el conjunto de los genes propios de una especie, ejemplo: elgenoma del perro (Canis familiaris), del gato (Felis catus), etc.

5. Fenotipo: Son las características observables de un organismo producidaspor la interacción del genotipo con el ambiente. El fenotipo es lo que se ve, loque se mide, se analiza físicamente.

6. Locus: Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma (el plurales loci).

7. Homocigote: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosomahomólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo AA, aa.

8. Heterocigote: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosomahomólogo un alelo distinto, por ejemplo Aa.

9. Dominancia: Es cuando el gen de uno de los progenitores enmascara laexpresión del gen del otro progenitor. Es el alelo cuyo fenotipo se manifiestaen estado heterocigote.

10. Recesividad: Es el gen oculto que no se manifiesta quedando solapado porla expresión del alelo dominante y sólo se expresa en estado recesivo

Leyes de la herencia de Mendel

Gregorio Mendel (1822 - 1884), de origen Austríaco, hizo cruces con guisantes(Pisum sativum) y producto de su análisis cuantitativo sentó las bases de lagenética clásica.

Leyes de Mendel

1. Primera ley de Mendel: También llamada ley de la uniformidad de loshíbridos de la primera generación (F1), y dice que cuando se cruzan dosvariedades de individuos de raza pura ambos (homocigotos) para undeterminado carácter, todos los híbridos de la primera generación son iguales.

Experimento: Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedadpura de guisantes que producían semillas amarillas y con una variedad queproducía semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas,obtenía siempre plantas con semillas amarillas.

Carácter: Color de semilla: Amarilla (A) Verde (a)

Progenitores: Amarillo x VerdeGametos: AA x aa (homocigotes)

a aA Aa AaA Aa Aa

Primera generación F1: 100% semillas amarillas

Interpretación del experimento: El polen de la planta progenitora aporta a ladescendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra plantaprogenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos,

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solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo(a) permanece oculto.

2. Segunda ley de Mendel: Llamada también ley de la separación o disyunciónde los alelos.

Experimento: Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primerageneración (F1) del experimento anterior y las polinizó entre sí. Del cruceobtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción de 3 amarillas y 1 verde.Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillasparecía haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve amanifestarse en esta segunda generación.

Gametos Aa x Aa (heterocigotes)

A aA AA Aaa Aa aa

Segunda generación F2: 75% semillas amarillas 25% semillas verdes

Interpretación del experimento: Los dos alelos distintos para el color de lasemilla, presentes en los individuos de la primera generación filial, no se hanmezclado ni han desaparecido, simplemente ocurría que se manifestaba sólouno de los dos. Cuando el individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, formelos gametos, se separan los alelos, de tal forma que en cada gameto sólohabrá uno de los alelos y así puede explicarse los resultados obtenidos.

En la primera generación (F1) todas las semillas son amarillas, en la segundageneración (F2) la proporción es de 3:1 (3 amarillas y 1 verde), es decir, 75%amarillas y 25% verdes.

El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para elcolor de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelopara el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquélque es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto.

3. Tercera ley de Mendel: Conocida también como ley de la herenciaindependiente de caracteres. Hace referencia al caso de que se contemplendos caracteres distintos. Cada uno de ellos se transmite siguiendo las leyesanteriores con independencia de la presencia del otro carácter.

Experimento: Mendel cruzó plantas de guisantes de semilla amarilla y lisacon plantas de semilla verde y rugosa (homocigóticas ambas para los doscaracteres).

Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y lisas,cumpliéndose así la primera ley para cada uno de los caracteresconsiderados, y revelándonos también que los alelos dominantes para esoscaracteres son los que determinan el color amarillo y la forma lisa.

Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihíbridos (AaBb). Estasplantas de la F1 se cruzan entre sí, teniendo en cuenta los gametos queformarán cada una de las plantas.

Se puede apreciar que los alelos de los distintos genes se transmiten conindependencia unos de otros, ya que en la segunda generación filial F2aparecen guisantes amarillos rugosos y otros son verdes y lisos,combinaciones que no se habían dado ni en la generación parental (P) ni enla filial primera (F1).

Así mismo, los resultados obtenidos para cada uno de los caracteresconsiderados por separado, responden a la segunda ley.

1er carácter: Color semilla (amarillo – verde).

2do carácter: Cubierta semilla (lisa – rugosa); los resultados de su crucegenético son:

Progenitores: AALL x aall

AL x al

Gametoal

AL AaLl

Primera generación F1:

Fenotipo: 100% semillas amarillo – lisas. Genotipo AaLl

Para la segunda cruza se combinan los gametos entre sí.

Progenitores AaLl x AaLl

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Gametos:

AL Al aL alAL AALL AALl AaLL AaLlAl AALl AAll AaLl AallaL AaLL AaLl aaLL aaLlal AaLl Aall aaLl aall

Segunda generación F2: Fenotípicamente tenemos:

9 amarillos – lisos 3 amarillos - rugosos 3 verdes - lisos 1 verde - rugoso

Siendo la proporción: 9:3:3:1

Interpretación del experimento: Los resultados de los experimentos de latercera ley refuerzan el concepto de que los genes son independientes entresí, que no se mezclan ni desaparecen generación tras generación. Para estainterpretación fue providencial la elección de los caracteres, pues estosresultados no se cumplen siempre, sino solamente en el caso de que los doscaracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran endistintos cromosomas.

Cromosomas: Son estructuras de tipo filamentoso constituidas por proteínas yADN (material portador de la información genética).

El número de cromosomas es un carácter específico y distintivo de cada una delas especies, es lo que se conoce como número cromosómico. En la especiehumana cada célula posee 46 cromosomas.

Estructura de un cromosoma:

1. Centrómero: Es la constricción primaria del cromosoma. Las estructuras másimportantes de esta zona son los cinetocoros, cuerpos compuestos portubulina. Sirven como zonas de fijación del cromosoma a las fibras del husoacromático y permiten la segregación del mismo durante la división celular ymantienen asociadas las dos cromátidas.

2. Telómero: Son los extremos de los cromosomas, se encargan de darleestabilidad al cromosoma.

3. Constricción secundaria: Son estrechamientos cromosómicos constantes enposición y tamaño; en el se encuentra el organizador nucleonar, llamado así porque enesa zona cromosómica se reorganiza el nucleolo durante la telofase.

4. Satélite: Son cuerpos redondeados unidos al resto del cromosoma por un delgadofilamento y sólo se encuentran en algunos cromosomas.

5. Cromátide: Es una de las subunidades longitudinales llamadas cromátides hermanas,que se separan de la otra en la anafase de la mitósis y la anafase II de la meiosis, yque están unidas por el centrómero, cada cromátide tiene una doble hélice de ADN,un cromosoma tiene dos cromátides por lo tanto un cromosoma tiene lamisma información por duplicado y es longitudinalmente doble.

Tipos de cromosomas: Los cromosomas son de las siguientes formas:

1. Según la posición relativa del centrómero:

a) Metacéntricos, si el centrómero se encuentra en la parte media y losbrazos son iguales.

b) Submetacéntricos, cuando el centrómero está desplazado hacia uno delos extremos del cromosoma. Los brazos son ligeramente desiguales.

c) Acrocéntricos, Si el centrómero se posiciona cerca de uno de losextremos del cromosoma, dando lugar a que uno de los brazos seamucho más corto que el otro.

d) Telocéntrico, Cuando el centrómero se encuentra en posición terminaldel cromosoma, la cual nos presenta un cromosoma bastoniforme demodo que este aparenta tener un solo brazo.

2. Según la información que contienen son:

a) Autosómicos: 22 pares.

b) Sexuales: 1 par.

Anormalidades cromosómicas:

A. En cromosomas sexuales: Entre los principales tenemos:

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a) Síndrome de Turner: Causado por la presencia de un solo cromosoma X (XO),las mujeres que padecen éste síndrome son estériles, prácticamente no tienenovarios y presentan un desarrollo limitado de las características sexualessecundarias. Otros rasgos son estatura pequeña, cuello alado, manos pocodesarrolladas y pezones muy separados. Habitualmente no existe retraso mental.

b) Síndrome de la super hembra: Se caracteriza por presentar al menos trescromosomas X (XXX). Estas mujeres presentan órganos genitales pocodesarrollados, fertilidad limitada y habitualmente padecen retraso mental.

c) Síndrome de Klinefelter: Se debe a una trisomía XXY. Estos individuosson varones estériles. Presentan testículos no desarrollados, poco vellocorporal y aumento de tamaño de las mamas, tienen retraso mental.

B. En cromosomas autosómicos:

a) Síndrome de Down: Es un trastorno causado por un error en la divisióncelular denominado no disyunción. En este trastorno, los cromosomashomólogos no se separan durante la división de reducción de la meiosis,como consecuencia, un cromosoma extra pasa a una de las células hijas(gametos). Los individuos que padecen este trastorno tienen 47cromosomas en lugar de 46 normales (un cromosoma 21 extra), por loque también se le conoce como trisomía del par 21. El síndrome de Downse caracteriza por retraso mental, retraso del desarrollo físico (estaturapequeña y dedos cortos), estructuras faciales características (lenguagrande, perfil plano, cráneo ancho, ojos oblicuos y cabeza redonda) ymalformaciones del corazón, las orejas, las manos y los pies, rara vezllega a la madurez sexual

Mutaciones: Son alteraciones, modificaciones o cambios que sufren los genes olos cromosomas, determinando la modificación de un rasgo hereditario. Unamutación puede ser de extensión variable, desde el cambio de un único nucleótidoo de un segmento más o menos largo de cadena hasta las alteraciones de todo unbrazo de un cromosoma. Existen tres tipos de mutaciones:

A. Génica: Es el cambio en un segmento muy pequeño de ADN; por lo generalse considera que implica un solo nucleótido o un par de nucleótidos.

B. Cromosómica: Son modificaciones de la estructura de los cromosomas y sonde los siguientes tipos:

a) Delección: Es la perdida de un segmento cromosómico, cuando lasdelecciones están en heterocigosis producen efectos fenotípicosmarcados, por ejemplo la delección del brazo largo del cromosoma X, las

personas afectadas son las mujeres que padecen el síndrome de Turner.En homocigosis suelen ser letales.

b) Duplicación: Consiste en la repetición de un fragmento del cromosomaproporcionando nuevo material genético que puede servir como base deposteriores cambios evolutivos, por ejemplo tenemos la duplicación de unsegmento en el cromosoma X de Drosphila, cuyo efecto fenotípico es lareducción de omatidios en el ojo.

c) Inversión: Ocurre cuando un segmento cromosómico gira 180° respecto al restodel cromosoma, las inversiones son supresoras de la recombinación en lameiosis.

d) Traslocación: Son intercambios de segmentos entre cromosomas homólogos.Ejemplo en los humanos la traslocación entre los cromosomas 2 y 4 produceinfertilidad femenina.

C. Genómica:

a) Aneuploidia: Cuando un organismo gana o pierde uno o más cromosomas, perono una dotación completa. Comprende:

• Monosomía: Es la perdida de un único cromosoma. Ejemplo el Síndrome deTurner.

• Trisomía: Es la ganancia de un cromosoma en un genoma diploide. Ejemploel Síndrome de Down.

b) Euploidia: Es el aumento o disminución del juego básico de cromosomas.

• Haploidía: Individuos con un juego básico de cromosomas. Ejemplo en lasabejas, el zángano es haploide.

• Triploidía: Individuos con un juego adicional a su juego básico decromosomas. Ejemplo la remolacha azucarera.

• Tetraploide: Individuos con dos juegos adicionales a su juego básicode cromosomas: Por ejemplo la papa.

• Poliploidia: Individuos con más de tres juegos adicionales a sujuego de cromosomas. Se da generalmente en los vegetales.

Cariotipo: Es la representación gráfica de todos los cromosomas de un individuoen cuanto al número, tamaño y forma.

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Determinación del sexo: En la especie humana los genes que determinan lasexualidad se reúnen en unos cromosomas determinados que se llamancromosomas sexual X, que es femenino y cromosoma sexual Y que es masculino.

En mamíferos, incluido el hombre el macho determina el sexo.

XX: femenino ( Homogamético)

XY: masculino (Heterogamético)

La determinación sexual queda marcada en el momento de la fecundación y vienefijada por el tipo de gametos que se unen. Las mujeres sólo producirán un tipo deóvulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual “X”, mientras que los varonesformaran dos tipos de espermatozoides, el 50% portadores de un cromosoma “X”y el 50% portadores de un cromosoma “Y”.

Al ser la fecundación producto del azar, un óvulo puede unirse a cualquiera de losdos tipos de espermatozoides que se han producido, por lo que la mitad de loscasos forman hembras y en otro 50% se forman machos.

Herencia ligada al sexo: Los cromosomas sexuales, están compuestos por unsegmento homólogo donde se localizan genes que regulan los mismoscaracteres y otro segmento diferencial, en éste último se encuentran tanto losgenes exclusivos del X, los caracteres ginándricos, como los del cromosoma Y,caracteres holándricos. Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmentodiferencial del cromosoma X, como el daltonismo, hemofilia, ictiosis están ligadosal sexo.

• Daltonismo: Es la incapacidad de distinguir determinados colores espe-cialmente el color verde del rojo. Este carácter es regulado por un genrecesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma “X”.

Sexo Genotipo FenotipoXD XD Normal

Femenino XD Xd Normal portadoraXd Xd Daltónica

Masculino XD Y NormalXd Y Daltónico

• Hemofilia: Es el estado patológico caracterizado por la no coagulación de lasangre. Se debe a una anomalía en la síntesis de trombina (ausencia delfactor VIII de coagulación). Al igual que el daltonismo se trata de un carácterrecesivo y afecta fundamentalmente a los varones, ya que las posibles

mujeres hemofílicas no llegan a nacer, pues esta combinación homocigóticarecesiva es letal en el estado embrionario.

Sexo Genotipo FenotipoXH XH Normal

Femenino XH Xh Normal portadoraXh Xh Hemofílica

Masculino XH Y NormalXh Y Hemofílico

Otros ejemplos son la miopía; la ictiosis, raquitismo, sindactilia, rinitis, etc.

Herencia influida por el sexo: Algunos genes situados en los autosomas, o enlas zonas homólogas de los cromosomas sexuales, se expresan de maneradistinta según se presenten en los machos o en las hembras. Generalmente estedistinto comportamiento se debe a la acción de las hormonas sexualesmasculinas.

Como ejemplo, podemos citar en los hombres la calvicie, un mechón de peloblanco, y la longitud del dedo índice. Si llamamos “A” al gen pelo de normal y“a” al gen de la calvicie. El gen “a” es dominante en hombres y recesivo enmujeres. Según esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo.

Genotipo Hombres MujeresAA Normal NormalAa Calvo NormalAa Calvo Calva

Las características dominantes y recesivas no siempre son tan claras como lasestudiadas por Mendel, algunas parecen mezclarse, como en los siguientes casos

Dominancia incompleta o herencia intermedia: Son aquellos caracteres dondeninguno de los alelos domina totalmente al otro; razón por la cual los híbridospresentan un fenotipo intermedio.

La F1 fenotípicamente muestra en todos sus individuos el carácter intermedio. LaF2 genotípica y fenotípicamente es: 1:2:1

Esto se presenta por ejemplo en la planta “maravilla del Perú”, que presenta flores,rojas y blancas. Al cruzar éstas resulta un color intermedio, flores rosadas.

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PADRES: Rojas x Blancas RR x BB

Gametos R RB BR BRB BR BR

F1: 100 % Rosadas Genótipo: BR

PADRES: Rosada x RosadaBR x BR

Gametos B RB BB BRR BR RR

F2: Fenotipo: 1 Roja, 2 Rosadas, 1 BlancaGenotipo: 1RR, 2BR, 1BB

Codominancia: Es cuando los alelos pueden interactuar de una maneracodominante, es decir, en la que los heterocigotos no expresan un genotipointermedio, si no que ambos se expresan.

Alelos múltiples: Cuando existen tres o más alelos involucrados en la herenciade un carácter determinado, cada uno de los alelos produce un fenotipo distinto.Ejemplo: grupos sanguíneos, color de ojos de la mosca de la fruta, color de la piel,talla, huellas dactilares.

Por ejemplo en el grupo sanguíneo, en este sistema tenemos 3 alelos: IA(Dominante), IB (Dominante) y IO (Recesivo). El sistema tiene dos antígenos(aglutinógenos) y dos anticuerpos (aglutininas)

Grupo sanguíneo Genotipos posibles

A IAIA;IAIO

B IB IB; IB IO

AB IA IB ( codominancia)

O IO IO

Genoma humano: Es el conjunto de material genético propio de la especiehumana. Los cromosomas contienen aproximadamente 80 000 - 100 000 genes,

los que están formados por 3 billones de pares de bases. La informacióncontenida en los genes ha sido decodificada y permite a la ciencia conocermediante test genéticos que enfermedades podrá sufrir una persona en su vida.También con ese conocimiento se podrían tratar enfermedades hasta ahoraincurables. Pero el conocimiento del código del genoma humano abre las puertaspara nuevos conflictos ético-morales, por ejemplo: seleccionar los niños que van anacer, o clonar seres que por su perfección atentaría contra la diversidad biológicay reinstalaría entre otras la cultura de una raza superior, dejando marginados a losdemás.

Desde el punto de vista no científico, el mapa del genoma humano es unaherramienta genética que permite estudiar la evolución del hombre y que cambiarádrásticamente la medicina actual tal como la conocemos. Será un cambio deparadigma y permitirá el tratamiento de enfermedades hasta ahora sin cura.

Herencia extracromosomica: En diversos experimentos ha quedado demostradoque la transmisión de la información genética es a través de genes y cromosomasnucleares. Sin embargo recientes investigaciones indicaron que algunoselementos extranucleares o citoplásmicos podían actuar como agentes detransmisión hereditaria. A la unidad extracromosómica portadora de herencia máspequeña se le denomina plasmagen y al conjunto de plasmagenes de una célulase le da el nombre de plasmón.

El citoplasma de las células eucariotas posee organelos que tiene ADN como sonlas mitocondrias y los cloroplastos; mientras que en la mayoría de célulasprocariotas como las bacterias poseen plásmidos.

• Plásmidos: Son elementos extracromosómicos con capacidad de replicaciónautónoma, son moléculas de ADN de cadena doble más grande que el ADNde mitocondrias y cloroplastos. La inmensa mayoría son circulares cerrados ysuperenrrollados (aunque en Borrelia y algunos Actinomycetos existen plásmidoslineares). Algunos plásmidos poseen además la capacidad de integrarse rever-siblemente en el cromosoma bacteriano en esta situación se replican juntocon el cromosoma (bajo el control de este) y reciben el nombre de episomas.

• Mitocondria: Es un organelo que posee ADN, por lo tanto porta informacióngenética la cual le permite replicarse a partir de una mitocondria preexistente.

• Cloroplasto: Posee ADN por lo tanto porta información genética y se puedereplicar de un cloroplasto preexistente.

Efecto ambiental de la expresión genética: Un gen no determina un fenotipoactuando aisladamente, sino en relación con el ambiente y con otros genes delmismo individuo, es decir, la variación de las características biológicas queobservamos en los organismos vivos es una variación fenotípica que en parte es

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heredable debido a los genes y en parte no es heredable puesto que se debe a lainteracción de los genotipos con el medio ambiente

TEMA 16

LA ECOLOGÍA

Es el estudio de las relaciones de los seres vivos con su medio ambiente (suelo,luz, temperatura, nutrientes, etc.).

Conceptos básicos de ecología

1. Hábitat: Es el ambiente natural o lugar donde vive un organismo, unapoblación o una especie. Ejemplo: la corteza de un árbol, una playa arenosa,una laguna, etc.

2. Ambiente: Conjunto de factores físicos (abióticos) y biológicos (bióticos) queejercen influencia sobre un determinado organismo.

3. Nicho ecológico: Es el papel o la función que desempeña un organismo enel ecosistema, comprende todos los aspectos de su existencia (bióticos yabióticos) que le permiten sobrevivir, permanecer saludables y reproducirse.

4. Individuo: En los ecosistemas se encuentran distintos organismos. Cada unode ellos es capaz de realizar todas las funciones vitales: nutrición,reproducción y relaciones con el ambiente y con otros seres vivos. Cadaorganismo representa un individuo, un Paramecium, un pino, un ser humano,cada uno de éstos son individuos.

5. Especie: Junto a cada individuo viven otros con características en común, encuanto a su forma, funciones y comportamiento. Esos organismos pertenecena la misma especie. Una especie es un conjunto de individuos que poseenciertas características semejantes. Los individuos de la misma especiepueden reproducirse y tener hijos, que a su vez podrían dejar descendencia.

6. Bioma: Región terrestre grande relativamente bien delimitada, caracterizadapor el clima, suelo, vegetación y fauna similares sin importar su localizaciónen el planeta. Ejemplo: las sabanas, los desiertos, etc.

Subdivisiones de la ecología

1. Autoecología: Estudia las relaciones entre un solo tipo de organismo (o deespecies aisladas) y con el medio en que vive.

2. Sinecología: Estudia las relaciones entre diversas especies pertenecientes aun mismo grupo y con el medio en que viven (ecosistema).

3. Ecología de poblaciones o dinámica de poblaciones: Estudia las causas ymodificaciones de la abundancia de especies en un medio dado.

4. Ecología aplicada; Representa la tendencia moderna de protección a lanaturaleza y el equilibrio de ésta en el medio ambiente humano rural y urbano.

5. Ecología de sistemas: Hace uso de los modelos matemáticos y de lacomputadora para lograr la comprensión de la compleja problemáticaecológica.

Población: Es un grupo de individuos de la misma especie, que ocupan un áreadeterminada y que procrean entre si. La población presenta diversas propiedadesque son medidas estadísticas no aplicables a los individuos y son las siguientes:

A. Densidad: Es el número de individuos de la misma especie por unidad deárea o volumen, por ejemplo cinco leones por hectárea.

B. Tasa de natalidad: Es el número de individuos que nacen en una unidad detiempo.

C. Tasa de mortalidad: Es el número de individuos que mueren por unidad detiempo.

D. Tasa de migración: Es el número de individuos que se incorporan a lapoblación (reclutamiento) por unidad de tiempo (inmigración) o el número deindividuos que abandonan la población por unidad de tiempo (emigración).

E. Distribución por edad: Referido al número de individuos por edad,comprende la etapa pre-reproductiva, reproductiva y post-reproductiva.

F. Dispersión: Es la forma como los individuos se distribuyen en su hábitat.

Es de los siguientes tipos:

a) Al azar o aleatoria: Ocurre cuando los individuos se distribuyenindependientemente de la posición de otros individuos en la población.

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No es común en la naturaleza. Ejemplo: las larvas del gorgojo contenidasen un recipiente con harina.

b) Conglomerado o grupos: Suele ser el resultado de atracciones mutuasentre los individuos de la población. Ejemplo: el ser humano.

c) Uniforme: Es causada por interacciones negativas o antagónicas entrelos individuos de una población. Ejemplo: una colonia de anidación deaves marinas.

G. Potencial biótico: Es la rapidez máxima con que una población puedeaumentar en condiciones ideales. Existen dos tipos de crecimiento:

a) Exponencial: La presentan los microorganismos, lo hacen por cortosperiodos de tiempo. Ejemplo: las bacterias.

b) Logarítmico: La presentan organismos más grandes como las ballenas,osos, ser humano entre otros. Tienen potenciales bióticos menores.

Independientemente del organismo que se considere y siempre que lapoblación crezca a su potencial biótico, al graficar el tamaño poblacionalen función del tiempo, la forma de la curva es la misma. La única variablees el tiempo; es decir una población de elefantes puede requerir mástiempo que una población bacteriana para alcanzar cierto tamaño, peroambas poblaciones invariablemente aumentaran de manera exponencialen condiciones ideales.

H. Adaptabilidad: Es la respuesta morfológica y fisiológica del individuo frente almedio ambiente.

Asociaciones interespecíficas: Es la interacción entre dos especies opoblaciones. Los principales tipos de asociación son:

1. Mutualismo: Es una relación simbiótica en la cual ambas poblaciones sebenefician, y es obligatoria, por ejemplo los líquenes.

2. Comensalismo: Cuando una población se beneficia y la otra no se veafectada, por ejemplo la rémora y el tiburón.

3. Parasitismo: Cuando una población se beneficia y la otra es afectada, porejemplo, la pulga y el perro. Parásito-huésped.

4. Competencia: Generalmente una población se beneficia y la otra esafectada. Una población elimina a la otra; en el proceso ambas sufren. Comopor ejemplo la lucha entre dos leones por hacerse de la manada.

5. Depredación: Cuando una población se beneficia y la otra es afectada, existepresa y predador, por ejemplo, el león es el predador y el antílope la presa.

6. Amensalismo: Relación en la que una de las poblaciones es inhibida y la otrano es afectada, por ejemplo, en el bosque cuando los grandes árboles vanalcanzando su pleno desarrollo y produciendo un techo más denso de ramasy hojas, las plantas del piso reciben cada vez menos luz solar, por lo que sucrecimiento, reproducción y supervivencia se inhibe, a estas plantas sedenomina amensales mientras que los árboles no resultan afectados.

7. Protocooperación: Ambas poblaciones se benefician pero no sondependientes una de la otra, cada una es capaz de sobrevivir aisladamentepero la interacción aumenta las posibilidades de supervivencia entre ambos,por ejemplo el cangrejo hermitaño con las anémonas de mar.

Comunidad: Es un conjunto de organismos de diferentes especies queinteractúan entre si, y viven en el mismo lugar.

Las comunidades son de dos clases:

A. Comunidades mayores: Son aquellas formadas por varias poblaciones quese relacionan entre si y que en general dependen de un solo factor que es laluz, por ejemplo la selva amazónica.

B. Comunidades menores: Son aquellas formadas por pocas poblaciones, quese desarrollan entre si, y que en general no dependen de un solo factor, sinode varios, como luz, precipitación, temperatura, etc., por ejemplo un charco deagua.

Ecosistema: Es la unidad funcional básica de la ecología en donde se integran una seriede poblaciones que actúan entre sí con el medio ambiente abiótico, los ecosistemas sonterrestres y acuáticos. El ecosistema presenta los siguientes componentes:

A. El componente abiótico: Son los factores ambientales no biológicos, tales como elagua, la temperatura, el viento, el suelo, etc.

B. El componente biótico: Integrado por los productores (autótrofos), consumidores(heterótrofos) y desintegradores (hongos y bacterias).

Energía: Cadenas y redes alimenticias: En la naturaleza son raras las cadenasalimenticias (son simples, dado que pocos organismos comen un solo tipo de otrosorganismos), un modelo más realistas para el flujo de energía son las redesalimenticias, como un complejo de cadenas alimenticias interconectadas en unecosistema.

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Hay tres clases de eslabones en la cadena alimenticia:

A. Productores: Conformado por plantas, algas y bacterias, son las que inicianla cadena.

B. Consumidores: Conformado por fitófagos o herbívoros, carnívoros yomnívoros. Pueden ser de primer, segundo, tercer o cuarto orden, los deprimer orden se alimentan directamente de los productores.

C. Desintegradores: Conformado por bacterias y hongos quienes degradan lasmoléculas orgánicas presentes en los restos y desechos orgánicos de todoslos miembros de la cadena alimenticia.

Productividad: Es la cantidad de energía convertida en compuestos orgánicos enun tiempo dado. Puede ser:

A. Productividad primaria: Es el incremento de la biomasa de los organismosfotosintéticos. Comprende:

a) Productividad primaria bruta: Es la cantidad total de fotosíntesis(incluye la energía que se fija y que posteriormente se emplea para laactividad fotosintética (respiración), y la producción de nuevos tejidos.

b) Productividad primaria neta: Es la diferencia entre la producciónprimaria bruta y la biomasa consumida en la respiración. Representa latasa a la cual la materia orgánica se incorpora realmente en tejidosvegetales para producir crecimiento.

PN = PB – R

B. La productividad secundaria: Es la velocidad de almacenamiento deenergía en los niveles de los consumidores y de los desintegradores.

CONTAMINACIÓN Y SANEAMIENTO AMBIENTAL

Contaminación: Es cualquier alteración de las condiciones normales del medioambiente, que perjudicará o perjudica la vida, la salud y el bienestar humano, laflora y la fauna. Las causas pueden ser naturales (alteración de las condicionesnormales del medio) y antropogénicas (contaminación producida por la actividadhumana).

Tipos de contaminación: Conforme a la naturaleza del contaminante, se puedendistinguir tres tipos de contaminación:

A. Contaminación biológica: Es el tipo de contaminación que requiere que unorganismo se encuentre en un substrato al que no pertenece o en uno al que sipertenece; pero en concentraciones que exceden a las naturales. Ejemplo: bacterias,virus, protozoarios, hongos, vegetales y otros parásitos.

B. Contaminación física: Se debe a la presencia en un substrato dado de formas deenergía que exceden a los niveles basales. Ejemplo: La contaminación térmica, lacontaminación por ruido y la contaminación radiactiva.

C. Contaminación química: Es aquella en la cual se requiere de la acumulación de unasustancia química definida en un substrato dado en concentraciones que excedan elnivel basal, esta sustancia puede ser natural o sintética. Ejemplo: hidrocarburos,metales, plaguicidas, etc.

Saneamiento ambiental: Abarca aspectos relativos al tratamiento y control de lacontaminación, y a la prevención, es decir evitar que se produzca la contaminación.

1. Tratamiento de aguas servidas domesticas: Es el conjunto de sistemas o procesosempleados para devolver al agua unos niveles de calidad, previamente determinados.Consta de:

A. Tratamiento Primario: Mediante un proceso físico o físico-químico que incluya lasedimentación de sólidos en suspensión u otros procesos en los que la DBO(demanda bioquímica de oxígeno) de las aguas residuales que entren sereduzcan por lo menos en un 20% del vertido y el total reduzca por lo menos enun 50%. El tratamiento primario está dirigido a la eliminación de la mayor parte demateriales sólidos del agua. En esta fase se utiliza una serie de procesos físicos:

a) Cribado, para la separación de grandes objetos flotantes en el agua.

b) Desarenado o eliminación de partículas diversos (arena, tierra, guijarros,etc.).

c) Desengrasado o eliminación de una serie de sustancias como aceites ygrasas generalmente que debido a su menor densidad flotan en el vertido.

El tratamiento primario finaliza con la adición de cloro, cuya finalidad es ladestrucción de las bacterias patógenas presentes.

B. Tratamiento Secundario: Consiste en la eliminación de la mayor parte de lamateria orgánica presente en el efluente procedente del tratamiento primario,para ello se emplean procesos biológicos en los cuales se reproducenfenómenos de autodepuración natural de las aguas. Se emplean cultivos debacterias aeróbicas que consumen la materia orgánica. Los tratamientosbiológicos más empleados son:

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a) Bolsas de esterilización.b) Lagunas aireadas o de oxidación.c) Lodos activados con bacterias, protozoos y levaduras.

C. Tratamiento Terciario: La mayor parte de los procesos de depuración de aguasresiduales urbanas finalizan con un tratamiento secundario, mediante el cual seobtiene un efluente con una DBO bastante reducida.

Sin embargo existe un tercer grupo de procesos que constituyen lo quese denomina tratamiento terciario y que están encaminados a lasupresión de casi todos los contaminantes disueltos y suspendidos quequedan tras el tratamiento secundario, para ello se emplean variosprocedimientos:

a) Coagulación seguida de filtración para la eliminación de los sólidosen suspensión.

b) Adsorción sobre partículas de carbón activo.c) Oxidación química con ozono o agua oxigenada para la eliminación

de sustancias orgánicas disueltas.d) Precipitación del fósforo en forma de fosfatos.e) Procesos de nitrificación–desnitrificación para la eliminación de

compuestos nitrogenados.f) Electrodiálisis y osmosis inversa para la eliminación de iones

inorgánicos, etc.

2. Tratamiento de residuos sólidos:

Son los residuos comúnmente conocidos como “basuras” o lo que le llaman“residuos municipales”, los que se producen en grandes cantidades y sudisposición final involucra el uso del suelo.

Están formados por el conjunto de desechos en estado sólido generados enzonas urbanas, los residuos sólidos urbanos proceden generalmente de larecogida domiciliaria, correspondiendo a los ayuntamientos, la gestión de losmismos (recogida, transporte y tratamiento o eliminación).

La composición de los residuos sólidos urbanos varía en función de una seriede parámetros, tales como: hábitos de consumo, nivel de renta, tamaño de lapoblación, época del año, situación geográfica, etc. A efectos de sucaracterización y gestión se pueden establecer tres fracciones dentro de losresiduos sólidos urbanos:

A. Fracción Fermentable: Aquí se incluyen todos los restos de carácter orgánico.

B. Fracción Combustible: Constituida por aquellos materiales capaces de arder(papel, cartón, plásticos, maderas, textiles, etc.).

C. Fracción Inerte: Constituida por vidrios, metales, tierra, etc.

Tratamiento: Los residuos sólidos urbanos en razón de que involucran al suelo demodo especial, se pueden tratar en las siguientes etapas:

a) La etapa de recuperación, que permite el aprovechamiento de los residuossólidos urbanos en la elaboración de compost (actúa como abono, aportaelementos nutritivos y mejora las características físicas, químicas y biológicas delsuelo).

b) La fase de eliminación, en la cual se emplean vertederos que permiten ladeposición de los residuos sobre el terreno.

3. Tratamiento de la contaminación atmosférica: La contaminación atmosférica sedefine como la presencia en el aire de materia o formas de energía que implicanriesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza.

La contaminación atmosférica proviene fundamentalmente de la contaminaciónindustrial por combustión y las principales causas son la generación de electricidad y elautomovilismo. También hay otras sustancias tóxicas que contaminan la atmósferacomo el plomo y el mercurio. Es importante que los habitantes de las grandesciudades tomen conciencia de que el ambiente ecológico es una necesidad primaria.Existen diversos modos de evitar la contaminación del aire a saber:

A. Uso de combustibles adecuados para la calefacción doméstica e industrial.B. Usar chimeneas con tirajes o filtros en condiciones de cumplir sus funciones.C. Mantener los vehículos motorizados en buenas condiciones.D. No quemar hojas o basuras, etc.

Control: El control consiste en:

a) Minimización de las emisiones tanto de fuentes puntuales (industriales), comomóviles (transporte o flujo vehicular).

b) Empleo de equipos, tanto para evaluación, como filtros para el control departículas sólidas y gaseosas.

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TEMA 17

ENERGIA Y CICLOS BIOGEOQUIMICOS

ENERGÍA

Desde el punto de vista energético, la Tierra es un sistema abierto. Para que lavida pueda existir, la Tierra debe recibir constantemente la energía proveniente delsol y producir salidas de energía calorífica que pasan al espacio exterior. Laenergía solar mantiene todos los procesos vitales del ecosistema Tierra.

Energía: Capacidad para producir trabajo.

Todos los procesos energéticos se controlan por dos leyes generales de latermodinámica, las cuales indican las relaciones entre las diferentes formas deenergía.

1ra. Ley de la Termodinámica: O también llamada de la conservación de laenergía. Establece que “la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”,esto es, que la cantidad total de energía, en todas sus formas, permanececonstante. Ejemplo: conversión de la energía del movimiento del agua en energíaeléctrica.

2da. Ley de la Termodinámica: O también llamada de la entropía. Establece que“siempre que la energía se transforma, tiende a pasar de una forma másorganizada y concentrada a otra menos organizada y más dispersa”. Laimplicación ecológica de la segunda ley de la termodinámica, consiste en quenunca es muy eficaz la transferencia de energía de un lugar a otro. En cadatransferencia, parte de la energía se torna tan desorganizada, o dispersa, que dejade ser útil. Ejemplo: cuando se convierte la energía del movimiento del agua enenergía eléctrica hay una proporción de energía que se pierde en forma de calor.

LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: Son aquellos en los que los nutrientes,sustancias químicas esenciales para la vida, son ciclados en todos losecosistemas. Es decir los diversos nutrientes se mueven del medio ambiente a losseres vivos y de estos nuevamente al medio ambiente. Estos ciclos son dirigidosdirecta o indirectamente, por la energía del sol y por la gravedad.

Todo ciclo consta de dos compartimientos:

1. Pozo depósito: Es el compartimiento grande, de movimiento lento y, generalmenteno biótico.

2. Pozo de intercambio o de ciclo: Es el compartimiento pequeño y de mayoractividad. Es biótico.

Tipos de ciclos biogeoquímicos:

1. Tipo gaseoso: Cuando el pozo depósito es la atmósfera e hidrósfera. Ejemplo: el ciclodel O2, CO2, N2,H2O.

2. Tipo sedimentario: Cuando el pozo depósito es la corteza de la tierra. Ejemplo: elciclo del P y S.

A. CICLO DEL AGUA

Uno de los principales ciclos de la tierra es el ciclo hidrológico, el movimiento del aguaes constante y sus rutas posibles son la evaporación y la transpiración. Se muevedesde la atmósfera hasta la tierra, a los mares y luego, nuevamente, a la atmósfera.

La ruta principal del agua es desde la superficie de la tierra a la atmósfera, esto serealiza bajo dos mecanismos:

El primero de ellos es la radiación solar, que determina la evaporación del agua, la cualse eleva a la atmósfera como vapor de agua. El principal depósito del agua es elocéano donde se realiza la mayor parte de la evaporación y en menor proporciónsobre las aguas continentales.

El otro mecanismo es el de la transpiración, sabemos que la mayor parte de tejido vivose compone de agua, el agua almacenada en los tejidos vegetales se difunde a travésde sus membranas y entra en la atmósfera como vapor de agua. Cuando el aire queconduce el vapor se enfría, este se condensa en agua liquida, formando las nubes si lacondensación continua, existe una saturación lo cual determinan las precipitaciones.

B. CICLO DEL CARBONO

El carbono es el elemento básico de los carbohidratos, grasas, proteínas, ácidosnucleicos (ADN y ARN) y otros compuestos orgánicos, necesarios para la vida. Elciclo del carbono se basa en el gas dióxido de carbono, que constituye solo el 0.03%en volumen de la tropósfera, y también está disuelto en el agua.

El ciclo del Carbono atraviesa diversas etapas en la naturaleza, desde la fotosíntesisen las plantas con la transformación de CO2 y el H2O en la elaboración de sustanciasorgánicas que le servirán a los productores y de los cuales dependerán los demásniveles tróficos, llegando al mecanismo de la respiración, todas esas actividadesgeneran CO2 inclusive en microorganismos como las bacterias, que participan en ladegradación de la celulosa.

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C. CICLO DEL NITRÓGENO

Los organismos requieren nitrógeno en varias formas químicas para sintetizarproteínas, ácidos nucleicos (como ADN y ARN) y otros compuestos orgánicosque contienen nitrógeno, el depósito de nitrógeno más grande es latropósfera, debido a que aproximadamente el 80% de N2 se encuentra enestado gaseoso; sin embargo, esta forma abundante de nitrógeno, no puedeser utilizada directamente como nutriente por los vegetales o animalesmulticelulares. Por fortuna, el gas nitrógeno, es convertido en compuestosiónicos solubles en agua que contienen iones nitrato (NO3

-) e iones amonio(NH4

+), que son tomados por las raíces de las plantas como parte del ciclo delnitrógeno. Este ciclo comprende cinco etapas definidas:

a) Fijación: Proceso por el cual el nitrógeno atmosférico baja a la cortezaterrestre transformándose en amoniaco (NH3) o nitrato (NO3

-) Estafijación puede ser:

• Electroquímica: Son las tempestades atmosféricas (tormentas,rayos, etc.) las encargadas de fijar el nitrógeno.

• Biológica: Lo realizan los seres vivos: Bacterias como Rhizobium,Clostridium, Azotobacter, Anabaena y Noctoc. La mayor parte de lafijación es biológica.

b) Asimilación: Es la absorción del nitrato (NO3-) o el amoniaco (NH3) (o

ambos) por parte de las plantas a través de sus raíces, las que loincorporan metabólicamente para formar proteínas y ácidos nucleicos.Siendo las plantas el primer nivel trófico, son el alimento de los animalesy de esta forma pasa el nitrógeno a éstos.

c) Amonificación: Es la conversión realizada por bacterias y hongosdescomponedores sobre los cadáveres y productos de desecho deproductores y consumidores en amoniaco. El amoniaco producido entraen el ciclo del nitrógeno y queda disponible una vez más para losprocesos de nitrificación y asimilación.

d) Nitrificación: Proceso que convierte el amoniaco (NH3) en nitrato (NO3-),

ocurre en dos etapas:

• La Nitrosación, que es la transformación del amoniaco en nitrito.Acción quimiosintética realizado por bacterias del géneroNitrosomonas y Nitrococcus

• La Nitración que es la transformación de nitrito en nitrato, realizadopor bacterias del género Nitrobacter.

e) Desnitrificación: Es la transformación de nitrato (NO3-) en nitrógeno

atmosférico (N2) que pasa al aire. Este proceso lo realizan bacteriasdesnitrificantes del género Pseudomonas.

D. CICLO DEL FÓSFORO

El fósforo es un nutriente esencial para vegetales y animales. Forma parte delas moléculas de ADN, que llevan información genética; moléculas de ATP yADP, que almacenan energía química para el uso de los organismos en larespiración celular, ciertas grasas de las membranas que envuelven lascélulas animales y vegetales, y los huesos y dientes de los animales.

El ciclo del fósforo pasa por diferentes pasos como mineralización, elalmacenamiento, el recambio en el reservorio del humus y su fijación químicaen el suelo. El deposito principal del fósforo son las rocas sedimentarias; elciclo no posee una fase gaseosa importante por lo tanto su circulación eslenta. El ciclo se inicia con los fosfatos disueltos, las plantas lo absorben através de sus raíces y se incorporan a todas sus células, los animalesobtienen el fósforo mediante la ingestión de vegetales. Cuando mueren losanimales y las plantas, o cuando excretan sus productos de desecho, lasbacterias fosfatizantes degradan los compuestos orgánicos muertos y, lostransforman en fosfatos inorgánicos disueltos con lo cual se compone el ciclobásico. En este último proceso pueden intervenir las bacterias Clostridiumbutiricum y Escherichia coli.

La agricultura intensiva agota rápidamente los depósitos disponibles defosfatos disueltos, esto limita seriamente la fertilidad de la tierra, actualmenteel hombre extrae los fosfatos insolubles y los emplea como fertilizantes esdecir usa fosfatos artificialmente deslavados. Así mismo ha aprendido autilizar los peces y desechos animales, como fertilizantes que devuelven alsuelo fosfatos.

E. CICLO DEL OXÍGENO

En la atmósfera existe aproximadamente un 20% de oxígeno gaseoso que esusado para la respiración, en las variadas industrias, o en fenómenosnaturales como las oxidaciones. A pesar de este uso, el oxígeno permanececonstante en la atmósfera gracias al ciclo del mismo.

Durante la respiración celular, se consume oxígeno y se elimina H2O y CO2 ala atmósfera. El H2O es tomada por la planta (raíces) y durante la faseluminosa de la fotosíntesis se descompone en hidrógeno y oxígeno; estevuelve a la atmósfera.

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TEMA 18

ENFERMEDADES

Las enfermedades son cambios estructurales y funcionales de las células, tejidosy órganos ocasionando diversos trastornos en el organismo.

Las enfermedades son cambios estructurales y funcionales de las células, tejidosy órganos, ocasionando diversos transtornos en el organismo.

Tipología de las enfermedades

Las enfermedades pueden ser producidas por bacterias, virus, platelmintos, nemátodos yhongos, siendo importante considerar el agente infeccioso (organismo que produce laenfermedad), y el agente vector y el tratamiento o prevención.

A. Principales enfermedades causadas por bacterias:

1. Cólera: Es una enfermedad diarreica producida por la bacteria Vibrio cholerae unbacilo curvado Gram negativo, que se transmite casi exclusivamente a través delagua contaminada. La enterotoxina del cólera produce una diarrea que pone enpeligro la vida, pues puede llevar a una deshidratación y a la muerte si al pacienteno se administra una terapia a base de líquidos y electrolitos. Después de laingestión de un inoculo sustancial, las células de Vibrio cholerae se acomodan enel intestino delgado, se adhieren firmemente al epitelio, crecen y liberanenterotoxina, ésta, causa una enorme pérdida de fluidos: (20 litros por día no esraro en un caso fulminante de cólera). Una terapia de reemplazamiento de líquidospor vía oral o intravenosa es el principal medio de tratamiento. El control del cóleradepende de medidas higiénicas satisfactorias, especialmente en el tratamientode las aguas residuales y en la depuración del agua de bebida. El cóleratambién se transmite a través de los alimentos contaminados con restos fecales.

2. Dipteria: Es una enfermedad infecciosa de la infancia, es causada por unabacteria Gram positiva, el bacilo Corynebacterium diphteriae (Klebs-Loffler),ataca selectivamente a las vías respiratorias penetrando en la mucosa, liberauna exotoxina que produce necrosis del epitelio acompañado de la producciónmasiva de un denso exudado fibrinopurulento, el contagio es directo y seproduce por las secreciones de los gérmenes. Penetra en el cuerpo por la víarespiratoria, alojándose en la garganta y en las amígdalas. La respuestainflamatoria de los tejidos de la garganta a la infeccción, da como resultado laformación de una lesión llamada seudomembrana que esta formada porcélulas del hospedador dañadas y células de C. diphteriae, la toxina diftérica esla neuraminidasa.

La seudomembrana que se forma en la difteria puede bloquear el paso del airey la muerte se debe habitualmente a una combinación de los efectos de laasfixia y de la destrucción de tejidos por la exotoxina.

3. Fiebre tifoidea: Conocida como salmonelosis o infección alimentaría. Laenfermedad se produce por productos fabricados con huevos crudos, talescomo la mayonesa, los pasteles con crema, los merengues, las empanadas,ponche y las salchichas.

Los síntomas solo aparecen cuando el patógeno se multiplica en el intestino(por lo cual los síntomas solo aparecen varios días después de haber comido elalimento contaminado). Los síntomas de la salmonelosis incluyen la apariciónrepentina de dolor de cabeza, escalofríos, vómitos y diarrea, seguidos de fiebreque dura unos cuantos días.

Prácticamente todas las especies de Salmonella son patógenas para laspersonas; una de ellas S. typhi, causa la grave enfermedad humana que es lafiebre tifoidea y otro pequeño número de especies transmitidas por losalimentos causan gastroenteritis.

4. Tuberculosis: Es una de las enfermedades infecciosas más frecuentes en elhombre, el agente etiológico es una bacteria, el bacilo Mycobacteriumtuberculosis (bacilo de Koch). Se transmite principalmente por medio del esputode las personas infectadas y por la ingestión de leche y derivados nopasteurizados procedentes de animales infectados. Generalmente se desarrollaen los pulmones.

Los individuos con casos activos de tuberculosis pueden dispersar laenfermedad, simplemente tosiendo sobre individuos no infectados. Debido aque la tuberculosis es sumamente contagiosa, los pacientes con tuberculosisdeben hospitalizarse en habitaciones con presión negativa, además de que elpersonal sanitario que tiene contacto con los pacientes debe ir con mascarillaespecialmente ajustada a su cara y con filtro de calidad para evitar el paso deMycobacterium tuberculosis presente en los esputos o en partículas de polvo.

5. El tétano: Es una enfermedad bacteriana causada por el bacilo Clostridiumtetani. Se transmite por contacto con tierras contaminadas con esporas y quepenetra por las heridas, quemaduras, suturas quirúrgicas, etc., o por lainoculación de éstas mediante astillas o clavos. Libera una potente neurotoxinallamada Tetanospasmina que produce espasmos tónicos y crónicosdolorosos de los maseteros (trismo) y músculos del cuello, pero amenudo afecta a otros músculos. El periodo promedio de incubación dura6 días pero puede prolongarse hasta tres semanas. Los reflejos sonexagerados y es común la rigidez de los músculos abdominales, laretención de orina y la constipación.

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6. La tos convulsiva: Llamada también tos ferina o coqueluche, es unaenfermedad respiratoria altamente infecciosa, observada en los niños demenos de un año de edad. El causante es una pequeña bacteria, elcocobacilo gram negativo aerobio estricto Bordetella pertussis.

El organismo ataca al tracto respiratorio superior, originando daño a lostejidos. Bordetella pertussis produce además una endotoxina que tambiénpuede inducir algunos de los síntomas de la tos ferina. Clínicamente la tosferina se caracteriza por una tos violenta y recurrente que durahabitualmente seis semanas.

B. Principales enfermedades causadas por virus:

1. Varicela: La varicela o viruela loca es una enfermedad común de lainfancia, causada por un virus de la Familia Herpesviridae,concretamente por el herpesvirus humano 3. Se trata de un virus conDNA de doble cadena lineal. La varicela es muy contagiosa y setransmite por gotitas de saliva, especialmente cuando individuossusceptibles están en contacto. El virus penetra en el aparatorespiratorio, se multiplica y rápidamente se disemina a través del torrentesanguíneo, dando como resultado un exantema máculo-papular quecicatriza rápidamente y raramente deja cicatrices desfigurantes. El virusde la varicela puede permanecer latente en células nerviosas, duranteaños sin demostrar síntomas aparentes. Ocasionalmente, el virus emigra,desde este reservorio a la superficie de la piel, causando una dolorosaerupción cutánea conocida como herpes zóster que se manifiestapreferentemente en individuos inmunodeprimidos o en ancianos.

2. El Sarampión: El virus del sarampión pertenece al género Morbillivirusde la Familia Paramyxoviridae. Se trata de un virus con RNAmonocatenario. Causa en la infancia una enfermedad altamenteinfecciosa, caracterizada por goteo nasal, enrojecimiento de los ojos, tosy fiebre. Penetra en la nariz y la garganta a través del aire y rápidamenteproduce una viremia sistémica. A medida que progresa la enfermedad, lafiebre y la tos se intensifican y aparece un exantema. En la mayoría delos casos dura entre 7 y 10 días. Como consecuencia del sarampiónpueden presentarse una serie de complicaciones, incluidas una infeccióndel oído interno, neumonía y, en casos raros una encefalomielitissarampionosa que puede causar alteraciones neurológicas y una formade epilepsia que tiene una tasa de mortalidad de casi el 20%.

3. Influenza: Llamada gripe del hombre, es causada por un virus RNAmonocatenario de la Familia Ortomixovirus. El término mixo indica queestos virus establecen relación con el mucus o viscosidad de lassuperficies celulares, este mucus es el de las membranas mucosas del

tracto respiratorio, ya que estos virus se transmiten fundamentalmentepor la ruta respiratoria.

El hombre es el único reservorio del virus de la gripe humana, setransmite de persona a persona a través del aire, principalmente engotitas expelidas al toser y al estornudar. El virus infecta las membranasmucosas del tracto respiratorio superior y ocasionalmente invade lospulmones. Los síntomas incluyen una fiebre baja durante 3 a 7 días,produce escalosfríos, fatiga, dolor de cabeza y dolor generalizado. Larecuperación suele ser espontánea y rápida.

Debemos destacar que la gripe AH1N1 en los seres humanos y que se conocepopularmente como gripe porcina o influenza porcina, aparentemente no esprovocado por un virus exclusivo de gripe porcina. Su causa es una nueva cepade virus de gripe AH1N1 que contiene material genético combinado de una cepade virus de gripe humana, una cepa de virus de gripe aviar, y dos cepasseparadas de virus de gripe porcina. Los orígenes de esta nueva cepa sondesconocidos y la Organización Mundial de Sanidad Animal (OIE), informa queesta cepa no ha sido aislada directamente de cerdos. Se transmite conmucha facilidad entre seres humanos, debido a una habilidad atribuida auna mutación aún por identificar, y lo hace a través de la saliva, por víaaérea, por el contacto estrecho entre mucosas o mediante la transmisiónmano-boca debido a manos contaminadas.

4. Parotiditis infecciosa: Llamada también paperas. El virus al géneroRubulavirus, de la Familia Paramyxoviridae.

El virus se dispersa a través de gotitas transportadas por el aire y laenfermedad se caracteriza por una inflamación de las glándulas salivales,que conduce a un hinchamiento de las mandíbulas y del cuello. El virus sedispersa por el torrente sanguíneo y puede infectar otros órganos,incluidos el cerebro, los testículos y el páncreas. La respuesta inmunitariadel hospedador produce anticuerpos contra las proteínas de la superficiedel virus y esto, generalmente conduce a una rápida recuperación.

5. Poliomielitis o parálisis infantil: Se transmite por contacto directomediante la relación estrecha fecal-oral, en los sitios donde existendiferencias sanitarias, el periodo de incubación es de 7 a 14 días para loscasos paralíticos, con límites notificados de 3 a 35 días. Es unaenfermedad febril aguda transmitida por el Poliovirus hominis. Lossíntomas iniciales son fiebre, debilidad muscular e hiporreflexia. Lapoliomelitis paralítica es una manifestación grave de la enfermedad y secaracteriza por una parálisis flácida de las extremidades, como resultadode las lesiones provocadas en las neuronas motoras inferiores.

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6. La rabia: Es una enfermedad producida por un virus con RNAmonocatenario, de la Familia Rhabdovirus, que ataca al sistema nerviosocentral de la mayoría de los animales de sangre caliente y que, si no setrata, invariablemente conduce a la muerte. Este virus penetra al cuerpo através de la mordedura de un animal rabioso, el virus se multiplica en elsitio de inoculación y luego se desplaza al sistema nerviosos central. Elperiodo de incubación antes de que aparezcan los síntomas essumamente variable, dependiendo del tamaño, localización y profundidadde la herida causada por la mordedura, así como el número de partículasvíricas transmitidas a la herida. En los perros el periodo de incubación es,por término medio, de 10-14 días. En las personas pueden transcurrirhasta nueve meses antes de que aparezcan los síntomas. El virusprolifera en el cerebro (especialmente en el tálamo e hipotálamo), secaracteriza por una sensación de angustia, fiebre, malestar general. Laenfermedad evoluciona hasta la aparición de parálisis con espasmo delos músculos de la deglución cuando se intenta tragar, lo que provocamiedo al agua (hidrofobia), luego surge delirio y convulsiones. LouisPasteur desarrollo la primera vacuna antirrábica. Hoy se dispone devacunas antirrábicas efectivas tanto para animales como para personas.El tratamiento de una persona infectada, antes de que aparezcan lossíntomas, casi siempre tiene éxito en la prevención de la rabia.

C. Principales enfermedades causadas por parásitos

1. Amebiasis: Es una enfermedad parasitaria ocasionada por el protozoarioEntamoeba histolytica, que es una ameba anaeróbica, los trofozoitoscarecen de mitocondrias y producen quistes. Se transmite a las personas,principalmente a través del agua contaminada y ocasionalmente por losalimentos. La germinación de los quistes tiene lugar en el intestino y lascélulas crecen sobre y dentro de las células de la mucosa intestinal. Elcrecimiento continuado conduce a una ulceración de la mucosa intestinal,causando diarrea y fuertes calambres intestinales. La diarrea esreemplazada por una situación denominada disentería, caracterizada porel paso de exudados intestinales, sangre y mucus. Si no se trata, lostrofozoitos pueden emigrar al hígado, a los pulmones y al cerebro. Elcrecimiento en estos tejidos puede producir abscesos y otros daños enlos tejidos.

2. Chagas: La enfermedad de Chagas o Tripanomiasis humana es unaparasitosis producida por el protozoo flagelado Trypanosoma cruzi,hematófilo pero que se reproduce en los tejidos. Se transmite entre losdiversos hospedadores animales, mamíferos silvestres y domésticos asus congéneres por el insecto Triatoma infestans “chirimacha”. Losparásitos infectantes salen en las deyecciones del vector y puedenintroducirse al organismo a través del orificio de la picadura, heridas o

excoriaciones de la piel o atravesando directamente la mucosa ocular,nasal o bucal. La enfermedad presenta tres periodos de evolución: unperiodo agudo o de comienzo que dura alrededor de 20 a 30 díascaracterizado por la presencia de fiebre, escalosfríos, dolor de cabeza yde los músculos del cuerpo, malestar general e inapetencia; un periodode latencia el que se presenta después del primer mes de habercontraído la enfermedad, este periodo puede durar años y durante esetiempo no se presentan síntomas y un periodo crónico que por lo generales una manifestación tardía de la infección en donde las manifestacionesmás evidentes están relacionadas directamente con el corazón; siendolos síntomas más comunes: grado variable de insuficiencia cardiaca,palpitaciones, dolores del área cardiaca, dolor en la zona hepática ysobre todo manifestaciones típicas que se observan en elelectrocardiograma, aunque no haya síntomas clínicos.

3. Hidatidosis o Quiste hiatídico: La hidatidosis se adquiere cuando seingieren huevos de céstodos de Echinococcus granulosus (platelminto),propio de perros y otros animales carnívoros. Estos huevos dan origen alarvas en el intestino humano, las cuales por vías sanguíneas se localizanen cualquier órgano y forman el quiste hidatídico. La invasión se hacepreferentemente al hígado y pulmones; puede observarse también en elbazo, corazón, cerebro o en cualquier otro sitio. Los síntomas son fiebre,pérdida de peso, anemia, astenia, eosinofilia y leucocitosis. Se transmitenpor la transferencia de la mano a la boca, de los huevos de la Teniaprovenientes de perros u ovinos y también por alimentos y aguascontaminadas. El periodo de incubación es variable y va de meses hastavarios años, según el número y el sitio de los quistes y la rapidez con quese desarrollan. A las personas con hidatidosis, mediante tratamientoquirúrgico se les puede extirpar los quistes aislados.

4. Oxiuriasis: Son las lombrices intestinales. Afectan en todo el mundo amillones de personas, principalmente niños. Es producida por el parásitoEnterobius vermicularis, llamado comúnmente oxiurus, es un gusanoaproximadamente de 1 cm de longitud. Sus huevos son tan pequeñosque vuelan como el polvo adheriéndose electroestáticamente a cualquiertipo de superficie, estos gusanos viven en el intestino, donde causaninfestaciones graves, transtornos intestinales y una debilidad general quepuede disminuir la resistencia a otras enfermedades más graves. Lainfección generalmente se termina por si misma a menos que ocurra unareinfección. Esta es muy posible, por que durante la noche los oxiuroshembras migran hasta el ano del huésped para poner los huevos,causando entonces picazón. Al rascarse se contaminan los dedos y elniño se reinfecta rápidamente.

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5. La malaria: La malaria o paludismo es una enfermedad causada pordiferentes especies de protozoos del género Plasmodium (P. vivax, P.malariae, P. ovale y P. falciparum). Su transmisión se hace por lapicadura de un mosquito, la hembra del Anopheles, que se alimenta desangre, por transfusión de sangre de un donante infectado y por el uso dejeringas usadas. Se caracteriza por la presencia de escalofríos, fiebre ysudoración asociados a anemia (ataque de glóbulos rojos), leucopenia yesplenomegalia.

Debido a la pérdida de eritrocitos, el paludismo generalmente produceanemia, así como un agrandamiento del bazo.

Aunque los derivados de la quinina son efectivos para tratar los casos depaludismo humano, debido a la alternancia obligatoria de hospedadores,una manera ideal para efectuar el control del paludismo, es eliminando elmosquito Anopheles, para esto existen dos formas: a) Destrucción delhábitat drenando los pantanos y terrenos semejantes en los que seaparea el mosquito y b) Eliminación del mosquito con insecticidas.

D. Enfermedades venéreas

1. Chancroide: Es una enfermedad infecciosa producida por una bacteria,el bacilo de Ducrey o Haemophilus ducreyi. El bacilo es incapaz deatravesar la piel, por eso es necesario que exista alguna grieta oescoriación para que se pueda producir la infección. La incubación durade 6 a 7 días, al cabo de los cuales se presenta en el sitio de contagiouna úlcera profunda, redondeada, de base blanda, que rápidamentesupura.

Su transmisión es por contacto sexual con las secreciones de las lesionesabiertas y pus de bubones. En las personas infectadas puede haberautoinoculación en sitios extragenitales. La promiscuidad sexual y eldesaseo son factores que favorecen la transmisión.

2. La gonorrea: Es una enfermedad infecciosa aguda provocada por labacteria Neisseria gonorrhoeae (gonococo de Neisser), transmitida casiexclusivamente por contacto sexual o durante la salida del feto por elcanal del parto (oftalmia, que es una infección en los ojos de losneonatos).

En el hombre se presenta una uretritis con formación de pus y miccióndolorosa, el proceso puede extenderse hasta la próstata y el epidídimo yen la mujer la infección se propaga de la uretra a la vagina y el cuello

uterino a menudo con secreción de pus. Neisseria gonorrhoeae muererápidamente al secarse con la luz del sol y con la luz ultravioleta.

A pesar de la facilidad con la que se puede curar la gonorrea la incidenciade infecciones gonocócicas permanece relativamente elevada por lassiguientes razones: a) No existe inmunidad adquirida y por tanto esposible una reinfección repetida, b) El uso de anticonceptivos oralesaltera el ambiente de la mucosa local a favor del patógeno y c) Lossíntomas en la mujer son tan leves que la enfermedad puede pasardesapercibida y una mujer promiscua infectada puede servir de reservoriopara la infección de muchos hombres.

3. La sífilis: Es una enfermedad causada por una bacteria del tipoespiroqueta llamada Treponema pallidum que tiene la forma de un espiraly que goza de gran movilidad. Se adquiere por contacto sexual o portransmisión a través de la placenta al feto. Tiene tres estadios:

a. Primer estadio, al comienzo de la infección puede notarse unaherida o llaga en los genitales que es denominada como el chancrosifilítico, que no produce dolor y que aparece entre las dos y docesemanas contadas a partir de la fecha de contagio.

b. Segundo estadio, se presentan erupciones o granos en todo elcuerpo acompañados de fiebre no muy alta de carácter irregular, asímismo dolores de huesos, cabeza y de articulaciones con sensaciónde debilidad debido a una creciente anemia.

c. Tercer estadio, La bacteria en el último grado empieza a dañargravemente los órganos principales del cuerpo humano,especialmente hígado, huesos, arterias, venas y sistema nerviosocentral. Si afecta al sistema nervioso recibe el nombre deneurosífilis y cuando la lesión es extensa produce pérdida de lamemoria y alteraciones de la personalidad que varían desde lairritabilidad a las alucinaciones, produciendo finalmente la muerte.

4. EL SIDA: El Síndrome de Inmuno Deficiencia Adquirida (SIDA), es unaenfermedad que deprime el Sistema Inmunológico, especialmente lainmunidad mediada por células, dejando al paciente con unapredisposición a contraer enfermedades oportunistas. El virus queproduce el SIDA es el Virus de la Inmuno Deficiencia Humana (VIH). Laspersonas infectadas sufren una breve enfermedad de tipo gripal, conescalosfríos y fiebre; pero el sistema inmunitario fabrica anticuerposcontra el virus y el número de células T4 se recupera hasta un númerocasi normal.

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A lo largo de los 10 años siguientes, el virus va destruyendo lentamentela población de células T4, cuando las respuestas inmunitarias sedebilitan, los pacientes desarrollan ciertas enfermedades indicadoras(enfermedades que son raras entre la población general; pero frecuentesen los pacientes con SIDA) como la neumonía producida por el hongoPneumocystis carinii, el sarcoma de Kaposi, que es un tumor raro que seorigina en las células endoteliales de los vasos sanguíneos y produceunas lesiones cutáneas indoloras violáceas o pardas, que parecenhematomas.

Además de la neumonía por Pneumocystis carinii, los enfermos de SIDAson susceptibles a la tuberculosis, diarreas persistentes, perdida de peso,fiebre y fatiga. El virus se transmite al tener relaciones sexuales con unapersona infectada con el SIDA, sin protección (condón) a través delcontacto sexual, ya sea vaginal, rectal u oral; por el uso de agujascontaminadas por el virus (VIH) a través de transfusiones de sangre, alinyectarse drogas y transmisión de madre a feto, durante el embarazo, elparto o durante la lactancia.

A la actualidad no existe cura efectiva para el SIDA, pero se deben tomaren cuenta las siguientes recomendaciones:

• Evitar el contacto de la boca con el pene, la vagina o el recto.

• Evitar las actividades sexuales que puedan causar cortes o desgarros enlos revestimientos del recto, pene o vagina.

• Evitar las actividades sexuales con individuos de alto riesgo(prostitutas, homosexuales o bisexuales y los consumidores dedrogas por vía intravenosa).