El hombre un universoLeonardo Da Vinci

Principios

Organismos unicelulares.

Todas las funciones ocurren en una célula.

Organismos multicelulares.

Evolución de las células, hace que se especialicen y tengan una función dentro del organismo

Organización celular.

La biología celular se centra en la comprensión del funcionamiento de los sistemas celulares, de cómo estas células se regulan y la comprensión del funcionamiento de sus estructuras.

Historia.Siglo XVII Robert Hooke nombre de célula similitud a celdas o huecos poliédricos que constituyen a tejidos vegetales (corcho).

Siglo XIX teoría celular.

La célula unidad básica de estructura y función de todos los seres vivos.

Biología Celular

Postulados de la teoría celular

• Todos los seres vivos están constituidos por una o más células.

• Cada célula se forma por división de otra célula.• Existen semejanzas fundamentales en la composición

química y las actividades metabólicas de todas las células.

• El funcionamiento de un organismo como una unidad es el resultado de la suma de las actividades e interacciones de las unidades celulares.

Célula

• Las células son capaces de vivir, crecer y desarrollar sus funciones especiales en tanto dispongan de las concentraciones, correctas

• de oxígeno, glucosa y diferentes iones, aminoácidos, sustancias grasas y otros constituyentes en el medio interno

COMPOSICIÓN

• El cuerpo humano posee unos cincuenta billones de células. Éstas se agrupan en tejidos, los cuales se organizan en órganos, y éstos en ocho aparatos o sistemas: locomotor (muscular y óseo), respiratorio, digestivo, excretor, circulatorio, endocrino, nervioso y reproductor.

• Sus elementos constitutivos son fundamentalmente el Carbono (C), Hidrógeno (N) Oxígeno (O) y Nitrógeno (N), presentándose otros muchos elementos en proporciones más bajas. Estos átomos se unen entre sí para formar moléculas, ya sean inorgánicas como el agua (el constituyente más abundante de nuestro organismo, u orgánicas como los glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos... Pero la vida que alberga estos átomos y moléculas reunidos con un propósito concreto, convierten al ser humano y a cualquier ser vivo en una extraordinaria máquina compleja, analizable desde cualquier nivel: bioquímico, citológico, histológico, anatómico...

• Un tejido es un conjunto de células similares que suelen tener un origen embrionario común y que funcionan en asociación para desarrollar actividades especializadas.

• Los tejidos están formados por células y la matriz extracelular producida por ellas. La matriz es casi inexistente en algunos tejidos, mientras que en otros es abundante y contiene estructuras y moléculas importantes desde el punto de vista estructural y funcional.

• A pesar de la complejidad del organismo de los mamíferos sólo hay cuatro tejidos básicos: el epitelial, el conjuntivo, el muscular y el nervioso.

• Tejido muscular – Tejido muscular liso– Tejido muscular estriado o esquelético– Tejido muscular cardíaco

• Tejido nervioso – Neuronas– Neuroglía

• Tejido epitelial

– Epitelio de revestimiento– Epitelio glandular– Epitelio sensorial

• Tejido conectivo – Tejido adiposo– Tejido cartilaginoso– Tejido óseo– Tejido hematopoyético– Tejido sanguíneo

• Órgano - Parte diferenciada del cuerpo que participa en la realización de una función.

• Aparato - Conjunto de órganos distintos en su estructura que contribuyen a realizar la misma función.

• Sistema - Conjunto de órganos con idéntica estructura y origen embriológico.

• Dentro de los distintos niveles de organización de la complejidad biológica de los animales nos encontramos con numerosos órganos agrupados según su función en los distintos aparatos y sistemas biológicos.

• Algunos órganos, por su función, pueden adscribirse a dos o más sistemas o aparatos.

• El sistema nervioso coordina el adecuado funcionamiento de los distintos sistemas y aparatos.

Fisiología humana

Características y mecanismos específicos del cuerpo humano que hacen de él un ser vivo.

Estudio de los tejidos

Tejido epitelial

• Origen embriológico• Estas células provienen de tres hojas germinativas:

Del Ectodermo proviene de la mayor parte de la piel y cavidades naturales (ano, boca, fosas nasales, poros de la piel)

• Del Endodermo el epitelio de casi todo el tubo digestivo y el árbol respiratorio, también el hígado y páncreas.

• Del Mesodermo todo el epitelio restante como en el riñón y órganos reproductores

• Función de los epitelios• Protección: Los epitelios protegen las superficies libres contra el daño mecánico, la

entrada de microorganismos y regulan la pérdida de agua por evaporación, por ejemplo la epidermis de la piel.

• Secreción de sustancias: Por ejemplo el epitelio glandular. Adquiere la capacidad de sintetizar y secretar moléculas que producen efecto específico.

• Absorción de sustancias: Por ejemplo los enterocitos del epitelio intestinal, que poseen: – Enterocilios, que son unas expansiones filiformes largas carentes de movimiento situadas en el

polo luminal que parecen contribuir a la absorción. Los enterocilios están formados por un haz central de filamentos de actina y un fieltro terminal de proteínas.

– Microvellosidades, que son unas expansiones cilíndricas de la membrana del polo luminal que aumentan la superficie de las células intestinales. Están formados por: a) Un haz de 25-35 filamentos de actina en el eje, b) Vilina, un polipéptido que mantiene unido el haz de actina, c) Fieltro terminal de anclaje en la vaso (miosina, tropomiosina y otros polipéptidos).

– Numerosas enzimas indispensables para la digestión y el transporte de diversas sustancias.• Recepción sensorial: Los epitelios contienen terminaciones nerviosas sensitivas que son

importantes en el sentido del tacto en la epidermis, del olfato en el epitelio olfativo, del gusto en epitelio lingual y forman los receptores de algunos órganos sensoriales.

• Excreción: Es la función que realiza muchos de los epitelios renales.• Transporte: Es una de las funciones que realizan el epitelio respiratorio al movilizar el

moco al exterior mediante el movimiento de los cilios, o el epitelio de las trompas de Falopio, al transportar el cigoto al útero.

• Especializaciones de la superficie basal:

• Membrana basal.

• Separa el epitelio del tejido Conectivo.

• La lámina basal está compuesta por una lámina lúcida o basal y una lámina reticular.

• Presencia de lámina basal:• Los epitelios están sujetos a una membrana basal, compuesta de una

lámina lúcida y lámina densa que forman la lámina basal, y esta lo tapiza en toda su longitud basal y lo separa del tejido conectivo. La lámina lúcida está compuesta de un material electrodenso. La lámina densa tiene un espesor entre 50 a 80 nanómetros. Está formada por una asociación de colágeno tipo IV con glucoproteínas. La lámina densa no es visible al microscopio óptico, aunque la membrana basal sí con coloraciones de PAS y plata. La lámina basal descansa sobre una lámina reticular de fibras de colágeno tipo I y III.

• Tejido avascular: El epitelio no posee vasos sanguíneos, por lo que no tiene riego sanguíneo propio. El metabolismo depende de la difusión de oxígeno y metabolitos procedentes de los vasos sanguíneos del tejido conectivo de sostén, que está por debajo de la membrana basal.

Lamina basal

• En los tejidos epiteliales, las células están estrechamente unidas entre sí formando láminas.

• La matriz extracelular es escasa y se ubica por debajo de las de células epiteliales. Ella forma una delgada capa llamada lámina basal.

• Los tejidos epiteliales limitan tanto las cavidades internas como las superficies libres del cuerpo.

• La presencia de uniones especializadas entre sus células permite a los epitelios formar barreras para el movimiento de agua, solutos o células, desde un compartimiento corporal a otro. , un epitelio separa el lumen intestinal de los tejidos subyacentes; y un epitelio separa a la pared intestinal de la cavidad abdominal.

El epitelio y el tejido conectivo se encuentran separados por una membrana basal.

• La piel humana está formada por la epidermis y la dermis, que se asientan sobre una capa de grasa subcutánea. La epidermis consta de un epitelio estratificado con una capa interna de células epiteliales vivas y una capa externa de células muertas ricas en queratina. En la epidermis se produce un recambio permanente: las células producidas en la capa interna migran hacia la superficie y mueren. En la base de la epidermis hay melanocitos, células que producen melanina, el pigmento responsable del color de la piel. La dermis, constituida mayormente por tejido conjuntivo, contiene terminaciones nerviosas sensoriales, pequeños vasos sanguíneos –los capilares–, músculos lisos denominados erectores que elevan el pelo cuando se contraen y glándulas sudoríparas y sebáceas, formadas por células epiteliales modificadas. Las glándulas sudoríparas secretan agua e iones y desechos metabólicos y las sebáceas secretan sustancias grasas que lubrican la superficie de la piel. El tejido graso o adiposo, que constituye la capa aislante por debajo de la dermis, también es una forma de tejido conjuntivo.

• . La matriz extracelular es el conjunto de materiales localizados fuera de las células. Desempeña un papel muy importante en la organización y la función de los tejidos y los órganos. Es producida y secretada por las células que rodea; también atrae y atrapa sustancias de la sangre.

• Sus componentes principales son las proteínas fibrosas y la sustancia fundamental, que brindan sostén y protección a las células y les permiten intercambiar sustancias con la sangre.

• Existen diferentes tipos de matrices que caracterizan a los distintos tipos de tejidos y determinan compartimientos con microambientes funcionales.

• Durante el desarrollo embrionario, las interacciones entre las células y la matriz intervienen en la regulación de procesos como la diferenciación celular y la morfogénesis. En los tejidos adultos, las interacciones se manifiestan en cambios fenotípicos que contribuyen al mantenimiento de la homeostasis tisular.

• De acuerdo a su función, los epitelios se clasifican en epitelio glandular y epitelio de revestimiento. 

Epitelios glandulares

• Los epitelios pueden contener células especializadas en sintetizar moléculas específicas y secretarlas hacia la superficie que revisten .

• Los epitelios también pueden organizarse en glándulas, las que corresponden a estructuras complejas cuyas células están destinadas fundamentalmente a la secreción. A este grupo pertenecen los epitelios glandulares

• Epitelios glandulares• Estas constituidos por células que producen secreciones

líquidas, de composición diferentes a la del plasma sanguíneo o del líquido de los tejidos.

• Los productos elaborados por la células glandulares se acumulan casi siempre en el citoplasma en gránulos de secreción.

• Hay células que secretan proteínas (páncreas), lípidos (suprarrenal y glándulas sebáceas) o un complejo de hidratos de carbono y proteínas (glándulas salivales), las glándulas mamarias secretan lípidos, proteínas e hidratos de carbono.

Clasificación de los epitelios glandulares

• Los epitelios glandulares son los que forman glándulas, que puedan ser unicelulares: mucosas caliciformes del intestino y del árbol respiratorio.

• Pluricelulares que se originan siempre de los de revestimiento, por la proliferación de sus células, con invaginación del tejido conjuntivo subyacente y posterior diferenciación.

Categorías de las glándulas

• Glándulas exocrinas, secretan productos químicos por un conducto, que vierte su contenido a una región externa de una superficie corporal.

• Glándulas endocrinas secretan a la sangre productos químicos llamados hormonas.

• Glándulas exocrinas:

• Unicelulares: compuesta por una sola célula secretora. P. ej. Células calicifores.

• Multicelulares: Se clasifican según la forma de sus partes secretoras • en: alveolares, acinosas, tubuloalveolares, etc. Estas también se pueden

clasificar según el grado de ramificación de los conductos excretores en: simples o compuestas. Según la forma de los adenómeros, las G. Simples y compuestas se dividen en:

• Glándula tubular: La parte secretora tiene forma de tubo. Alveolar: Si la parte secretora es en forma de bolsa o alvéolo. Acinosa: Cuando la parte externa tiene forma de bolsa, mientras que la luz es tubular. Tubuloalveolares Tubuloacinosas.

• Glándulas endocrinas:   

• La comunicación intercelular se realiza por medio de transmisores químicos, o también por una comunicación paracrina.   

• Las glándulas endocrinas son: La hipófisis, la glándula pineal, la glándulas tiroides, las paratiroides, el páncreas, las glándulas adrenales, los ovarios, los testículos y la placenta. Según la composición del producto de su secreción se clasifican en: 

• Glándulas secretoras de hormonas proteicas o polipeptídicas: Almacenan el producto hormonal en folículos. P. Ej. células alfa y beta del páncreas, que secretan glucagón e insulina, las células somatotrofas de la hipófisis, las tirotrofas, las gonadotrofas, y las células C de la tiroides. 

• Glándulas secretoras de hormonas esteroides: No almacenan la hormona terminada en cantidades, sino precursores. Este tipo de células se encuentra en los ovarios, los testículos y la glándulas adrenales

• Por el modo de como el tipo de secreción sale de las células glandulares:

• Merócrinas: salen sólo los productos de secreción (páncreas y glándulas salivales).

• Holócrinas: todas la célula se destruye arrastrando consigo todo el producto de secreción almacenado.

• Apócrina: (intermedias) el producto de secreción es eliminado con una pequeña parte del citoplasma apical (cierta glándulas sudoríparas).

Clasificación de los epitelios de revestimieto 

• Los epitelios se pueden clasificar de acuerdo al número de capas celulares y a la forma de las células en la capa más superficial.

• Si sólo contiene una capa de células, se le denomina simple; si hay 2 o más capas se le denomina estratificado.

• Las células varían en cuanto a su forma: planas, cúbicas o cilíndricas.

• Epitelio `seudoestratificado una capa de células ciliadas configuración irregular.

• Epitelio transicional numerosos capas de células redondeadas no queratinizadas.

Según el número de capas Según la forma de las células

Ejemplos Función

Simple Escamoso Revestimiento de los vasos Facilita la movilización de las vísceras

  Cúbico Revestimiento ovárico Revestimiento

  Cilíndrico Revestimiento intestinal Protección, lubricación, absorción y digestión

Estratificado Escamoso Revestimiento de la piel, esófago y boca

Protección

  Cilíndrico Conjuntiva del ojo Protección

Seudo-estratificado Cilíndrico Revestimiento de la tráquea y los bronquios

Protección, transporte de partículas extrañas al exterior y secreción

Mesotelio y endotelio

• Los epitelios recubren todas las superficies libres del organismo, tanto las superficies internas como las externas.

• Los epitelios también recubre grandes cavidades internas del organismo -cavidades pulmonares, cavidad cardíaca y abdomen y se le conoce con el nombre de mesotelio.

• Además, recubre la superficie libre interna de los vasos sanguíneos y linfáticos, donde se lo denomina endotelio. 

Especializaciones de la superficie libre (apical):

• Superficie apical de la célula es la que se encuentra en la luz luminal o la cavidad.

• Microvellosidades  • Estereocilias  • Cilias  • Axonema  • Flagelos

• Estructuras accesorias de las células epiteliales

• En la superficie libre o apical de determinadas células epiteliales se encuentran: microvellosidades, estereocilios, cilios, axonema y flagelos. Así existe distintos tipos de epitelios como:

• Epitelio ciliado: Si las células epiteliales poseen cilios, que aparecen en los epitelios cuya función es la de transportar líquido o moco a través de órganos tubulares que recubren.

• Epitelio flagelado: Si el epitelio tiene flagelos, cuya función es: a) agitación del líquido contenido en la luz de órganos tubulares y b) función sensorial en los epitelios sensoriales. En ambos casos la unidad básica que forma a ambos son los microtúbulos.

• Epitelio con microvellosidades: En el caso de las células que poseen microvellosidades la función de las mismas es fundamentalmente absortiva, es decir permiten el paso de sustancias a través de ellas. La unidad básica que forma a las microvellosidades son los filamentos de actina. Ejemplo de ellos son: El denominado "ribete en cepillo" en el riñón y la denominada "chapa estriada" en el intestino delgado. Los estereocilios: están formados por la misma unidad básica, tienen la misma función, son mucho más largos que las microvellosidades y están ubicadas en el epidídimo, en el conducto deferente y en el oído interno.

• Características citológicas especializadas de los epitelios.

• En las superficies laterales de las células se encuentran especializaciones de la membrana plasmática, cuya función es mantener el contacto con las células vecinas.

• Las células que forman los tejidos se mantienen unidas entre sí y con la matriz extracelular por medio de tres tipos de uniones:

• las uniones estrechas, las de anclaje y las comunicantes.

• 1. Uniones de adherencia entre las células, de las cuales existen dos tipos:

• zónulas adherentes o bandas de adhesión, presentes en el borde luminal de células de epitelios monoestratificados (Figura 1a ).

• desmosomas o máculas adherentes , distribuidos en las caras laterales de las células (Figura 1b).

• 2. Uniones de oclusión del espacio intercelular, ubicadas vecinas al borde luminal de las células (Figura 1c).

• 3. Uniones de comunicación entre los citoplasmas de células vecinas, distribuidas en las caras laterales de células adyacentes (Figura 1d)

Figura 1a, 1b, 1c, 1d

• Especializaciones de la superficie lateral:

• Complejos de unión: Corresponden a las barras terminales.

• Estan compuestos por 3 tipos de contacto:

• Zona de oclusión• Zona de adherencia• Desmosoma

• Regeneración de los epitelios 

• En las glándulas, cuyas células se pierden junto con el producto de su secreción, son reemplazadas mediante una regeneración fisiológica por medio de divisiones mitóticas.

• Este recambio normal se produce aproximadamente cada 3 días.