hormonas
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SISTEMA ENDOCRINO, HORMONAS ANIMALES Y VEGETALES
Prof. Daniela Quezada M.
Para que los seres vivos superiores puedan desarrollarse plenamente en su ambiente, esnecesario que cada uno de sus diferentes órganos y sistemas funcionen en coordinación con los demás. Esta regulación se logra por la acción de los sistemas nervioso y endocrino.
La integración de estos sistemas es clave en la mantención constante del medio interno(Homeostasis), procesos que van desde la regulación del volumen y composición del líquido tisular hasta la regulación térmica.
INTRODUCCIÓN
• El Sistema Nervioso (SN), se encarga de la coordinación rápida de las actividades de los diferentes órganos y sistemas, además de relacionar al organismo con su medio externo, la cual se realiza a través de impulsos que se propagan por vías especiales, lo que permite a este sistema ser de acción rápida, pero al mismo tiempo localizado y de corta duración.
• El Sistema Endocrino (SE), por su parte, tiene una acción más generalizada, lenta y con efectos más duraderos. Su acción la ejerce por medio de sustancias llamadas hormonas que circulan por el torrente sanguíneo.
La relación entre hormona y sistema endocrino se explica por la existencia de alguna sustancia química producida por un órgano específico capaz de desencadenar efectos en otro tejido del cuerpo, ésta sustancia es transportada por el torrente sanguíneo.
• Estos mensajeros químicos reciben el nombre de hormonas.
HORMONASSustancia orgánica secretada por células vivas o un tejido glandular
dentro del organismo y transportadas por la sangre, a un sitio específico de acción donde ejerce su efecto fisiológico sobre otras células.
En general, las hormonas ejercen más de una acción, por ejemplo, la testosterona, hormona producida en los testículos, estimula la síntesis proteica en las células somáticas y promueve la espermatogénesis activando la síntesis proteica en los túbulos seminíferos.
Testosterona
Propiedades de las Hormonas• Las hormonas no son secretadas en cantidades constantes,
sino que en forma intermitente o pulsos. • La secreción implica dos procesos: síntesis y almacenamiento
intracelular, y su posterior liberación a la sangre. • Las hormonas son transportadas por el torrente sanguíneo en
solución (las hidrosolubles) o ligadas a algún componente proteico del plasma (las liposolubles).
• En las hormonas que circulan en la sangre ligadas a proteínas plasmáticas, sólo la hormona libre puede ejercer efectos sobre las células blanco.
• La cantidad de una hormona en la circulación es usualmente regulada por controles de “feed-back” negativo; ésto es, una caída en el nivel de la hormona en la sangre estimula una secreción adicional, y un aumento del nivel inhibe la secreción.
• La respuesta del organismo a las hormonas es altamente específica.
• Esta especificidad se debe a la presencia de receptores moleculares en su membrana o intracelulares, los que activan complejos sistemas responsables de la respuesta celular
Mecanismo de una hormona no esteroidal.
Las hormonas (primer mensajero)(1) se fijan a un receptor fijo de membrana de la célula blanco(2), el complejo hormona-receptor activa a una proteína G(3), la cual reacciona con GTP, la que a su vez activa a una enzima fijada a la cara interna de la membrana plasmática(4). Esta enzima saca fosfatos del ATP, convirtiéndolo en AMPc (segundo mensajero)(5) el a su vez activa o inactiva a enzimas intracelulares especificas(6) y(7), las que finalmente inducirán la respuesta en la célula blanco
Mecanismo de la hormona esteroidal.
La hormona atraviesa la membrana plasmática, donde se fijan a sus receptores para formar el complejo hormona-receptor, el cual migra al interior del núcleo y se fija a un lugar especifico de la molécula de DNA, provocando la transcripción de la información genética. El RNAm resultante pasa al citoplasma, se une a un ribosoma y se inicia la síntesis de una proteína, la que por lo general actúa como enzima o proteína canal, la que producirá efectos en la célula blanco.
• Diferentes células pueden responder de diferente forma a una misma hormona. Esta diversidad de respuestas de los tejidos blancos es posible porque maquinarias celulares que elaboran las respuestas “leen” la señal de manera distinta. La especificidad de la acción hormonal se explica más por las características de las células blanco que por las propiedades de las hormonas.
Efectos de la acción hormonal.Estimulante: promueve actividad en un tejido. Ej.: Prolactina.Inhibitorio: disminuye actividad en un tejido. Ej.: Somatostatina.Antagonista: cuando un par de hormonas tiene efectos opuestos entre sí. Ej.: Insulina y Glucagón.Sinergista: Cuando dos hormonas en conjunto tienen un efecto más potente que cuando se encuentran separadas. Ej.: hGH y T3/T4.Trópica: esta es una hormona que altera el metabolismo de otro tejido endocrino.Ej.: gonadotropina.
HIPOTÁLAMO e HIPÓFISISHipotálamo. Durante muchos años la hipófisis o glándula pituitaria
recibió el nombre de glándula endocrina “principal” debido a que produce varias hormonas que controlan otras glándulas endocrinas. Actualmente sabemos que la propia hipófisis tiene una glándula “principal” el hipotálamo.
Esta pequeña región del cerebro, es la conexión integradora más importante entre los sistemas nervioso y endocrino. El hipotálamo no es sólo un importante centro regulador del sistema nervioso, sino también una glándula endocrina fundamental, sintetiza al menos nueve hormonas diferentes tales como: Oxitocina (OT); Vasopresina u hormona antidiurética (ADH); y las hormonas que controlan a la hipófisis anterior o adenohipófisis (IH y RH)
HIPOTÁLAMO E HIPÓFISIS
• El hipotálamo controla a la hipófisis con la producción de hormonas liberadoras (RH) o inhibidoras (IH). La Hipófisis anterior a su vez controla a otras glándulas endocrinas con la liberación de hormonas tróficas que estimulan la producción de una tercera hormona (H3) que actuará en el tejido blanco generando la respuesta fisiológica.
• El sistema se puede retroalimentar para lograr niveles adecuados de las diferentes hormonas.
Hipófisis.• La glándula pituitaria o hipófisis es de gran importancia en
la secreción hormonal. Reside en una cavidad ósea, debajo del hipotálamo, la silla turca. Secreta nueve hormonas, la mayoría de las cuales regulan las funciones de otros tejidos endocrinos
• La hipófisis se divide en una porción anterior llamada adenohipófisis, la cual libera cuatro hormonas tróficas: Adenocorticotrófica o ACTH, Tirotrófica o TSH, Folículo estimulante o FSH y Luteinizante o LH.
Además de las siguientes hormonas:• Hormona del crecimiento o GH• Prolactina.La neurohipófisis, solo almacena y libera a la sangre
hormonas producidas en el hipotálamo (oxitocina y ADH)
Páncreas• El páncreas es una glándula mixta (anficrina):
produce enzimas digestivas y hormonas • El páncreas contiene grupos de células
separadas del tejido glandular circundante. Estos grupos aparecen como diminutas islas celulares o islotes de Langerhans, que son glándulas endocrinas y producen insulina, glucagón y somatostatina.
• La insulina facilita el transporte activo de la glucosa al interior de la célula a través de la membrana celular.
Páncreas
Páncreas• Cuando se ingiere almidón o azúcar, las enzimas de los
jugos digestivos los hidrolizan a glucosa. Este monosacárido es transportado a través de la pared intestinal y pasa a la sangre.
• Cuando la glucosa en la sangre comienza a elevarse, los islotes de Langerhans en el páncreas son estimulados y liberan insulina. Parte de la glucosa absorbida permanece en la circulación, pero la mayor parte es llevada al hígado, donde es transportada rápidamente a través de la membrana celular bajo la influencia de la insulina y almacenada como glucógeno.
• En la mantención de la glicemia también participan las hormonas hiperglicemiantes somatotrofina, adrenalina y glucocorticoides. La somatostatina es una hormona que inhibe la secreción de hormona del crecimiento y es hipoglicemiante.
Páncreas
RESUMEN HORMONAS
¿Cómo ocurre el desarrollo en los animales?
Desarrollo Directo Desarrollo Indirecto
Explica, sobre la base de las siguientes imágenes, a qué se llama desarrollo
directo e indirecto en animales
El desarrollo directo se refiere a cuando la cría es similar a los progenitores, sólo que más pequeña; el desarrollo indirecto se refiere a que las crías al nacer no se
parecen a sus progenitores.
HORMONAS VEGETALES• las plantas producen hormonas en cantidades
muy pequeñas, pero una pequeña cantidad de cualesquiera de estas sustancias puede tener efectos importantes en las células blanco.
• Tan sólo unas pocas moléculas de una hormona pueden alterar el metabolismo y el desarrollo de las células de una planta. Las hormonas hacen esto activando las vías de señal-transducción en las células blanco.
• En las plantas, como en los animales, estas vías conducen a respuestas celulares tales como la activación o desactivación de los genes, la inhibición o la activación de las enzimas, o los cambios en las membranas.
HORMONAS VEGETALES
Control del crecimiento y desarrollo en plantas
Hormonas vegetales. Auxinas.
El tropismo es una respuesta de crecimiento que desarrollan los vegetales en respuesta a un estímulo. Se denomina _________ cuando la planta crece en dirección al estímulo. En el caso de la figura del costado el estímulo es la ____.
El tropismo es una respuesta de crecimiento que desarrollan los vegetales en respuesta a un estímulo. Se denomina positivo cuando la planta crece en dirección al estímulo. En el caso de la figura del costado el estímulo es la luz.
Hormonas vegetales. Auxinas.
La figura del costado representa una de las tantas experiencias que contribuyeron a determinar la forma en que se produce esta respuesta.Según la figura, ¿qué demuestra esta experiencia?
De acuerdo con esta figura, la respuesta del tropismo se ubica en la región superior del tallo, ya que al usar el gorrito transparente hay curvatura del tallo y, al cubrir la región por debajo de la parte superior, también la hay.
Hormonas vegetales. Auxinas.
La flexión del tallo resulta de una diferencia de velocidad en el crecimiento de las células del tallo, tal como se muestra en la figura.
Explica por qué la figura de la izquierda experimenta curvatura, mientras que la de la derecha no lo hace.
La diferencia de comportamiento se debe a que la gelatina al ser porosa permite la difusión de sustancias, en este caso las auxinas. En la figura de la derecha se trata de una barrera impermeable, por tanto, no permite el paso de la hormona vegetal.
Hormonas vegetales. Auxinas.
Explica los resultados de crecimiento y curvatura que se ven en la imagen anterior.
En la imagen de la izquierda, se cortan varios extremos de tallos y se colocan sobre bloques de gelatina. El objetivo es que la hormona difunda hacia los bloques. Luego, estos bloques se colocan sobre tallos, a los que se les ha seccionado el extremo, encerrados en una caja (no hay estímulo). Se puede apreciar curvatura en aquel donde el bloque de gelatina se coloca asimétricamente.
Crecimiento de yemas laterales
Las plantas crecen en altura, gracias a un fenómeno definido como dominancia apical. A partir de la siguiente figura, explica en qué consiste este fenómeno.
El crecimiento del extremo del tallo y de las ramas laterales está controlado por un balance en la cantidad de auxina y citocinina. El predominio de las auxinas determina el crecimiento en altura y el de las ramas laterales se reduce. En cambio, el predominio de las citocininas determina el crecimiento de las ramas laterales, que es lo que se ve hacia abajo en la figura
Hormonas relacionadas al desarrollo y crecimiento de los vegetales
Las auxinas •Regulan la dirección de crecimiento de tallos (vástago) y raíces. •Promueven el alargamiento celular. estimulan la dominancia apical. •Promueven el alargamiento celular,. estimula la producción de etileno.
Las citocininas •Incrementan la tasa de síntesis proteica. •Estimulan la división celular. •Revierten la dominancia apical. •Intervienen en el crecimiento del vástago y el desarrollo del fruto.•Demoran la senescencia de las
hojas.
El Ácido Abscísico (ABA)•Estimula el cierre de los estomas.•Estimula la abscisión de las hojas y la dormancia (estado de letargo) de ciertas especies.
El etileno •Estimula la maduración del fruto.•Estimula la senescencia de las hojas y flores.
Probemos qué aprendimos
1. Los siguientes fenómenos vegetales son controlados por la hormona giberalina:
I. Fototropismo positivo del tallo.II. Germinación de las semillas.III. Alargamiento de entrenudos del tallo.
A) Sólo IB) Sólo IIC) Sólo I y IID) Sólo II y IIIE) I, II y III D
10. A diferencia del feed back positivo, en la regulación hormonal por feed back negativo
A) se liberan las hormonas con mayor frecuencia.B) una alta concentración de una hormona inhibe la síntesis
de ésta.C) si no hay estimulación, no hay liberación de hormona.D) una baja concentración de la hormona estimula sus
síntesis y liberación.E) una alta concentración de la hormona estimula la
liberación de más hormona.
E
7. Si usted administra hormona del crecimiento a un individuo de experimentación adulto, espera que se presenten los siguientes efectos:
A) Aumento proporcional de la estatura.B) Reparación de tejidos dañados.C) Alargamiento de los huesos.D) Aumento de cartílagos de manos, pies y mandíbula.E) Metabolismo normal.
D
2. Si un individuo presenta las siguientes características: aumento de peso, piel fría, lentitud Mental, ¿qué hormona se está produciendo en baja concentración?
A) Somatotrofina.B) Tiroxinas.C) Estrógenos.D) Progesterona.E) Testosterona. B
Síntesis de la Clase
Hormonas y crecimiento
Mensajeros químicos
Estas sustancias son
Que tienen por función
Regular la homeostasis orgánica
Son reguladas por
Fed back o retroalimentación
Que puede ser
Positivo Negativo
Animales
Que se encuentran en Vegetales
Somatotrofina
Entre estas hormonas están
Tiroxinas
Sexuales
Parto y lactancia
Citocinas
Auxinas
Acido abscísico
Etileno
Esta función puede ser alterada por Teratógenos
Bibliografía empleada en esta clase
Biología La Vida En La Tierra, 6º edición, Audesirk, G. Audesirk, T.
Cientic http://www.cientic.com/
Medline plus información de salud para usted
http://medlineplus.gov/spanish/
Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Católica.
http://www.uc.cl/sw_educ/biologia/bio100/html/portadaMIvalportada_ppal.html
Preuniversitario Pedro de Valdivia.
Preuniversitario Cepech