Biologia

6,967 views
6,746 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
6,967
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5,804
Actions
Shares
0
Downloads
10
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Biologia

  1. 1. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES LA CÉLULA 1. Introducción Se considera a Galileo como el inventor efectivo del microscopio, pero fue el inglés Robert Hooke (1635-1703) el primero en visualizar células al observar una fina lámina de corcho. No obstante lo que observó eran células muertas, vacías, más tarde Brown, en 1831 descubrió el núcleo. El estudio detallado, de tejidos animales, demostró que no sólo plantas, sino también animales estaban formados por células, lo que permitió establecer la universalidad de la estructura celular para todos los seres vivos. Schleiden y Schwann (entre 1838-1839) enunciaron la Teoría Celular, cuyos puntos principales son: Todos los seres vivos, animales o vegetales, están formados por una o más células. La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos. Toda célula procede de otra célula, por división de la primera. Por tanto cada célula es capaz de llevar a cabo las siguientes funciones: obtener y asimilar nutrientes, eliminar residuos, sintetizar nuevos materiales para la célula y, ser capaz de moverse y reproducirse. La célula es la unidad anatómica fundamental de todos los seres vivos. Está formada por citoplasma, uno o más núcleos y una membrana que la rodea. Algunos organismos, como las bacterias, constan solo de una sola célula, son organismos unicelulares. Otros, como los humanos, animales y plantas; están hechos de una cantidad incontable de células que trabajan juntas para gestionar lo que hoy conocemos como el ser vivo. Los seres humanos estamos formados por miles de millones de células organizadas en tejidos, que forman los músculos, la piel y también órganos, como los pulmones. Todas las células tienen unos componentes básicos comunes: -Todas las células están rodeadas de una membrana plasmática que las separa y comunica con el exterior. Algunas células como las bacterias y las células vegetales poseen una pared celular que rodea a la membrana plasmática. -Contienen un medio hidrosalino (medio acuoso y salino), el citoplasma, y en él que están inmersos los orgánulos celulares imprescindibles para el correcto funcionamiento de la célula. -Todas las células poseen información genética en unas macromoléculas esenciales (ADN y ARN), así como ribosomas implicados en la síntesis de proteínas. -Una gran variedad de biomoléculas. (glúcidos, lípidos, proteínas, aminoácidos). No todas las células tienen el mismo nivel de complejidad. Existen dos tipos de organización celular: Página 1 de 18
  2. 2. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES Organización celular procariótica Son las células más simples y se sitúan en la base evolutiva de los seres vivos. La estructura procariota es exclusiva de las bacterias (Reino Monera). La mayoría son de pequeño tamaño, desde menos de 1µm (micra) hasta unas pocas µm, igual al tamaño de algunos orgánulos de las células eucariotas. Básicamente tienen esta estructura: Una membrana plasmática que delimita el citoplasma celular. Rodeando a la membrana existe una pared celular rígida responsable de la forma de la célula. La composición y estructura de la pared varía entre los principales grupos bacterianos. El citoplasma es de aspecto granuloso, presenta ribosomas de 70S (Svedberg, una forma de medir el peso de estos componentes). La zona del nucleoide, situada en el centro de la célula y no separada del resto del citoplasma por membrana alguna (por ello no se considera un núcleo verdadero), que contiene el material genético en forma de ADN densamente empaquetado. El nucleoide, de aspecto fibrilar, alberga una molécula de ADN circular bicatenario, y plásmidos, compuestos igualmente por una doble hélice de ADN circular, que portan información adicional, como la resistencia a los antibióticos, el mecanismo de degradación de sustancias difícilmente biodegradables o la capacidad de unirse a otras bacterias a través de pelos conjugativos. Algunas bacterias contienen además otros elementos, cuya presencia o no varía de unos grupos a otros: -flagelos. -"pelos" y fimbrias, apéndices rígidos que participan en el intercambio de información genética (conjugación) o en la adhesión al hospedador. -cápsulas y capas mucosas, envolturas de naturaleza mucosa externas a la pared celular. Características de las células eucariotas: Se denomina como célula eucariota —vocablo proveniente del griego eu, 'bien' o 'normal' y karyon, con el significado de nuez o núcleo— a todas las células con un núcleo celular delimitado dentro de una doble capa lipídica: la envoltura nuclear, la cual es porosa y contiene su material hereditario, fundamentalmente su información genética. Las células eucariotas son las que tienen núcleo definido (poseen núcleo verdadero) gracias a una membrana nuclear, al contrario que las procariotas que carecen de dicha membrana nuclear, por lo que el material genético se encuentra disperso en ellas (en su citoplasma), por lo cual es perceptible solo al microscopio electrónico. A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes Página 2 de 18
  3. 3. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES 2. Morfología y tamaño Una célula libre tiende a adoptar forma esférica, pero en los seres pluricelulares las células adquieren formas muy diversas: prismáticas, cubicas, fusiformes, estrelladas, etc. Esta variedad de formas ocurren por la existencia de paredes celulares, y los elementos estructurales internos como el citoesqueleto. La mayoría de las células que constituyen el cuerpo de una planta o un animal miden entre 10 y 30 µm. Tabla 1: Tamaño de diferentes tipos de células Células Tamaño Bacterias 1 – 5 µm Glóbulos rojos 7 µm Células nerviosas 120 – 160 µm Neuronas de ballena 30 m Óvulo de gallina 3 cm Óvulo de avestruz 10 cm La principal restricción al tamaño de una célula es la que impone la relación entre volumen y superficie. Las sustancias como el oxigeno, el dióxido de carbono, los iones, nutrientes y sustancias de desecho que entran y salen de la célula viva deben atravesar su superficie, delimitada por una membrana. Cuanto más activo es el metabolismo celular, más rápidamente deben intercambiarse los materiales con el ambiente. En células grandes la relación superficie/volumen es pequeño, por este motivo y dado que una célula mas grande requiere de un mayor intercambio de materiales, para aumentar la superficie de intercambio con el entorno es el plegamiento de la membrana, como ocurre en las células del epitelio intestinal. Una célula típica ideal consta de tres partes claramente diferenciadas, que de fuera hacia adentro son: membrana celular, citoplasma y núcleo. Membrana celular Se trata de una estructura en continua renovación que no sólo define unos límites externos sino que permite que la célula exista como una entidad diferente de su entorno. Podemos destacar las siguientes funciones: -Intercambiar partículas entre el interior y el exterior. -Acreditar su pertenencia a un organismo concreto, esto se logra gracias unas moléculas Página 3 de 18
  4. 4. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES situadas en la membrana, denominadas antígenos de histocompatibilidad. -Captar información del medio interno y de otras células, mediante los denominados receptores de membrana. La membrana celular como todas las membranas biológicas consiste de una delgada capa de fosfolípidos y proteínas, posee entre 7-9 nm (Nanómetros) de grosor, por lo que es necesario un microscopio electrónico para poder ver su estructura. Los lípidos de membrana (40%) más abundantes son: fosfolípidos, colesterol y glucolípidos. Las proteínas de membrana (60%) de las cuales las glucoproteínas son las más abundantes. Las proteínas de membrana ocupan distintas posiciones dependiendo de su solubilidad. Las hidrosolubles están situadas en los bordes de la bicapa y establecen uniones débiles con las cabezas polares (proteínas extrínsecas). Las proteínas hidrófobas están inmersas en las capas lipídicas, éstas suelen ser también heteropolares, quedando su parte hidrófoba hundida en los lípidos y la hidrófila en el medio extracelular, a éstas proteínas se les llama proteínas intrínsecas o integrales. Las membranas celulares son estructuras fluidas y dinámicas. Las moléculas de lípidos y proteínas pueden en general desplazarse lateralmente por la bicapa, es por ello que éste modelo de membrana se conoce como el modelo del mosaico fluido. Podemos concluir destacando la importancia de las proteínas, pues regulan reacciones particulares, otras son receptores implicados en el reconocimiento y unión de moléculas señalizadoras tales como las hormonas, otras son proteínas de transporte y tienen una función crítica en el tránsito de sustancias por la membrana. El citoplasma y sus orgánulos Actualmente hablamos de citoplasma para referirnos a la parte celular que se sitúa fuera del núcleo, y de nucleoplasma para la que ocupa el interior del mismo. En el citoplasma hay orgánulos rodeados por membranas, y el líquido intracelular, que recibe el nombre de hialoplasma o citosol. Éste está formado por un 70-80% de agua, donde hay disueltas proteínas, muchas de ellas enzimas. Existen además cantidades variables de ARN, glúcidos, grasas. Ésta composición varía constantemente según las necesidades de la célula. En el citoplasma se producen muchas reacciones Página 4 de 18
  5. 5. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES del metabolismo de los lípidos y de los glúcidos, sirve de almacén de reservas (glucógeno, almidón, grasas), contiene proteínas estructurales utilizadas para reconstruir membranas, etc. El citoesqueleto y el movimiento Las células están en continuo movimiento pueden cambiar de forma como las musculares, todos los movimientos se producen gracias a la colaboración de tres tipos de filamentos proteicos que constituyen el citoesqueleto y son: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. El citoesqueleto es un entramado denso de haces de fibras proteicas que se extiende a través del citoplasma, y aunque la red da a la célula una estructura muy ordenada, no es rígida ni permanente, es dinámica que cambia de acuerdo con la actividad de la célula. Los centríolos están presentes en todas las células animales y en algunas algas y hongos. La pareja de centríolos se sitúa siempre en las proximidades del núcleo y en el centro celular, y funcionan como centro organizador de microtúbulos. Los compartimentos internos En el interior de la célula se extiende toda una complicada red de membranas, de estructura semejante a la plasmática, que forman compartimentos independientes del resto del citoplasma. Esto permite a la célula tener una serie de compartimentos, orgánulos, especializados en realizar funciones determinadas de acuerdo con las enzimas específicas que poseen. A continuación describimos algunos de éstos orgánulos. ORGANULOS CELULARES Orgánulos Función membranosos Lisosomas Digestión celular Orgánulos no membranosos Centríolos Núcleo Ribosomas Cloroplastos Aparato de Golgi Mitocondrias Retículos Vacuolas Encargado de gobernar todas las funciones celulares Transmisión de caracteres genéticos Estructuras generalmente pigmentadas de las células vegetales. Fotosíntesis Empaquetamiento de productos celulares Respiración celular Transporte de sustancias Contienen diferentes sustancias como agua, enzimas Cilios y flagelos (=microtúbulos) Función Participan en la reproducción y forman cilios Síntesis de proteínas Estructuras intervienen rítmicos. en locomotoras, movimientos Los organelos celulares Son pequeñas estructuras intracelulares, delimitadas por una o dos membranas. Cada una de ellas realiza una determinada función, permitiendo la vida de la célula. Por la función que cumple cada organelo, la gran mayoría se encuentra en todas las células, a excepción de algunos, que solo están presentes en ciertas células de determinados organismos. Página 5 de 18
  6. 6. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES Mitocondrias: en los organismos heterótrofos, las mitocondrias son fundamentales para la obtención de la energía. Son organelos de forma elíptica, están delimitados por dos membranas, una externa y lisa, y otra interna, que presenta pliegues, capaces de aumentar la superficie en el interior de la mitocondria. Poseen su propio material genético llamado ADN mitocondrial. La función de la mitocondria es producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizar la célula. Con ese fin, utiliza la energía contenida en ciertas moléculas. Por ejemplo, tenemos el caso de la glucosa. Cloroplastos: son organelos que se encuentran sólo en células que están formando a las plantas y algas verdes. Son más grandes que las mitocondrias y están rodeados por dos membranas una externa y otra interna. Poseen su propio material genético. Posee la clorofila (pigmento verde) y otros pigmentos. Los cloroplastos son los organelos fundamentales en los organismos autótrofos, es decir, aquellos capaces de fabricar su propio alimento. En ellos ocurre la fotosíntesis. Para que esta se realice, se requiere de CO 2, agua y energía solar, sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. Esta molécula le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos. Así se forma, también, el oxígeno que pasa hacia la atmósfera. Ribosomas: son pequeños corpúsculos, que se encuentran libres en el citoplasma, como gránulos independientes, o formando grupos, constituyendo polirribosomas. También, pueden estar asociados a la pared externa de otro organelo celular, llamado retículo endoplasmático rugoso. En los ribosomas tiene lugar la síntesis de proteínas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertas actividades metabólicas, etcétera. Retículo endoplasmático: corresponde a un conjunto de canales y sacos aplanados, que ocupan una gran porción del citoplasma. Están formados por membranas muy delgadas y comunican el núcleo celular con el medio extracelular -o medio externo. Existen dos tipos de retículo. Uno es el llamado rugoso, en la superficie externa de su membrana van adosados ribosomas. Su función consiste en transportar proteínas que fueron sintetizadas por los ribosomas y, además, algunas proteínas que forman parte de ciertas membranas de distintas estructuras de la célula. El otro tipo es el liso. Carece de ribosomas y está asociado a ciertas reacciones relacionadas con la producción de sustancias de naturaleza lipídica (lípidos o grasas). Aparato de Golgi: está delimitado por una sola membrana y formado por una serie de sacos membranosos aplanados y apilados uno sobre otro. Alrededor de estos sacos, hay una serie de bolsitas membranosas llamadas vesículas. El aparato de Golgi existe en las células vegetales dictiosoma- y animales. Actúa muy estrechamente con el retículo endoplasmático rugoso. Es el encargado de distribuir las proteínas fabricadas en este último, ya sea dentro o fuera de la célula. Además, adiciona cierta señal química a las proteínas, que determina el destino final de éstas. Página 6 de 18
  7. 7. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES Lisosomas: es un organelo pequeño, de forma esférica y rodeado por una sola membrana. En su interior, contiene ciertas sustancias químicas llamadas enzimas -que permiten sintetizar o degradar otras sustancias-. Los lisosomas están directamente asociados a los procesos de digestión intracelular. Esto significa que, gracias a las enzimas que están en el interior, se puede degradar proteínas, lípidos, hidratos de carbono, etcétera. En condiciones normales, los lisosomas degradan membranas y organelos, que han dejado de funcionar en la célula. Centríolos: están presentes en las células animales. En la gran mayoría de las células vegetales no existen. Conformados por un grupo de nueve túbulos ordenados en círculos, participan directamente en el proceso de división o reproducción celular, llamado mitosis. Vacuolas: son vesículas o bolsas membranosas, presentes en la célula animal y vegetal; en ésta última son más numerosas y más grandes. Su función es la de almacenar -temporalmentealimentos, agua, desechos y otros materiales. El núcleo Es fundamental aclarar que existen células que tienen un núcleo bien definido y separado del citoplasma, a través de una membrana llamada membrana doble nuclear o carioteca. A estas células con núcleo verdadero, se les denomina células eucariontes. En la célula eucarionte el núcleo se caracteriza por: Ser voluminoso. Ocupar una posición central en la célula. Estar delimitado por la membrana. Ésta presenta poros definidos, que permiten el intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma. En el interior del núcleo se pueden encontrar: Nucléolo: cuerpo esférico, formado por proteínas, (ADN) y (ARN), ambos compuestos orgánicos. El nucléolo tiene la información para fabricar las proteínas. Material genético: está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas, formadas por ADN. Cuando la célula se reproduce, la cromatina se condensa y forma unas estructuras llamadas cromosomas, donde está contenida toda la información genética propia de cada ser vivo. La función del núcleo es dirigir la actividad celular, es decir, regula el funcionamiento de todos los organelos celulares. Página 7 de 18
  8. 8. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES TEJIDOS, ÓRGANOS Y SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS En este capítulo, consideraremos los principios que rigen la anatomía y fisiología de los vertebrados. Usaremos al Homo sapiens (nombre científico del Hombre) como organismo representativo. Los vertebrados, incluido el Homo sapiens, presentan una serie de características distintivas. Entre ellas, un endoesqueleto (Esqueleto interno, a diferencia de los artrópodos “insectos” que poseen un exoesqueleto) óseo articulado -incluidos un cráneo y una columna vertebral que contienen el sistema nervioso central - y un celoma (es la cavidad general secundaria del cuerpo de los animales) dividido por el diafragma en dos compartimientos principales: la cavidad abdominal y la cavidad torácica. Las células del cuerpo de los vertebrados están organizadas en tejidos, grupos de células que desempeñan una misma función. Los cuatro tipos principales de tejidos que constituyen el cuerpo de los vertebrados son: el tejido epitelial, el conectivo, el muscular y el nervioso. Diferentes tipos de tejidos, unidos estructuralmente y coordinados en sus actividades, forman órganos los que, a su vez, trabajan juntos en forma integrada y constituyen el nivel de los sistemas de órganos. Bajo este tipo de jerarquía interactiva se halla uno de los principios más profundos de la biología. La estructura y los procesos reguladores de los organismos más complejos son de forma tal que las partes sirven al todo y el todo a las partes. Hay cuatro funciones esenciales que permiten la continuidad de la vida de un animal multicelular. La obtención de alimento que debe ser obtenido y procesado de modo de producir moléculas que puedan ser utilizadas por las células individuales; el mantenimiento de un cierto nivel de homeostasis en el ambiente interno; la coordinación de las contracciones de los músculos esqueléticos en respuesta a cambios en los ambientes interno y externo y la reproducción. Características del homo sapiens El ser humano es un vertebrado y, como tal, tiene un endoesqueleto óseo, articulado, que soporta al cuerpo y crece juntamente con él. El cordón nervioso dorsal (la espina dorsal) está rodeado por segmentos óseos -las vértebras-, y el cerebro está encerrado dentro de una caja protectora, el cráneo. Como en otros vertebrados -y en la mayoría de los invertebrados también- el cuerpo humano contiene un celoma -una cavidad que se forma dentro Página 8 de 18
  9. 9. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES del mesodermo del embrión durante su desarrollo-. En los humanos y en otros mamíferos, el celoma está dividido en compartimientos, de los cuales los dos más grandes son la cavidad torácica y la cavidad abdominal. Los humanos, al igual que otros vertebrados, se caracterizan por un sistema nervioso central dorsal contenido en las vértebras y en el cráneo. Estas cavidades están separadas por un músculo con forma de bóveda: el diafragma. La cavidad torácica contiene el corazón, los pulmones y el esófago (la porción superior del tubo digestivo). La cavidad abdominal contiene un gran número de órganos, incluidos el estómago, los intestinos y el hígado. Los seres humanos somos, por supuesto, mamíferos. Una de las características más sobresalientes de los mamíferos es que son endotérmicos es decir, generan calor internamente y así mantienen una temperatura corporal alta y relativamente constante. Los mamíferos tienen otras características importantes. Tienen pelo o piel en lugar de escamas o plumas, y también sistemas altamente desarrollados por medio de los cuales pueden recibir y procesar la información que reciben del ambiente y reaccionar frente a ella. Todos los mamíferos (excepto los monotremas) dan a luz a sus crías vivas, lo que es diferente de poner huevos, como lo hacen todas las aves y la mayoría de los peces, anfibios y reptiles. Los mamíferos amamantan a sus crías, proceso que implica un período relativamente largo de cuidado parental lo que favorece ciertos tipos de aprendizaje. Esto es diferente de lo que ocurre con la mayoría de los insectos y con casi todas las especies de peces, anfibios y reptiles, en los cuales la progenie es independiente desde el mismo momento en que nace del huevo. Células y tejidos El cuerpo de un vertebrado, al igual que el de todo organismo multicelular complejo, está constituido por una variedad de células diferentes especializadas. Las células están organizadas en tejidos, que son grupos de células que llevan a cabo una función unificada. Diferentes tipos de tejidos, unidos estructuralmente y coordinados en sus actividades, forman órganos, como el estómago o el corazón. Se pueden distinguir aproximadamente 200 tipos diferentes de células en el cuerpo humano, que se suelen clasificar en sólo cuatro tipos de tejidos: epitelial, conectivo -o conjuntivo-, muscular y nervioso. El tejido epitelial constituye una cubierta para el cuerpo y sus cavidades. Los tejidos epiteliales se clasifican de acuerdo con la forma de las células individuales en escamoso, cuboide y columnar o prismático. Pueden estar formados por una sola capa de células (epitelio simple), como el del revestimiento interno del sistema circulatorio, o por varias capas (epitelio estratificado), como el de la capa externa (epidermis) de la piel. Diversas uniones entre células mantienen la integridad del tejido epitelial. Página 9 de 18
  10. 10. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES Las uniones entre las células epiteliales vecinas mantienen la integridad estructural del tejido. a) Los desmosomas (macula adherens) unen células contiguas. b) La unión estrecha (zonula ocludens) sella herméticamente las células y evita que intercambien sus contenidos. c) Esquema de los tres tipos de uniones célula-célula. Los desmosomas, las uniones estrechas e, interpuesta, la Dentro cada de zonula célula, adherens. un haz contráctil de filamentos de actina corre en forma adyacente a la zonula adherens, paralelo a la membrana plasmática a la cual está unida a través de un complejo de proteínas intracelulares. El tejido conectivo incluye distintos tejidos con propiedades funcionales diversas y con ciertas características comunes. Los tejidos conectivos reúnen, dan apoyo y protegen a los otros tres tipos de tejido. Las células de los tejidos conectivos están separadas unas de otras por grandes cantidades de material extracelular que conforman la matriz, que fija y soporta al tejido. La matriz extracelular está formada por polisacáridos y proteínas secretados localmente que forman una intrincada red. La sustancia fundamental, viscosa y amorfa, es el principal componente de la matriz. La matriz también contiene fibras. Los tejidos conectivos se agrupan según las características de su matriz extracelular. Todos presentan una población relativamente estable de células, principalmente fibroblastos y macrófagos. Los fibroblastos, más abundantes, sintetizan las fibras y los glúcidos complejos de la sustancia fundamental que conforman la matriz. Los macrófagos fagocitan células y partículas extrañas y participan también en la respuesta inflamatoria. Por otra parte, hay adipocitos, células especializadas en el almacenamiento de lípidos. También hay células "de paso" por el tejido conectivo; entre ellas, linfocitos, plasmocitos, neutrófilos, eosinófilos, basófilos y monocitos. Los principales tejidos conectivos, de acuerdo al volumen que ocupan en el cuerpo humano, son: el sanguíneo, el linfático y el óseo. En los tejidos conectivos sanguíneo y linfático, que incluye la sangre y la linfa, la matriz extracelular es un fluido acuoso -el plasma- que contiene numerosos iones y moléculas, además de Página 10 de 18
  11. 11. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES varios tipos de células especializadas, entre las que encuentran las de transporte y de defensa. Estas células pueden circular a través del cuerpo por la matriz fluida. En el tejido conectivo óseo, la matriz extracelular del hueso, por contraste, está impregnada con cristales duros de compuestos de calcio que le otorgan gran rigidez y dureza. Esto permite al tejido óseo proporcionar sostén al cuerpo. Sin embargo, al igual que otros tejidos conectivos, el hueso es materia viva y está formado por células, fibras y sustancia fundamental Un hueso largo: el fémur. a) Los extremos de los huesos largos, como este fémur, están formados por hueso esponjoso en el cual hay grandes espacios rodeados de hueso compacto. La caña, hueca, se compone de hueso compacto. A lo largo de la parte central de la caña, se extiende una cavidad que contiene la médula ósea. La médula de los huesos largos es amarilla por la grasa que almacena. El periostio es una vaina fibrosa que contiene los vasos sanguíneos que suministran oxígeno y nutrientes a los tejidos óseos. Los vasos sanguíneos surgen del hueso a través de aberturas conocidas como canalículos nutrientes. b) Los huesos son órganos vivos formados por tejido conjuntivo, tejido nervioso y tejido epitelial que reviste los vasos sanguíneos situados dentro de los conductos de Havers (que corren a lo largo del hueso). Cada hueso está rodeado por una cápsula fibrosa protectora que contiene los vasos sanguíneos grandes que aportan oxígeno y alimento al tejido óseo. c) Un detalle del tejido muestra que los conductos de Havers se hallan rodeados por células óseas vivas. Unos canalículos conectan las células entre sí, mediante expansiones citoplasmáticas, y con los vasos sanguíneos y los nervios que recorren los conductos de Havers. Página 11 de 18
  12. 12. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES Existen cuatro tipos de células que se asocian con el tejido óseo: 1) células que dan origen a los osteoblastos, 2) osteoblastos (células diferenciadas que secretan la matriz ósea), 3) osteocitos (células óseas maduras, rodeadas por la matriz ósea secretada previamente por el osteoclasto) que se ubican en lagunas y 3) osteoclastos (células multinucleadas fagocíticas derivadas de la médula ósea) que reabsorben el tejido óseo. El tejido muscular se caracteriza por células musculares, especializadas en la contracción, que es llevada a cabo por ensambles de dos proteínas, la actina y la miosina. En el músculo estriado, que incluye al músculo esquelético y al cardíaco, estos ensambles forman un patrón en bandas, visible bajo el microscopio. En el músculo liso no se observa un patrón de este tipo. Las células musculares presentan fibrillas muy finas de proteínas contráctiles que recorren toda la longitud de la célula. Estas fibrillas están ordenadas regularmente en el músculo esquelético y cardíaco, pero irregularmente en el músculo liso. a) Los músculos esqueléticos están formados por células muy largas, cada una con muchos núcleos. El tejido tiene un aspecto estriado. b) El músculo cardíaco está formado por células cortas, cada una de las cuales presenta, a lo sumo, dos núcleos y también tiene un aspecto estriado. Los discos intercalares unen las células musculares cardíacas entre sí, lo que proporciona mayor adhesión al tejido e intervienen en la rápida comunicación entre células. Esto permite su contracción simultánea y la producción del latido. c) El músculo liso está formado por largas células fusiformes. A diferencia del músculo esquelético, cada célula muscular lisa posee un solo núcleo. Página 12 de 18
  13. 13. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES El tejido nervioso está constituido por células nerviosas o neuronas que están especializadas en la recepción, procesamiento y transmisión de la información. Tres formas diferentes características de las neuronas de los vertebrados. a) Las neuronas motoras y las neuronas de proyección b) Las interneuronas se encuentran dentro de regiones localizadas del sistema nervioso central. c) En las neuronas sensoriales, que transmiten impulsos desde los receptores sensoriales situados en los extremos de las ramificaciones de las dendritas. Todas estas neuronas forman conexiones, conocidas como sinapsis, con otras neuronas. Las neuronas están formadas típicamente por un cuerpo celular, dendritas y un axón. Las señales, en forma de impulsos electroquímicos, pueden ser conducidas rápidamente a grandes distancias por el axón. Las neuronas están rodeadas y sostenidas por células de la neuroglia. Órganos y sistemas de órganos El cuerpo de los vertebrados comprende una variedad de células, organizadas en cuatro tipos de tejidos, que son grupos de células que comparten una función similar. En el siguiente nivel de organización, diferentes tipos de tejidos, unidos estructuralmente y coordinados en sus actividades, forman órganos. Los órganos que trabajan juntos en forma integrada, y desempeñan una función particular, constituyen el siguiente nivel de organización: el de los sistemas de órganos. Los sistemas de órganos, en conjunto, constituyen el animal completo, un organismo viviente que está en interacción con el ambiente externo. Este incluye, no sólo el ambiente físico, sino también a otros individuos de su misma especie, así como de otras especies. Bajo este tipo de jerarquía interactiva se halla uno de los principios más profundos de la biología. La estructura y los procesos reguladores de los organismos más complejos son de tal forma que las partes sirven al todo y el todo a las partes Página 13 de 18
  14. 14. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES Visión general de los principales sistemas del ser humano adulto y sus funciones. Página 14 de 18
  15. 15. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES Funciones del organismo Muchas estructuras del cuerpo del animal adquieren "sentido" cuando se interpretan como adaptaciones que les permitieron hacer frente a "problemas" particulares presentados por la relación entre el organismo y su ambiente. Sin embargo, antes de emplear esta metáfora de problemas y soluciones debemos aclarar qué entendemos realmente por "solución" de problemas biológicos. Un organismo confronta sus "problemas" con un conjunto de instrucciones genéticas. Si todo resulta bien, es decir, si esas instrucciones se traducen en estructuras, procesos y comportamientos que permiten al individuo vivir en ese ambiente particular, el organismo sobrevive y transmite la información a la generación siguiente. Además, si sus instrucciones permiten que el individuo que las lleva funcione con mayor eficacia que otros individuos de la misma población, su descendencia, probablemente, será más numerosa. Así, el proceso se repite, de generación en generación, y es de este modo que los "problemas" son "resueltos". Un problema principal para cualquier sistema vivo es el que plantea la segunda ley de la termodinámica: mantener el alto nivel de organización característico frente a la tendencia universal hacia el desorden. Los organismos necesitan fuentes de energía y materias primas que les permitan mantener y operar los mecanismos de obtención de energía. Como heterótrofos multicelulares los animales deben ingerir su alimento. A partir de ese alimento, a través de las reacciones de la respiración celular, que requieren oxígeno, se libera finalmente energía y materia prima para otras reacciones químicas. Un segundo problema al que se enfrentan los organismos vivos es el de mantener un ambiente interno relativamente constante. Este es un proceso complejo que implica, no sólo una vigilancia y regulación continua de muchos factores diferentes, sino también defensas preparadas contra una enorme diversidad de microorganismos. Virtualmente todos los sistemas de órganos participan en este proceso conocido como homeostasis. El tercer problema que enfrentan los animales tiene dos aspectos. En primer lugar, la homeostasis exige la coordinación de las actividades de las numerosas células que constituyen el organismo, de modo que los tejidos y los órganos respondan a las necesidades fisiológicas generales, que cambian con las fluctuaciones del ambiente. En segundo lugar, los animales, típicamente, son muy activos y se mueven de acá para allá cuando tratan de obtener una pareja y van en busca de alimentos, mientras intentan simultáneamente evitar el ser capturados por otros animales. Una vida de movimiento activo exige recibir y procesar información del ambiente externo, y traducirla en una coordinación de los músculos esqueléticos coordinada y apropiada. Hay dos sistemas principales de control en los animales: el sistema endocrino (las glándulas secretoras de hormonas y sus productos) y el sistema nervioso. Los sistemas de integración y control se regulan por medio de los llamados circuitos de retroalimentación. Página 15 de 18
  16. 16. BIOLOGIA CURSILLO DE INGRESO 2014 [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS-SISTEMAS DE LOS CRA-FILIAL CORRIENTES VERTEBRADOS] Representación esquemática de las vías de control por retroalimentación, que regulan virtualmente todos los procesos fisiológicos. El cuarto desafío que encara un organismo -que puede ser un problema o no- es multiplicarse. El imperativo biológico de reproducirse es enorme. Los animales dedican gran parte de su energía y sus recursos a enfrentar este desafío. La reproducción puede llevarse a cabo en una variedad de formas pero, en los mamíferos, es siempre sexual y siempre implica la formación de gametos, su unión para formar un cigoto y el desarrollo del cigoto hasta convertirse en un individuo adulto. ACTIVIDADES CURSILLO DE INGRESO. ÁREA BIOLOGÍA 2014 Parte 1. Biología Celular 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Definir célula. ¿Qué postula la TEORIA CELULAR? Las células se clasifican en …………………. cuando no poseen núcleo verdadero y ………………… las que si lo tienen, a su vez se clasifican en ……………….. y ……………….. Según el número de células, los organismos se clasifican en ……………….. y ……………… ¿Cuáles son los tres principales componentes de las células eucariotas? Indicar en un cuadro las funciones de las organelas celulares. Realizar un cuadro comparativo con célula vegetal y animal. Diferenciar nutrición autótrofa y heterótrofa. Marque con una X en la siguiente grilla las respuestas que considere correctas respecto al tema célula. Tenga en cuenta que solo una de las respuestas es correcta. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A B C D Página 16 de 18
  17. 17. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES 1. Los animales y las plantas son organismos de tipo: a) Pluricelular b) Unicelular c) Dependiente d) Procarionte 2. ¿Cuál de todas estas células es ejemplo de una célula procariota? a) Bacteria b) Célula vegetal c) Levadura d) Hepatocito 3. ¿Cómo se almacena la información genética en las células eucariotas? a) Dentro de una vesícula b) Está libre en el citoplasma c) En forma circular d) Dentro de una membrana nuclear 4. ¿Cuál es la frase correcta? a) Las bacterias son más pequeñas que las células animales b) Todas las células animales son iguales c) Los antibióticos actúan sobre las células procariotas y eucariotas d) Las bacterias son más grandes que las células animales 5. ¿Qué es un organismo unicelular? a) Es la unificación celular dentro de un organismo b) Es un organismo compuesto por células únicas c) Es un organismo compuesto por una sola célula d) Es un organismo compuesto por células uniformes 6. La membrana plasmática está formada principalmente por: a) Vitaminas b) Metales c) Hidrocarburos d) Lípidos 7. La doble capa lipídica de la membrana plasmática contiene unas moléculas que son esenciales para el trasporte de sustancias entre el medio interno y externo de la célula. Estas moléculas también son las encargadas de sensar y transmitir la información de lo que ocurre alrededor de la célula hacia el interior de la misma. ¿Qué moléculas son? a) Proteínas b) Hidrocarburos c) ADN d) Lípidos 8. En que compartimento celular se almacena la información genética de una célula eucariota? a) En las vesículas b) En el aparato de Golgy c) En el núcleo d) En el retículo endoplásmico 9. ¿Qué es el retículo endoplásmico rugoso? a) Es una organela tubular capaz de sintetizar proteínas intracelulares b) Es una estructura interna de la célula que almacena los cromosomas c) Es una estructura interna de la célula capaz de generar energía en forma de ATP d) Es una organela tubular capaz de sintetizar proteínas para ser exportadas a la membrana o al exterior 10. En las células existen unas estructuras pequeñas encargadas de la síntesis de proteínas. ¿Cuáles son? a) Las mitocondrias b) Las vesículas c) Los endosomas d) Los ribosomas Página 17 de 18
  18. 18. BIOLOGIA [CELULA-TEJIDOS-ORGANOS SISTEMAS DE LOS VERTEBRADOS] CURSILLO DE INGRESO 2014 CRA-FILIAL CORRIENTES 11. ¿Cuál es la molécula intermediaria entre la información genética del núcleo y la síntesis de proteínas citoplasmática? a) El ADN b) La polimerasa c) El ARN d) Los ribosomas 12. En el interior de las células eucariotas existe un sistema de túbulos que transportan las proteínas sintetizadas en el retículo endoplásmico hacia la membrana celular. ¿Cómo se denomina esta estructura? a) ARN b) Ribosomas c) Aparato de Golgy d) Endosomas 13. ¿Qué es el citosol? a) Es el conjunto de todas las organelas presentes en una célula b) Es un líquido viscoso que rodea cada una de las organelas, en el interior de las células c) Es un líquido ligero presente en el interior de las mitocondrias d) Es un gel rígido presente dentro del núcleo celular 14. ¿Cuál es la organela encargada de obtener la energía necesaria para cumplir las funciones celulares? a) El retículo endoplásmico b) La membrana citoplasmática c) Las mitocondrias d) El núcleo 15. ¿Cuál es la organela responsable de realizar fotosíntesis en las células vegetales? a) Cloroplastos b) Mitocondrias c) Núcleo d) Vacuolas Parte 2 El organismo humano 1. Cuáles son las funciones escenciales que permiten la continuidad de la vida en un animal multicelular? 2. Por qué causas el ser humano es considerado un animal vertebrado y mamífero. Cite al menos cuatro características. 3. Qué es el diafragma? Cuáles son las cavidades que separa? Cuáles son los órganos que quedan separados por él? 4. Los animales son organismos endotérmicos. Qué significa esta expresión? 5. Qué son los tejidos? 6. Cuáles son los 4 tipos de tejidos principales en todos los vertebrados? 7. Cuál es la clasificación del tejido epitelial? Cite ejemplos de cada uno 8. Mencione los tipos de uniones que se establecen entre células del tejido epitelial 9. Mencione las funciones del tejido conectivo y ejemplos. 10. Cuáles son las funciones de los fibroblastos y los macrófagos en el tejido conectivo? 11. Qué elementos le otorgan gran rigidez y dureza al tejido óseo? 12. Cuáles son los principales sistemas de control que poseen los animales? Bibliografía Curtis Biología. Curtis; Barnes; Schnek; Massarini. 7ª Edición 2007 Editorial Médica Panamericana. Página 18 de 18

×