Biologia santillana

67,833 views

Published on

Published in: Education
5 Comments
20 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
67,833
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
100
Actions
Shares
0
Downloads
1,545
Comments
5
Likes
20
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Biologia santillana

  1. 1. ÍNDICEUnidad 1 Sistema nervioso 81. Los seres vivos responden a los estímulos del medio 102. Función del sistema nervioso 11 y su relación con el sistema endocrino Unidad3. Organización del sistema nervioso en los animales 12 Regulación de las funciones corporales4. Organización general del sistema nervioso humano 14 2 y homeostasis 545. Sistema Nervioso Central (SNC) 15 1. El medio interno del organismo 566. Células nerviosas 18 2. Equilibrio de agua y sales 577. Arco reflejo 21 3. Sistema renal y homeostasis 598. Potencial de membrana 22 4. Regulación de la concentración y del volumen de orina 669. El impulso nervioso 25 5. Regulación neuroendocrina de la homeostasis 7010.Sinapsis 27 6. Homeostasis y estrés 7211. Vías aferentes y eferentes 31 Proyecto: Percepción del nivel de estrés en los estudiantes 7512. La imagen visual y las vías aferentes 34 de Educación Media13. La contracción muscular - las vías eferentes 38 Trabajo con las actitudes: 7614. Ventilación pulmonar 41 El estrés en la vida estudiantil y laboralProyecto: ¿Cómo logramos percibir el tamaño 43 Lectura científica: 80y el movimiento de los objetos que nos rodean? ¿Control homeostático de la masa corporal?Trabajo con las actitudes: Salud mental y déficit atencional 44 Resumen de la unidad 81en la edad escolar Comprueba lo que aprendiste 83Lectura científica: Efectos neurológicos de la acupuntura 48 Glosario 85Resumen de la unidad 49Comprueba lo que aprendiste 51Glosario 53 6 Ciencias Biológicas
  2. 2. Anexo 1: 138 Medidas de seguridad en el trabajo de laboratorio Anexo 2: 140 Disección de ojo Anexo 3: 143 Disección de riñón Anexo 4: 146 Drogas y sistema nervioso Bibliografía 158 Agradecimientos 160Unidad Variabilidad, evolución y adaptación 3 de los seres vivos 981. El origen de la diversidad de especies 882. Principales respuestas para el origen de la biodiversidad 893. El cambio de los seres vivos a través de las generaciones 904. ¿Qué es evolución? 945. Más evidencias a favor de la evolución 956. Una explicación para la evolución de las especies 987. Teoría de la evolución propuesta por Darwin 1008. Hacia una teoría integrada de la evolución 1039. Factores que intervienen en la evolución 10510. Tipos de selección natural 10611. Selección sexual 10712. Especie y especiación 10913. Diversidad e historia evolutiva 11214. Eras geológicas y eventos evolutivos 11315. Ambiente y adaptación de los seres vivos 11616. Adaptación e historia evolutiva 123Proyecto: Selección natural y evolución 127Trabajo con las actitudes: 128Medicina evolutiva, SIDA y evolución del VIHLectura científica: ¿Estamos aún evolucionando? 132Resumen de la unidad 133Comprueba lo que aprendiste 135Glosario 137 Ciencias Biológicas 7
  3. 3. UNIDAD 1 Sistema nervioso Los seres vivos responden de diferentes maneras a los múltiples estímulos del medio. Algunas de estas respuestas son más simples y otras más complejas, pero en general, son necesarias para que puedan sobrevivir. ¿Qué ventajas tiene para los seres vivos poder responder a los cambios del ambiente externo e interno? ¿Qué rol desempeña el sistema nervioso en la interacción de los animales con el medio? ¿Qué relación existe entre las res- puestas y la estructura del sistema nervioso de los diferentes animales? ¿Por qué el sistema nervioso es fundamental para que el ser humano viva en sociedad? 8 Ciencias Biológicas
  4. 4. En esta unidad… Conocerás y comprenderás: • La organización y función general del sistema nervioso. • Los tipos de células nerviosas y su función. • Procesos que permiten el funcionamiento del sistema nervioso. • Estímulos, elementos sensoriales y motores en actividades humanas cotidianas. • La función de las vías aferentes y eferentes del sistema nervioso. • Los mecanismos nerviosos que intervienen en la generación de las sensaciones. • Las funciones que tienen las diferentes estructuras del sistema nervioso central. Desarrollarás habilidades para: • Formular explicaciones de procesos a partir de fenómenos observados y del análisis de información. • Elaborar esquemas o diagramas con información En el transcurso de esta unidad te relevante. invitamos a responder estas y otras • Construir modelos de diferentes estructuras preguntas; a descubrir la importancia del y procesos.sistema nervioso en las respuestas de los • Plantear problemas y elaborar hipótesis aorganismos frente a estímulos ambientales partir de situaciones dadas.internos y externos; y a conocer cómo se • Analizar gráficos y esquemas. vinculan los diferentes componentes del • Hacer disecciones de órganos específicos para sistema nervioso, para generar procesos reconocer estructuras. que posibilitan al organismo la interacción con el medio. Desarrollarás actitudes para: • Apreciar la importancia de mantener el estado de salud mental. • Respetar e integrar a las personas no videntes. FOTOBANCO Antes de comenzar… ¿Cuál es tu nivel de conocimiento de los siguientes temas? Escribe 1, si no sabes nada; 2, si tienes una idea general; y 3, si sabes lo suficiente como para explicárselo a un compañero(a). • Funciones y partes principales del sistema nervioso. • Función de las neuronas. • Funciones de las vías aferentes y eferentes del sistema nervioso. • Cómo se producen las sensaciones, la imagen visual, la contracción muscular, la respiración, el aprendizaje y la memoria. Ciencias Biológicas 9
  5. 5. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso1. Los seres vivos responden Los estímulos no solo provienen del ambiente externo, hay muchos estímulos que se generana los estímulos del medio en el medio interno de los seres vivos; como cambios en la presión arterial, en la temperaturaLos factores abióticos del ambiente, como el corporal y en la composición química de la san-aire, la luz y la temperatura, pueden cambiar gre. En consecuencia, los ambientes externo een el transcurso del tiempo de forma rápida o interno generan diversos tipos de estímulos quelenta. Muchos de estos cambios representan son percibidos por los organismos, los cualesestímulos frente a los cuales los organismos reaccionan frente a ellos. Esta capacidad de res-generan respuestas. Por ejemplo, una disminu- ponder frente a estímulos (internos y externos)ción en la intensidad luminosa puede afectar la es fundamental en todos los seres vivos, puestasa fotosintética de un vegetal, el cual respon- contribuye con el desarrollo de sus procesosderá orientando sus hojas hacia donde exista vitales.mayor luminosidad. En los animales, esta función la cumple el sistema nervioso. En los vegetales, las hormonas son las que coordinan los procesos internos y las res- puestas al ambiente externo. Por ejemplo, cam- bios en la cantidad de agua en el suelo pueden afectar el desarrollo de un vegetal, el cual res- ponderá orientando sus raíces hacia donde exista mayor cantidad de agua disponible. Las hormonas, en general, requieren más tiempo que el sistema nervioso para producir sus efectos. El vegetal detecta el estímulo (luz solar) y responde dirigiendo el crecimiento de sus ramas hacia los sectores de mayor luminosidad.ACTIVIDAD 1 • Lee las siguientes situaciones e indica cuál es el estímulo y cuál es la respuesta. a. Una lombriz detecta luz y se esconde en un lugar oscuro. b. Una persona siente frío y comienza a tiritar. c. Un niño se clava con un alfiler y retira rápidamente la mano del objeto. d. Un organismo unicelular se mueve frente a cambios en la concentración salina del ambiente. 10 Ciencias Biológicas
  6. 6. Unidad 1 Sistema nervioso2. Función del sistema nervioso La función sensitiva se refiere a que “siente” o “detecta” ciertos estímulos provenientes tanto dely su relación con el sistema interior del organismo como del medio externo.endocrino Luego, “analiza” la información captada, pro- veniente de los estímulos, “almacena” algunosPara sobrevivir, los animales requieren mantener aspectos de ella y “toma” decisiones respecto dedentro de ciertos rangos las condiciones de su la acción a seguir; esta es la función integradora.medio interno, como la temperatura y la presión Finalmente “responde” a los estímulos iniciandode la sangre. También necesitan desarrollar contracciones musculares o secreciones glandu-comportamientos que les permitan obtener su lares, lo cual constituye la función motora.alimento, defenderse de posibles depredadoresy protegerse de las condiciones abióticas del En los animales más complejos, en cuanto a suambiente (precipitaciones, calor, etc.). Estas y fisiología y organización estructural, existenotras actividades importantes para su vida, hormonas que participan en la regulación dedependen en gran medida de la eficacia con que procesos internos, como el control de la con-los animales reaccionen a los estímulos internos y centración de azúcar en la sangre, el crecimientoexternos. Para que esta respuesta sea adecuada, corporal, el desarrollo de caracteres sexualesel sistema nervioso cumple tres funciones básicas: secundarios, etc. Estas hormonas correspondensensitiva, integradora y motora. a sustancias químicas producidas por glándulas endocrinas (que forman parte del sistema endocrino), que son transportadas por la sangre a diferentes órganos y tejidos del organismo. En estos animales, tanto el sistema nervioso como el sistema endocrino coordinan las respuestas del organismo frente a estímulos internos y externos. Los animales responden a diversos estímulos de su medio. En el ejemplo de esta imagen, ¿el estímulo es biótico o abiótico?ACTIVIDAD 2 • Analiza el siguiente esquema Estímulo Estímulo Estímulo y responde. a. ¿Qué semejanzas puedes Célula endocrina Receptor-Emisor establecer entre el control nervioso y el endocrino? Vía de Mensaje b. ¿Qué diferencias puedes transmisión Célula Hormona nervioso nerviosa establecer entre el control Sangre nervioso y el endocrino? Señal Receptor Neurotransmisor Receptor Efector Célula Célula blanco efectora Respuesta Respuesta Respuesta Ciencias Biológicas 11
  7. 7. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso3. Organización del sistema En los animales pertenecientes al grupo de los Moluscos, como los bivalvos (almejas, machas,nervioso en los animales etc.), gasterópodos (caracoles) y cefalópodos¿Qué tipo de animales son más sencillos de (pulpos y calamares), el sistema nervioso presen-acuerdo con la organización y estructura de su ta algunas variaciones dependiendo del gruposistema nervioso? A continuación se presenta la más específico al que pertenezcan. En general,organización del sistema nervioso de distintos está compuesto por pares de ganglios conectadosgrupos de animales, tanto invertebrados como por nervios, formando un anillo nervioso envertebrados. los gasterópodos y cefalópodos. Estos últimos poseen un cerebro de mayor desarrollo en com-La organización más simple del sistema nervioso paración con el resto de los invertebrados. Enla presenta un tipo de animales pertenecientes general, los moluscos poseen órganos sensorialesal grupo Cnidaria (como la hydra y las medusas) sencillos (fotorreceptores, quimiorreceptores yy corresponde a una red nerviosa donde las órganos táctiles), sin embargo, la mayoría deneuronas (células del sistema nervioso) están los cefalópodos poseen ojos muy desarrollados.dispersas por todo el organismo. No existe unórgano central que realice la función integradorao de control. Gracias a esta red nerviosa, lahydra mueve sus tentáculos para capturar sualimento. Cerebro Ganglio visual Ganglio Nervios hacia los músculos Red nerviosa En las lombrices de tierra y sanguijuelas (grupo Anélidos), el sistema nervioso se compone deLos gusanos planos pertenecientes al grupo de los ganglios ubicados en la región anterior, los cualesPlatelmintos, como las planarias, presentan una forman un “cerebro”. A partir de ellos se pro-región cefálica (cabeza) que posee concentra- longan hacia la región posterior dos cordonesciones de células nerviosas llamadas ganglios nerviosos longitudinales muy cercanos. En cadacerebrales. Estos ganglios están unidos y cum- segmento del cuerpo de estos invertebrados seplen una función de control e integración. Desde encuentra un par de ganglios estrechamentelos ganglios se prolongan longitudinalmente dos asociados, desde los cuales se prolongan nervioscordones nerviosos hasta el extremo posterior laterales. En la superficie del cuerpo de estosdel cuerpo. Un cordón nervioso corresponde a animales existen células que tienen una funciónuna estructura alargada y compacta formada sensitiva para estímulos táctiles y lumínicos.por neuronas. Cerebro Nervios laterales Cordones nerviosos Ganglio Cordones nerviosos Glanglios cerebrales longitudinales 12 Ciencias Biológicas
  8. 8. Unidad 1 Sistema nerviosoEn los Artrópodos en general, como los arácnidos,crustáceos e insectos, existen ganglios en la Nervios radialesregión cefálica ubicados sobre el esófago. Estosganglios constituyen un cerebro que poseeregiones funcionales específicas. A partir de Anillo neuralganglios ubicados bajo el esófago se prolongalongitudinalmente hacia el extremo posterior,un cordón nervioso doble y ventral. En algunosgrupos están íntimamente aproximados for-mando un solo cordón longitudinal. El cuerpode estos animales es segmentado y existe un En los animales cordados existe un cordón ner-par de ganglios en ciertos segmentos, aunque vioso dorsal, cuyo extremo anterior se ensanchaen ocasiones están tan estrechamente unidos y forma una vesícula cerebral en los cordadosque parece un solo ganglio por segmento. no vertebrados (como el piure), pero en todosDesde el cerebro se prolongan nervios a dife- los vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves yrentes órganos sensitivos, como ojos y antenas mamíferos) se engruesa y forma el encéfaloy desde los ganglios presentes en los segmentos, constituido por el cerebro, cerebelo, troncosurgen nervios laterales conectados con diversos encefálico y otros órganos nerviosos.órganos y estructuras motoras como los músculosde las patas. Cerebro Ganglios Cerebelo Cerebro Tronco encefálico Cordón nerviosoEn los animales del grupo de los Equinodermos,como las estrellas de mar y los erizos, el sistemanervioso, en general, presenta un anillo nervioso(neural) central conectado con un nervio radialprincipal en cada brazo. Estos animales poseenpocos órganos de los sentidos especializados,entre los que se encuentran órganos táctiles,quimiorreceptores y fotorreceptores.ACTIVIDAD 3 • Responde las siguientes preguntas. a. Desde el punto de vista de su organización y de sus estructuras, ¿qué animales poseen un sistema nervioso con menos cantidad y complejidad de órganos? b. ¿Crees que existe relación entre la cantidad, complejidad de órganos del sistema nervioso y el modo de vida de los animales? Fundamenta. Ciencias Biológicas 13
  9. 9. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso4. Organización generaldel sistema nervioso humano Sistema nervioso tiene dos componentes que funcionan de manera interconectada Sistema nervioso central (SNC) Sistema nervioso periférico (SNP) compuesto por formado por Encéfalo Médula espinal Nervios y ganglios se subdivide en que se encuentran presenta las siguientes fuera del SNC partes Tronco Sistema nervioso Sistema nervioso Cerebelo Diencéfalo Cerebro encefálico somático (SNS) autónomo (SNA)El SNS está formado por neuronas que llevan El componente motor del SNA, es decir, aquellasinformación desde las unidades sensitivas, neuronas involucradas en la contracción de lacomo los órganos de los sentidos, hasta el SNC, y musculatura lisa y cardíaca y de la secreciónpor neuronas que conducen información desde glandular, tiene dos divisiones: la división sim-el SNC hasta el sistema muscular esquelético. pática y la división parasimpática. Tienen accionesComo el accionar de los músculos esqueléticos opuestas: la primera participa en reacciones delpuede ser controlado conscientemente, se con- organismo frente a situaciones de tensión, y lasidera al SNS como voluntario. segunda, restablece el equilibrio propio del organismo en reposo. Por ejemplo, las neuronasEl SNA está formado por neuronas que llevan simpáticas aceleran los latidos del corazón,información desde los componentes sensitivos mientras que las parasimpáticas los desaceleran.(receptores), ubicados fundamentalmente enlas vísceras, hasta el SNC, y por neuronas queconducen información desde el SNC hasta losmúsculos lisos, como los del sistema digestivo, ACTIVIDAD 4el músculo cardíaco y las glándulas. Como la con- • Averigua algunas acciones de la divisióntracción de estos músculos y glándulas no es cons- simpática y parasimpática del SNA.ciente, se considera al SNA como involuntario. 14 Ciencias Biológicas
  10. 10. Unidad 1 Sistema nervioso5. Sistema Nervioso Central(SNC)¿Cuáles son las funciones del sistema nervioso Cerebrocentral? Las funciones que cumple este sistemaestán relacionadas con el análisis de la informa-ción sensitiva, almacenando aspectos de ella y Cerebeloordenando ciertas acciones a seguir. Para llevara cabo estas funciones generales, las diferentes Tronco encefálicoestructuras del SNC cumplen otras más particu-lares, las cuales serán descritas posteriormente.A continuación se presentan las principalesestructuras del SNC. Hipotálamo Cerebro Tálamo Médula espinal Nervio CerebeloMesencéfalo Protuberancia Médula Bulbo raquídeoACTIVIDAD 5 • Averigua qué es un reflejo y cuáles son las estructuras nerviosas que posibilitan que se lleve a cabo. Señala ejemplos de reflejos. • Averigua qué es un receptor, un efector y un impulso nervioso. Ciencias Biológicas 15
  11. 11. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso5.1 Estructuras del sistema nervioso • Diencéfalo. Contiene el tálamo y el hipotála-central y sus funciones mo, es un centro coordinador principal del cerebro.A continuación se señalan las principales estruc-turas del SNC y sus funciones más importantes. • Tálamo. A esta estructura llega información sensorial, que permite apreciar sensaciones• Médula espinal. Contiene circuitos neuronales como el dolor, la temperatura y la presión. Al (formados por neuronas) que intervienen en tálamo llega la información antes de pasar a algunas de las respuestas más rápidas y auto- la corteza cerebral. máticas del organismo ante determinados estímulos. Por lo tanto, es el centro en el que • Hipotálamo. Es uno de los órganos reguladores se procesan los reflejos medulares. Además, a más importantes de la homeostasis. Con- través de ella se conducen los impulsos ner- tribuye a la regulación de la contracción del viosos sensitivos que se dirigen hasta el encé- músculo liso (como el del tubo digestivo) y falo y los impulsos nerviosos motores que se cardíaco; y de la secreción de muchas glándu- propagan desde el encéfalo hasta los efectores. las. Regula la temperatura corporal. En él se encuentra el centro del apetito, responsable• Tronco encefálico. Región del encéfalo com- de la sensación de hambre y el centro de la puesta por el bulbo raquídeo, la protuberancia sed. Contribuye a mantener los estados de y el mesencéfalo. vigilia y los patrones de sueño. • Cerebelo. Controla las contracciones musculares• Bulbo raquídeo. En él se encuentran el centro esqueléticas que son necesarias para la coordi- cardiovascular –que controla la frecuencia y nación, la postura, el equilibrio y la ejecución la fuerza del latido cardíaco, además del diá- de movimientos precisos. metro de los vasos sanguíneos– y el centro respiratorio. • Cerebro. Posee áreas que interpretan los im- pulsos sensitivos. Las áreas motoras controlan• Protuberancia. En ella se encuentran las áreas los movimientos musculares voluntarios y las neumotáxica y apnéusica. La primera limita la áreas de asociación intervienen en procesos más duración de la inspiración y facilita la espira- complejos como la memoria, las emociones, el ción, y la segunda prolonga la inspiración, razonamiento y las capacidades intelectuales. inhibiendo la espiración.• Mesencéfalo. Posee centros reflejos para los Biologí@net @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ movimientos de los ojos, cabeza y cuello, en @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ En la dirección www.medtropolis.com/VBody.asp @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ respuesta a estímulos visuales, y para los @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ encontrarás un atlas anatómico virtual que te permitirá @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ahondar en la anatomía y las características del cerebro. movimientos de la cabeza, en respuesta a @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ estímulos auditivos. @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ Recuerda que las direcciones de Internet o su contenido @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ pueden cambiar, por lo que te recomendamos realizar @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ tu propia búsqueda en la Web. @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ACTIVIDAD 6 • Construye un modelo que incluya las diferentes estructuras del sistema nervioso mencionadas en estas páginas. Puedes utilizar materiales de desecho. Monta una exposición con tu curso. 16 Ciencias Biológicas
  12. 12. Unidad 1 Sistema nervioso5.2 Las funciones del cerebro El lenguaje es otro proceso en el cual está invo- lucrado el cerebro. En el proceso de traducirEl cerebro es el órgano con mayor masa del palabras (habladas o escritas) en pensamientos,encéfalo. Sus funciones son múltiples y muy existen, en nuestro cerebro, áreas sensoriales ycomplejas. En determinadas áreas del cerebro áreas de asociación relacionadas con el lenguaje.se llevan a cabo procesos muy importantes, por Para traducir los pensamientos al habla seejemplo, las áreas sensitivas primarias reciben requiere, además, la intervención de un áreala información proveniente de los receptores motora.sensoriales y conducen impulsos a las áreas deasociación donde se interpreta esta información. Leyendo EscuchandoLas áreas de asociación también se conectan conáreas motoras, que controlan la contracciónmuscular voluntaria, sobre todo en aquellos mús-culos que realizan movimientos complejos ydelicados.La memoria y el aprendizaje son dos procesos Hablando Pensandoque se desarrollan gracias al cerebro. El apren-dizaje es el proceso mediante el cual se adquierenconocimientos sobre diferentes aspectos. Lamemoria es la retención de dicho conocimientoy su “recuperación” para utilizarlo en algúncontexto determinado. Muchas especies de ani-males tienen ambas capacidades, sin embargo, Áreas cerebrales que se activan durante diferentes aspectosestas alcanzan su máximo desarrollo en la espe- del lenguaje.cie humana.ACTIVIDAD 7 • Observa las siguientes imágenes, busca información en distintas fuentes y describe las regiones y/o estructuras señaladas. Haz una descripción de la anatomía del cerebro y comparte tu respuesta en una puesta en común. B A Lóbulo frontal Lóbulo Lóbulo parietal frontal Hemisferio izquierdo Hemisferio Circunvolución derecho Fisura longitudinal Lóbulo occipital Lóbulo occipital Lóbulo temporal Cerebelo Sustancia gris (corteza cerebral) Sustancia blanca Vistas lateral (A) y superior (B) del cerebro. Ciencias Biológicas 17
  13. 13. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso6. Células nerviosasA pesar de la complejidad del sistema nervioso,solo está formado por dos tipos de células: lasneuronas y las células gliales o neuroglias.Las neuronas del sistema nervioso central sonde variadas formas y tamaños; no obstante, lamayor parte de ellas presentan las siguientesregiones o partes: cuerpo celular o soma, den-dritas, axón y terminales sinápticos. Neuronas del cerebro.• Cuerpo celular o soma. Contiene citoplasma con un núcleo y organelos como lisosomas, Cuerpo celular o soma mitocondrias y aparato de Golgi, además de Dendritas los cuerpos de Nissl, que son una disposición ordenada del retículo endoplasmático rugoso. También se encuentran las neurofibrillas o filamentos que forman el citoesqueleto.• Dendritas. Cortas prolongaciones que se extien- Núcleo den a partir del soma y que se ramifican.• Axón. Es una larga prolongación cilíndrica que se proyecta desde el soma y que contiene Cuerpos de Nissl un citoplasma (axoplasma) con mitocondrias y neurofibrillas, pero que carecen de retículo Nodos de Ranvier endoplasmático rugoso. La membrana que lo rodea se conoce como axolema. Axón• Terminales presinápticos o botones sinápticos. Ampliación de un Vaina de mielina El axón se divide en ramas terminales, cada botón presinático una de las cuales finaliza en varias estructuras llamadas botones sinápticos o terminales Ramas presinápticos. colateralesLos axones de las neuronas que se encuentran Arborización Botonesfuera del sistema nervioso central están recu- terminal presinápticosbiertos por una vaina de mielina que está for- Biodatosmada por capas de lípidos y proteínas producidas Durante muchos años se pensó que la teoría celular no sepor las células de Schwann. La vaina de mielina aplicaba al cerebro. Camillo Golgi desarrolló una técnicaenvuelve al axón excepto en los nodos de Ranvier, que permite teñir toda la neurona. Esta técnica fue usadaque son espacios situados entre las vainas de por Santiago Ramón y Cajal para examinar la estructuramielina. Los axones de las neuronas del sistema nerviosa de diversos organismos. Sus observaciones mos-nervioso central también tienen mielina, pero traron que las neuronas son las unidades básicas de seña-es producida por células llamadas oligodendro- lización en el cerebro.citos (células gliales). 18 Ciencias Biológicas
  14. 14. Unidad 1 Sistema nervioso6.1 Función de las neuronas 6.2 Clasificación de las neuronasLas neuronas tienen la capacidad de comuni- Por su función:carse con precisión, rapidez y a larga distancia Las neuronas pueden clasificarse en neuronascon otras células, ya sean nerviosas, musculares sensitivas o aferentes que conducen el impulsoo glandulares. A través de las neuronas se nervioso hasta el centro integrador (médulatransmiten señales eléctricas denominadas espinal o tronco encefálico). Neuronas de asocia-impulsos nerviosos. Esta transmisión es mucho ción que se encuentran en los centros integra-más rápida que los procesos de difusión que dores y conecta las neuronas sensitiva y motora.habitualmente ocurren en las células. El impulso Neuronas motoras o eferentes que conducen elnervioso, en las neuronas de un organismo vivo, impulso nervioso hasta un efector (músculo oviaja desde las dendritas (lugar donde se recibe glándula).el estímulo), hacia el terminal presináptico. Por su estructura:Las neuronas conforman e interconectan los Las neuronas unipolares presentan solo unatres componentes del sistema nervioso: sensitivo, prolongación celular (axón), por lo general conintegrador y motor. De esta manera, un estímulo muchas ramificaciones. Son el tipo de neuronasque es captado en alguna región sensorial más sencillo y predominan en el sistema nerviosoentrega cierta información que es conducida a de los invertebrados. Las neuronas bipolarestravés de las neuronas y es analizada por el poseen dos prolongaciones separadas, quecomponente integrador, el cual puede elaborar emergen de los polos opuestos de la neurona.una respuesta, cuya señal es conducida a través Las neuronas multipolares tienen un solo axón yde las neuronas. Dicha respuesta es ejecutada una o más dendritas, que emergen de diferentesmediante una acción motora (contracción mus- partes del soma. Este tipo de neuronas predo-cular o secreción glandular). mina en el sistema nervioso de los vertebrados.Las neuronas que intervienenen esta situación se comunicana larga distancia, conectandola región sensorial, el centrointegrador y los órganos motores. Neurona unipolar Neurona bipolar Neurona multipolarACTIVIDAD 8 • Realiza un esquema que represente los tres tipos funcionales de neuronas. Señala en tu esquema el tipo de neurona involucrada y con flechas indica el sentido del impulso nervioso conducido por las neuronas. Ciencias Biológicas 19
  15. 15. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso6.3 Células gliales Biologí@net @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ En la dirección @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@Las células gliales o neuroglias pueden dividirse @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ http://escuela.med.puc.cl/paginas/Cursos/segundo/dentro del sistema nervioso maduro, a diferencia @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ histologia/HistologiaWeb/IndiceNervioso.html @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@de las neuronas, de manera que cuando ocurre @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ encontrarás microfotografías e información sobre @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ las distintas formas celulares presentes en el sistemauna lesión traumática, por ejemplo, las células @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@gliales se multiplican para llenar los espacios @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ nervioso del ser humano. @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ Recuerda que las direcciones de Internet o su contenidoque ocupaban las neuronas. @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ pueden cambiar, por lo que te recomendamos realizar @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ tu propia búsqueda en la Web.Existen diferentes tipos de células gliales: los @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@astrocitos, que se entrelazan alrededor de las @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@neuronas para formar una red de sostén, entreotras funciones; las microglias, que protegen alsistema nervioso central de enfermedadesinfecciosas debido a su capacidad fagocitaria; ylos oligodendrocitos que, junto con las célulasde Schwann, producen la vaina de mielina. Oligodendrocito Microglia Neurona Astrocito CapilarREFLEXIONAEl mal de Alzheimer es una enfermedad degenerativa que afecta actualmente a cerca de 12 millones de personas en el mundo y se carac-teriza por provocar demencia temprana en las personas que la padecen. Esta enfermedad está relacionada con una serie de alteracionesmicroscópicas, en las que se interrumpe la comunicación entre neuronas debido a la pérdida de células nerviosas o a la formación deplacas en los botones sinápticos, lo que lleva a la perdida progresiva de las capacidades mentales de una persona, llegando incluso auna desconexión total con el mundo. En los últimos años se ha investigado mucho en nuevas formas de combatir la enfermedad, aun-que aún no se logra una solución definitiva. ¿Qué consideraciones crees que debería tener la sociedad con las personas que padecenesta enfermedad? Si tuvieras la posibilidad de tener contacto con una persona que tiene el mal de Alzheimer, ¿cuál crees que podría sertu aporte para mejorar su calidad de vida? 20 Ciencias Biológicas
  16. 16. Unidad 1 Sistema nervioso7. Arco reflejo Los componentes del arco reflejo son: 1. Receptor: corresponde a las dendritas de unaLos reflejos son respuestas automáticas, rápidas neurona sensitiva o una estructura asociada,y predecibles frente a cambios en el ambiente y que detecta un estímulo específico desenca-que ayudan a mantener las condiciones del denando uno o más impulsos nerviosos.medio interno de nuestro organismo dentro de 2. Neurona sensitiva o aferente.rangos normales. 3. Neurona de asociación.La ruta seguida por los impulsos nerviosos, 4. Centro integrador: región del sistema nerviosodesde su origen en una neurona hasta su llegada que analiza la información que trae la neu-a otra parte del cuerpo, constituye un circuito rona sensitiva, para elaborar una respuesta.neuronal específico. El circuito más simple se 5. Neurona motora o eferente.denomina arco reflejo y constituye la unidad 6. Efector: estructura que responde al impulsobásica de la actividad nerviosa integrada, debi- nervioso (un músculo esquelético, liso, cardíacodo a que en él se pueden encontrar todos los o una glándula).elementos básicos de la función del sistemanervioso. 1 4 3 2 5 6ACTIVIDAD 9 • Analiza el siguiente esquema Extensor Neurona aferente inervando Neurona motora y responde. el músculo extensor extensora + + a. ¿Qué función cumple la + interneurona inhibitoria? Interneurona b. ¿Qué ocurriría, hipotéticamente, inhibitoria si la neurona motora extensora Flexor conectara con la neurona motora flexora? – + + Neurona aferente inervando Neurona motora el músculo flexor flexora Ciencias Biológicas 21
  17. 17. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso8. Potencial de membrana El potencial eléctrico de la membrana plasmática se registra con microelectrodos, que son dispo-Luigi Galvani, hace 200 años, en un experimento sitivos conectados a un instrumento llamadocon una rana, observó que el paso de corriente osciloscopio, que mide la actividad eléctrica eneléctrica por la pata del animal hacía que el las neuronas mediante la emisión de electrones.músculo se contrajera. Desde entonces los cien- Este instrumento muestra una gráfica que per-tíficos saben que en los animales hay “electrici- mite interpretar los fenómenos electroquímicosdad” y que la conducción nerviosa está asociada involucrados en los potenciales de membrana.a fenómenos eléctricos. Instrumento paraLa diferencia en la cantidad de carga – + medir voltajeeléctrica entre una región de carga 0positiva y una región de carga negativase llama potencial eléctrico. Las mem-branas plasmáticas, en general, poseendiferencias de carga eléctrica entre elinterior y el exterior de la membrana; elmedio extracelular posee carga positivay el medio intracelular, carga negativa.Este potencial se denomina potencial Este esquema representa el potencial de la membrana de una neuronade membrana. en reposo, en este caso, positivo por fuera y negativo por dentro.ACTIVIDAD 10 • Responde las siguientes preguntas. a. ¿Qué sucederá con las cargas eléctricas si se aplica un estímulo en una neurona en reposo? b. Completa el esquema según la respuesta que diste a la pregunta anterior.IR A LA WEBVisita la página www.santillana.cl/bio3 y busca la animación 1 de la unidad 1. Obsérvala con atención y realiza las actividades queahí se proponen. 22 Ciencias Biológicas
  18. 18. Unidad 1 Sistema nervioso8.1 Potencial de reposo Durante el potencial de reposo de la membrana, existe mayor concentración de iones K+ y proteí-La distribución diferencial de las cargas a los nas cargadas negativamente en el lado internolados de la membrana determina que la neurona de la membrana y mayor concentración deesté polarizada eléctricamente, estado que se iones Na+ y Ca+2 en el lado externo. La membranaconoce como potencial de reposo. Es decir, es permeable al potasio (K+) porque poseecuando el medio extracelular posee carga posi- canales de potasio siempre abiertos, por lo tanto,tiva, en comparación con el medio intracelular, estos iones tienden a salir. En el interior se acumu-que posee carga negativa, el potencial de lan proteínas cargadas negativamente. El sodiomembrana está en reposo. (Na+) tiende a entrar, sin embargo los canales abiertos durante el potencial de reposo son¿Cómo se explica que cuando la neurona está muy pocos. El potencial de reposo se mantieneen reposo presenta una diferencia de carga ya que existe una proteína de membrana llama-eléctrica entre el interior y el exterior de la da bomba de sodio/potasio que transportacélula? A continuación se presenta un esquema (“devuelve”) iones Na+ hacia el exterior y K+de potencial de reposo. hacia el interior celular. Na+ Ca+2 Medio extracelular K+ Canal de Na+ cerrado Canal de K+ Bomba Canal de Na+ Canal de K+ de Na+–K+ ATP ADPi Medio intracelular Proteínas cargadas negativamenteACTIVIDAD 11• Responde las siguientes preguntas.a. De acuerdo a lo que aprendiste en años anteriores: ¿a qué tipo de transporte corresponde la bomba sodio potasio?, ¿qué caracteriza a este transporte?b. ¿Qué pasaría si la bomba de sodio potasio fuera inhibida?c. Explica por qué el medio extracelular de la neurona posee carga positiva, en comparación con el medio intracelular, que posee carga negativa. Ciencias Biológicas 23
  19. 19. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso8.2 Potencial de acción de la membrana queda con carga positiva y el exterior con carga negativa, producto de unAl estimular el axón de una neurona, se observa cambio en las concentraciones de iones entre elun cambio en la polaridad de la membrana, medio extra e intracelular.que se denomina potencial de acción. El interiorACTIVIDAD 12 • Analiza la siguiente ilustración y responde. K+ + Medio + + + Na + + + + + extracelular + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Medio + – + + – + intracelular + + + + + + + + + + – + Canal Canal Canal Canal Bomba de de Na+ de K+ de Na+ de K+ Na+ - K+ Aniones no difusibles a. ¿Qué iones intervienen en el cambio de polaridad de la membrana? b. ¿Qué ocurre con los canales de sodio al estimular la neurona? c. ¿Con qué carga quedan el interior y el exterior de la neurona? d. ¿Cómo se restablece el estado de reposo? • Observa el gráfico y escribe en tu cuaderno la información que te entrega. Compártela con tu curso en una puesta en común. mV (milivolt) +30 Potencial de acción 0 Estímulo Potencial de reposo -70 Entrada de Na+ Salida de K+ ms (milisegundos) 24 Ciencias Biológicas
  20. 20. Unidad 1 Sistema nervioso9. El impulso nervioso denomina potencial de receptor. Si el estímulo es “débil” no se genera el impulso nervioso aun-El potencial de acción que viaja a lo largo de la que haya potencial de receptor. Para que semembrana plasmática de la neurona constituye produzca un potencial de acción que se propa-el impulso nervioso. ¿Qué cambios ocurren cuan- gue, se necesita una intensidad umbral en eldo se produce un impulso nervioso que viaja estímulo. Si la intensidad de un estímulo alcan-por la neurona? za o sobrepasa el umbral de excitación de una neurona, se desencadena un impulso nerviosoEl potencial de reposo puede ser modificado de la misma magnitud, es decir, no es directa-debido a los estímulos captados por los receptores mente proporcional a la intensidad del estímulo.sensitivos, lo que produce una despolarización, Esto se conoce como ley del todo o nada.que consiste en el aumento de la permeabilidad Luego se restablece la polaridad habitual de lapara el Na+, el cual ingresa a la célula, cambiando membrana o repolarización, por inactivaciónla polaridad de la membrana: interior positivo de los canales de sodio que se abrieron y la sali-y exterior negativo. Este cambio de potencial se da de iones potasio (K+) al medio extracelular.produce en el sitio receptivo de la neurona y se Estímulo Zona de despolarización + + Na Na + + Na Na Zona de repolarización + + Na Na Averigua sobre la autopropagación del potencial de acción y compáralo + + Na Na con lo que ocurre con una mecha de dinamita.IR A LA WEBVisita la página www.santillana.cl/bio3 y busca la animación 2 de la unidad 1. Obsérvala con atención y realiza las actividades queahí se proponen. Biodatos El potencial de reposo corresponde a una diferencia de potencial o voltaje y, como tal, su unidad de medida es el volt. En las neuronas oscila entre los –40 y –90 mV (milivolt), siendo el valor más típico –70 mV. Cuando la membrana se despolariza, el potencial de mem- brana cambia de –70 mV hasta 0 y luego a +30mV. Ciencias Biológicas 25
  21. 21. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso9.1 Intensidad, velocidad y de la presencia o ausencia de vainas de mielinaconducción del impulso nervioso (con nodos de Ranvier). La temperatura juega también un rol importante, ya que las células¿Se siente lo mismo al pincharse con un alfiler nerviosas conducen los impulsos a velocidadesque al rozarse con una pluma? Seguro que tu menores cuando están a temperaturas másrespuesta es negativa y esto se debe a que el bajas.impulso nervioso una vez que se inicia siemprealcanza la misma magnitud, es decir, no es más ¿La conducción del impulso nervioso es siempreintenso en la medida en que el estímulo lo sea. igual? No, existen dos tipos de propagación deSin embargo, la frecuencia con que los impul- los potenciales de acción: la conducción conti-sos se generan, produce respuestas diferentes. nua y la conducción saltatoria. En el primerDe esta manera, una presión en la piel ocasiona tipo se produce una despolarización progresivaimpulsos nerviosos que se propagan a través de cada zona adyacente de la membrana deldel axón con una alta frecuencia; un roce axón, es decir, una onda de despolarización.suave, en la misma área, genera impulsos ner- Esto ocurre en las neuronas que no tienen vainasviosos ampliamente espaciados en el tiempo, es de mielina. En la conducción saltatoria, eldecir, con menor frecuencia. potencial de acción “salta” de un nodo de Ranvier a otro, por lo cual el proceso es más¿De qué depende la velocidad del impulso ner- rápido. Esto se debe a que la vaina de mielinavioso? La velocidad en la propagación de los actúa como un aislante, haciendo que el impulsopotenciales de acción no depende de la fuerza nervioso “salte” de un nodo a otro y avancedel estímulo, sino que del diámetro del axón y más rápido. Conducción continua Conducción saltatoria + Tiempo + Na Na Nodos de Ranvier 1 milisegundo (ms) + + Na Na + + Na Na 5 milisegundos (ms) + + Na Na + + Na Na 10 milisegundos (ms) + + Na NaACTIVIDAD 13• Reunidos en grupos, elijan uno de los siguientes procesos y diseñen un modelo que lo explique: mecanismo de la bomba sodio-potasio, despolarización, repolarización, conducción continua o conducción saltatoria. 26 Ciencias Biológicas
  22. 22. Unidad 1 Sistema nervioso10. Sinapsis 10.1 Sinapsis eléctricaLas neuronas se comunican a través de una En la sinapsis eléctrica el impulso nerviososeñal eléctrica que fluye desde los receptores fluye directamente desde la neurona presináp-neuronales, habitualmente las dendritas y el tica hasta la postsináptica, a través de canalessoma, hasta el terminal presináptico, el cual proteicos de unión íntima o conexones. La des-establece un punto de comunicación con la neu- polarización de la neurona presináptica provocarona siguiente. El impulso nervioso se propaga la apertura de los canales iónicos de la mem-de una neurona a otra, a través de sitios especí- brana de la neurona postsináptica, generandoficos de comunicación conocidos como sinapsis. un potencial de acción. La transmisión rápidaLa neurona que conduce el impulso nervioso se del impulso nervioso permite respuestas inme-denomina neurona presináptica y la que se diatas, prácticamente instantáneas, como porencuentra a continuación de la sinapsis se ejemplo, el movimiento de la cola del cangrejollama neurona postsináptica. de mar para escapar de situaciones peligrosas. Las sinapsis eléctricas son bidireccionales, yaDe acuerdo al mecanismo de propagación del que pueden transmitir una despolarizaciónimpulso nervioso, existen dos tipos de sinapsis; tanto desde la neurona presináptica a la postsi-la sinapsis eléctrica y la sinapsis química. náptica, como en sentido contrario.ACTIVIDAD 14• Analiza los gráficos y responde las siguientes preguntas: mV (milivolt) mV (milivolt) A Célula presináptica C +30 Célula presináptica +30 0 0 –55 Umbral –70 –70 +30 Célula postsináptica B Célula postsináptica D 0 –55 Umbral –70 –70 ms ms (milisegundos) (milisegundos)Los gráficos A y B muestran los potenciales presinápticos y postsinápticos en la transmisión sináptica química. Los gráficos C y D,representan la transmisión en la sinapsis eléctrica.a. ¿Cuál de los gráficos representa la respuesta más rápida en la neurona postsináptica?b. ¿Cómo explicarías el potencial sub-umbral representado en el gráfico B?c. ¿Cuál de los gráficos representa una despolarización de la membrana postsináptica? ¿Por qué?BiodatosLa sinapsis química más rápida es más lenta que cualquier transmisión sináptica eléctrica, sin embargo, de acuerdo con las investiga-ciones, la mayor parte de la transmisión sináptica en los mamíferos es de carácter químico. ¿Por qué ocurre esto? Porque la transmisiónquímica es más “modificable” y “regulable” que la eléctrica, lo cual constituye un mecanismo fundamental para procesos tan complejoscomo, por ejemplo, el aprendizaje. Ciencias Biológicas 27
  23. 23. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso10.2 Sinapsis química 10.3 Potenciales postsinápticosA diferencia de la sinapsis eléctrica, en la sinapsis Al unirse un neurotransmisor a un receptorquímica no existe una unión íntima entre las postsináptico, ¿se genera un nuevo potencialneuronas: más bien hay un espacio que separa de acción en la neurona postsináptica? Habitual-la neurona presináptica de la neurona postsi- mente la unión neurotransmisor-receptor pro-náptica. A continuación se describen los princi- duce potenciales bajo el umbral necesario en lapales acontecimientos involucrados en la sinapsis membrana postsináptica, denominados poten-química. ciales excitadores o inhibidores.1. El impulso nervioso de la neurona alcanza el terminal presináptico (o botón sináptico) y la onda de des- ACTIVIDAD 15 polarización provoca una apertura • Lee la información de esta página respecto de los aconteci- de canales de Ca+2. mientos implicados en la sinapsis química y escribe sobre los2. Los iones Ca+2 pasan al interior de esquemas los números que correspondan con cada etapa. la zona terminal, desencadenando una exocitosis de las vesículas Onda de sinápticas que contienen sustan- despolarización cias químicas denominadas neuro- Neurotransmisor transmisores. Ca+23. Los neurotransmisores son libera- dos al espacio sináptico. Vesículas sinápticas4. En la membrana postsináptica exis- ten moléculas proteicas que actúan Botón como receptores específicos para presináptico determinados neurotransmisores. Membrana La unión neurotransmisor-recep- postsináptica tor produce la apertura de canales iónicos en la membrana postsináp- tica, lo cual genera potenciales postsinápticos que pueden tener Receptor Complejo un efecto excitador o inhibidor. neurotransmisor de membrana5. Si la unión neurotransmisor-recep- receptor tor desencadena la apertura de ciertos canales iónicos, principal- mente de aquellos que determinan la entrada de Na+ y la salida de K+, se produce un potencial postsináp- tico excitador. Na+ Cl-6. Si la unión neurotransmisor-recep- K+ K+ tor desencadena la apertura de ciertos canales iónicos, principal- mente de aquellos que posibilitan • Revisa el anexo 4 (página 146), sobre drogas y sistema la entrada de Cl– o la salida de K+, nervioso, que trata, entre otros temas, los efectos de las se produce un potencial postsináp- drogas en la sinapsis química. tico inhibidor. 28 Ciencias Biológicas
  24. 24. Unidad 1 Sistema nervioso10.4 Potencial postsináptico inhibidor náptica. Un solo potencial excitador general- mente no inicia un impulso nervioso. SinEl potencial postsináptico con efecto inhibidor embargo, las despolarizaciones producidas pores generado por una hiperpolarización en la cada botón sináptico tienen un efecto sumato-membrana postsináptica, es decir, se hace más rio, con lo cual se puede despolarizar el total denegativo el interior de la neurona que cuando la membrana postsináptica, generando así unestá en reposo, por lo cual resulta más difícil de impulso nervioso.lo habitual generar un impulso nervioso. Estose debe principalmente a la apertura de canales La unión neurotransmisor-receptor en la mem-iónicos para el Cl- (ion cloro), el cual tiende a brana postsináptica (1) desencadena la apertu-entrar hacia la neurona postsináptica haciendo ra de ciertos canales iónicos principalmente demás negativo su interior. También se puede aquellos que determinan la entrada de Na+ (2),acentuar la polarización en la membrana post- lo que produce la despolarización de la mem-sináptica debido a la apertura de canales para brana postsináptica. Una vez que los neuro-el K+, ion que comienza a salir de la neurona. transmisores han cumplido su función, se des-De todas maneras, este cambio de permeabilidad prenden de los receptores hacia el espacioes de corta duración y las condiciones de reposo sináptico, desde donde deben ser eliminadosse restauran nuevamente. para el normal funcionamiento de la sinapsis. Esto se realiza mediante la degradación por10.5 Potencial postsináptico excitador parte de enzimas específicas (3) o a través de la recaptación (4), por parte de la neurona presi-El potencial postsináptico excitador se produce náptica que los liberó, a través de sustanciaspor una despolarización parcial transitoria en transportadoras llamadas transportadores deun área muy pequeña de la membrana postsi- neurotransmisores.ACTIVIDAD 16• Lee la información de esta página referida al potencial postsináptico excitador y escribe sobre los esquemas los números correspondientes a cada etapa. Enzima Neurotransmisor Transportador• Averigua sobre una de las siguientes drogas y su efecto a nivel de la sinapsis química: cocaína, anfetamina o morfina. Prepara una presentación y exponla ante tus compañeros y compañeras. Ciencias Biológicas 29
  25. 25. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso10.6 Respuestas excitatoria o inhibitoria químicas del receptor. Por ejemplo, la acetilcolinaen la neurona postsináptica es un neurotransmisor que puede excitar algunas neuronas postsinápticas e inhibir otras, depen-Las neuronas poseen las mismas estructuras diendo del receptor al que se una.generales; soma, axón, dendritas y botónsináptico. Además, la propagación del impulso 10.7 Tipos de sinapsisnervioso se produce por los procesos de despo-larización y repolarización ya analizados. En el De acuerdo con el mecanismo de propagacióncaso de la sinapsis química, las neuronas se del impulso nervioso entre las neuronas, secomunican entre sí a través de neurotransmisores puede distinguir la sinapsis eléctrica (a travésliberados por la neurona presináptica captados de conexones) y la sinapsis química (mediantepor receptores de membrana ubicados en la neurotransmisores). Sin embargo, de acuerdo aneurona postsináptica. Si las estructuras que la región de las neuronas que establecen elparticipan en las sinapsis, así como los procesos, contacto sináptico, se reconocen tres tipos deson similares, ¿de qué depende la respuesta sinapsis: axosomática, axodendrítica y axoaxó-excitatoria o inhibitoria en la neurona postsi- nica. En la denominación de los tipos de sinapsis,náptica? El efecto excitador o inhibidor de la hay un acuerdo en que la región presináptica seneurona postsináptica depende de las propiedades escribe primero y luego la región postsináptica. Dendrita Axón Sinapsis axosomática Sinapsis axodendrítica Sinapsis axoaxónicaACTIVIDAD 17a. Observa y analiza los dibujos que representan los tres tipos de sinapsis y define cada una.b. Elabora un mapa conceptual que incluya los siguientes conceptos: sinapsis eléctrica, sinapsis química, potencial postsináptico excitador, potencial postsináptico inhibidor, sinapsis axosomática, sinapsis axodendrítica y sinapsis axoaxónica.c. Busca, en enciclopedias o Internet, información sobre la acción de los siguientes neurotransmisores: acetilcolina, norepinefrina, dopamina, serotonina, ácido gama aminobutírico (GABA) y endorfinas. Elabora un cuadro resumen. 30 Ciencias Biológicas
  26. 26. Unidad 1 Sistema nervioso11. Vías aferentes y eferentes 11.1 Tipos de sensacionesEl sistema nervioso cumple tres funciones básicas: Cada tipo específico de sensación se denominasensitiva, integradora y motora. Estas tres fun- modalidad sensitiva o sensorial, como el olfatociones están conectadas a través de las neuronas y el tacto. Tradicionalmente se han reconocidoque constituyen vías aferentes o sensitivas y de cinco modalidades sensoriales conscientes: vista,las neuronas que representan vías eferentes o oído, tacto (y presión), gusto y olfato. Tambiénmotoras. existen otras, como el calor, el frío y el dolor. Sin embargo, ciertas sensaciones no son aprecia-ACTIVIDAD 18 das en forma consciente (modalidades sensitivas no conscientes), como por ejemplo, la longitud• A partir de la información entregada en y tensión muscular, la presión arterial, y la tem- el primer párrafo de esta página y del peratura de la sangre en ciertas regiones de esquema que aparece en la página 21, nuestro cuerpo. elabora una definición de vía aferente y de vía eferente. Los estímulos que producen sensaciones corres- ponden a variaciones de diferentes formas deMuchos impulsos nerviosos que provienen de energía. Dichas variaciones de energía puedenreceptores sensitivos y que llegan al sistema ser captadas por receptores sensoriales especí-nervioso central (SNC), a través de las vías afe- ficos y pueden generar impulsos nerviosos enrentes, son procesados en determinadas regiones las vías aferentes. La intensidad del estímulodel SNC, originándose las sensaciones, sin que más baja que una persona puede detectar sese generen impulsos a través de vías eferentes. denomina umbral sensorial.Cuando los impulsos nerviosos se conducen porlas vías motoras (eferentes) se produce la con- La siguiente tabla muestra las modalidadestracción muscular o la secreción glandular. La sensitivas con sus receptores específicos y losintegración de ambas vías (aferente y eferente) estímulos correspondientes.permite que se realicen procesos tan importantescomo la ventilación pulmonar. Modalidad sensitiva Tipo de receptor Estímulo Visión Fotorreceptor Luz Audición Mecanorreceptor Ondas de presión de aire Equilibrio Mecanorreceptor Movimiento de la cabeza Tacto Mecanorreceptor Mecánico (presión) Termorreceptor Térmico Nociceptor/Quimiorreceptor Térmico Gusto Quimiorreceptor Químico Olfato Quimiorreceptor Químico Ciencias Biológicas 31
  27. 27. CONTENIDOS Unidad 1 Sistema nervioso11.2 ¿Cómo se producen las sensaciones? micas. El estímulo produce un cambio local en el potencial de membrana (despolarización),Para que se genere una sensación deben ocurrir por activación o apertura de canales iónicos.determinados procesos en el receptor sensorial, • Conducción. Si el potencial de la membranaen las neuronas aferentes o sensitivas y en el alcanza o supera el nivel umbral, se generancentro elaborador (SNC). Estos se describen a potenciales de acción (impulsos nerviosos)continuación. que son conducidos hasta el SNC. • Traducción. Una región determinada del SNC• Estimulación. Un estímulo es detectado por transforma los impulsos nerviosos en sensación. un tipo de receptor específico.• Transducción. El receptor sensitivo convierte Los siguientes esquemas muestran algunos estímu- la energía del estímulo en señales electroquí- los y los efectos que producen en los receptores. Presión Molécula saboreada u olfateada Canales de Na+ o K+ + Canales de Na sensibles a presiónMecanorreceptor. La presión abre los canales iónicos. Quimiorreceptor. Una molécula saboreada u olfateada se acopla a un receptor iniciando un estímulo que controla el canal iónico a través de mensajeros intracelulares. Temperatura Luz Enzima Molécula intermediariaTermorreceptor. La temperatura incide en una enzima de la Fotorreceptor. La luz altera la proteína de la membrana,membrana que controla un canal iónico. produciendo una señal intracelular que controla un canal iónico. 32 Ciencias Biológicas

×