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Contenidos de la Unidad 2

Niveles de Organización del Cuerpo
           •   Primer nivel: Químico.
           •   Segundo nivel: Celular o Citológico.
           •   Tercer nivel: Tisular.
           •   Cuarto nivel: Orgánico.
           •   Quinto nivel: Sistémico.


Nivel Químico
.


Niveles de Organización
La biología se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van
desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo
existen diversos niveles de complejidad.

Por lo tanto es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de
organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la
función de las moléculas de la misma.

En orden decreciente mencionaremos los principales niveles de organización:

    Biosfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su
    medio ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas
    de nuestra atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros
    metros de la superficie del suelo (o digamos mejor kilómetros sí
    consideramos a las bacterias que se pueden encontrar hasta una profundidad
    de cerca de 4 Km. de la superficie). Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire),
    litosfera (tierra firme), hidrosfera (agua), y biosfera (vida).
    Ecosistema: La relación entre un grupo de organismos entre sí y su medio
    ambiente. Los científicos a menudo hablan de la interrelación entre los
    organismos vivos. Dado, que de acuerdo a la teoría de Darwin los
    organismos se adaptan a su medio ambiente, también deben adaptarse a los
    otros organismos de ese ambiente.
    Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo,
    las comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras,
    ratones, aves y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad
    puede ser alterada por cosas tales como el fuego, la actividad humana y la
    sobrepoblación.
    Especie: Grupo de individuos similares que tienden a aparearse entre sí
    dando origen a una cría fértil. Muchas veces encontramos especies
    descriptas, no por su reproducción (especies biológicas) sino por su forma
    (especies anatómicas).
Poblaciones: Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre
sí en un área geográfica limitada. Esto puede ser tan sencillo como un campo
con flores separado de otro campo por una colina sin flores.

Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información
codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular. Los individuos
multicelulares muestran tipos celulares especializados y división de funciones
en tejidos, órganos y sistemas.

Sistema: (en organismos multicelulares). Grupo de células, tejidos y órganos
que están organizados para realizar una determinada función, p.ej. el
sistema circulatorio.
Órganos: (en organismos multicelulares). Grupo de células o tejidos que
realizan una determinada función. Por ejemplo el corazón, es un órgano que
bombea la sangre en el sistema circulatorio.

Tejido: (en organismos multicelulares). Un grupo de células que realizan una
determinada función. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco.
Célula: la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de
funcionar independientemente. Cada célula tiene un soporte químico para la
herencia (ADN), un sistema químico para adquirir energía etc.
Organelo: una subunidad de la célula. Un organelo se encuentra relacionado
con una determinada función celular p.ej. la mitocondria (el sitio principal de
generación de ATP en eucariotas).

Moléculas, átomos, y partículas subatómicas: los niveles funcionales
fundamentales de la bioquímica.

•   Atómico, implica a los átomos que están constituyendo a las moléculas




                                                                  Nivel
atómico




  Otros niveles de organización




Representación de los niveles de organización. Imagen modificada de
http://www.whfreeman.com/life/update/.
Células. Tejidos. Órganos. Aparatos Sistemas.



   Células.

   El conocimiento de su estructura, nivel de organización y funcionamiento
   proviene por un lado del desarrollo de la microscopía óptica y electrónica
   (y las técnicas asociadas a ellas) y por el otro de los estudios bioquímicos
   que, desde los primeros aislamientos de los componentes celulares, llegaron
   en su expresión mas acabada al conocimiento de los mecanismos de
   funcionamiento a nivel molecular derivando en lo que hoy se conoce como
   Biología Molecular.

   Todas las células comparten dos características esenciales: la primera es la
   presencia de una membrana externa que separa el protoplasma de la célula del
   medio externo, la segunda característica es el material genético que regula las
   actividades celulares y transmite las características a la descendencia.

   Existen dos tipos de células:

     PROCARIOTAS: ("antes del núcleo") el material genético es una molécula
     circular en una región denominada nucleoide, carente de membrana
     EUCARIOTAS: eu= verdadero, karion = núcleo. Las Eucariotas presentan
     núcleo rodeado por una membrana o envoltura nuclear.



Célula eucariota animal: haciendo clic en cada zona de la imagen accederá a la
explicación correspondiente
Imagen de http://www.aldeaeducativa.com/aldea/Fotos.ASP?
                       which=/IMAGES/celula.gif

La célula presenta una membrana externa o plasmática que la rodea, su función
es la de mantener la constancia del contenido celular controlando lo que entra y
sale de la célula. En las células vegetales y fúngicas existe por fuera de la
membrana una pared celular rígida.

Todo el contenido de la célula (moléculas y organelas) se denomina
protoplasma. Técnicamente el protoplasma se divide en un NÚCLEO y el
CITOPLASMA

 El NÚCLEO es el elemento más prominente, rodeado de una envoltura
 nuclear, es el depósito de la información genética de la célula, localizada en la
 cromatina (ADN y proteínas); la cromatina puede estar dispersa en el núcleo
 o condensada en cromosomas.
 El CITOPLASMA posee una complicada red de membranas que delimitan
 compartimentos: organelas; la presencia de la membrana garantiza que las
 condiciones internas del compartimiento puedan diferir de las del citoplasma.
 Las organelas están suspendidas en el citosol, (literalmente significa "solución
 celular") solución acuosa de sales, azúcares, aminoácidos, ác. grasos y
 nucleótidos. Para formar y organizar el citoplasma y las organelas existe una
 red de fibras proteicas que constituyen el citoesqueleto, formados por
 microtúbulos, microfilamentos, filamentos intermedios y proteínas solubles
y diferenciaciones de ellas tales como fibras de actina y miosina.

       Las principales organelas (u orgánulos) son:

         Mitocondrias, usina energética donde la energía almacenada en los enlaces de
         los hidratos de carbono se convierte en energía útil para la célula, en forma
         de ATP.
         Cloroplastos, componente de las células vegetales donde se realiza la
         fotosíntesis
         Retículo endoplasmático (RE): sistema de canales membranosos que pueden o
         no estar tapizados ribosomas, que son partículas de ARN y proteínas.
         Aparato de Golgi: pilas de sacos membranosos que modifican las proteínas y
         los lípidos, sintetizan carbohidratos y empacan moléculas para su transporte

       Si bien la célula procariota se describe in extenso es conveniente dejar
       planteadas aquí sus principales diferencias con la eucariota.

Estructura/Proceso             en Eucariotas                    en Procariotas
Membrana nuclear               Presente                         Ausente
                               Combinado con proteínas
ADN                                                             Desnudo y circular
                               (histonas)
Cromosomas                     Múltiples                        Único
División celular               Mitosis o Meiosis                 Fisión binaria
Mitocondria                    Presentes (con ribosomas 70S) Ausente.
                                                              Los procesos bioquímicos
                               Presentes en células vegetales equivalentes
Cloroplasto
                               (con ribosomas 70S)            tienen lugar en la membrana
                                                              citoplasmática.
                               80S (a 60S y 40S sus             70S (a 50S y 30S sus
Ribosomas
                               subunidades)                     subunidades)
                               Presente en vegetales,
                                                              Presente, constituida por
Pared celular                  constituida por celulosa o por
                                                              mureína
                               quitina en hongos
Nucléolos                      Presentes                        Ausentes
Retículo endoplásmico          Presente                         Ausente
Órganos de locomoción          Cilios y flagelos que al corte   Flagelos sin estructura 9+2
                               transversal presentan una
distribución característica de
                         microtúbulos: 9 + 2



Forma y tamaño celular: una cuestión de escala


La forma de la célula es variada y relacionada a la función que realizan en los
diferentes tejidos, algunas tienen formas típica, como las neuronas (células del
tejido nervioso), son mas largas que anchas y otras, como las del parénquima
(un tipo de célula de las plantas) y eritrocitos (glóbulos rojos de la sangre), son
equidimensionales; otras, como los leucocitos, son de forma cambiante. Muchas
células cuando se encuentran en medio líquido tienden a tomar la forma
esférica y, cuando están agrupadas en grandes masas forma poliédrica.




neuronas                parénquima clorofiliano de una hoja            células sanguíneas

El tamaño de la célula está en relación con su función. La mayor parte de las
células eucariotas sólo son visibles con el microscopio, estando su diámetro
comprendido entre 10 y 100 micrones (salvo excepciones). Por lo general el
tamaño resulta constante para cada tipo celular e independiente del tamaño del
organismo, es decir una célula del riñón de un caballo es del mismo orden que la
de un ratón. La diferencia en el tamaño del órgano se debe al número de células
y no al tamaño de las mismas.

               Sistema métrico decimal y relación de tamaños.
       Haciendo clic en cada zona de la imagen accederá a la explicación
correspondiente




Los huevos (o, por usar la palabra latina, ova) son muy grandes, a menudo son
las células mas grandes que produce un organismo (no en todos los casos,
algunos organismos ponen "su huevo en una sola canasta" mientras que otros
ponen una plétora de pequeños huevos). El gran tamaño de muchos huevos es en
realidad una excepción, hecho relacionado con el proceso de desarrollo que
ocurre luego que el óvulo es fertilizado, cuando el contenido (del ahora cigoto)
es usado en una serie de rápidas divisiones celulares, que requieren una
tremenda cantidad de energía obtenida de las reservas de la célula huevo. Mas
tarde el organismo adquirirá su propia energía pero, en el principio tiene un
"fondo energético acumulado".

Tejidos.

En biología, los tejidos son aquellos materiales constituidos por un conjunto
organizado de células, con sus respectivos organoides iguales o de unos pocos
tipos de diferencias entre células diferenciadas de un modo determinado,
ordenadas regularmente, con un comportamiento fisiológico coordinado y un
origen embrionario común. Se llama histología al estudio de estos tejidos
orgánicos.

Muchas palabras del lenguaje común, como pulpa, carne o ternilla, designan
materiales biológicos en los que un tejido determinado es el constituyente
único o predominante; los ejemplos anteriores se corresponderían
respectivamente con parénquima, tejido muscular o tejido cartilaginoso.

Sólo algunas estirpes han logrado desarrollar la pluricelularidad en el curso de
la evolución, y de éstas en sólo dos se reconoce unánimemente la existencia de
tejidos, a saber, las plantas vasculares, y los animales (o metazoos). En general
se admite también que hay verdaderos tejidos en las algas pardas. Dentro de
cada uno de estos grupos, los tejidos son esencialmente homólogos, pero son
diferentes de un grupo a otro y su estudio y descripción es independiente.

Constitución

En los animales estos componentes celulares están dispuestos en una matriz,
más o menos extensa, de características particulares para cada tejido. Esta
matriz es usualmente generada por las células que componen el tejido, por lo
que se puede decir que los tejidos están constituidos, fundamentalmente, por
un componente celular y, en algunos casos, por un componente extracelular. Es
uno de los niveles de organización biológica, situado entre el nivel celular y el
nivel orgánico.

Un tejido puede estar constituido por células de una sola clase, todas iguales, o
por varios tipos de células dispuestas ordenadamente. La parte de la biología
encargada del estudio de los tejidos orgánicos es la histología. Si se profundiza
en los detalles, existe más de una centena de tejidos diferentes en los
animales y algunas decenas en los vegetales, pero la inmensa mayoría son sólo
variedades de unos pocos tipos fundamentales. La estructura íntima de los
tejidos escapa a simple vista, por lo cual se usa el microscopio para visualizarla.

Tejidos animales

Existen cuatro tejidos animales fundamentales: epitelial, conectivo, muscular y
nervioso. Estos tejidos, según su origen embriológico, se pueden clasificar en
dos grandes grupos:

Tejidos muy especializados

   •   Tejido muscular

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

   •   Tejido nervioso

          •    Neuronas
•   Neuroglía

Tejidos poco especializados

   •   Tejido epitelial

           •   Epitelio de revestimiento
           •   Epitelio glandular

   •   Tejido conjuntivo

           •   Tejido   adiposo
           •   Tejido   cartilaginoso
           •   Tejido   óseo
           •   Tejido   hematopoyético
           •   Tejido   sanguíneo.




Órganos.

Un órgano (del latín órganum: herramienta), en biología y anatomía, es un
conjunto asociado de tejidos que concurren en estructura y función. Dentro de
la complejidad biológica los órganos se encuentran en un nivel de organización
biológica superior a los tejidos e inferior al de sistema.1 2

En biología celular, un orgánulo (diminutivo de órgano) es una estructura o
compartimento sub-celular, análoga a los órganos de seres vivos pluricelulares,
que desempeña una función concreta.3

Los órganos de los animales y por lo tanto del ser humano incluyen el corazón,
pulmón, cerebro, ojos, estómago, bazo, huesos, páncreas, riñón, hígado,
intestinos, piel (el mayor órgano de todos), vejiga, y órganos sexuales:
femeninos (ovario, clítoris, útero) y masculinos (testículo, pene, próstata). Los
órganos internos también se denominan vísceras.
Órganos, sistemas y aparatos en anatomía humana

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

   No todos los animales poseen todos los órganos, sólo los denominados animales
   superiores -por tener aparato reproductor- (vertebrados: aves, mamíferos,
   reptiles, peces y anfibios), disponen de todos o la mayoría de órganos
   relacionados.

   Algunos órganos, por su función, pueden adscribirse a dos o más sistemas o
   aparatos. El sistema nervioso coordina el adecuado funcionamiento de los
   distintos sistemas y aparatos.

   Se relacionan los distintos órganos agrupados en sistemas y aparatos
   funcionales de la anatomía humana:



   Sistema o                               Otras partes o elementos (no son
                        Órganos
    Aparato                                             órganos)



                      estómago e         boca, faringe, esófago, vesícula biliar e
Aparato digestivo
                         hígado               intestinos ( delgado y grueso)



                                        fosas nasales, faringe, epiglotis, laringe,
    Aparato
                       pulmones          tráquea, bronquio, bronquiolo, alvéolo y
  respiratorio
                                                        diafragma



                        corazón,        El aparato circulatorio es el conjunto de
    Aparato
                    pulmones, bazo,       los sistema cardiovascular y sistema
   circulatorio
                          timo                           linfático
Sistema             corazón,
                                                 arterias, venas y capilares
 cardiovascular         pulmones,



Sistema linfático      bazo, timo              ganglios linfáticos, médula ósea



                       masculino:
                    testículos, pene        masculino: vesícula seminal, glándulas
Aparato genital
                       y próstata                 bulbouretrales, epidídimo
   o Aparato
                        femenino:          femenino: trompas de Falopio, vagina,
  reproductor
                    ovarios, clítoris y            glándulas de Bartolino
                          útero



                                           y otras glándulas endocrinas (glándula
                     páncreas, timo,
    Sistema                                tiroides, hipotálamo, hipófisis, glándula
                        ovarios y
   endocrino                                pineal, glándula pituitaria, , glándula
                        testículos
                                                           adrenal



Aparato excretor      riñón, vejiga                    uréter, uretra



                                            encéfalo (cerebro, cerebelo, tronco
                                           encefálico); sistema nervioso central,
Sistema nervioso        cerebro
                                           sistema nervioso periférico, nervios y
                                                      sistema sensorial



Sistema sensorial    sistema visual:      Sistema somatosensorial: tacto; sistema
                           ojo                  gustativo y sistema olfativo
                        Sistema
                     auditivo: oído-
órgano vestíbulo
                        coclear



                                       laringe, cuerdas vocales, labios, bronquios,
                                       tráquea, glotis. El aparato fonador incluye
Aparato fonador     lengua, pulmones
                                         órganos del aparato respiratorio y el
                                                   aparato faríngeo



                                       sistema esquelético, sistema articular y
    Aparato            huesos y          sistema muscular (anatomía humana)
   locomotor           músculos           (coordinados por el sistema nervioso
                                                permiten la locomoción)



    Sistema                            (esqueleto humano adulto tiene una media
                        huesos
   esquelético                                      de 206 huesos)



                                       (el sistema muscular humano tiene más de
Sistema muscular       músculos        600 músculos). El corazón es un conjunto
                                                      de músculos



                                         articulaciones, ligamentos, tendones y
Sistema articular          --
                                                       cartílagos



                                          y los sistemas de inmunidad innata y
    Sistema                            adaptativa (algunas enzimas, anticuerpos,
                          piel
   inmunitario                           células como los leucocitos y diversos
                                                   tipos de orgánulos)
boca, labios, dientes, encías, mejillas,
   Aparato                               paladar, amígdalas, orofaringe, glándulas
                          lengua
estomatognático                           salivales, maxilares, ganglios linfáticos,
                                                     senos paranasales



                                         tegumento: (piel) y faneras (pelo, uñas y
   Sistema                                 glándulas exocrinas -en los animales
                           piel
integumentario                             también las pezuñas, escamas, picos,
                                                     plumas y cuernos-




  Órganos por zona anatómica

  Prácticamente por todo el cuerpo humano encontramos órganos o partes de los
  sistemas muscular, esquelético, el cardiovascular, linfático y nervios, ya sea
  central o periférico. La piel (el órgano de mayor tamaño) se localiza en todas
  las zonas anatómicas. Sin embargo hay numerosos órganos que están
  localizados en zonas anatómicas determinadas



  Zona
                      Órganos             Otras partes o elementos (no son órganos)
anatómica



                                          cráneo, boca, dientes, fosas nasales, laringe,
Cabeza y          ojo, oído, lengua,   faringe, glándulas salivares, vértebras cervicales,
  cuello              cerebro          tiroides, paratiroides y encéfalo (parte del sistema
                                                         nervioso central)
esófago, tráquea, glándulas mamarias, columna
               pulmones, corazón,       vertebral , esternón, caja torácica, costillas,
   Tórax
                       timo           bronquios, diafragma, y la médula espinal (que es
                                       parte del sistema nervioso central)mediastino



                estómago, hígado,
                                       peritoneo, duodeno, intestinos, vesícula biliar,
  Abdomen        páncreas, bazo,
                                                   glándulas suprarrenales
                      riñones



                ovarios, clítoris,
                  útero, pene,           trompas de falopio, vagina, vulva, perineo e
   Pelvis
               testículos, próstata                      intestinos...
                 vejiga urinaria



                                      Extremidad superior: hombro, cintura escapular,
                                          brazo, antebrazo, codo, muñeca, manos
Extremidades            --
                                       Extremidad inferior: cintura pelviana, muslo,
                                                 rodilla, pierna, tobillo y Pie


   Aparatos y Sistemas.

   Sistemas y aparatos del cuerpo humano
   Conceptos claves

   Sistema: es un grupo de órganos asociados que concurren en una función
   general y están formados predominantemente por los mismos tipos de tejidos.
   Por ejemplo: el sistema esquelético, el sistema cardiovascular, el sistema
   nervioso, etc.
Aparato: es un grupo de sistemas que desempeñan una función común y más
amplia. Por ejemplo el aparato locomotor, integrado por los sistemas muscular,
esquelético, articular y nervioso.

•   Aparato digestivo: procesado de la comida, boca, esófago, estómago,
    intestinos y glándulas anexas.
•   Sistema endocrino: comunicación dentro del cuerpo mediante hormonas.
•   Aparato excretor: eliminación de residuos del cuerpo mediante la orina.
•   Sistema inmunitario: defensa contra agentes causantes de enfermedades.
•   Sistema integumentario: piel, pelo y uñas.
•   Sistema nervioso: recogida, transferencia y procesado de información, por
    el cerebro y los nervios.
•   Aparato reproductor: los órganos sexuales.(Masculinos y Femeninos)
•   Aparato respiratorio: los órganos empleados para la respiración son los
    pulmones. Dentro de los cuales podemos encontrar la Tráquea, Bronquios,
    bronquiolos, cilios etc.
•   Sistema muscular: movimiento del cuerpo.
•   Sistema óseo: apoyo estructural y protección mediante huesos.
•   Sistema articular: formado por las articulaciones y ligamentos asociados
    que unen el sistema esquelético y permite los movimientos corporales.
•   Aparato locomotor: conjunto de los sistemas esquelético, articular y
    muscular. Estos sistemas coordinados por el sistema nervioso permiten la
    locomoción.
•   Sistema cardiovascular: formado por el corazón, arterias, venas y capilares
•   Sistema linfático: formado por los capilares, vasos y ganglios linfáticos,
    bazo, Timo y Médula Ósea.
•   Aparato circulatorio: conjunto de los sistemas cardiovascular y linfático.
Completa en el siguiente esquema de los niveles de organización colocando lo
que haga falta



                                                                    Organismos

                                                             Aparatos




              Molécula

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BIOLOGIA HUMANA NIVELES DE ORGANIZACIÓN Y TEJIDOS

  • 1. Contenidos de la Unidad 2 Niveles de Organización del Cuerpo • Primer nivel: Químico. • Segundo nivel: Celular o Citológico. • Tercer nivel: Tisular. • Cuarto nivel: Orgánico. • Quinto nivel: Sistémico. Nivel Químico . Niveles de Organización La biología se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad. Por lo tanto es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la función de las moléculas de la misma. En orden decreciente mencionaremos los principales niveles de organización: Biosfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas de nuestra atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie del suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias que se pueden encontrar hasta una profundidad de cerca de 4 Km. de la superficie). Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire), litosfera (tierra firme), hidrosfera (agua), y biosfera (vida). Ecosistema: La relación entre un grupo de organismos entre sí y su medio ambiente. Los científicos a menudo hablan de la interrelación entre los organismos vivos. Dado, que de acuerdo a la teoría de Darwin los organismos se adaptan a su medio ambiente, también deben adaptarse a los otros organismos de ese ambiente. Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo, las comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras, ratones, aves y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad puede ser alterada por cosas tales como el fuego, la actividad humana y la sobrepoblación. Especie: Grupo de individuos similares que tienden a aparearse entre sí dando origen a una cría fértil. Muchas veces encontramos especies descriptas, no por su reproducción (especies biológicas) sino por su forma (especies anatómicas).
  • 2. Poblaciones: Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en un área geográfica limitada. Esto puede ser tan sencillo como un campo con flores separado de otro campo por una colina sin flores. Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular. Los individuos multicelulares muestran tipos celulares especializados y división de funciones en tejidos, órganos y sistemas. Sistema: (en organismos multicelulares). Grupo de células, tejidos y órganos que están organizados para realizar una determinada función, p.ej. el sistema circulatorio. Órganos: (en organismos multicelulares). Grupo de células o tejidos que realizan una determinada función. Por ejemplo el corazón, es un órgano que bombea la sangre en el sistema circulatorio. Tejido: (en organismos multicelulares). Un grupo de células que realizan una determinada función. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco. Célula: la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar independientemente. Cada célula tiene un soporte químico para la herencia (ADN), un sistema químico para adquirir energía etc. Organelo: una subunidad de la célula. Un organelo se encuentra relacionado con una determinada función celular p.ej. la mitocondria (el sitio principal de generación de ATP en eucariotas). Moléculas, átomos, y partículas subatómicas: los niveles funcionales fundamentales de la bioquímica. • Atómico, implica a los átomos que están constituyendo a las moléculas Nivel
  • 3. atómico Otros niveles de organización Representación de los niveles de organización. Imagen modificada de http://www.whfreeman.com/life/update/.
  • 4. Células. Tejidos. Órganos. Aparatos Sistemas. Células. El conocimiento de su estructura, nivel de organización y funcionamiento proviene por un lado del desarrollo de la microscopía óptica y electrónica (y las técnicas asociadas a ellas) y por el otro de los estudios bioquímicos que, desde los primeros aislamientos de los componentes celulares, llegaron en su expresión mas acabada al conocimiento de los mecanismos de funcionamiento a nivel molecular derivando en lo que hoy se conoce como Biología Molecular. Todas las células comparten dos características esenciales: la primera es la presencia de una membrana externa que separa el protoplasma de la célula del medio externo, la segunda característica es el material genético que regula las actividades celulares y transmite las características a la descendencia. Existen dos tipos de células: PROCARIOTAS: ("antes del núcleo") el material genético es una molécula circular en una región denominada nucleoide, carente de membrana EUCARIOTAS: eu= verdadero, karion = núcleo. Las Eucariotas presentan núcleo rodeado por una membrana o envoltura nuclear. Célula eucariota animal: haciendo clic en cada zona de la imagen accederá a la explicación correspondiente
  • 5. Imagen de http://www.aldeaeducativa.com/aldea/Fotos.ASP? which=/IMAGES/celula.gif La célula presenta una membrana externa o plasmática que la rodea, su función es la de mantener la constancia del contenido celular controlando lo que entra y sale de la célula. En las células vegetales y fúngicas existe por fuera de la membrana una pared celular rígida. Todo el contenido de la célula (moléculas y organelas) se denomina protoplasma. Técnicamente el protoplasma se divide en un NÚCLEO y el CITOPLASMA El NÚCLEO es el elemento más prominente, rodeado de una envoltura nuclear, es el depósito de la información genética de la célula, localizada en la cromatina (ADN y proteínas); la cromatina puede estar dispersa en el núcleo o condensada en cromosomas. El CITOPLASMA posee una complicada red de membranas que delimitan compartimentos: organelas; la presencia de la membrana garantiza que las condiciones internas del compartimiento puedan diferir de las del citoplasma. Las organelas están suspendidas en el citosol, (literalmente significa "solución celular") solución acuosa de sales, azúcares, aminoácidos, ác. grasos y nucleótidos. Para formar y organizar el citoplasma y las organelas existe una red de fibras proteicas que constituyen el citoesqueleto, formados por microtúbulos, microfilamentos, filamentos intermedios y proteínas solubles
  • 6. y diferenciaciones de ellas tales como fibras de actina y miosina. Las principales organelas (u orgánulos) son: Mitocondrias, usina energética donde la energía almacenada en los enlaces de los hidratos de carbono se convierte en energía útil para la célula, en forma de ATP. Cloroplastos, componente de las células vegetales donde se realiza la fotosíntesis Retículo endoplasmático (RE): sistema de canales membranosos que pueden o no estar tapizados ribosomas, que son partículas de ARN y proteínas. Aparato de Golgi: pilas de sacos membranosos que modifican las proteínas y los lípidos, sintetizan carbohidratos y empacan moléculas para su transporte Si bien la célula procariota se describe in extenso es conveniente dejar planteadas aquí sus principales diferencias con la eucariota. Estructura/Proceso en Eucariotas en Procariotas Membrana nuclear Presente Ausente Combinado con proteínas ADN Desnudo y circular (histonas) Cromosomas Múltiples Único División celular Mitosis o Meiosis Fisión binaria Mitocondria Presentes (con ribosomas 70S) Ausente. Los procesos bioquímicos Presentes en células vegetales equivalentes Cloroplasto (con ribosomas 70S) tienen lugar en la membrana citoplasmática. 80S (a 60S y 40S sus 70S (a 50S y 30S sus Ribosomas subunidades) subunidades) Presente en vegetales, Presente, constituida por Pared celular constituida por celulosa o por mureína quitina en hongos Nucléolos Presentes Ausentes Retículo endoplásmico Presente Ausente Órganos de locomoción Cilios y flagelos que al corte Flagelos sin estructura 9+2 transversal presentan una
  • 7. distribución característica de microtúbulos: 9 + 2 Forma y tamaño celular: una cuestión de escala La forma de la célula es variada y relacionada a la función que realizan en los diferentes tejidos, algunas tienen formas típica, como las neuronas (células del tejido nervioso), son mas largas que anchas y otras, como las del parénquima (un tipo de célula de las plantas) y eritrocitos (glóbulos rojos de la sangre), son equidimensionales; otras, como los leucocitos, son de forma cambiante. Muchas células cuando se encuentran en medio líquido tienden a tomar la forma esférica y, cuando están agrupadas en grandes masas forma poliédrica. neuronas parénquima clorofiliano de una hoja células sanguíneas El tamaño de la célula está en relación con su función. La mayor parte de las células eucariotas sólo son visibles con el microscopio, estando su diámetro comprendido entre 10 y 100 micrones (salvo excepciones). Por lo general el tamaño resulta constante para cada tipo celular e independiente del tamaño del organismo, es decir una célula del riñón de un caballo es del mismo orden que la de un ratón. La diferencia en el tamaño del órgano se debe al número de células y no al tamaño de las mismas. Sistema métrico decimal y relación de tamaños. Haciendo clic en cada zona de la imagen accederá a la explicación
  • 8. correspondiente Los huevos (o, por usar la palabra latina, ova) son muy grandes, a menudo son las células mas grandes que produce un organismo (no en todos los casos, algunos organismos ponen "su huevo en una sola canasta" mientras que otros ponen una plétora de pequeños huevos). El gran tamaño de muchos huevos es en realidad una excepción, hecho relacionado con el proceso de desarrollo que ocurre luego que el óvulo es fertilizado, cuando el contenido (del ahora cigoto) es usado en una serie de rápidas divisiones celulares, que requieren una tremenda cantidad de energía obtenida de las reservas de la célula huevo. Mas tarde el organismo adquirirá su propia energía pero, en el principio tiene un "fondo energético acumulado". Tejidos. En biología, los tejidos son aquellos materiales constituidos por un conjunto organizado de células, con sus respectivos organoides iguales o de unos pocos tipos de diferencias entre células diferenciadas de un modo determinado, ordenadas regularmente, con un comportamiento fisiológico coordinado y un origen embrionario común. Se llama histología al estudio de estos tejidos orgánicos. Muchas palabras del lenguaje común, como pulpa, carne o ternilla, designan materiales biológicos en los que un tejido determinado es el constituyente único o predominante; los ejemplos anteriores se corresponderían respectivamente con parénquima, tejido muscular o tejido cartilaginoso. Sólo algunas estirpes han logrado desarrollar la pluricelularidad en el curso de la evolución, y de éstas en sólo dos se reconoce unánimemente la existencia de
  • 9. tejidos, a saber, las plantas vasculares, y los animales (o metazoos). En general se admite también que hay verdaderos tejidos en las algas pardas. Dentro de cada uno de estos grupos, los tejidos son esencialmente homólogos, pero son diferentes de un grupo a otro y su estudio y descripción es independiente. Constitución En los animales estos componentes celulares están dispuestos en una matriz, más o menos extensa, de características particulares para cada tejido. Esta matriz es usualmente generada por las células que componen el tejido, por lo que se puede decir que los tejidos están constituidos, fundamentalmente, por un componente celular y, en algunos casos, por un componente extracelular. Es uno de los niveles de organización biológica, situado entre el nivel celular y el nivel orgánico. Un tejido puede estar constituido por células de una sola clase, todas iguales, o por varios tipos de células dispuestas ordenadamente. La parte de la biología encargada del estudio de los tejidos orgánicos es la histología. Si se profundiza en los detalles, existe más de una centena de tejidos diferentes en los animales y algunas decenas en los vegetales, pero la inmensa mayoría son sólo variedades de unos pocos tipos fundamentales. La estructura íntima de los tejidos escapa a simple vista, por lo cual se usa el microscopio para visualizarla. Tejidos animales Existen cuatro tejidos animales fundamentales: epitelial, conectivo, muscular y nervioso. Estos tejidos, según su origen embriológico, se pueden clasificar en dos grandes grupos: Tejidos muy especializados • Tejido muscular • Tejido muscular liso • Tejido muscular estriado o esquelético • Tejido muscular cardíaco • Tejido nervioso • Neuronas
  • 10. Neuroglía Tejidos poco especializados • Tejido epitelial • Epitelio de revestimiento • Epitelio glandular • Tejido conjuntivo • Tejido adiposo • Tejido cartilaginoso • Tejido óseo • Tejido hematopoyético • Tejido sanguíneo. Órganos. Un órgano (del latín órganum: herramienta), en biología y anatomía, es un conjunto asociado de tejidos que concurren en estructura y función. Dentro de la complejidad biológica los órganos se encuentran en un nivel de organización biológica superior a los tejidos e inferior al de sistema.1 2 En biología celular, un orgánulo (diminutivo de órgano) es una estructura o compartimento sub-celular, análoga a los órganos de seres vivos pluricelulares, que desempeña una función concreta.3 Los órganos de los animales y por lo tanto del ser humano incluyen el corazón, pulmón, cerebro, ojos, estómago, bazo, huesos, páncreas, riñón, hígado, intestinos, piel (el mayor órgano de todos), vejiga, y órganos sexuales: femeninos (ovario, clítoris, útero) y masculinos (testículo, pene, próstata). Los órganos internos también se denominan vísceras.
  • 11. Órganos, sistemas y aparatos en anatomía humana Dentro de los distintos niveles de organización de la complejidad biológica de los animales nos encontramos con numerosos órganos agrupados según su función en los distintos aparatos y sistemas biológicos. No todos los animales poseen todos los órganos, sólo los denominados animales superiores -por tener aparato reproductor- (vertebrados: aves, mamíferos, reptiles, peces y anfibios), disponen de todos o la mayoría de órganos relacionados. Algunos órganos, por su función, pueden adscribirse a dos o más sistemas o aparatos. El sistema nervioso coordina el adecuado funcionamiento de los distintos sistemas y aparatos. Se relacionan los distintos órganos agrupados en sistemas y aparatos funcionales de la anatomía humana: Sistema o Otras partes o elementos (no son Órganos Aparato órganos) estómago e boca, faringe, esófago, vesícula biliar e Aparato digestivo hígado intestinos ( delgado y grueso) fosas nasales, faringe, epiglotis, laringe, Aparato pulmones tráquea, bronquio, bronquiolo, alvéolo y respiratorio diafragma corazón, El aparato circulatorio es el conjunto de Aparato pulmones, bazo, los sistema cardiovascular y sistema circulatorio timo linfático
  • 12. Sistema corazón, arterias, venas y capilares cardiovascular pulmones, Sistema linfático bazo, timo ganglios linfáticos, médula ósea masculino: testículos, pene masculino: vesícula seminal, glándulas Aparato genital y próstata bulbouretrales, epidídimo o Aparato femenino: femenino: trompas de Falopio, vagina, reproductor ovarios, clítoris y glándulas de Bartolino útero y otras glándulas endocrinas (glándula páncreas, timo, Sistema tiroides, hipotálamo, hipófisis, glándula ovarios y endocrino pineal, glándula pituitaria, , glándula testículos adrenal Aparato excretor riñón, vejiga uréter, uretra encéfalo (cerebro, cerebelo, tronco encefálico); sistema nervioso central, Sistema nervioso cerebro sistema nervioso periférico, nervios y sistema sensorial Sistema sensorial sistema visual: Sistema somatosensorial: tacto; sistema ojo gustativo y sistema olfativo Sistema auditivo: oído-
  • 13. órgano vestíbulo coclear laringe, cuerdas vocales, labios, bronquios, tráquea, glotis. El aparato fonador incluye Aparato fonador lengua, pulmones órganos del aparato respiratorio y el aparato faríngeo sistema esquelético, sistema articular y Aparato huesos y sistema muscular (anatomía humana) locomotor músculos (coordinados por el sistema nervioso permiten la locomoción) Sistema (esqueleto humano adulto tiene una media huesos esquelético de 206 huesos) (el sistema muscular humano tiene más de Sistema muscular músculos 600 músculos). El corazón es un conjunto de músculos articulaciones, ligamentos, tendones y Sistema articular -- cartílagos y los sistemas de inmunidad innata y Sistema adaptativa (algunas enzimas, anticuerpos, piel inmunitario células como los leucocitos y diversos tipos de orgánulos)
  • 14. boca, labios, dientes, encías, mejillas, Aparato paladar, amígdalas, orofaringe, glándulas lengua estomatognático salivales, maxilares, ganglios linfáticos, senos paranasales tegumento: (piel) y faneras (pelo, uñas y Sistema glándulas exocrinas -en los animales piel integumentario también las pezuñas, escamas, picos, plumas y cuernos- Órganos por zona anatómica Prácticamente por todo el cuerpo humano encontramos órganos o partes de los sistemas muscular, esquelético, el cardiovascular, linfático y nervios, ya sea central o periférico. La piel (el órgano de mayor tamaño) se localiza en todas las zonas anatómicas. Sin embargo hay numerosos órganos que están localizados en zonas anatómicas determinadas Zona Órganos Otras partes o elementos (no son órganos) anatómica cráneo, boca, dientes, fosas nasales, laringe, Cabeza y ojo, oído, lengua, faringe, glándulas salivares, vértebras cervicales, cuello cerebro tiroides, paratiroides y encéfalo (parte del sistema nervioso central)
  • 15. esófago, tráquea, glándulas mamarias, columna pulmones, corazón, vertebral , esternón, caja torácica, costillas, Tórax timo bronquios, diafragma, y la médula espinal (que es parte del sistema nervioso central)mediastino estómago, hígado, peritoneo, duodeno, intestinos, vesícula biliar, Abdomen páncreas, bazo, glándulas suprarrenales riñones ovarios, clítoris, útero, pene, trompas de falopio, vagina, vulva, perineo e Pelvis testículos, próstata intestinos... vejiga urinaria Extremidad superior: hombro, cintura escapular, brazo, antebrazo, codo, muñeca, manos Extremidades -- Extremidad inferior: cintura pelviana, muslo, rodilla, pierna, tobillo y Pie Aparatos y Sistemas. Sistemas y aparatos del cuerpo humano Conceptos claves Sistema: es un grupo de órganos asociados que concurren en una función general y están formados predominantemente por los mismos tipos de tejidos. Por ejemplo: el sistema esquelético, el sistema cardiovascular, el sistema nervioso, etc.
  • 16. Aparato: es un grupo de sistemas que desempeñan una función común y más amplia. Por ejemplo el aparato locomotor, integrado por los sistemas muscular, esquelético, articular y nervioso. • Aparato digestivo: procesado de la comida, boca, esófago, estómago, intestinos y glándulas anexas. • Sistema endocrino: comunicación dentro del cuerpo mediante hormonas. • Aparato excretor: eliminación de residuos del cuerpo mediante la orina. • Sistema inmunitario: defensa contra agentes causantes de enfermedades. • Sistema integumentario: piel, pelo y uñas. • Sistema nervioso: recogida, transferencia y procesado de información, por el cerebro y los nervios. • Aparato reproductor: los órganos sexuales.(Masculinos y Femeninos) • Aparato respiratorio: los órganos empleados para la respiración son los pulmones. Dentro de los cuales podemos encontrar la Tráquea, Bronquios, bronquiolos, cilios etc. • Sistema muscular: movimiento del cuerpo. • Sistema óseo: apoyo estructural y protección mediante huesos. • Sistema articular: formado por las articulaciones y ligamentos asociados que unen el sistema esquelético y permite los movimientos corporales. • Aparato locomotor: conjunto de los sistemas esquelético, articular y muscular. Estos sistemas coordinados por el sistema nervioso permiten la locomoción. • Sistema cardiovascular: formado por el corazón, arterias, venas y capilares • Sistema linfático: formado por los capilares, vasos y ganglios linfáticos, bazo, Timo y Médula Ósea. • Aparato circulatorio: conjunto de los sistemas cardiovascular y linfático.
  • 17. Completa en el siguiente esquema de los niveles de organización colocando lo que haga falta Organismos Aparatos Molécula Átomo