BIOLOGÍA: Teorías de origen de la vida. Vitalismo: Señala que no importan los esfuerzos de la química y la física nunca podrían crear substancias vivientes o materias de naturaleza orgánica, ya que existe una fuerza llamada espíritu vital, el cual se conoce por sus efectos, pero no por su esencia, según los Vitalistas, este espíritu anima y hace posible los fenómenos vitales. Aun que los vitalistas vi talistas no pueden dar pruebas de estas manifestaciones manifestaciones los neovitalistas aseguran que muchos fenómenos psíquicos no pueden ser explicados por la física ni la química. Gurwitch estudio algunas radiaciones energéticas producidas por materia viva en crecimiento y las llamo RADIACIONES MITOGENÉTICAS. La iglesia apoyaba apoyaba la idea de la generación espontanea ya ya que seguía siendo creacionista, creacionista, pero cambio le cambio el nombre por el de vitalismo.
Creacionismo: Atribuye la existencia de toda la vida gracias a una fuerza creadora desconocida o a un poder sobrenatural, sobrenatural, esta teoría comenzó desde la existencia del hombre primitivo y aun que no tiene aceptación científica no ha sido descartada ya que no se han podido dar respuestas a algunas cosas sobre el origen de la vida. El creacionismo defiende las afirmaciones afirmaciones de la biblia y que todas las formas básicas de vida son un acto creativo de Dios y que nacieron durante el génesis, sustentan que los cambios biológicos son variaciones simples sobre los modelos originales creados por Dios.
Generación espontanea: Asegura que la vida surge de la nada, afirmaba que diversos tipos de insectos, se originaban de manera repentina a partir de la sociedad o de la descomposición de la materia orgánica, esta idea surgió en Grecia y también surgió como una teoría materialista entre los griegos como Tales de Mileto, Anaximandro, Anaximandro, Jonofanes y Demócrito. Demócrito. Para ellas la vida v ida podía surgir del lodo, materia en putrefacción, putrefacción, del mar, del roció o de la basura, ya que en ellos veían la aparición de gusanos, cangrejos y pequeños vertebrados, por lo cual dedujeron que la materia viva surgía surgía a partir de la interacción interacción de la materia materia no viva y a las fuerzas naturales como el calor del sol.
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Jean Baptiste van Helmont: “Se llena de trigo una vasija cuya boca se tapa con una camisa sucia. Un
fermento que procede de la camisa, transformado por el olor de los granos, convierte en ratones el propio trigo”. Francesco Redi: Sostenía que “todo ser vivo procede de otro ser vivo” Para demostrar que su hipótesis era verdadera, tenía que comprobarla comprobarla experimentalmente: experimentalmente: dispuso tres frascos con carne en su interior: el primero lo dejó destapado, el segundo lo cubrió con un trozo de gasa, y el tercero lo cerró herméticamente, herméticamente, de manera que no tuviese ningún contacto con el exterior. Según la teoría de la generación espontánea, de la carne en descomposición descomposición “nacían” unos gusanillos blancos. Redi intentó demostrar con su experimento que esos gusanillos blancos de la carne no eran otra cosa que larvas de mosca y que si las moscas no estaban en contacto con la carne, de ésta no nacerían gusanos.
Materialismo, Materialism o, Mecanicismo: Esta teoría es contraria al vitalismo, ya que enuncia que los seres vivos están formados por materia materia y energía igual que la materia inerte, pero para que la vida surja, la materia debe estar lo l o suficientemente compleja. Los mecanicianistas piensan que toda actividad vital puede explicarse en términos físico-químicos y reproducirse en laboratorios, uno de los mejores ejemplos es la simplificación de la urea.
Panspermia: Esta teoría defiende que la vida se ha generado en el espacio exterior. Fue formulada por primera vez por el griego Anaxágoras en el siglo VI a.C. pero tomó fuerza a partir del siglo XIX debido a los l os análisis realizados en meteoritos que demuestran la existencia de materia orgánica. Uno de sus máximos defensores fue el sueco Svante Arrhenius, afirmando que la vida provino del espacio en forma de esporas que viajan impulsadas por la radiación de las estrellas.
Teoría Físico Química: Esta teoría es hasta ahora la más aceptada desde los años veinte y fue postulada por dos biólogos casi de manera simultánea (Alexander I. Oparin y John B.S Haldane). Según Oparin el surgimiento de la vida fue debido a varias v arias combinaciones combinaciones hechas en la atmosfera primitiva en la tierra hace 4500 años, formando formando así sustancias sencillas y estas a su vez sustancias genéticas. 2
Planteamiento de la teoría de OPARIN: La atmosfera actualmente esta formada por: § 21% Oxigeno (O2) § 78% Nitrógeno (N) § 1% Dióxido de Carbono (CO2), (CO2), vapor de agua (H2O) y pequeñas cantidades de otros gases (Argón, Helio, Metano, Neón), y es muy oxidante. La Tierra primitiva probablemente probablemente tuvo una atmosfera formada por: § Hidrogeno (H) § Metano (CH4) § Amoniaco (NH3) § Vapor de agua (H2O) § Acido clorhídrico (HCI) § Acido sulfúrico o sulfato de hidrogeno (H2S) § Menor al 1% de oxigeno (O2) Por la gran presencia de hidrogeno tenia un carácter reductor. Propuso que los primeros compuestos orgánicos que se formaron abióticamente (Abiótico: igual a ausencia de vida sin la intervención del ser vivo) sobre la superficie de la Tierra en los mares primitivos, en ciertas pozas marinas que por efecto de evaporización, se concentraban algunas sustancias enriqueciendo al que llamo “Caldo Primitivo” o “Primigenio” y que los seres vivos se desarrollaron
orgánicos. La interacción terrestre dio lugar a los coacervados, los cuales estaban regados en los mares primitivos formando así materia orgánica orgánica y células, y estos a su vez dieron lugar a los primeros seres vivos.
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BIOMOLÉCULAS. Elementos biogenésicos: La palabra biogenésicos significa formadores de vida, estos elementos intervienen en la conformación de los seres vivos, el 95% de ellos son el carbono (C), hidrogeno (H), oxigeno (O) y nitrógeno (N), estos conforman los elementos primarios. Los elementos secundarios de un organismo se encuentran concentrados en un 4.5% y son el azufre (S), fósforo (P), magnesio (Mg), calcio (Ca), sodio (Na),potasio (K) y cloro (Cl). También se tienen los elementos secundarios secundarios variables, estos están en concentraciones concentraciones variables en cada organismo y se conforman por el Zinc, Titanio y bromo. Secundariamente Secundariamente también tenemos los elementos cecambrios cecambrios y Micro componentes componentes (Invariables, Variables). Cecambrios: Cecambrios: Estos se encuentran en todos los organismos y corresponden al 0.05% del peso total del mismo: Magnesio, Sodio, Potasio, Hierro, Azufre y Cloro. Micro componentes: componentes: se encuentran en pequeñas cantidades en el organismo y se divide en variable e invariables. Variables: son los que solo se encuentran encuentran en solo algunos algunos organismos y son conformados por Plata, berilio, estroncio, Arsénico, Cromo, Níquel y Cobalto. Invariables: estas se encuentran presentes en todos los organismos vivos con una concentración muy baja (0.005%). Los elementos también son clasificados por su función como plásticos y oligosinergicos: Elementos plásticos: estos elementos componen componen la materia orgánica y la inorgánica y le dan forma al organismos, están conformados por Carbono, Hidrogeno, Oxigeno, Nitrógeno. Elementos Oligosinergicos: Oligosinergicos: Estos son muy escasos escasos e indispensables para el funcionamiento funcionamiento del organismo, se encuentran presentes presentes en forma residual. Hay 60 oligoelementos, oligoelementos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos: hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu), zinc (Zn), flúor (F), yodo (I),boro (B), silicio (Si), vanadio (V), cromo (Cr), cobalto (Co), selenio (Se), molibdeno (Mb) y estaño (Sn).
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Biomoléculas inorgánicas: Son de gran importancia para el metabolismo; agua, sales minerales, bióxido de carbono y oxigeno. Son las que no están formadas por carbono a excepción del monóxido de carbono y el dióxido de carbono.
El agua. Es la sustancia más abundante en la materia viva y se presenta en diferentes formas: Circulante – Sangre, savia. Intersticial – Entre las células, tejido conjunto Intracelular – Interior de los orgánulos celulares y citosol. La cantidad de agua depende de tres cosas: Especie, Edad, Tipo de tejido. Cada especie tiene cierto porcentaje de agua dependiendo básicamente de su habitad, si son acuáticos su cantidad de agua será muy elevado, mientras que en las especies desérticas será muy baja. Cuando el individuo se encuentra joven su porcentaje de agua será más elevado que en su etapa vejez. Las reacciones químicas se llevan a cabo en medios acuosos por lo que los tejidos con mayor actividad bioquímica tendrán mayor cantidad de agua. Las moléculas de agua están conformadas por un átomo de oxigeno y dos de hidrogeno unidos por un enlace covalente débil que dura 10 -11 seg. En la parte donde no comparten electrones presenta una carga negativa débil que junto con la electronegatividad crea una asimetría eléctrica la cual genera cargas eléctricas parciales opuestas. La zona con carga parcial negativa es atraída por una zona parcialmente positiva lo cual forma puentes de hidrogeno. El agua tiene una propiedad disolvente por que puede formar fácilmente puentes de hidrogeno entre moléculas no iónica. Por su polaridad el agua puede interponer los iones entre las redes cristalinas de los compuestos iónicos. Debido a sus puentes de hidrogeno, el agua se mantiene en estado liquido en temperatura ambiente, pero al aumentar los puentes se rompen y esta se evapora, pero al estar en contacto con el medio este comienza a enfriarse; este fluido sirve como transporte de sustancia, tiene función lubricante y es incomprensible lo cual es esencial para que el citoplasma de las células no se deforme y sirva de esqueleto hidrostático en las células vegetales, debido a su elevada tención superficial ofrece resistencia a romperse, cuando el agua baja su temperatura a menos de 4°c forma un retículo molecular muy estable que lo hace menos denso y que en su estado liquido y hace que flote lo cual permite la vida acuática. Una molécula de permite hacer el proceso digestivo ya que permite el rompimiento de algunas moléculas orgánicas, a esta propiedad se le denomina 5
hidrolisis. Proporciona H+ para la síntesis de moléculas orgánicas lo cual permite la fotosíntesis.
Sales minerales. Estas se pueden encontrar en los seres vivos de tres Formas: Precipitadas, Disueltas y Asociadas a Moléculas orgánicas. De manera Precipitada se encuentras de manera solida como en Silicatos, encontrados básicamente en caparazones de algunos organismos, Carbono cálcico como en los huesos, y fosfato de calcio que se encuentra en esqueletos de vertebrados. De manera Disuelta forman aniones y cationes, estas regulan actividades biológicas y enzimáticas, generan potenciales eléctricos y mantienen la salinidad. Asociadas a moléculas orgánicas se pueden encontrar en fosfoproteínas (<- Es una proteína unida covalentemente a una sustancia que contiene ácido fosfórico), fosfolípidos (<- son aquellos lípidos que contienen ácido fosfórico) y agar-agar (<- esto es gelatina de algas marinas). Las sales minerales funcionan como estructuras de sostén y protección duras, cubren también funciones fisiológicas y bioquímicas, sirven como sistema de tampón para equilibrar el PH. ________________________________________________________ El proceso osmótico es un proceso biológico dependiente de la concentración de soluto en agua
Biomoléculas orgánicas: Algunas son conocidas como prótidos, estos son fundamentalmente formados por carbono, Hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, generalmente las moléculas orgánicas están formadas por muchos átomos de pocos elementos que pueden ser complejos como las vitaminas y las proteínas, e incomplejas como el alcohol etílico, metano y etano. Existen moléculas orgánicas en la naturaleza que son las sintetizadas por los seres vivos, y las artificiales, las cuales son fabricadas por el hombre. Existe tres tipos clasificados por su tamaño: Aminoácido, Péptidos y Proteínas. Los aminoácidos son pequeñas moléculas cristalizables que poseen un carbono unido a cuatro radicales, uno de ellos es un acido (Carboxilo), otro es un básico (amina), otro es un hidrogeno y el cuarto es una cadena. En las diferentes proteínas se pueden encontrar 20 tipos de aminoácidos de los cuales solo 10 pueden ser sintetizadas por el humano, estos son llamados aminoácidos proteinogénicos. 6
Los aminoácidos presentan isometría ya que contienen un carbón, es decir que el compuesto presenta diferente estructura y características dependiendo de la forma en la cual estén unidos los átomos en la molécula. Existen dos isometrías para los aminoácidos (D y L) y en los isómeros ópticos cuando las moléculas desvían la luz hacia la izquierda son nombrados levógiras y se representan con signo negativo – y los que desvían hacia la derecha se representa con el signo positivo + y son nombrados dextrógiras. Cuando un aminoácido esta en una disolución acida, este capta protones y se comporta como una base, pero si se encuentra en una disolución base comienza a ceder protones se comporta como acido. Esta propiedad de cambiar dependiendo del pH hace que los aminoácidos sean nombrados anfóteros. Los péptidos y las proteínas son formadas la unión de aminoácidos unidos por un enlace peptídico. Este enlace es establecido por un grupo carboxilo y un grupo amina, se mantiene rígido ya que no permite el giro de los elementos unidos. Los péptidos son moléculas formadas por más de uno y menos de 100 aminoácidos, ya que si contiene más de 100 o su peso es mayor a 5,000 daltons estos son más complejos y forman proteínas, las cuales cumplen muchas funciones en los seres vivos. Las proteínas pueden ser estudiadas en 4 niveles de complejidad (primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria). La estructura primaria hace referencia a la manera en la cual se encuentran ordenados los aminoácidos, el primer aminoácido en la cadena siempre tiene libre un grupo amina por lo que se le da el nombre de aminoácido n-terminal y su ultimo aminoácido tiene libre un grupo carboxilo y se le denomina aminoácido c- terminal, esta estructura primaria determina las demás estructuras. La estructura secundaria es un nivel de organización que interactúa a través de enlaces de hidrogeno y obtenida dependiendo la secuencia de los aminoácidos. La poca capacidad de giro obtenido por la rigidez del enlace péptido hace que la molécula se pliegue formando así estructuras α-hélice (Hélices alfa), Laminasβó hélices de colágeno. La estructura terciaria depende de la estructura de los niveles inferiores en la proteína, puede tener un aspecto globular (redonda y compacta) ó puede ser fibrosa y alargada. La estructura cuaternaria esta formada cuando varias proteínas se unen entre si y cada componente conserva su estructura terciaria, esta unión es dedil y puede ser en puentes de hidrogeno o interacciones hidrofobias.
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La α-hélice es una estructura helicoidal dextrógira (ósea que gira a la derecha). Esto es adquirido por la conformación de los aminoácidos.
Laminas- βtambién es conocida como hoja plegada, se estabiliza creando puentes de hidrogeno en distintas zonas de la molécula. La Hélices de colágeno es como la α-hélice pero más abierta y rígida y su estructura es al azar.
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Biocatalizadores: Las reacciones químicas son procesos, en los que se produce la transformación de unas sustancias iniciales o reactivos, en otras sustancias finales o productos. Esto no ocurre directamente sino que se realiza a través de una etapa intermedia, denominada etapa de transición o estado activado. Para que los reactivos alcancen la etapa de transición y la reacción se produzca, es necesario suministrarles una cierta cantidad de energía “en ergía de activación”. Se le puede suministrar calentándolos a Tª elevadas, sometiéndolos a descargas eléctricas o mediante otras fuentes de energía. Los catalizadores son compuestos químicos de distinta naturaleza, que facilitan y aceleran las reacciones químicas, porque disminuyen la cantidad de energía de activación que se necesita para que estas ocurran. Los catalizadores que actúan en los seres vivos se denominan biocatalizadores y son imprescindibles para que se produzcan las reacciones adecuadamente, por dos razones: 1. En los seres vivos los reactivos no pueden ser calentados a Tª elevadas, ni se pueden someter a fuertes descargas eléctricas ya que eso destruiría a las propias células. 2. En los seres vivos se producen una enorme cantidad de reacciones químicas, lo que haría necesario una enorme cantidad de energía, para que se pudieran llevar a cabo. Los biocatalizadores son las enzimas, vitaminas y hormonas aunque las que realmente intervienen como catalizadores son las enzimas.
Carbohidratos: son sustancias naturales compuestas de carbono, hidrógeno y oxígeno. Antiguamente se les conocía como “hidratos de carbono”.
Cn(H2O)n
C6H12O6
C6(H2O)6
Sus funciones son Reserva de energía, Intermediarios de metabolismo , Estructura y Defensa. 9
Clasificación de los carbohidratos: AZUCARES: Tienen 10 o menos Monosacáridos, disacáridos y oligosacáridos. -Aldosas -D -Cetosas -L NO AZUCARES: más de 10 monosacáridos. -Homopolisacaridos. -Heteropilisacaridos.
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Lípidos: Son a un conjunto muy heterogéneo de Biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno cuya característica distintiva aunque no exclusiva ni general es la insolubilidad en agua, siendo por el contrario, solubles en disolventes orgánicos (benceno, cloroformo, éter, hexano, etc.). Una característica básica de los lípidos, y de la que derivan sus principales propiedades biológicas es la hidrofobicidad. FUNCIONES DE LOS LIPIDOS: Hergetica, reserva de agua, producción de calor, estructural, informativa y catalítica.
Clasificación. La heterogeneidad estructural de los lípidos dificulta cualquier clasificación sistemática. Lípidos saponificables A. Simples 1. Acilglicéridos 2. Céridos B. Complejos 1. Fosfolípidos 2. Glucolípidos Lípidos insaponificables A. Terpenos B. Esteroides C. Prostaglandinas Los LÍPIDOS SAPONIFICABLES agrupan a los derivados por esterificación u otras modificaciones de ácidos grasos, y se sintetizan en los organismos a partir de la aposición sucesiva de unidades de dos átomos de carbono. En este grupo se incluyen: los ácidos grasos y sus derivados, los eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos), los lípidos neutros (acilgliceroles y ceras) y los lípidos anfipáticos (glicerolípidos y esfingolípidos). Ácidos Grasos Son ácidos monocarboxílicos de cadena larga. Por lo general, contienen un número par de átomos de carbono, normalmente entre 12 y 24. Ácidos Grasos Saturados Desde el punto de vista químico, son muy poco reactivos. Por lo general, contienen un número par de átomos de carbono. En la nomenclatura de los ácidos grasos se utilizan con más frecuencia los nombres triviales que los sistemáticos. 11
Ácidos grasos insaturados. Con mucha frecuencia, aparecen instauraciones en los ácidos grasos, mayoritariamente en forma de dobles enlaces, aunque se han encontrado algunos con triples enlaces. Derivados De Ácidos Grasos Con mucha menor frecuencia, aparecen en la Naturaleza ácidos grasos cuya estructura difiere en mayor o medida de la que hemos visto hasta ahora. Entre ellos podemos destacar. Eicosanoides Este término agrupa a una serie de compuestos derivados de ácidos grasos polinsaturados de 20 átomos de carbono (de donde deriva su nombre), como el ácido araquidónico. Prostaglandin (PG) Se consideran derivados de un hipotético ácido prostanoico (no existe como tal en la naturaleza), de 20 átomos de C, con un anillo pentagonal entre los carbonos 8 y 12. LEUCOTRIENOS Son derivados eicosanoides que aparecen frecuentemente combinados con el tripéptido glutatión. Deben su nombre a que poseen tres dobles enlaces conjugados Los LÍPIDOS INSAPONIFICABLES son derivados por aposición varias unidades isoprénicas, y se sintetizan a partir de una unidad básica de 5 átomos de carbono: el isopreno. En este grupo de lípidos se incluyen: los esteroides (esteroles, sales y ácidos biliares, hormonas esteroideas etc) y los terpenos (retinoides, carotenoides, tocoferoles, naftoquinonas, dolicoles, etc).
Esteroides Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias: 1. Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D. 2. Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales. El colesterol forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad. Es la molécula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides. Entre las hormonas sexuales se encuentran la progesterona que prepara los órganos sexuales femeninos para la gestación y la testosterona responsable de los caracteres sexuales masculinos. Entre las hormonas suprarrenales se encuentra la cortisona, que actúa en el metabolismo de los glúcidos, regulando la síntesis de glucógeno. 12
Existen otros lípidos insaponificables que no están relacionados estructuralmente con el isopreno, y son los hidrocarburos y los lípidos pirrólicos. ESTEROLES Son los más abundantes. Estructuralmente se consideran derivados del colestano (de 27 carbonos). Se caracterizan por tener un grupo OH en posición β (por encima del plano del papel) en el C3, lo que les da cierto carácter anfipático y una cadena lateral de 8 átomos de carbono en el C17. Se presentan abitualmente en la membrana plasmática de todos los seres vivos (excepto las ubacterias), donde su función es la de regular la fluidez de la bicapa lipídica. El colesterol está ampliamente distribuído entre los animales, y es un componente habitual de la membrana plasmática, donde contribuye a regular su fluidez. Con mucha frecuencia aparece esterificado a ácidos grasos, y es la forma en que normalmente se almacena o se transporta por la sangre. El colesterol es el precursor metabólico de otros esteroides como los calciferoles, las hormonas esteroideas y los ácidos biliares. Una vez sintetizado, el organismo animal es incapaz de romper el sistema de anillos, de modo que es excretado como tal. Por este motivo, al ser poco soluble, el colesterol tiende a precipitar en el endotelio de los vasos sanguíneos, dando lugar a la arterioesclerosis, una de las causas de mortalidad más frecuentes en los países desarrollados. Los esteroides más abundantes en las plantas superiores son el sitosterol y el estigmasterol, mientras que en levaduras y otros microorganismos eucariotas se encuentra el ergosterol. Los calciferoles (vitaminas D) son esteroles implicados en la absorción de calcio por parte del intestino de los animales superiores (Figura 33). Su deficiencia provoca el raquitismo, una enfermedad donde está alterado el proceso normal de osificación. Son muy abundantes en el aceite de hígado de bacalao.
HORMONAS ESTEROIDEAS Son sustancias producidas por las glándulas endocrinas, que se distribuyen por el torrente sanguíneo y ejercen funciones de regulación metabólica en tejidos específicos. Se suelen distinguir 4 familias de hormonas esteroideas. Los estrógenos se consideran derivadas del estrano, de 18 átomos de carbono (no posee cadena alifática en el C17, y uno de los ciclos es aromático). Son hormonas propias de la primera mitad del ciclo sexual femenino. Un estrógeno típico es el estradiol. Los andrógenos se considran derivados del androstano, de 19 átomos de carbono (no posee cadena alifática en el C17). Son las hormonas sexuales masculinas. Un ejemplo es la testosterona. Los gestágenos derivan del pregnano, de 21 átomos de carbono (con una cadena lateral de 2 átomos de carbono en el C17). Son hormonas femeninas implicadas en el ciclo menstrual, y que adquieren especial importancia durante el embarazo. Un ejemplo es la progesterona. Los corticoides también derivan del pregnano, y difieren de los gestágenos porque tienen un hidroxilo en el C21. Son hormonas segregadas por la corteza suprarrenal. Un ejemplo es el cortisol, una hormona que afecta al metabolismo de los glícidos. 13
Vitaminas: Además de los componentes mayoritarios -proteínas, ácidos nucleicos, glúcidos y lípidos-, las células vivas contienen unas sustancias que actúan en cantidades mínimas y que son imprescindibles para el correcto funcionamiento del organismo, las vitaminas. Estas sustancias no pueden ser fabricadas por el organismo y deben adquirirse de procedencia exógena. En ocasiones, las necesidades de algunas vitaminas pueden satisfacerse con la ingestión de otras moléculas, llamadas provitaminas, que tras un pequeño cambio químico llevado a cabo en el organismo originan la vitamina activa. Los seres vivos requieren ciertas cantidades diarias de cada vitamina y cualquier alteración de estos límites revierte en trastornos de los procesos metabólicos. Las vitaminas suelen dividirse en dos grupos: vitaminas liposolubles y vitaminas hidrosolubles. El exceso de ingestión de vitaminas hidrosolubles no suele provocar toxicidad, ya que, al ser solubles en agua, pueden ser transportadas por la sangre y eliminadas por el aparato excretor.
Vitaminas Hidrosolubles: Son sustancias solubles en agua. Se trata de coenzimas o precursores de coenzimas, necesarias para muchas reacciones químicas del metabolismo. VITAMINA C. Acido Ascórbico. Antiescorbútica. VITAMINA B1. Tiamina. Antiberibérica. VITAMINA B2. Riboflavina. VITAMINA B3. Niacina. Acido Nicotínico. Vitamina PP. Antipelagrosa. VITAMINA B5. Acido Pantoténico. Vitamina W. VITAMINA B6. Piridoxina. VITAMINA B8. Biotina. Vitamina H. VITAMINA B9. Acido Fólico. VITAMINA B12. Cobalamina.
Vitaminas liposolubles.
Las vitaminas liposolubles son la A, D, E y K. Se caracterizan por disolverse en grasas y aceites. Normalmente se almacenan en tejidos adiposos y en el hígado. Pertenecen a este grupo las vitaminas A, D, E y K. Son solubles en grasa y se encuentran en la grasa de los alimentos que las contienen. Son bastante estables al calor. Se absorben en el intestino delgado y para ello requieren la presencia de sales biliares que solubilicen la grasa que las contiene. Su exceso se almacena en hígado y tejido adiposo, por lo que no es necesario su aporte diario. Se eliminan por las heces. Si se consumen en exceso pueden resultar tóxicas.
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Nucleótidos y ácidos nucleicos: Son unas de las Biomoléculas más importantes ya que ellos almacenan y transmiten información genética. Se encuentran en los ácidos nucleicos que son macromoléculas formadas por la unión de unidades básicas denominadas nucléolos, mediante un enlace conocido como puente fosfodiéster. Los nucléolos y los ácidos nucleicos son estructuralmente similares.
ADN -> DNA El DNA es una macromolécula muy larga, de aspecto filamentoso y formada por un gran número de desoxirribonucleótidos, cada uno de ellos compuesto por una base nitrogenada, un azúcar (desoxirribosa) y un grupo fosfato. Las bases de las moléculas de DNA son las responsables de portar la información genética, en tanto que los grupos azúcar y fosfato tienen un papel estructural. El DNA contiene dos bases derivadas de la purina, la adenina (A) y la guanina (G), y dos de la pirimidina, timina (T) y citosina (C). Un nucleósido está formado por una base púrica o pirimidínica enlazada a un azúcar. Los cuatro nucleósidos del DNA se llaman desoxiadenosina, desoxiguanosina, desoxitimidina y desoxicitidina. El éster fosfórico de un nucleósido es lo que se denomina nucleótido.
ARN -> RNA Los ácidos ribonucléicos (ARN) están formados por ribonucléotidos (nucleótido de ribosa), sus bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y uracilo, compuesto este último que sustituye a la timina del ADN. Estos ribonucléotidos se unen entre sí mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5 a 3, al igual que el ADN. A diferencia del ADN, el ARN es casi siempre monocatenario (excepto en los reovirus donde es bicatenario). Poseen, no obstante, zonas con estructura de doble hélice, denominadas horquillas. Cuando las zonas complementarias están separadas por regiones no complementarias se forman lazos o bucles. Por su localización celular, su estructura y la función que desempeñan se distinguen varios tipos de ARN: ARNm (mensajero), ARNr (ribosómico), ARNt (transferente) y el ARNhn (heterogéneo nuclear).
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La Célula. Las células son las mínimas formas de vida que pueden existir de modo individual. Todo ser vivo en algún momento temprano de su vida estuvo formado por una sola célula. Las reacciones químicas responsables de que se mantenga la vida ocurren en su interior; además, posee información almacenada que transmite a sus células hijas. Existen miles de especies de organismos que están formados por una sola célula y se llaman, por lo tanto, unicelulares. Las células de un mamífero pluricelular adulto sólo sobreviven aisladas en condiciones especiales de laboratorio. Las células eucariotas presentan una serie de estructuras que conocemos como organelas. Cada una de ellas está delimitada por una doble capa de lípidos similar a la membrana plasmática que marca los límites de la célula. Cada una de las organelas está especializada en un conjunto de reacciones químicas esenciales para el mantenimiento de la célula viva y actúa coordinadamente con el conjunto. Por lo tanto, cada tipo de organela presenta una organización molecular que le es característica. En este fascículo se verán algunos aspectos del funcionamiento normal y patológico de las células a nivel molecular.
Componentes celulares: Membranosos: Nucleo, reticulo endoplasmico (liso y rugoso), mitocondrias, vesiculas, eroxisomas, lisosomas, endosomas, fagosomas, aparato de golgi,membrana plasmatica, No membranosos: Ribosomas, centriolos, citoesqueleto, microtubulos, microfilamentos, filamentos de actina, filamentos intermedios, cuerpos basales, cilios y flagelos.
LOS ORGANELOS Para realizar las diferentes funciones, no basta tener determinada forma; también hay que tener algo que nos permita hacer el trabajo: las células -por pequeñas que parezcan- contienen dentro de ellas pequeñas estructuras llamadas 'organelos'; hay diferentes tipos y cada uno se encarga de acciones distintas:
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Nombre. Cápsula
Función Determina el grado de patogenicidad de las bacterias que la presentan. Delimita al contenido citoplasmático, da protección ypermite el aso de algunas sustancias, e impide el de otras, ya que es selectivamente permeable. Membrana El paso de sustancias se lleva a cabo por diversos mecanismos de transporte a celular nivel de membrana como: difusión, ósmosis, difusión facilitada, endocitosis y exocitosis (transporte activo). Son utilizados para la locomoción, para la movilización de materiales en el Cilios intestino, traquea, bronquios, etc. En protozoarios son empleados para la captura de alimento. Flagelos Son utilizados como mecanismos de locomoción y para la captura de alimento. Participa en el proceso de la síntesis de proteínas. A través del Retículo retículo fluyen sustancias de desecho o de alimento para la célula hacia el endoplasmico aparato de Golgi. Aparato de Almacena sustancias como lípidos y proteínas y secreción de ellas. Golgi Participa activamente en la síntesis de proteínas, bajo la forma de ácido Ribosomas ribonucleico ribosomal (RNAr). Están implícitos en la digestión de macromoléculas, como son lípidos, Lisosomas y polisacáridos, proteínas y ácidos ucleicos. Los peroxisomas también funcionan peroxisomas como órganos de defensa al digerir elementos extraños. Dentro de la matriz mitocondrial se realizan las reacciones químicas metabólicas del ciclo de krebs o del ácido cítrico. En tanto que en las crestas mitocondriales tiene lugar la cadena respiratoria; aquí también ocurre la fosforilación oxidativa. Mitocondria La mitocondria también es conocida como la "central energética", ya que en ella se produce la mayor cantidad de energía metabólica bajo la forma de trifosfato de adenosina (ATP). Vacuola Almacenamiento, digestiva, de excreción y osmorreguladoras (contráctiles). Durante la división celular el centriolo se divide y da origen a Centriolo los asters, de los cuales se producen las fibras del huso acromático o mit ótico. Mantiene la forma tridimensional de la célula fija a los organelos y permite un Citoesqueleto transito interno. Coordina los procesos metabólicos, la reproducción y la herencia, por lo cual se Núcleo considera el centro de control de la célula Nucleolo A partir de este se sintetiza el RNAr y el RNAt.
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Respiración: Las células llevan a cabo diversos procesos para mantener su funcionamiento normal, muchos de los cuales requieren energía. La respiración celular es una serie de reacciones mediante las cuales la célula degrada moléculas orgánicas y produce energía. Todas las células vivas llevan a cabo respiración celular para obtener la energía necesaria para sus funciones. Usualmente se usa glucosa como materia prima, la cual se metaboliza a bióxido de carbono y agua, produciéndose energía que se almacena como ATP (trifosfato de adenosina). PRIMERA FASE: Se oxida la glucosa (azúcar) y no depende del oxígeno, por lo que recibe el nombre de respiración anaeróbica y glucolisis, reacción que se lleva a cabo en el citoplasma de la célula. SEGUNDA FASE: Se realiza con la intervención del oxígeno y recibe el nombre de respiración aeróbica o el ciclo de krebs y se realiza en estructuras especiales de las células llamadas mitocondrias. Tanto que es una parte del metabolismo, concretamente del catabolismo, en el cual la energía contenida en distintas Biomoléculas, como los glúcidos (azúcares, carbohidratos), es liberado de manera controlada.
TIPOS DE RESPIRACIONES: RESPIRACIÓN ANAERÓBICA: La respiración anaeróbica es un proceso biológico de oxidorreducción de azúcares y otros compuestos. Lo realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias. En la respiración anaeróbica no se usa oxígeno sino para la misma función se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el sulfato.No hay que confundir la respiración anaeróbica con la fermentación, aunque estos dos tipos de metabolismo tienen en común el no ser dependiente del oxigeno. Todos los posibles aceptores en la respiración anaeróbica tienen un potencial de reducción menor que el O2, por lo que se genera menor energía en el proceso. ETAPAS: Glucólisis Fermentación. RESPIRACIÓN AERÓBICA: Es un tipo de metabolismo energetico en el que los seres vivos extraen energía de moléculas organicas como la glucosa, por un proceso complejo en donde el carbono queda oxidado y en el que el aire es el oxidante empleado. 19
La respiración aerobica es propia de los organismo eucariontes en general y de algunos tipos de bacterias. • La susecion de reacciones quimicas que ocurren dentro de las celulas mediante
las cuales se realiza las descomposición final de las moléculas en los alimentos y en la que se produce CO2 y H2O. • Se realiza solo en el proceso de oxigeno. Consiste en la degradacion de los
piruvatos producidos durante la glucosis hasta CO2 y H2O como obtención de 34 a 36 ATP.
FERMENTCIONES: FERMENTACIÓN LACTICA Ocurre en algunas bacterias y gracias a este proceso obtenemos productos de origen lácteo tales como yogurt, crema agria y quesos. Este proceso sucede también en el músculo esqueletal humano cuando hay deficiencia de oxígeno, como por ejemplo, durante el ejercicio fuerte y continuo. La acumulación del ácido láctico causa el dolor característico cuando ejercitamos los músculos excesivamente. FERMENTACIÓN ALCOHOLICA Este tipo de fermentación ocurre en levaduras, ciertos hongos y algunas bacterias, produciéndose CO2 y alcohol etílico (etanol); ambos productos se usan en la producción de pan, cerveza y vino. La diferencia básica entre la respiración celular aeróbica y la anaeróbica (a parte de suceder en presencia o ausencia de oxígeno) es la cantidad de moléculas de ATP que se producen. En la respiración celular anaeróbica, los hidrógenos (electrones) pasan al piruvato para formar el ácido láctico o el etanol, mientras que en la respiración celular aeróbica los hidrógenos pasan a la cadena de transporte de electrones para formar ATP. En la respiración celular aeróbica, el piruvato que pasa por el ciclo de Krebs produce hidrógenos adicionales que también pasan a la cadena de transporte de electrones para formar ATP. Por esta razón, en la respiración celular aeróbica se producen 36 moléculas de ATP a partir de una molécula de glucosa, mientras que en la ruta anaeróbica sólo se extraen 2 moléculas de ATP a partir de una molécula de glucosa. CICLO DE KREBS: Propuesto por Hans A. Krebs en 1937 quien descubrió el ciclo estudiando suspensiones de papillas del músculo pectoral de la paloma que peçresebta un elevado ritmo respiratorio. El ciclo de krebs (también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de lso ácidos tricarboxilicos) es una serie de reacciones químicas de gran importancia, que forman parte de la respiración celular en toda las células aeróbicas, es decir que utilizan oxigeno. En organismo aeróbico el ciclo de krebs es parte de la via catabólica que realizan oxidación de hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2 y H2O, liberando energía en forma utilizable.
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El ciclo de krebs también proporciona recurso para muchas Biomoléculas tales como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibolica, es decir que es catabólico y anabólica al mismo tiempo. UBICACIÓN Tiene lugar en tres partes: • Matriz mitocondrial • En las eucariotas • En el citoplasma de eucariotas
Síntesis de proteínas: El ARN mensajero es el que lleva la información para la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas del citoplasma celular. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia (ARNt) , específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero (ARNm), dónde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde. Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya está comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARN mensajero, está siendo utilizada por varios ribosomas simultáneamente.
Transcripción y síntesis del ARN La transcripción es el proceso a través del cual se forma el ARNm a partir de la información del ADN con la finalidad de sintetizar proteínas. El ADN, como sabemos, presenta dos cadenas de polinucleótidos. En la síntesis o transcripción del ADN participa una de sus cadenas, que recibe el nombre de cadena molde, mientras que la otra cadena se le denomina complementaria. Se inicia cuando el ADN se abre por efecto de la enzima ARN polimerasa (ARNpol) dejando libre al ADN molde e iniciando el proceso de alargamiento del ARNm, mediante la complementariedad con la cadena molde del ADN: donde va la “A” se coloca la “T”, donde va la “T” se coloca la “U”, donde va la “G” se coloca la “C” y donde va la “C” se coloca la “G”.
En el ADN existen secuencias específicas que indican al ARNpol donde termina la lectura del gen y provocan la culminación de la síntesis del ARNm. El primer triplete de bases del ADN que codifica el primer aminoácido del GEN (esto lo realiza en el siguiente paso denominado TRADUCCIÓN) es TAC, por lo que el primer codón del ARNm es AUG. TRADUCCIÓN DEL ARN El ARN mensajero es el que lleva la información para la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos.
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Esta información está codificada en forma de tripletes, cada tres bases constituyen un codón que determina un aminoácido. Las reglas de correspondencia entre codones y aminoácidos constituyen el código genético. La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas del citoplasma. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia, específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero, dónde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde. Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya está comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARN mensajero, está siendo utilizada por varios ribosomas simultanéamente. En esta maqueta se ha representado el ARN mensajero como una varilla con los codones (juego de tres colores). El ribosoma está fijado al filamento, y las moléculas de ARN transferencia, con los anticodones unidos a los codones del ARNm . En la parte superior se observan tres aminoácidos unidos.
División celular: Las células se reproducen duplicando tanto su contenido nuclear como el citoplasmático y luego dividiéndose en dos. La etapa o fase de división posterior es el medio fundamental a través del cual todos los seres vivos se propagan. En especies unicelulares como las bacterias y las levaduras, cada división de la célula única produce un nuevo organismo. Es especies pluricelulares se requieren muchas secuencias de divisiones celulares para crear un nuevo individuo; la división celular también es necesaria en el cuerpo adulto para reemplazar las células perdidas por desgaste, deterioro o por muerte celular programada.
FISIÓN BINARIA Ocurre en procariontes: tras la duplicación del ADN, se segregan las moléculas hijas y se divide el citoplasma. MITOSIS Es un proceso de división celular en el que hay reparto equitativo del material hereditario (ADN), característico de las células somáticas eucariontes. Normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas. La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento y la reparación de tejidos.
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Las etapas más relevantes de la mitosis son:
Interfase: Es el tiempo que pasa entre dos mitosis o división del núcleo celular. En ella, ocurre la duplicación del número de cromosomas (es decir, del ADN). Así, cada hebra de ADN forma una copia idéntica a la inicial. Las hebras de ADN duplicadas se mantienen unidas por el centrómero. La finalidad de esta duplicación es entregar a cada célula nueva formada la misma cantidad de material genético que posee la célula original. Además, también se duplican otros organelos celulares como, por ejemplo, los centríolos que participan directamente en la mitosis. Terminada la interfase, que es la primera etapa del ciclo celular; comienza la mitosis propiamente tal (división de la célula), que se ha subdividido en cuatro etapas: 1. Profase: las hebras de ADN se condensan y van adquiriendo una forma determinada llamada cromosoma. Desaparecen la membrana nuclear y el nucléolo. Los centríolos se ubican en puntos opuestos en la célula y comienzan a formar unos finos filamentos que en conjunto se llaman huso mitótico. Nótese que el núcleo (ya sin membrana) y todos los componentes celulares están dispersos dentro del citoplasma. 2. Metafase: las fibras del huso mitótico se unen a cada centrómero de los cromosomas. Estos se ordenan en el plano ecuatorial de la célula, cada uno unido a su duplicado. 3. Anafase: los centrómeros se duplican, por lo tanto, cada duplicado del cromosoma se separa y es atraído a su correspondiente polo, a través de las fibras del huso. La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original. 4. Telofase: en ella se desintegra el huso mitótico, la membrana nuclear y el nucléolo reaparecen, los nuevos cromosomas pierden su forma definida y se transforman en hebras o largos filamentos de ADN. Terminada la telofase se forman dos núcleos idénticos en relación con la cantidad y calidad de ADN que posee cada célula nueva.
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MEIOSIS Es un proceso de división celular por el cuál una célula diploide (2n), se divide dos veces generando cuatro células haploide (n). Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares (cariocinesis) y citoplasmáticas (citocinesis), llamadas, Primera y Segunda División Meiótica o simplemente Meiosis I y Meiosis II. Ambas comprenden Profase, Metafase, Anafase y Telofase. Durante la Meiosis I los miembros de cada par homólogo de cromosomas intercambian material genético (crossing-over) y luego se separan y se distribuyen en diferentes núcleos. En la Meiosis II, las cromátidas hermanas no idénticas que forman cada cromosoma se separan y se distribuyen en los núcleos de las células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe duplicación del ADN. La Meiosis I se llama Reduccional y la Meiosis II Ecuacional. 24
GAMETOGÉNESIS Es el proceso de formación de gametas en las gónadas, por medio de la meiosis, a partir de células germinales. Mediante este proceso, el número de cromosomas que existe en estas células se reduce de diploide a haploide, es decir, a la mitad del número de cromosomas que contiene una célula somática de la especie de que se trate. En el caso de los humanos, si el proceso se denomina espermatogénesis si produce espermatozoides y se realiza en las gónadas masculinas o testículos. Si se realiza en las gónadas femeninas u ovarios, el resultado son óvulos se denomina ovogénesis.
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Humano hereditaria. Genética: Es el estudio de la Herencia Biológica. La Genética Médica atiende específicamente los aspectos de la Genética Humana relevantes para las enfermedades y su tratamiento La Genética Humana se enfoca fundamentalmente a la familia: – La historia familiar se esquematiza en el árbol genealógico (pedigree):
Leyes de Mendel. Las leyes de Mendel conforman la base teórica de nuestro conocimiento de la Genética. La contribución de Mendel fue excepcional, sus innovaciones a la ciencia de la genética fueron: 1. desarrollar líneas puras (población que da sólo descendientes iguales para una determinada característica). 2. contar sus resultados, establecer proporciones y realizar análisis estadísticos. PRIMERA LEY DE MENDEL. Mendel estudió siete caracteres que aparecen en dos formas discretas, en vez de caracteres difíciles de definir que dificultan su estudio. Lo primero que realizó fueron cruzamientos entre plantas que diferían para sólo un carácter (cruzamiento monohíbrido). La primera ley establece que durante la formación de los gametos cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética del gameto. Con las observaciones realizadas, Mendel pudo formular una hipótesis acerca de la segregación. Para probar esta hipótesis Mendel autofecundó las plantas de la F2. Si esta ley era correcta, él podía predecir los resultados y realmente fueron los esperados.
SEGUNDA LEY DE MENDEL. Mendel además realizó cruzamientos en los que se podía seguir la segregación de dos genes. Estos experimentos resultaron la base de su descubrimiento de su segunda ley, la Ley de la Segregación Independiente. 26
La segunda ley de Medel establece que durante la formación de los gametos la segregación de los alelos de un par es independiente de la segregación de los alelos de otro par.
MUTACIONES. En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y, aunque las causas siguen siendo inciertas, se conocen bastantes agentes externos, mutágenos, que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales (agentes físicos) y sustancias químicas. De Vries en 1902 trabajando sobre la "hierba del asno" describió en ella fenómenos de herencia mendeliana, sin embargo de tanto en tanto aparecía una característica que no estaba ni en los padres ni en los antecesores de las plantas, dedujo de ello que estas característica surgían por un cambio el factor que determinaba el carácter (gen) y que este cambio se transmitía a la progenie como cualquier otro carácter hereditario. A este cambio lo denominó mutación y a los organismos que la mostraban mutantes, los alelos salvajes son los que están presentes en la mayoría de los individuos y dan el fenotipo esperado. MUTACIONES GÉNICAS Son las verdaderas mutaciones, porque se produce un cambio en la estructura del ADN. A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores, de vez en cuando se produce alguno en la réplica, bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T), o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G); o bien porque el mecanismo de replicación se salta algunas bases y aparece una "mella" en la copia. O se unen dos bases de Timina, formando un dímero. Las mutaciones pueden ser causadas por agentes físicos (rayos cósmicos, radiación ultravioleta, rayos X, emisiones de productos radiactivos, etc), por agentes químicos, como muchos productos químicos mutagénicos, generados por la producción industrial, y que se encuentran frecuentemente como contaminantes atmosféricos y del agua dulce que consumimos.
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Anatomía y Fisiología Humana: Anatomía- es la ciencia de las estructuras corporales y de las relaciones entre las distintas estructuras. Fisiología- es la ciencia de las funciones corporales. Es la ciencia de carácter práctico y morfológico principalmente — dedicada al estudio de las estructuras macroscópicas del cuerpo humano; dejando así el estudio de los tejidos a la histología y de las células a la citología y biología celular. La anatomía humana es un campo especial dentro de la anatomía general (animal). Está organizado en diferentes niveles según una jerarquía. Así, está compuesto de aparatos. Éstos los integran sistemas, que a su vez están compuestos por órganos, que están compuestos por tejidos, que están formados por células, que están formados por moléculas, etc. Otras visiones (funcional, morfogenética, clínica, etc.).
Sistema tegumentario. Recubre la totalidad de la superficie externa del cuerpo animal. Órgano sensorial y de protección, de mayor área de toda la economía. La piel es considerada el órgano más grande del cuerpo ya que representa el 16% del peso corporal. La piel consta de dos capas principales: el epitelio superficial llamado epidermis y una capa de tejido conectivo subyacente que es la dermis.
FUNCIONES Entre las principales funciones de la piel están: 1. Participa en la homeostasis al regular la temperatura corporal y la perdida de agua. 2. Protege contra la pérdida de agua por evaporación y contra rozamientos (por medio de la capa córnea. 3. Excreción de diversos sustancias, por medio de glándulas sudorìparas ecrinas y apocrinas y de las glándulas sebáceas. 4. Función sensorial, recepción de mensajes del medio ambiente. 5. Acción protectora contra rayos ultravioleta, por medio de la melanina. 6. Síntesis de vitamina D, a partir de moléculas precursoras y por exposición a la luz ultravioleta. 7. Como defensa, siendo considerado un órgano inmune, ya que en él se inicia la respuesta inmune. 28
Estructura del sistema tegumentario. •Epidermis
capa externa, compuesta de epitelio escamoso estratificado queratinizado, derivado del ectodermo. •Dermis
justo por debajo, interdigitadacon la epidermis. Se deriva del mesodermo y está compuesta de tejido conjuntivo denso, irregular y colagenoso. •Hipodermis
Es la capa más profunda de la piel. También conocida como capa subcutánea. Se compone de células grasas que protegen tus sistemas nervioso, linfático y sanguíneo. Ayuda a conservar tu temperatura corporal, proporciona forma a tu contorno corporal y le da movilidad a toda tu piel. Su grosor puede cambiar dependiendo de las partes de tu cuerpo y puede ser diferente entre las personas.
Sistema esquelético: El número de estructuras esqueléticas diferentes en una persona es de 208 huesos cuyos tamaños oscilan desde el fémur (el hueso más largo del esqueleto) a los diminutos huesos del interior del oído (donde se halla el hueso más pequeño del esqueleto, que es el estribo en el oído medio). ESTRUCTURA DEL HUESO: El hueso es un tipo especial de tejido conectivo que es a la vez fuerte, resistente y ligero, y que consta de una serie de células especializadas y fibras de proteínas sobre una base gelatinosa que contiene agua, sales minerales e hidratos de carbono, llamada osteína. El tejido óseo es un órgano vivo, que se descompone y se reconstruye sin cesar, modificando su forma y composición durante el crecimiento y a lo largo de la vida. Los huesos se clasifican en diversos tipos según su forma. Un hueso largo (como el fémur o el húmero) consta de las siguientes partes: 1- Diáfisis: es el cuerpo o porción cilíndrica principal del hueso. 2- Epífisis: son los extremos proximal y distal del hueso. 3- Metáfisis: es el sitio de unión de la diáfisis con la epífisis; su espesor va disminuyendo con la edad. 4- Cartílago articular: es una capa delgada de cartílago hialino que cubre la parte de la epífisis de un hueso que se articula con otro hueso. 5- Periostio: es una capa resistente de tejido conectivo denso que rodea la superficie ósea que no tiene cartílago articular. Protege al hueso, participa en la reparación de fracturas, colabora en la nutrición del hueso, y sirve como punto de inserción de tendones y ligamentos. 29
6- Cavidad medular: es el espacio interno de la diáfisis que contiene a la médula ósea amarilla grasa. 7- Endostio: es la capa que recubre la cavidad medular, y contiene células formadoras de hueso.
FUNCIÓN DEL SISTEMA ESQUELETICO 1: sostén: los huesos son el soporte de los tejidos blandos, y el punto de apoyo de la mayoría de los músculos esqueléticos. 2: protección: los huesos protegen a los órganos internos, por ejemplo el cráneo protege al encéfalo, la caja torácica al corazón y pulmones. 3: movimientos: en conjunto con los músculos. 4: homeostasis de minerales: el tejido óseo almacena calcio y fósforo para dar resistencia a los huesos, y también los libera a la sangre para mantener en equilibrio su concentración. 5: producción de células sanguíneas: en la médula ósea roja (tejido conectivo especializado) se produce la hemopoyesis para producir glóbulos rojos, blancos y plaquetas. 6: almacenamiento de triglicéridos: la médula ósea roja es reemplazada paulatinamente en los adultos por médula ósea amarilla, que contiene adipocitos. - Protege a los órganos internos. - Proporciona uniones cinemáticas rígidas. - Facilita la acción muscular y el movimiento corporal. - Posee propiedades estructurales y mecánicas únicas que le permiten desarrollar esas funciones. - Está entre las estructuras más duras del cuerpo (dentina y esmal te son más duros). Es uno de los tejidos más dinámicos y metabólicamente activos (a lo largo de la vida) - Ricamente vascularizado. - Enorme capacidad de autorreparación a través de la “remodelación ósea”. - Puede alterar sus propiedades y configuración en respuesta a “demandas mecánicas”. - La intensidad y frecuencia de las demandas mecánicas y diferentes condiciones de carga, afectan su morfolo ía uso aumentado, desuso .
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Sistema digestivo: Es el encargado de aportar al organismo los nutrientes, agua, electrolitos, vitaminas, etc., que este requiere. Pero no es solamente una puerta de entrada para estas sustancias incluidas en la dieta; además se encarga de transformarlas y absorberlas para que el cuerpo pueda asimilarlas. Los nutrientes accesibles al organismo pueden ser de muy diferente naturaleza y tamaño. Los que son de pequeño tamaño pueden ser absorbidos sin experimentar ningún cambio; mientras que los que presentan un gran tamaño han de pasar previamente por un proceso de fraccionamiento o rotura que recibe el nombre de digestión. El sistema digestivo es un conjunto de estructuras que hacen posible la de gradación de los alimentos en sustancias más simples que pueden ser transportadas, incorporadas y utilizadas por las células.
ESTRUCTURA Limites: pared del tubo digestivo El sistema digestivo es básicamente un tubo que va a estar entonces limitado por: > Un orificio anterior (la boca) > Un orificio posterior (el ano) > Las paredes de los órganos que forman el tubo, dispuestas en capas de esta manera, desde afuera hacia adentro: 1- Una serosa. 2- Una capa muscular. 3- Una submucosa, que esta ausente en algunos órganos. 4- La mucosa, de importante participación en la absorción. COMPONENTES: La boca El esófago El estómago El intestino delgado El intestino grueso Las glándulas anexas Salivales Hígado Páncreas PROSESOS DIGESTIVOS El aparato digestivo dispone de dos mecanismos que desarrolla a través de fibras musculares y estructuras glandulares, estos procesos son la motilidad y la secreción, mediante ambos se puede llevar a cabo un fraccionamiento físico o mecánico y químico de los alimentos, o digestión, que permita realizar en último extremo la absorción. 31
FUNCIÓN DEL SISTEMA DIGESTIVO. - Disolver los alimentos. Esto permite apreciar el sabor y reconocer la existencia de cualquier sustancia extraña, tóxicos, irritantes , etc... - Lubricación de los alimentos. Facilitándose así la deglución. - Inicio de la digestión de algunos hidratos de carbono, gracias a la acción de la enzima amilasa. - Acción bactericida por efecto de la lisozima. - Mantenimiento de la humedad en la cavidad bucal.
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Sistema respiratorio: El aparato respiratorio comprende un conjunto de órganos responsables de conducir el aire (vías aéreas) hacia los pulmones donde se lleva a cabo el intercambio gaseoso. Esta ocurre en dos niveles: un organismo multicelular toma aire rico en O2 del ambiente y devuelve aire rico en CO2. Este movimiento de fluido se conoce como ventilación. El otro nivel de la respiración es el celular, o sea el intercambio gaseoso entre la sangre y los tejidos. Los órganos del SR son: nariz, faringe, laringe, tráquea, bronquios y pulmones. Todos estos órganos son los distribuidores del aire, y sólo los alvéolos (parte más pequeña de los pulmones) son intercambiadores de gases.
ESTRUCTURA DEL SISTEMA RESPIRATORIO. – Conductos: Fosas nasales, cavidad nasal, faringe, laringe y tráquea. – Pulmones. – Cavidad Pleural. – Tórax: Hueso y músculos FUNCIONES DEL SISTEMA RESPIRATORIO: -Intercambio de O2 y CO2. -Regulación de la acidez de los líquidos extracelulares. -Regulación de temperatura. -Eliminación de agua y la fonación.
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Sistema circulatorio: El aparato circulatorio — mal denominado como «sistema circulatorio» — estructura anatómica que comprende conjuntamente tanto al sistema cardiovascular que conduce y hace circular la sangre (torrente sanguíneo), como al sistema linfático que conduce la linfa. En este trabajo nos centraremos en el sistema cardiovascular. La sangre viaja paralelamente por el organismo a través de dos circuitos del sistema vascular. Por un lado, la circulación menor o pulmonar, desde la parte derecha del corazón, dirige a los pulmones la sangre cargada de desechos y la devuelve nuevamente oxigenada. Por otro, la circulación mayor o sistémica nace en el lado izquierdo del corazón, que recibe la sangre limpia de los pulmones y la envía a todos los rincones del cuerpo.
ESTRUCTURA DEL SISTEMA CIRCULATORIO Podemos considerar el aparato circulatorio como un sistema de bombeo continuo, en circuito cerrado, formado por: Motor: Corazón: El corazón es un músculo hueco, situado en el interior del tórax entre ambos pulmones; está dividido por un tabique en dos partes totalmente independientes, izquierda y derecha. Conductos o vasos sanguíneos: El sistema de canalizaciones está constituido por los vasos sanguíneos: - Arterias: Llevan sangre rica en oxígeno (O2). Se alejan del corazón. - Venas: Llevan sangre con CO2. Regresan al corazón. - Capilares: En ellos se realiza el intercambio entre la sangre y las células. Fluido: Sangre: La sangre está contenida en el cuerpo en cantidad de unos 4,5 a 5,5 litros y está compuesta por: o Una parte líquida: el plasma. - Una parte sólida: las células sanguíneas. Estas células son: - Hematíes o glóbulos rojos. Su número es de 4 a 5 millones por milímetro cúbico de sangre. Transportan el oxígeno. - Leucocitos o glóbulos blancos, de 6.500 a 7.000 por milímetro cúbico de sangre. Función defensiva. - Plaquetas o trombocitos, de 200.000 a 300.000 por milímetro cúbico de sangre. Intervienen en la coagulación de la sangre. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA CIRCULATORIO El torrente sanguíneo proporciona la completa circulación de la sangre cada 22 segundos, lo que supone un caudal aproximado de 800 litros a la hora (en una persona de 80 años, el caudal que ha circulado es de 560.640.000 litros ó 560.640 m3). La circulación que parte del lado derecho asegura la oxigenación de la sangre; se llama Circulación Pulmonar o Circulación Menor. 34
El sistema o aparato circulatorio es el encargado de transportar, llevándolas en la sangre, las sustancias nutritivas y el oxígeno por todo el cuerpo, para que, finalmente, estas sustancias lleguen a las células. También tiene la misión de transportar ciertas sustancias de desecho desde las células hasta los pulmones o riñones, para luego ser eliminadas del cuerpo.
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Evolución y Medio ambiente. Evolución: Todas, absolutamente todas las cosas cambian, incluyendo a los seres vivos. Al cambio que lleva a la formación de nuevas especies se le llama evolución biológica. El material desplegable que tienes en tus manos fue elaborado para explicarte ese fenómeno que también se conoce como la transformación y la diversificación de las especies a lo largo del tiempo.
TEORÍA DE DARWIN. El naturalista inglés Charles Darwin (1809-1882) participó entre los años 1831 y 1836 en una expedición científica, que a bordo del barco Beagle dio la vuelta al mundo. Durante este tiempo, Darwin realizó muchas observaciones que le sirvieron de fundamento para desarrollar su teoría sobre la evolución de las especies. Darwin pensó acertadamente que las variaciones en la forma de los picos de los pinzones se habrían producido a partir de un antepasado común que habría sido arrastrado desde el continente hacia las islas. Debido a las diferentes condiciones ambientales, de alimentación sobre todo, que se daban en las diferentes islas, se habría favorecido la selección natural de aquellos individuos cuyos picos les permitieran alimentarse y sobrevivir. Darwin llegó a la conclusión de que la elevada biodiversidad de las islas Galápagos se debía a la adaptación y al aislamiento geográfico. Las adaptaciones a las condiciones ambientales peculiares de cada isla adquiridas y transmitidas a los descendientes sería la causa de la progresiva diferenciación de estos Al hallarse separadas en las distintas islas, se facilitaría la diferenciación de los descendientes en distintas especies. Síntesis de la teoría de la evolución de Darwin
Elevada capacidad reproductiva Variabilidad de la descendencia
Selección natural
Dado que las especies tienen una elevada capacidad reproductiva, el hecho de que no aumente indefinidamente el número de individuos se debe a que los recursos alimenticios son limitados. Los descendientes de los organismos que se reproducen sexualmente son distintos entre sí (excepto los gemelos univitelinos). Unos están mejor adaptados que otros a las características del ambiente para desarrollar las funciones vitales. Cuando las condiciones medioambientales son adversas para los organismos, se establece entre ellos una lucha por la supervivencia, en la cual solo sobreviven los individuos más adaptados y se eliminan los demás. De esta manera se produce la selección natural de los más aptos. Únicamente los individuos que sobreviven son los que pueden reproducirse y así transmitir sus caracteres a los descendientes. La selección natural con el transcurso del tiempo, va transformando paulatinamente las especies. 36
TEORIA SINTETICA Desde la época de Darwin se han acumulado muchos conocimientos que permiten una interpretación más precisa del proceso evolutivo. Una de las principales carencias de la teoría de Darwin era que no se explicaba por qué aparecían nuevas variaciones intraespecíficas, ni cómo se transmitían estas a los descendientes. De la combinación de la teoría darwiniana y de los principios básicos de la genética y la paleontología surgió a mediados del siglo XX la que se conoce como teoría sintética de la evolución. Un aspecto fundamental de la TSE es que son las poblaciones (o mejor, los genes de las poblaciones) los accidentes geográficos o climáticos que impiden la comunicación entre poblaciones. “los genes mutan, los organismos com piten (y son seleccionados), las especies (poblaciones) evolucionan” E. Sober
La teoría: • Incluye una jerarquía de niveles de organización • Pero la selección y más en general los procesos relevantes de la evolución
operan a un nivel (el poblacional) involucrando un tipo de individuos (los organismos) • El destino de los alelos depende exclusivamente de su efecto en la eficacia reproductiva de los organismos • En otras palabras, la teoría sintética privilegia un proceso (la selección natural) operando en un nivel (el poblacional), en el que se dirime el destino de un tipo de individuos (los organismos).
La Síntesis Moderna es el producto de la unión entre el campo de la Genética, en rápida maduración, y las ideas más fundamentales del seleccionismo, todo ello en el contexto de la Genética de poblaciones.
Biodiversidad: La biodiversidad se refiere a la variedad de especies de plantas, animales y otras formas de vida presentes en el Planeta. Esta biodiversidad comprende no tan solo los diferentes biomas y ecosistemas que se dan en el Planeta, sino también la variedad de especies presentes en los mismos y la diversidad genética que existe entre los miembros de cada especie. El hábitat provee alimento y protección a las distintas especies. Cada especie, a su vez, aporta al hábitat ya sea esparciendo semillas, abonando el suelo con sus desechos, evitando el crecimiento desmedido de otras especies, y protegiéndolo de la entrada de depredadores que podrían eliminar alguna especie esencial para el balance ecológico.
LOS VIRUS La palabra virus significa veneno. Antiguamente se utilizaba para designar a todo aquello que producía enfermedad. Actualmente, se utiliza para referirse a estructuras microscópicas que no son retenidas por filtros para bacterias y que son patógenos para todo tipo de seres vivos. La observación de los virus sólo puede 37
hacerse mediante el uso del microscopio electrónico, debido a su pequeño tamaño. Los virus son estructuras acelulares que no son activos fuera de las células, son parásitos intracelulares obligados. En el interior celular son capaces de controlar la maquinaria metabólica, utilizándola para su replicación. Por ello, los virus no se consideran seres vivos.
Características de los virus: - Organización acelular (no presenta orgánulos). - Un solo tipo de ácido nucleico: DNA O RNA. - No tienen ningún tipo de actividad metabólica propia, no genera ATP y todos son inmóviles. - No pueden dividirse independientemente de la célula hospedadora. Los virus se REPLICAN no se dividen y la replicación consiste en la síntesis en la célula de sus 2 componentes: proteínas + ácido nucleico y su ensamblaje.
Estructuras de los virus: Los virus son moléculas de ácido nucleico envueltas por una cubierta proteica. Estas cubiertas tienen una estructura geométrica que, aunque variable, sigue unas reglas de construcción simple y común para todos los virus. El ácido nucleico que contienen es tan pequeño que debe codificar una escasa cantidad de proteínas. La única manera razonable de construir un virus en estas condiciones consiste en utilizar una proteína vírica muy pequeña repetidamente en la construcción de la cápsida, como si fuera un ladrillo. Cada una de estas subunidades de proteína se llama capsómero. CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS Los virus se pueden clasificar, atendiendo a distintos criterios: A. Atendiendo al tipo de ácido nucleico: 1: ADN bicatenario, es decir, de dos hebras de ADN. (Adenovirus, Herpesvirus, bacteriófagos T4 y λ.
2: ADN monocatenario, es decir, de una hebra de ADN. Muchos bacteriófagos presentan este tipo de material genético. 3: ARN binatenario. Se transcribe de ARN a ARN mensajero. Ejemplo Reovirus 6: ARN monocatenario (+). No es necesaria su transcripción. Se lee directamente como ARN mensajero. Ejemplo: Poliovirus. 5: ARN monocatenario (-). Se transcribe a ARN mensajero. Ejemplo: Rhabdovirus, Influenzavirus (gripe etc.)
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7: ARN monocatenario (+). El ARN es transcrito a ADN utilizando una enzima llamada transcriptasa inversa. Posteriormente, el ADN sintetizado es transcrito a ARN. Se denominan retrovirus. Ejemplo VIH. B. Atendiendo a la forma de la cápsida del virus: (Figura pag: 331) Virus helicoidales: cápsidas alargadas, donde los capsómeros se disponen de forma helicoidal en torno al ácido nucleico. Estos virus infectan células vegetales. Virus (poliédricos) icosaédricos: cápsidas redondeadas con capsómeros triangulares. Estos virus infectan células animales. Virus mixtos, o complejos: cápsidas con una zona icosaédrica, seguida de vaina contráctil helicoidal que acaba en una base hexagonal, de la que emergen cortas espinas de anclaje. C. Atendiendo a la célula que infectan: Virus vegetales: atacan células vegetales. Cápsidas de forma helicoidal. Virus animales: atacan células animales. Cápsidas de forma icosaédrica. Virus bacterianos, bacteriófagos o fagos: atacan bacterias. Cápsidas de forma mixta. D. Atendiendo a la envoltura lipídica: Virus desnudos: sin envoltura Virus con envoltura: La mayoría de los virus animales poseen una doble capa lipídica recubriendo a la cápsida. Ejemplos característicos son el VIH y El virus de la gripe. Estos virus infectan a bacterias. Generalmente tienen una morfología complicada, con una cápsida geométrica, un cuello en el que se inserta una cola más o menos larga, y unos apéndices de fijación. En su interior se encuentra el material genético en forma de ADN o ARN. El bacteriófago se fija a la pared bacteriana e inyecta el ADN en el interior mientras que la cápsida no entra en la bacteria. El ADN bacteriano utiliza la maquinaria celular para expresar su mensaje genético: se produce la transcripción de genes tardíos y la síntesis de las proteínas de la cápsida, luego se ensamblan las nuevas cápsidas, se introduce el ADN, se añade la cola y, mediante una enzima codificada por el virus, se produce la destrucción de la pared bacteriana y la lisis (rotura) de la célula. La mayoría de los bacteriófagos se reproducen de un modo semejante a éste, el cual se denomina ciclo lítico de multiplicación.
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EL REINO MONERA Este reino incluye a los diminutos seres llamados bacterias y arqueobacterias, es decir a todos los organismos procarionte. Aun siendo unicelulares, pueden vivir juntos en grandes colonias y en casi cualquier lado, incluso dentro del cuerpo humano. Pueden fabricar su alimento, al igual que las plantas o consumir nutrientes del medio en que viven. 40
- Unicelulares procariontes - Sin membrana nuclear; una molécula de DNA - Pared formada por un polisacárido combinado con polipéptidos y a veces rodeada por una capa mucilaginosa - Nutrición heterótrofa o autótrofa - Reproducción sexual (gemación, o bipartición) y a veces intercambio de material genético. - Difíciles de clasificar debido a la reproducción asexual. Se divide en tres Phyilla: Schizophyta, Archaeobacteriae y Cyanophyta. FORMAS DEL REINO MONERA.
EL REINO PROTISTA El reino de los protistas incluye a todos los seres unicelulares eucariontes, aunque en realidad se trata de organismos sin parentesco entre sí. En este reino se clasifica a la amiba, conocida por causar algunas enfermedades del estómago. Algunos de ellos producen su alimento y otros no. Los grupos más importantes de protistas son: los protozoarios, las euglenofíceas, las crisofíceas y las pirrofíceas.
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Los protozoarios. Es un grupo muy amplio de animales microscópicos unicelulares que se encuentran en los suelos húmedos, el agua dulce o salada y como parásitos de otros seres vivos. Los protozoarios presentan diversas estructuras de locomoción. Las euglenofíceas. Este pequeño grupo de organismos comprende alrededor de 250 especies que se caracterizan en su mayoría por presentar cloroplastos y efectuar la fotosíntesis al mismo tiempo que son capaces de ingerir compuestos orgánicos. Son organismos generalmente de agua dulce que entre todos los protistas se encuentran en una franca posición intermedia entre plantas y animales. Las crisofíceas. Son algas unicelulares o que forman conglomerados multicelulares sencillos; viven en las aguas dulces o marinas. Algunas especies se encuentran en suelo húmedo. Presentan cloroplastos de color café verdoso o amarillo verdoso que tienen una composición peculiar de pigmentos. Las pirrofíceas Son en su mayoría algas unicelulares flageladas marinas que en muchos casos presentan una pared celular dura, formada por placas deforma y disposición constante en cada especie. Los cloroplastos son de color amarillo o café Verdoso.
Los protistas autótrofos fotosintéticos son sumamente importantes en la producción energética global. Entre las algas, las diatomeas y las crisofitas son componentes importantes del agua dulce y del fitoplancton marino.
EL REINO FUNGI Este es el reino de los hongos, que son organismos que viven de absorber los nutrientes de los restos de otros organismos. Algunos se parecen bastante a las plantas, pero su forma de vida es muy distinta. Al igual que las bacterias, los hongos son muy importantes porque reciclan la materia orgánica. Entre estos seres se encuentran la levadura de cerveza, el huitlacoche y los champiñones.
Importancia del Reino Fungi • El li quen en la industria farmacéutica se usa para la obtención de antibióticos, vitamina C y colorantes. • En la industria cosmética se usa para la extracción de esencias y perfumes. • Como alimento lo consumen los renos y caribús en el Polo Norte. • Se usa co mo indicador de la contaminación, se cultiva y si existe contaminación
no se desarrollan.
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REINO ANIMAL En la clasificación científica de los seres vivos, el reino Animalia (animales) o Metazoa (metazoos) constituye un amplio grupo de organismos eucariotas, heterótrofos, pluricelulares y tisulares. Se caracterizan por su capacidad para la locomoción, por la ausencia de clorofila y de pared en sus células, y por su desarrollo embrionario, que atraviesa una fase de blástula y determina un plan corporal fijo (aunque muchas especies pueden sufrir posteriormente metamorfosis). Los animales forman un grupo natural estrechamente emparentado con los hongos y las plantas. Animalia es uno de los cuatro reinos del dominio Eukaryota, y a él pertenece el ser humano. CARACTERÍSTICAS ÚNICAS DEL PHYLUM Al igual que ocurre con otros niveles en la taxonomía de los seres vivos, y debido a la necesidad de que las clasificaciones reflejen con la mayor fidelidad posible la filogenia, varios filos pueden agruparse en superfilos, y los individuos de un filo puede organizarse en subfilos (y éstos a su vez en infrafilos). El reino animal se subdivide en una serie de grandes grupos denominados filos (el equivalente a las divisiones del reino vegetal); cada uno responde a un tipo de organización bien definido, aunque hay algunos de afiliación controvertida. En el siguiente cuadro, se enumeran los filos animales y sus principales características:
Platelminto: Los platelmintos (Plathelminthes del griego "plano" y hélminthos, "gusano"), son un filo de animales invertebrados acelomados protóstomos triblásticos, que comprende unas 20.000 especies. La mayoría son hermafroditas que habitan en ambientes marinos, fluviales y terrestres húmedos; muchas de las especies más difundidas son parásitos que necesitan varios huéspedes, unos para el estado larvario y otros para el estado adulto. Actualmente se considera que el filo comprende varios clados, y desde un punto de vista riguroso la clasificación tradicional se considera obsoleta. CARACTERÍSTICAS
Los platelmintos son los carnivoros triblásticos más simples y probablemente los más primitivos. Son aplanados dorso-ventralmente como una cinta y presentan simetría bilateral. Los turbelarios, como las planarias, presentan cefalización con ganglios concentrados en un cerebro en uno de los extremos del cuerpo; los grupos parásitos carecen de cabeza; los trematodos y monogeneos tienen ventosas y ganchos de fijación, y los cestodos tienen un escólex con cuatro ventosas y una corona de garfios. El espacio entre el ectodermo y el endodermo está lleno de un tejido mesodérmico denominado mesénquima en el cual están incrustados los órganos internos. A diferencia de la mayoría de bilaterales carecen, pues, de cavidad general y la estructura del cuerpo es de tipo macizo (acelomado). 43
El tubo digestivo carece de ano, actuando como cavidad digestiva, es decir, realiza las funciones digestivas y de distribución de los nutrientes, dado que carecen de aparato circulatorio; suele presentar numerosas ramificaciones, en especial en las especies de mayor tamaño (hasta 60 cm en algunas planarias terrestres). Muchas formas parásitas carecen de aparato digestivo. Tampoco tienen aparato respiratorio y el oxígeno que necesitan para su metabolismo pasa a través de los delgados tegumentos del animal. Tampoco tienen apéndices locomotores; se desplazan mediante las vibraciones de su epitelio ciliado. Tienen un sencillo sistema nervioso bilateral que recorre el cuerpo y un aparato excretor rudimentario está constituido por los protonefridios, que comienzan ciegos en el mesénquima.
Nematodo: Los nematodos (Nematoda, del griego "hilo", "con aspecto de"), también conocidos como nemátodos, nematodes y nematelmintos, son un filo de vermes pseudocelomados con más de 25.000 especies registradas, el cuarto del reino animal por lo que se refiere al número de especies, y un número estimado mucho mayor, tal vez 500.000.1 2 Se conocen vulgarmente como gusanos redondos debido a la forma de su cuerpo en un corte transversal. Son organismos esencialmente acuáticos, aunque proliferan también en ambientes terrestres. Se distinguen de otros gusanos por ser pseudocelomados, a diferencia de los anélidos que son celomados al igual que los animales superiores. Existen especies de vida libre, marinas, en el suelo, y especies parásitas de plantas y animales, incluyendo el hombre, al que provocan enfermedades como la triquinosis, filariasis, anquilostomiasis, ascariasis, estrongiloidiasis, toxocariasis, etc. Sin embargo el número de especies que parasitan directamente al hombre y las que parasitan plantas (nemátodos fitoparásitos) son un grupo muy pequeño en comparación al número de especies del filo Nematoda. CARACTERÍSTICAS
Los nematodos incluyen especies tanto de vida libre (monoxenos, metabólicamente independientes de un hospedador) como parásitos (metabólicamente dependientes de un hospedador para continuar su ciclo de vida). Son dioicos, es decir, los dos sexos en organismos separados. Existe una gran diversidad de especies. Miden desde menos de 1 mm a 50 cm de largo e incluso más. La hembra de la especie Placentonema gigantisima llega a alcanzar los 8 metros y 2,5 centímetros de diámetro, siendo el nematodo más grande conocido; parasita la placenta de los cachalotes y posee 32 ovarios que producen una enorme cantidad de huevos.
Artrópodo: Los artrópodos (Arthropoda, del griego «articulación» y πούς, poús, «pie»)
constituyen el filo más numeroso y diverso del reino animal (Animalia). El término se aplica a animales invertebrados dotados de un esqueleto externo y apéndices articulados, incluye, entre otros, insectos, arácnidos, crustáceos y miriápodos. Hay casi 1.200.000 especies descritas, en su mayoría insectos (un millón) que representan al menos el 80% de todas las especies animales conocidas. Varios 44
grupos de artrópodos están perfectamente adaptados a la vida en el aire, igual que los vertebrados amniotas, a diferencia de todos los demás filos de animales, que son acuáticos o requieren ambientes húmedos. Su anatomía, su fisiología y su comportamiento revelan un diseño simple pero admirablemente eficaz. CARACTERISTICAS Los artrópodos constituyen una de las grandes divisiones del reino animal, subdividida en diversas clases, algunas de las cuales cuentan con gran número de géneros y especies. Se los denomina de esta manera por estar provistos de patas articuladas. En realidad no son solo las patas, sino todo el cuerpo el que está formado por varios segmentos unidos entre sí por medio de articulaciones. A pesar de su variedad y su disparidad, los artrópodos poseen en común características morfológicas y fisiológicas fundamentales: 1. Presencia de apéndices articulados que muestran una plasticidad evolutiva enorme y que han dado lugar a las estructuras más diversas (patas, antenas), branquias, pulmones, mandíbulas, quelíceros, etc. 2. Presencia de un esqueleto externo o exoesqueleto quitinoso que mudan periódicamente. Dado que diversos filos pseudocelomados también mudan la cutícula, algunos autores relacionan los artrópodos con los nematodos y grupos afines, en un clado llamado ecdisozoos. 3. Cuerpo constituido por segmentos repetitivos, fenómeno conocido como metamería, con lo que el cuerpo aparece construido por módulos repetidos a lo largo del eje anteroposterior.La segmentación va acompañada de regionalización o tagmatización, con división del cuerpo en dos o tres regiones en la mayoría de los casos. Por este carácter se les ha relacionado tradicionalmente con los anélidos que también son animales metamerizados; pero los defensores del clado ecdisozoos argumentan que es un caso de convergencia evolutiva (véase Articulata y Ecdysozoa, y en este mismo artículo el apartado Filogenia).
Cordados (Vertebrados): Los cordados (Chordata, del griego "con cuerda") son un filo del reino animal caracterizado por cinco sinapomorfias, la más destacada de las cuales es la presencia de una cuerda dorsal o notocordio de células turgentes por lo menos en alguna fase del desarrollo. Se conocen casi 65.000 especies actuales, la mayoría pertenecientes al subfilo Vertebrados, y casi la mitad de las cuales son peces. CARACTERISTICAS : Notocorda: varilla semirrígida de sostén que se encuentra dorsalmente al tubo digestivo. Está formado por células vacuolizadas que dan cierta rigidez al cuerpo y se encuentra recubierta de una vaina fibrosa. Se extiende a lo largo de todo el cuerpo, en algunos grupos persiste durante toda la vida, mientras que en la mayoría de los craniados es reemplazado durante el desarrollo por la columna vertebral. 1. Cordón nervioso hueco, tubular y dorsal al tubo digestivo (epineura). A partir del extremo anterior de este cordón, en animales más complejos, se desarrolla el encéfalo y la médula 45
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espinal. Este cordón hueco se forma en el embrión por la invaginación de células ectodérmicas de la zona dorsal del cuerpo, sobre la notocorda. En los vertebrados, el cordón nervioso corre protegido por los arcos neurales de las vértebras, y el cerebro, está rodeado por un cráneo óseo o cartilaginoso. Faringotremia en alguna etapa del desarrollo, sacos o hendiduras a lo largo de la faringe. Las hendiduras faríngeas comunican el exterior con la cavidad faríngea y se forman por invaginación del ectodermo (surcos faríngeos)y por evaginación del endodermo (sacos faríngeos) que limita la faringe. Ambos se unen cuando se encuentran constituyendo las hendiduras branquiales en los vertebrados acuáticos: peces y larvas de anfibios. En los amniotas nunca llegan a abrirse y dan lugar a otras estructuras. Además de las branquias, las hendiduras faríngeas forman en los vertebrados distintas glándulas: el timo y las amígdalas. También dan lugar a estructuras como la trompa de Eustquio o la cavidad del oído medio. En los protocordados, la faringe perforada surgió como un sistema de alimentación por filtración. Endostilo (urocordados y cefalocordados) o su homólogo (glándula tiroides) en vertebrados. Cola postanal en alguna parte del desarrollo. Segmentación muscular en un tronco no segmentado. Corazón ventral, con vasos sanguíneos dorsales y ventrales. Sistema circulatorio cerrado. Aparato digestivo completo, con boca y ano.
Ecología: El nacimiento de la Ecología lo podemos considerar paralelo al surgimiento de nuestra especie, ya que la capacidad de recolectar para poder sobrevivir se hizo esencial, debiendo conocer donde se encontraban las presas (distribución geográfica de las especies), en que número, cuando se producían las migraciones así como donde aparecía el alimento y en que época.
¿Que es la ecología? La idea mayoritaria es la que abarca los grandes problemas medioambientales causados por el hombre: - Contaminación: capa de ozono, incremento del dióxido de carbono, dióxido de azufre, monóxido de carbono…
- Cambio climático. - Desertización. - Conservación de las especies o áreas protegidas. - Pérdida de biodiversidad. Pero esto es sólo una parte de la Ecología, referida casi exclusivamente al hombre. Es por tanto una abusión del término que conlleva una pérdida de significado y una banalización del mismo.
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DEFINICIÓN La Ecología es la ciencia que trata de explicar las interacciones que determinan la distribución y abundancia de organismos en la naturaleza. Responde a tres preguntas: ¿Dónde se encuentran los organismos? ¿Cuántos hay? ¿Y porque? También es un marco científico para establecer las relaciones medioambientales. NIVELES DE ORGANIZACIÓN - Biosfera Ecosistemas Comunidades Poblaciones - Organismos - Sistemas de órganos - Órganos - Tejidos - Células - Órganos subcelulares - Moléculas Conforme vamos avanzando desde las moléculas hacia la Biosfera disminuye la comprensión científica y aumenta la complejidad. Veamos a continuación una serie de términos interesantes: - POBLACIÓN: organismos de una misma especie que viven en un hábitat concreto y en un tiempo determinado. - COMUNIDAD: conjunto de poblaciones de diferentes especies que viven en un hábitat determinado y en un tiempo concreto. - ECOSISTEMA: conjunto de componentes biológicos y componentes inorgánicos, entre los cuales se establece una relación y dan unas características adecuadas a dicho sistema. Podemos medirlo como una entrada y una salida de energía. - BIOSFERA: envoltura del planeta donde se encuentran los seres vivos. Contiene: - Parte inferior de la tierra. - Hidrosfera. - Parte superior de la litosfera.
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RELACIONES INTRA E INTERESPECIE Los seres vivos que integran las comunidades biológicas tienen necesidades vitales como alimentarse, crecer y reproducirse. Para satisfacerlas deben disponer de agua, aire, luz, alimento y un espacio o territorio. Como esas necesidades son comunes a todos los individuos de la misma especie y también a los de especies diferentes, se establecen entre ellos relaciones que pueden ser de dos tipos: RELACIONES INTRAESPECÍFICAS Las relaciones intraespecíficas son las que ocurren entre organismos de la misma especie. Dominación Social: Es la estratificación de grupos sociales, de acuerdo con la influencia que ejercen sobre el resto de los grupos de una población. Jerarquía Social: Es la estratificación de los individuos de acuerdo con la dominación que ejercen sobre el resto de los individuos de una población. Territorialidad: Es la delimitación y defensa de una área definida por un individuo o por un grupo de individuos.
RELACIONES INTERESPECÍFICAS Las relaciones interespecíficas son aquellas que acontecen entre miembros de diferentes especies. Las relaciones interespecíficas pueden ser positivas, neutrales o negativas: Las relaciones positivas son en las que, cuando menos, una de las especies obtiene un beneficio de otra sin causarle daño o alterar el curso de su vida. Las relaciones interespecíficas neutrales son aquéllas en las cuales no existe un daño o beneficio directo hacia o desde una especie. El daño o beneficio se obtienen solo de manera indirecta. Las relaciones interespecíficas negativas son aquéllas en las cuales una de las especies obtiene un beneficio en detrimento de otras especies.
Las relaciones interespecíficas positivas son las siguientes: Comensalismo: Es cuando un individuo obtiene un beneficio de otro individuo de
otra especie sin causarle daño. Mutualismo: Ocurre cuando un individuo de una especie obtiene un beneficio de
otro individuo de diferente especie, y este a su vez obtiene un beneficio del primero. La relación mutualista no es obligada, lo cual la hace diferenciarse de la 48
