HORMONAS

MC. Consuelo Chang Rueda

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Bioquímica Clínica II

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIAPAS FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS CAMPUS IV

APUNTES IMPRESOS DE LA MATERIA DE :

DE LA LICENCIATURA DE QUIMICO FARMACOBIOLOGO

TITULAR DE LA MATERIA:

M. EN C. CONSUELO CHANG RUEDA

CICLO ENERO-DICIEMBRE 2010


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Bioquímica Clínica II TAPACHULA, CHIAPAS

INDICE: INTRODUCCION

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OBJETIVOS

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DEFINICION

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CLASIFICACION CLASIFICA CION

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MECANISMOS DE CONTROL REGULADOR DE DE LOS NIVELES HORMONALES . . . . .

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MECANISMO DE ACCION DE LAS HORMONAL

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CATABOLISMO DE LAS HORMONAS .

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BIBLIOGRAFIA .

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TRANSPORTE Y RECEPTORES DE HORMONAS

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INTRODUCCION: El estudio de las hormonas tiene su importancia ya que gracias a ello el alumno podrá entender como las células se comunican a través de mensajeros químicos como son las hormonas que dependiendo del tipo que sean van a tener funciones específicas para cada órgano en cuestión primero en la unidad siete se abarcará la función de las hormonas en general y sus funciones y en la unidad 8 se integrará las hormonas que se producen en la glándula suprarrenal, de donde se derivan los siguientes objetivos específicos.

Objetivos Específicos:

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Conocerá y definirá la función de las Hormonas, su naturaleza química, regulación hormonal de las principales hormonas del organismo.

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Enlistará las principales hormonas hipotalámicas y describirá sus principales funciones.

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Conocerá los diferentes métodos de diagnóstico de las hormonas.

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Interpretará las hormonas que intervienen para el buen funcionamiento de la Tiroides, Páncreas, Reproducción y metabolismo en general.

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Bioquímica Clínica II DEFINICION: Son sustancias químicas empleadas para transmitir mensajes a un órgano efector distante, con el objeto de desencadenar una acción o una respuesta específica. La transmisión de información en el organismo es llevada a cabo por los sistemas nervioso y endocrino en el sistema nervioso , el mensaje es transportado entre el tejido periférico y el cerebro, mediante una red nerviosa especialmente construida mientras que en el sistema endocrino , el mensaje es transportado desde una célula hacia otra mediante la corriente sanguínea a través de sustancias químicas denominadas hormonas. Estas son mensajeros químicos producidos por células especializadas en glándulas endocrinas o aductales como las adrenales, gónadas o hipofisis . Las hormonas son liberadas en la sangre directamente, para ser transportadas a un destino distante denominado “tejido efector”, en donde ejercen sus acciones especificas. Las hormonas poseen un elevado grado de especificidad estructural y cualquier alteración de su composición molecular produce una alteración drástica de sus actividades fisiológicas. CLASIFICACION: Existen tres clases principales de hormonas, cada una de las cuales poseen diferentes características en lo que respecta a la estructura, composición química, transporte, metabolismo y mecanismos de acción. Estas hormonas pertenecen a tres categorías químicas:  Las

hormonas proteicas como la Adrenocorticotropica (ACTH), Foliculoestimulante (FSH), Hormona Luteinizante (LH) y Tiroideoestimulante (TSH).  Las aminas aromáticas como Tiroxina y Triyodotironina.  Las hormonas esteroides como la Testosterona, Estradiol y Cortisona.

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Entre las glándulas endocrinas, las más importantes son la Hipofisis anterior y el hipotálamo . Estas dos glándulas funcionan como los reguladores primarios de la totalidad del sistema endocrino mediante la síntesis y la liberación de una serie de hormonas proteicas y polipeptidicas hacia la circulación sanguínea. En respuesta a estímulos neuropeptidos denominados “hormonas liberadoras” en la circulación portal de la hipofisis. Estas hormonas antiguamente llamadas “Factores de liberación” incluyen la hormona liberadora de Tirotrofina (TRH), la Hormona liberadora de Gonadotropina (GnRH), Factor inhibidor de la liberación de somatostatina (SRJF) y Factor inhibitorio de la liberación de prolactina (PFJ) o (PRJF). Estas pequeñas hormonas polipeptídicas se caracterizan por un efecto rápido y una vida biológica breve. Regulan la producción y liberación de las hormonas hipofisiarias anteriores. Bajo el control de las hormonas hipotalamicas, las hipofisis anteriores segregan un grupo de hormonas denominadas “Hormonas Troficas” las cuales se denominan de acuerdo con el órgano endocrino efector sobre el que actúan. En estas hormonas se incluyen la Hormona Tiroideoestimulante (TSH), Hormona Luteinizante (LH), Hormona


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Bioquímica Clínica II Foliculoestimulante (FSH), Hormona Adrenocorticotrofica (ACTH), Hormona del Crecimiento (GH), Hormona Melanoestimulante (MSH) y la Prolactina. Estas Hormonas Hipofisiarias regulan la liberación hormonal desde sus respectivos órganos efectores endocrinos, como las gónadas, tiroides y las adrenales. La FSH y la LH conjuntamente se denominan “Gonadotrofinas Hipofisiarias”. La 2ª gonadotrofina, la Gonadotrofina Coriónica Humana (HGh) es segregada por la placenta durante el embarazo. Las Hormonas son unas sustancias producidas por distintas glándulas endocrinas en cantidades minúsculas. Actúan como mensajeros químicos al ser transportadas por la sangre hasta determinados órganos, los cuales constituyen sus blancos u objetivos, y en los que regulan una gran variedad de actividades fisiológicas y metabólicas.

TRANSPORTE Y RECEPTORES DE HORMONAS Una hormona no ejerce su acción en cualquier tejido, sino de manera exclusiva en los tejidos cuyas células posean receptores específicos para la hormona. Unos receptores están situados en la membrana celular, otros en el citosol e incluso hay en el núcleo celular. Las hormonas de naturaleza proteínica y los derivados de aminoácidos son solubles en agua y circulan en el torrente sanguíneo. Las hormonas esteroides son insolubles en agua, son solubilizadas mediante la fijación a proteínas transportadoras como la albúmina y otras proteínas específicas como la albúmina, Proteína fijadora de las hormonas sexuales y Transcortina o Globulina Fijadora de Cortisol. Las aminas aromáticas también son transportadas en la sangre final a proteínas séricas específicas, principalmente la globulina fijadora de Tiroxina y la Prealbúmina, fijadora en Tiroxina.

Proteínas Séricas Transportadoras de Hormonas Hormona Proteína en Orden de Importancia Testosterona Estradiol Progesterona Cortisol Tiroxina (T4)

Proteína Fijadora de Hormonas Sexuales (SHBG), Albúmina Prteína Fijadora de Hormonas Sexuales, Albúmina Globulina Fijadora de Costicosteroides (CBG) Globulina Fijadora de Corticosteroides Globulina Fijadora de Tiroxina (TBG) Prealbúmina Fijadora de Tiroxina (PAFT), Albúmina

Las hormonas se producen en sitios específicos llamados glándulas. Hay dos tipos de Glándulas:  Endocrinas : Sin conductos, que liberan las hormonas directamente a la circulación, como hipofisis, tiroides, paratiroides, páncreas, corteza adrenal, ovario (mujer) y testículo (hombre).  Exocrinas : Que liberan las hormonas por medio de conductos.


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La hipófisis es una glándula muy importante por la gran cantidad de hormonas que segrega y por la acción que estas ejercen sobre las demás glándulas endocrinas. Por lo tanto una atrofia hipofisaria se manifiesta por insuficiencia tiroidea, suprarrenal, gonadal. Hipotalamo

Hipofisis FSH AC ACTH

LH

Ovario Corteza adrenal

Testículo

Estrógeno Progesterona Aldosterona

Testosterona Cortisol

Regula la retención de Sodio y excreción del Potasio

Estimula la Gluconeogenesis

Desarrollo y mantiene las carácterísticas sexuales femeninas. Inicia la construcción de revestimiento uterino

Desarrolla y mantiene las características sexuales masculinas. Apoya la espermatogenesis

MECANISMOS DE CONTROL REGULADOR DE LOS NIVELES HORMONALES La secreción y la liberación de una hormona por una glándula endocrina no representa un proceso constante y continuo, sino dinámico que varía en respuesta a estímulos endogenos y exogenos. Existen 2 mecanismos reguladores que gobiernan la actividad de una glándula

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Bioquímica Clínica II endocrina. Uno es el mecanismo de recontrol, que controla directamente la actividad secretora de la glándula endocrina y el otro consiste en una serie de mecanismos reguladores de interacción entre el hipotálamo, la hipófisis y el órgano efector, el cual mantiene la integridad de la totalidad del sistema endocrino. El principal mecanismo mediante el cual el organismo mantiene los niveles de hormonas circulantes dentro de los límites fisiológicos es el de recontrol. Este se define como aquel en el que dos variables son interdependientes en lo que respecta a su grado de función. Existen dos tipos generales de mecanismos de recontrol operando en los sistemas biológicos. Estos están representados por los sistemas de recontrol, positivo el cual se observa raramente y el de recontrol negativo, que es mucho más frecuente . En un sistema endocrino típico, el aumento de una de las variables, por ejemplo A provoca un incremento en la otra variable B. En un sistema de recontrol negativo, un aumento en B provoca disminución de A. Estos dos sistemas pueden combinarse en un circuito continuo. Por ejemplo el compuesto A causa incremento en la síntesis de B el cual a su vez provoca una disminución de A, teniendo de este modo a contrarrestar la alteración primaria (A). Este sistema combinado se emplea en el control del eje hipotálamo-hipófisis-efector. A -X

Y+ B

El control de la función de las glándulas endocrinas se basa en el empleo del principio de retro regulación. Este control es ejercido ya sea directamente sobre la glándula mediante el eje hipotalamo-hipofisiario. Un ejemplo del mecanismo de control de retrorregulación directamente sobre la glándula endocrina consiste en la regulación de calcio presente en el líquido extracelular mediante la hormona paratiroidea (HPT). La elevación de los niveles de HPT provoca un incremento de la concentración de calcio en el líquido extracelular a través de sus efectos sobre el hueso, riñón e intestino (recontrol positivo). La elevación de los niveles de calcio en el líquido extracelular induce a la paratiroides para suprimir la secreción de HPT (recontrol negativo).

MECANISMO DE ACCION DE LAS HORMONAL Los esteroides y las hormonas proteicas actúan como mensajeros y transportan información hacia todos los sectores del organismo a través de la corriente sanguínea, sin embargo, las hormonas circulan en concentraciones extremadamente bajas, por lo tanto es absolutamente necesario que estos mensajeros químicos sean incorporados selectivamente por las células efectoras y que el mensaje que transportan sea aceptado, procesado y traducido en respuesta apropiada. Esta función altamente selectiva es llevada cabo mediante receptores hormonales localizados solamente en los órganos efectores, los cuales determinan de ese modo de especificidad del órgano efector. Los receptores son proteínas con capacidad específica de unirse a un tipo único de molécula hormonal, por ejemplo, los receptores para los estrógenos y no a los andrógenos ni a las progesteronas. Los receptores ovaricos se fijan especificamente y con exclusividad a la LH.

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Bioquímica Clínica II Esta selectividad de los receptores se debe a la especificidad de sus estructuras moleculares primaria, secundaria y terciaria. Las alteraciones de la estructura molecular pueden modificar su especificidad, lo que trae como consecuencia un trastorno fisiológico. Por ejemplo la secuencia Lisina-Lisina-Arginina-Arginina de un receptor es sumamente importante en la fijación de la ACTH a la célula adrenal. Los receptores de células adrenales de tipo tumoral, aparentemente pierden esta secuencia de aminoácidos, y en consecuencia, su especificidad como receptores, lo que permite la fijación a ese nivel de TSH, FSH o LH. Esto es llevado a cabo a través de la regulación de procesos ya existentes en las células por medio de tres mecanismos:  Cambios de la permeabilidad celular  Modificación de la síntesis de prteínas  Alteración de la velocidad de reacciones enzimáticas

El mecanismo de acción de las hormonas proteicas difiere considerablemente del de las hormonas esteroides con respecto a la localización intracelular de los receptores y a su modo de acción. Los receptores para las hormonas proteicas y para la hormona tiroidea se encuentran ubicados en las membranas plasmaticas de las células efectoras, mientras que los receptores para las esteroides están localizados exclusivamente en el interior del citoplasma.

MECANISMO DE ACCION DE LAS HORMONAS PROTEICAS La acción de las hormonas a nivel celular comienza con la unión de esta con su receptor especifico, y termina con su disociación de el receptor. Hay hormonas que se unen a proteínas transportadoras logrando así atravesar con facilidad la membrana plasmática de muchas células, pero en el caso de hormonas proteicas estas son incapaces de atravesar la membrana plasmática por que no tienen proteínas transportadoras (y por tanto su vida media plasmática es corta) debido a su composición química, y por lo tanto se fijan a receptores de membrana de la célula blanco y usan mensajeros intracelulares. La hormona misma es el mensajero que para comunicarse con los procesos metabólicos intracelulares lo hace a través de las moléculas intermediarias, que son las segundas mensajeras donde muchas de estas hormonas utilizan AMPc como segunda mensajera, entre estas se encuentran:  Glucagón  Epinefrina  Hormona Luteinizante (LH)  Hormona Paratiroidea (PTH)  Hormona Estimulante de los Foliculos (FSH)  Calcitonina, etc El AMPc (ácido 3’, 5’ – adenílico) – adenílico) se genera a partir de ATP y esta reacción es catalizada por la enzima adenil ciclasa y la que la destruye es una fosfodiesterasa, cuya actividad lo

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Bioquímica Clínica II transforma en AMP lineal. Ciertas hormonas como epinefrina estimulan a la adenilciclasa y aumentan el nivel celular de AMPc.

Una vez que la hormona se une con su receptor específico de la membrana celular el complejo hormona-receptor activa a la adenilciclasa y se forma AMPc, el cual transporta el mensaje de el primer mensajero con el objeto de iniciar procesos bioquímicos en el interior de la célula. El AMPc para poder transmitir ese mensaje activa a la enzima protein quinaca (PK), la cual a su vez activa o inactiva a otras enzimas reguladoras intracelulares. La activación de la PK ser logra porque el AMPc le quita la subunidad inhibitoria y así la activa. La PK se encuentra presente tanto en el citoplasma como en el núcleo e induce la acción de enzimas como fosforilasas, estereasas.

MECANISMO DE ACCION DE LAS HORMONAS ESTEROIDES Las hormonas tiroideas yodadas y todas las hormonas esteroides actúan sobre una amplia gama de células efectoras, con el objeto de alterar su función, y utilizan los mismos mecanismos generales para modificar la actividad celular a través de la participación de receptores celulares. Los diversos pasos involucrados en el mecanismo de acción de las hormonas esteroides son: 1.- Pasaje a través de la membrana celular efectora. 2.- Fijación a un receptor citoplasmático. 3.- Activación del receptor citoplasmático.

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Bioquímica Clínica II 4.- Transferencia del complejo con el receptor citoplasmático activado (RCA) hacia el núcleo a través de la membrana celular. 5.- Fijación del complejo RCA a nivel de sitios específicos en el ADN de la cromatina nuclear. 6.- Síntesis del nuevo ARN y, 7.- Síntesis de proteínas que provocan crecimiento celular o inducen a una función hormonal.

La hormona esteroide libre no fijada es un compuesto liposoluble de bajo peso molecular (menos de 500 Dalton) y, por lo tanto, también difunde libremente a través de la membrana plasmática hacia el interior del citoplasma de cualquier célula tisular. El grado de respuesta de una célula a la acción de una hormona depende de la presencia de una proteína receptora apropiada. Todas las células de los tejidos efectores poseen la característica única de exhibir receptores específicos en sus citoplasmas. Los receptores para las hormonas esteroides son proteínas con un peso molecular aproximadamente de 200,000 Dalton y se clasifican de acuerdo con las tres clases funcionales de hormonas esteroides que fijan: Estrógenos, Andrógenos y Progesterona. Estos receptores para Estrógenos han sido identificados en células efectoras para Estrógenos, Progesterona y Andrógenos, Cortisol, Aldosterona e – Dihidroxivitamina incluso el esterol 1, 25 25 – Dihidroxivitamina D 3. La cantidad de receptores en el tejido efector determina la respuesta de dicho tejido. Muchos tejidos poseen muy pocos o ningún receptor y por lo tanto no responden a la acción de esa hormona. La feminización testicular es un síndrome de insensibilidad congénita a la acción de los andrógenos, representa un ejemplo de la ausencia de receptores para los andrógenos en las gónadas. Las variaciones de la concentración de receptores para los andrógenos que en su totalidad por ausencia total, podrían explicar algunos trastornos debidos a una respuesta hormonal inadecuada. La función específica de los receptores citoplasmáticos, consiste en formar un complejo con el esteroide. Cada receptor se fija a su respectiva hormona con un alto grado de especificidad y se encuentra presente en una cantidad significativa solo en las células de los tejidos efectores. Este complejo luego es transportado o translocado hacia el núcleo, al igual que el Estradiol, la Progesterona y la Testosterona estimulan la respuesta a nivel de los tejidos efectores mediante sus receptores citoplasmáticos específicos, es decir, los receptores para la progesterona y para la testosterona.

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Sin embargo, a diferencia del Estradiol y la Progesterona, la Testosterona no es una hormona potente sino más bien una pre hormona. Una vez en el interior del citoplasma, la Testosterona no se fija directamente con los receptores de Andrógenos, sino que es metabolizada en primer lugar por la enzima de membranas 5’-reductasa, la cual convierte a la Testosterona en un receptor más potente, la Dihidrotestosterona (DHT). La DHT se fija luego al receptor citoplasmático para formar el complejo con el receptor activado que será posteriormente transportado al núcleo de la célula. Una vez que la hormona esteroide ingresa a la célula efectora por difusión a través de la membrana celular, es rápidamente fijada por el receptor citoplasmático. Después que las hormonas se fija a los receptores, se cree que estos últimos sufren una modificación estructural denominada Transformación, un efecto inducido por los esteroides que permite el pasaje del complejo esteroide-receptor (ER) a través de la membrana nuclear. La translocación consiste en el pasaje del complejo ER desde el citoplasma hacia el núcleo después de la transformación. En el interior del núcleo, el complejo ER se fija a la fracción no Histona de la Cromatina. Esta interacción conduce a la estimulación de una ARN polimerasa específica. La formación del nuevo ARNm a partir de un segmento de ADN se denomina transcripción y este proceso es catalizado por la enzima ARN polimerasa. El ARN migra luego hacia el

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Bioquímica Clínica II citoplasma en donde se fija a los ribosomas. Los ribosomas leen el código genético, proceso denominado Traducción. Cada palabra de este código especifica un aminoácido que es llevado hacia el ribosoma mediante el ARNt y es orientado por la síntesis proteica por el ARNr. Los ribosomas unen los aminoácidos entre si de manera secuencial para formar proteínas. Las hormonas esteroides ejercen su efecto mediante la estimulación de la síntesis proteica, la cual comienza con la transferencia de la información genética desde el ADN hacia el ARNm; a nivel de la célula efectora después de la translocación del complejo esteroide-receptor.

CATABOLISMO DE LAS HORMONAS Las hormonas proteicas son degradadas por proteasas presenten en el suero y en las células. Los polipeptidos pequeños son filtrados a nivel glomerular y degradados por células tubulares. Los aminoácidos aromáticos son catabolizados mediante la desyodación o la oxidación para formar compuestos inactivos. Las hormonas esteroides fijadas a proteínas son convertidas en compuestos inactivos más hidrosolubles mediante procesos de hidroxilación, oxidación o reacción con el ácido glucorónico o el sulfato para formar conjugados con estas sustancias, las cuales serán excretados posteriormente por el riñón. A nivel periférico los esteroides son oxidados a hormonas menos activas. Las cuales son convertidas ulteriormente por el hígado en formas inactivas.


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BIBLIOGRAFIA 1. J.M. González de Buitrago; Buitrago; E. Arilla Ferreiro; Ferreiro; M. Rodriguez-Segade; A.Sanchez Pozo. Pozo. Bioquímica Clínica. Ed. McGraw-Hill-Interamericana, (1998) 2. Matheus Chistopher K. Matheus; Van Holde K.E. Bioquímica. 2ª. Ed. ( 1998 ) 3. Harold E. Lebovitz.; 1339-1345. ( 1999 ) 4.

Type 2 Diabetes: An Overview Clinical Chemistry 45:8(B)

Allan Gaw, Robert A. Cowan, Denist St J. O´Reilly, Michael J. Stewart, James Sheperd Sheperd “ Bioquímica Clínica” 2a. Ed (2001) Ed Hartcourt, S. A. Madrid España

5. Richard A. Harvey, Pamela C. Champe “ Bioquímica “ 3a. Ed. (2006) ed. McGrawHill 6.

Kolman and Ronh “Bioquímica Texto y Atlas” 3a. Ed. Revisada y Ampliada Ed Panamericana (2004)

7

CLINICAL CHEMISTRY. 1999. INTERNATIONAL JOURNAL OF MEDICINE AND MOLECULAR DIAGNOSTIC.

8

HENRY, CANNON AND WINKELMAN. 1999 . CLINICAL CHEMISTRY. PRINCIPLES AND TECHNICS. EDITORIAL HARPER AND ROW.

9

CLINICAL CHEMISTRY. 1999. INTERNATIONAL JOURNAL OF MEDICINE AND MOLECULAR DIAGNOSTIC.

10

HENRY, CANNON AND WINKELMAN. 1999 . CLINICAL CHEMISTRY. PRINCIPLES AND TECHNICS. EDITORIAL HARPER AND ROW.

11

Perán Mesa, Salvador (Servicio de Publicaciones de la Universidad de Málaga. UMA INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA CLÍNICA (2007) 1ª. Ed

12 MORRISON Robert Thorton, BOYD Robert Neilson; QUIMICA ORGANICA; 5ª Edición; Editorial Addioson Weley Iberoamericana; EEUU, 1990; pp. 646-648. 13 MURRAY, Robert; GRANNER Daryl K.; RODWELL Victor W. BIOQUIMICA CLINICA; 13ª Edición; Editorial El Manual Moderno; México, D.F. 1994; pp. 573-588 14 VILLE Claude A; BIOLOGIA ; 7ª Edición; Editorial Bibliográfica Internacional; México, D.F., 1992; pp. 471-480

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