Curso Admisión - Biología
Curso Admisión - Biología
BIOLOGÍA I
Campos de estudio
EL SIGLO XVIII
EL SIGLO XIX
EL SIGLO XX
NIVELES DE ORGANIZACIÓN
La biología se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad.
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA
Posee la capacidad de realizar tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.
Su función consiste únicamente en ser el orgánulo lector del ARN mensajero, con órdenes de ensamblar los aminoácidos que formarán la proteína. Son orgánulos sintetizadores de proteínas.
RIBOSOMA 1. Membrana interna. 2. Membrana externa. 3. Cresta. 4. Matriz.   | LISOSOMA |
1) Membrana nuclear 2) Ribosomas 3) Poros Nucleares 4) Nucleolo 5) Cromatina 6) Núcleo 7) Retículo endoplásmico 8) Nucleoplasma 9) Toda la estructura está rodeada por el citoplasma   |
RESPIRACIÓN CELULAR
La fotosíntesis* presenta una fase luminosa, en la que la energía procedente del Sol es transformada en energía bioquímica, y una fase oscura, en la que, utilizando esta energía bioquímica, se obtienen azúcares.
Fin Clase 2
Inicio Clase 3
la década de 1930, que se logró visualizar a estos seres.
Entre las enfermedades virales se incluye el resfriado común, que afecta a millones de personas cada año. Otras enfermedades tienen graves consecuencias. Entre éstas se encuentra la rabia, las fiebres hemorrágicas, la encefalitis, la poliomielitis y la fiebre amarilla. Sin embargo, la mayoría de los virus causan enfermedades que sólo producen un intenso malestar, siempre que al paciente no se le presenten complicaciones serias. Algunos de éstos son la gripe, el sarampión, las paperas, la fiebre con calenturas (herpes simple), la varicela, los herpes (también conocidos como herpes zóster), enfermedades respiratorias, diarreas agudas, verrugas y la hepatitis. Otros agentes virales, como los causantes de la rubéola (el sarampión alemán) y los citomegalovirus, pueden provocar anomalías serias o abortos. El síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), está causado por un retrovirus. Se conocen dos retrovirus ligados con ciertos cánceres humanos, y se sospecha de algunas formas de papilomavirus. Hay evidencias, cada vez mayores, de virus que podrían estar implicados en algunos tipos de cáncer, en enfermedades crónicas, como la esclerosis múltiple, y en otras enfermedades degenerativas. Algunos virus tardan mucho tiempo en originar síntomas, y producen las llamadas enfermedades víricas lentas, como la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob y el kuru, en las que se destruye el cerebro gradualmente. Todavía hoy se descubren virus responsables de enfermedades humanas importantes. La mayoría pueden aislarse e identificarse con los métodos actuales de laboratorio, aunque el proceso suele tardar varios días. Uno de ellos es el rotavirus que causa la gastroenteritis infantil. VIH |  ÉBOLA |  VIRUELA |
 RABIA |  RUBEOLA |  POLIO |
La Taxonomía es la ciencia encargada de estructurar y organizar en grupos a los seres vivos. Cada grupo de organización recibe el nombre de taxón. Los taxones se crean atendiendo a las semejanzas y diferencias existentes entre los individuos. Actualmente, además, intenta reflejar la historia natural y las relaciones evolutivas entre seres vivos de distintos grupos mediante un sistema jerárquico de taxones. La jerarquía se establece de forma que un taxón inferior (específico) sería englobado por otro superior (genérico). Las categorías taxonómicas que se utilizan en la actualidad son las siguientes: CARACTERÍSTICAS DE LOS CINCO REINOS Las características aquí recogidas las cumplen la mayor parte de los organismos englobados en cada Reino | |||||
Tipo de células | Procariotas | Eucariotas | Eucariotas | Eucariotas | Eucariotas |
ADN | Circular | Lineal | Lineal | Lineal | Lineal |
Nº de células | Unicelulares | Unicelulares Pluricelulares | Unicelulares Pluricelulares | Pluricelulares | Pluricelulares |
Nutrición | Autótrofos Heterótrofos | Autótrofos Heterótrofos | Heterótrofos | Autótrofos | Heterótrofos |
Energía que utilizan | Química Lumínica | Química Lumínica | Química | Lumínica | Química |
Reproducción | Asexual | Asexual /Sexual | Asexual /Sexual | Asexual /Sexual | Sexual |
Tejidos diferenciados | No existen | No existen | No existen | Existen | Existen |
Existencia de pared celular | Existe | Existe / No existe | Existe | Existe | No existe |
Movilidad | Sí / No | Sí / No | No | No | Sí |
DIVISIÓN CIANOBACTERIAS
Clasificación según la forma. La mayoría de las bacterias presentan forma de bastón, esfera o espiral. Las bacterias con forma de bastón reciben el nombre de bacilos. Las bacterias esféricas se llaman cocos y las que presentan forma espiral o en tirabuzón se denominan espirilos. Algunas bacterias tienen formas más complejas. Las espiroquetas son un tipo de bacterias con forma espiral. Entre los cocos son muy conocidos los estreptococos y los estafilococos, bacterias causantes de enfermedades.
REINO PROTISTABriofitas muy simples. Se considera un grupo reliquia de las primeras plantas terrestres. | Briofitas de aspecto plano. | Briofitas de aspecto filiforme, como arbustillos. Los filoides se disponen helicoidalmente. |
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Nombre común de los miembros de una división de plantas criptógamas (productoras de esporas). La división (filo) de los helechos comprende unos 150 géneros y un número de especies estimado entre 6.000 y 15.000. Los helechos están distribuidos por todo el mundo; casi todos crecen en lugares húmedos y sombríos, aunque ciertas especies prefieren suelos secos, sol o rocas; incluso las hay que sólo colonizan fisuras y grietas de acantilados y grandes masas rocosas. Otros helechos son epifitos, es decir, crecen lejos del suelo, sobre los árboles. Se han hallado restos fósiles de helechos en rocas del periodo devónico inferior. Esto indica que el grupo apareció sobre la tierra antes que las plantas con flor; los helechos están entre los más antiguos vegetales terrestres; durante el periodo carbonífero (hace unos 300 millones de años) constituían la forma de vegetación dominante.
(Del latín, gymn-, ‘desnuda’; del griego, sperma, ‘semilla’), nombre que reciben las plantas vasculares que forman semillas pero carecen de flores. Comprenden varios grupos: cicadofitos, ginkgos, coníferas y gnetofitos. Las gimnospermas son plantas leñosas de porte arbustivo, arbóreo o, más raramente, trepador (algunas plantas gnetofitas). Se diferencian del otro filo de plantas con semillas, el formado por las plantas con flores (véase Angiospermas), en que las semillas no están encerradas en carpelos, sino dispuestas sobre escamas organizadas en conos. Las gimnospermas son las plantas con semillas más antiguas; al parecer, proceden de helechos del devónico. Los cicadofitos conservan los caracteres más primitivos de las actuales plantas con semillas. Las pruebas morfológicas y moleculares sugieren que las gnetofitas comparten un antepasado común con las plantas con flores. Las gimnospermas vivientes están distribuidas por todo el mundo, pero prefieren, en particular las coníferas, las regiones templadas y subártica. Cicadofitos y gnetofitos son primordialmente tropicales y subtropicales. Hay unos 70 géneros y 600 especies de gimnospermas vivientes, muchas menos que en muchas familias de plantas con flores.
(Del latín angi-, encerrada, y del griego sperma, semilla), nombre común de la división o filo que contiene las plantas con flor, que constituyen la forma de vida vegetal dominante. Los miembros de esta división son la fuente de la mayor parte de los alimentos en que el ser humano y otros mamíferos basan su subsistencia, así como de muchas materias primas y productos naturales. Pertenecen a este grupo casi todas las plantas arbustivas y herbáceas, la mayor parte de los árboles, salvo pinos y otras coníferas, y plantas más especializadas, como suculentas, epifitas y acuáticas. Aunque se conocen cerca de 230.000 especies, hay muchas todavía ignoradas. Las plantas de flor han ocupado casi todos los nichos ecológicos y dominan la mayor parte de los paisajes naturales. Aproximadamente las dos terceras partes de todas las especies son propias de los trópicos, pero las actividades humanas las están exterminando a gran velocidad. Sólo un millar de especies tienen importancia económica digna de consideración, y el grueso de la alimentación mundial procede de sólo quince especies. Si se investigaran como es debido, podrían utilizarse varios cientos más de especies.
Este reino comprende todos los organismos multicelulares que obtienen energía mediante la digestión de alimentos, y contienen células que se organizan en tejidos. Los animales consiguen su comida de forma activa y la digieren en su medio interno. Asociadas a este modo de nutrición existen otras muchas características que distinguen a la mayoría de los animales de otras formas de vida. Los tejidos especializados les permiten desplazarse en busca de alimento o, si permanecen fijos en un lugar determinado casi toda su vida, atraerlo hacia sí. La mayoría de los animales han desarrollado un sistema nervioso muy evolucionado y unos órganos sensoriales complejos que, junto con los movimientos especializados, les permiten controlar el medio y responder con rapidez y flexibilidad a estímulos cambiantes.
Anatomía. La forma pólipo presenta una estructura cilíndrica con la boca y los tentáculos que la rodean en un extremo. La forma medusa exhibe una superficie en forma de paraguas de la que salen los tentáculos, y tiene la boca en el centro del cuerpo. Las células de los celentéreos están organizadas en tejidos, algunos de los cuales se diferencian en órganos. Entre la cubierta interior y las capas celulares exteriores hay una capa de tejido indistinto. Este tejido puede ser delgado y firme o grueso y gelatinoso; incluye células nerviosas, musculares, esqueléticas y pigmentarias. Las presas capturadas por los tentáculos mueren por la acción de venenos producidos por los órganos urticantes; son digeridas en el celenterón por secreciones producidas por las células que lo revisten. Este canal, a través de ramificaciones, distribuye los nutrientes a todo el cuerpo. Debido a la ausencia de ano, los productos de desecho procedentes del sistema digestivo se expulsan a través del orificio oral. Los celentéreos absorben el oxígeno que necesitan para sus procesos metabólicos de su entorno líquido. Se mueven al contraer las fibras musculares; sus órganos sensoriales responden a la luz, el calor y los estímulos mecánicos, químicos y gravitatorios. Se reproducen tanto por fisión como por vía sexual.
GUSANOS PLANOS
GUSANO CILÍNDRICO
Estos gusanos son animales cilíndricos, alargados, con una organización simple que consiste en un intestino interior y una pared muscular exterior, separadas por una cavidad llamada pseudocele, llena de líquido. La pared exterior segrega una cutícula elástica que el animal muda cuatro veces durante su vida. Tienen una longitud que varía desde lo microscópico hasta 
Los moluscos son animales de un gran éxito ecológico y adaptativo ya que tienen representantes en casi todos los hábitats, aunque en el marino su variación es mayor. Entre estos animales existen algunos evolucionados, como el pulpo y el calamar. Los calamares gigantes son también los invertebrados de mayor tamaño, pueden llegar a pesar hasta Fin Clase 3
Inicio Clase 4
Clasificación científica: los artrópodos forman el philum Arthropoda, que se divide en cuatro clases. El de los insectos y los miriápodos. El Crustacea, que es sobre todo marino (aunque no es infrecuente en tierra firme) y abunda en el agua dulce, comprende animales como las langostas, las quisquillas y los cangrejos. Los crustáceos tienen dos pares de antenas. La clase Arachnida incluye animales como las arañas, los escorpiones, las garrapatas y los ácaros, que son por lo general terrestres. De los grupos de artrópodos extintos, el más conocido es el del trilobites, que constituye la última clase.
Nombre común de los miembros de un subfilo de artrópodos fundamentalmente acuáticos, dotados de mandíbulas y dos pares de antenas, como el cangrejo, la langosta y la quisquilla. Libélula | Saltamontes |  Mantis Religiosa |  Tijereta | |
 Piojo |  Chinche |  Pulgón |  Mariposa |  Oruga |
 Mosca |  Mosquito |  Pulga |  Mariquita |  Hormiga |
Clasificación científica: En el sistema más utilizado, el subfilo Vertebrados se divide en dos superclases: Agnata, que comprende la lamprea y otros peces sin mandíbulas, y Gnatostomata, que abarca a los peces con mandíbulas articuladas. Estos últimos se dividen en dos clases: los peces cartilaginosos, como el tiburón, la raya y la quimera— y los peces óseos como el salmón, arenque y caballito de mar.
Nombre común de cualquier miembro de una de las clases de vertebrados que, en la escala evolutiva, se encuentra entre los peces y los reptiles. Cuando emergieron de los océanos, hace casi 400 millones de años, los anfibios se convirtieron en los primeros vertebrados (animales con espina dorsal) terrestres. La clase, que contiene unas 4.400 especies existentes, abarca tres órdenes de anfibios vivos: los anfibios con cola, formados por las salamandras (también los tritones) y las sirenas; los anfibios sin cola, entre los que se encuentran los sapos y las ranas; y las cecilias, anfibios similares a gusanos, carentes de extremidades y ciegos. Debido a sus cuerpos esbeltos y largas colas, es fácil confundir a algunos anfibios, como las salamandras, con los lagartos y otros reptiles. No obstante, al contrario que los reptiles, los anfibios carecen de escamas y tienen que permanecer en las inmediaciones del agua para sobrevivir.
Fin Clase 5
Inicio Clase 6
Exposiciones
Fin Clase 6
Inicio Clase 7
Realizar la siguiente actividad, define, descripción, características y su entorno. (agregar imágenes)
Las Aves
Fotosíntesis
Clasificación Mamíferos
Reino Vegetal
Reino Monera (Bacterias)
Artrópodos
Taxonomía
La Covid-19
Fin Clase 7
Inicio Clase 8
Fin Clase 8
Inicio Clase 9, 13/Abril/21
Evaluación
Fin Clase
BIOLOGÍA II
- ¿Qué estudia la taxonomía?
- ¿Cuáles son las categorías principales de, clasificación taxonómica?
- Investiga y define con tus propias palabras, el concepto de bacteria.
- Investiga y define, tres organismos protistas.
- Menciona las principales partes de un hongo.
- ¿Qué es el xilema? ¿y el floema?
- Investiga y describe, las principales partes de la flor completa?
- Investiga y define con tus propias palabras los filos: artrópodos, gusanos planos y cordados?
- Investiga y define las principales diferencias entre: anfibios y reptiles, aves y mamíferos, reptiles y aves, peces y anfibios.
- Investiga los grupos taxonómicos (especie, género, orden, familia, clase, philum y reino) a los que pertenece: El perro, el humano, el lobo, el gato, el maíz.
FIN CLASE
INICIO CLASE
UNIDAD II - EVOLUCIÓN
En 1831 se integró, como naturalista, a la tripulación del barco de la marina inglesa "HMS Beagle", que realizaría una expedición de mapeo alrededor del mundo durante 5 años. Este viaje fue esencial en el pensamiento de Charles Darwin. En las islas Galápagos, en el Océano Pacífico frente a Sudamérica, quedó muy impresionado por las especies de animales que vio y, sobre todo, por las sutiles diferencias entre los pájaros de las islas del archipiélago. A partir de estas observaciones, Darwin se dio cuenta que estas diferencias podían estar conectadas con el hecho de que cada especie vivía en un medio natural distinto, con distinta alimentación. En ese momento comenzó Darwin a delinear sus ideas acerca de la evolución. Darwin entendió que toda población consiste de individuos ligeramente distintos unos de otros. Las variaciones que existen entre los individuos hacen que cada uno tenga distintas capacidades para adaptarse al medio natural, reproducirse exitosamente y transmitir sus rasgos a su descendencia. Al paso de las generaciones, los rasgos de los individuos que mejor se adaptaron a las condiciones naturales se vuelven más comunes y la población evoluciona. Darwin llamó a este proceso "descendencia con modificación". Del mismo modo, la naturaleza selecciona las especies mejor adaptadas para sobrevivir y reproducirse. Este proceso se conoce como "selección natural". 14 El pensamiento de Darwin también estuvo muy influenciado por las ideas de Thomas Malthus, que escribió que la población humana tendía a crecer exponencialmente y con ello a acabarse los recursos alimenticios disponibles. Esto provoca crisis que lleva a los individuos a competir entre ellos por la supervivencia. Darwin creía que las variaciones en los rasgos hereditarios de los individuos los hacía más o menos capaces de enfrentarse a la competencia por los recursos. Más de 20 años después de que comenzó a elaborar sus ideas acerca de la evolución, Darwin publicó su teoría en el libro El origen de las especies (1859). Su publicación provocó grandes controversias y se opusieron a él los pensadores religiosos porque echaba por tierra la teoría creacionista y movía al ser humano del centro de la Creación. Este libro convenció a los científicos y al público educado de que los seres vivos cambian con el tiempo. El origen de las especies (1859) La teoría de la evolución que postuló Darwin tuvo un enorme impacto en el pensamiento europeo de la segunda mitad del siglo XIX. Los principales argumentos de El origen de las especies, que se publicó en 1859 son: 1. Los tipos biológicos o especies no tienen una existencia fija ni estática sino que se encuentran en cambio constante. 2. La vida se manifiesta como una lucha constante por la existencia y la supervivencia. 3. La lucha por la supervivencia provoca que los organismos que menos se adaptan a un medio natural específico desaparezcan y permite que los mejores adaptados se reproduzcan, a este proceso se le llama "selección natural". 4. La selección natural, el desarrollo y la evolución requieren de un enorme período de tiempo, tan largo que en una vida humana no se pueden apreciar estos fenómenos. 5. Las variaciones genéticas que producen el incremento de probabilidades de supervivencia son azarosas y no son provocadas ni por Dios (como pensaban los religiosos) ni por la tendencia de los organismos a buscar la perfección (como proponía Lamarck). Aportes de Hugo de Vries. El mutacionismo; en 1900 De Vries, llegó a la conclusión de que las mutaciones eran responsables de la aparición de caracteres inesperados o bruscos en los individuos, a través de la realización de una serie de estudios de genética en plantas. Estos resultados fueron utilizados por De Vries, Morgan, Huxley, Müller y otros para proponer la teoría del Mutacionismo, en oposición a la teoría de la evolución de Darwin que postulaba cambios graduales, continuos y no bruscos del fenotipo. La teoría del Mutacionismo plantea que son las mutaciones las responsables del verdadero mecanismo de la evolución, ya que son ellas las que introducen nuevos cambios en el material genético y, además, pueden ser hereditarias. Esta teoría se resume de la siguiente forma: • La mutación es el factor principal en la evolución • Cuando las mutaciones son perjudiciales en las especies, éstas son eliminadas de la población por selección natural. • Las mutaciones favorables son muy escasas, son las responsables del proceso de evolución y se acumulan en la población mediante selección natural. • Al producirse una mutación favorable puede aparecer una nueva especie. • Una mutación favorable puede presentarse en individuos en que pertenecen a poblaciones muy alejadas. • Las mutaciones son las únicas que tienen un valor evolutivo, es decir que constituyen el verdadero mecanismo de la evolución. . Tipos de mutágenos Los mutágenos se clasifican de acuerdo al tipo de medio del que provienen. Los más frecuentes son: Mutágenos biológicos Son aquellos que se encuentran en el ambiente y mutan a lo largo de millones de años. Suelen ser organismos de tamaño muy minúsculo, como bacterias, virus, hongos, etc. Mutación causada por la radiación UV 15 Mutágenos químicos Son compuestos o elementos químicos los cuales pueden alterar rápidamente la estructura genética de los organismos vivientes, como los fármacos, las drogas, etc. Mutágenos físicos Son los más dañinos, ya que originan mutaciones peligrosas en los seres vivos, como enfermedades hereditarias y enfermedades congénitas. Figuran entre ellos la radiación ultravioleta y la radiación nuclear. Efectos de las mutaciones Los cambios en un la secuencia de un ácido nucleico debidos a una mutación contempla la sustitución de nucleótidos paresbase e inserciones u omisiones de uno o más nucleótidos dentro de la secuencia de ADN. Aunque muchas de estas mutaciones sean mortales o causen una enfermedad grave, algunas solo tienen efectos secundarios, como los cambios que ocasionan en la sucesión de proteínas codificadas sin significancia alguna. Muchas mutaciones no causan ningún efecto visible, ya sea porque ocurren en los intrones o porque ellos no cambian la sucesión de aminoácidos debido a la redundancia de codones. Naturaleza de los mutágenos Los mutágenos son usualmente compuestos químicos o radiación ionizante y pueden ser divididos dentro de diferentes categorías de acuerdo a su efecto en la replicación del ADN. • Algunos mutágenos actúan como base análoga y se insertan en la cadena de ADN durante la replicación en lugar de los sustratos. • Algunos reaccionan con el ADN causando cambios estructurales que llevan a un copiado erróneo de la secuencia en la cadena cuando el ADN es replicado. • Otros lo hacen indirectamente al causar que las células sinteticen químicos que tiene un efecto mutagénico directo. Ejemplos de mutágenos 1) Agentes físicos: - Las radiaciones electromagnéticas como los rayos X y los rayos gamma. - Las radiaciones corpusculares como los rayos á, los rayos ß y los flujos de protones o neutrones que generan los reactores nucleares u otras fuentes de radiactividad natural o artificial. - Ciertos factores físicos como los ultrasonidos, los choques térmicos, la centrifugación, etc. 2) Agentes químicos: -Los análogos de las bases nitrogenadas. -El ácido nitroso (HNO2), porque desamina ciertas bases nitrogenadas. -Los alcaloides como la cafeína, la nicotina, etc. -El gas mostaza, el agua oxigenada (H2O2), el ciclamato, etc. MUTACIONES Y EVOLUCIÓN La evolución se debe a aquellos procesos por los que las poblaciones cambian sus características genéticas a lo largo del tiempo. Se llama "pool" génico de una población al conjunto de genes de la misma, formado por todos los alelos de los genes que tienen los individuos que la constituyen. Una combinación favorable de alelos en un individuo favorece su supervivencia y por tanto su reproducción y su extensión en la población. La mutación es la fuente primaria de variación, pero no la única. La recombinación génica incrementa la variabilidad. La mayoría de los cambios evolutivos se producen por acumulación gradual de mutaciones en los genes y por variaciones en su número y organización. Ahora bien, la mayor parte de las mutaciones génicas son deletéreas (mortales) y las que se han mantenido es porque producen una mejora y son las esenciales para la evolución. La separación entre los miembros de una población impide el intercambio genético entre los mismos. Esto produce cada vez más diferenciación al necesitar adaptarse a ambientes distintos. Cuando con el tiempo se acumulan diferencias que impiden la reproducción entre los miembros de esos grupos decimos que se trata de especies distintas. Parece ser que los seres, a lo largo del tiempo, han ido aumentando la cantidad de genes (duplicaciones) lo que ha supuesto que sobre estos genes duplicados pudieran generarse mutaciones con un menor riesgo y favorecer el proceso de creación de variabilidad. Así, en eucariotas, la cantidad de ADN es mayor que en otros grupos y mayor que la necesaria para contener la información genética. EL CÁNCER: ENFERMEDAD GENÉTICA CONCEPTO DE CÁNCER Y SU RELACIÓN CON EL ADN Se desarrolla un tumor cuando se produce una multiplicación y crecimiento irregular de las células. En general, los tumores pueden ser: - Tumores benignos: Localizados y sin crecimiento indefinido. - Tumores malignos: Son aquellos tumores que crecen invadiendo y destruyendo a los demás tejidos. 16 El cáncer es una enfermedad o un conjunto de ellas que consiste en la multiplicación de ciertas células alteradas que forman tumores malignos y pueden emigrar a otros puntos a través del sistema linfático o circulatorio: metástasis. Las células cancerosas crecen a gran velocidad, tienen proteínas de membrana distintas, presentan alteraciones en la forma e invaden a los tejidos próximos. El paso de célula normal a cancerosa se denomina transformación cancerosa. Puede deberse a: - Mutaciones. - Influencia de factores ambientales. - Presencia de ciertos genes (protooncogenes) que pasan a oncogenes, al sufrir una mutación. - Presencia de ciertos genes (antioncogenes) o genes inhibidores o supresores de la división celular. 1) Cáncer producido por virus Se conocen virus que favorecen o facilitan la aparición de células cancerígenas, debido a que producen mutaciones y algunas de estas mutaciones pueden ser cancerígenas. 2) Cáncer producido por sustancias químicas o por radiaciones. En humanos, la mayoría de los cánceres están fundamentalmente relacionados con agentes cancerígenos como: - Radiaciones UV, X y nucleares - Alquitrán - Ahumados - Pan tostado chamuscado - Amianto - Cloruro de vinilo - Anilinas - Algunos conservantes y edulcorantes artificiales - Bebidas alcohólicas (sobre todo de alta graduación) - Tabaco (pulmón) Los agentes mutágenos, en general, pueden ser cancerígenos. No son de efectos inmediatos. Es necesario que actúen repetidamente y que se presenten otros factores complementarios para que se produzca la transformación de una célula normal en célula cancerosa. Teoría sintética de la evolución; en la década de 1930, los científicos Theodosius Dobzhansky, Ernst Mayr y George Simpson, enunciaron la teoría sintética de la evolución o el neodarwinismo; esta teoría intenta de eliminar las diferencias entre darwinistas y genetistas al querer explicar un nuevo concepto de evolución. El neodarwinismo integra los conceptos que Darwin tenía sobre la variabilidad genética y la selección natural con el mutacionismo propuesto por De Vries y los conocimientos modernos de la genética de poblaciones, la genética molecular y los nuevos descubrimientos de restos fósiles, también incluye el concepto biológico de especies y además se apoya en distintas áreas del conocimiento para interpretar el mecanismo de la evolución. Según los postulados de la teoría sintética de la evolución tenemos que: • La variabilidad genética y la recombinación genética se dan por las mutaciones ya que se producen al azar. • La selección natural actúa sobre las variaciones, lo que hace que los individuos se adapten al ambiente. • Los grandes cambios evolutivos de la población son consecuencia de la acumulación de pequeños cambios ocurridos en el transcurso de períodos largos, proceso denominado gradualismo. • El concepto biológico de especie difiere del concepto clásico, donde se consideraba a la especie como un conjunto de individuos con características fijas dentro de un lugar determinado. Actualmente, el concepto más dinámico de especie es: un conjunto de individuos que comparten una historia evolutiva, tienen características similares, son capaces de reproducirse y dar lugar a una descendencia fértil. Neodarwinismo El Neodarwinismo sintetiza la teoría de la evolución de Darwin basándose en otras áreas del conocimiento donde explica como se producen los cambios en la descendencia y con se transmiten de generación en generación. LA ESPECIACIÓN La especiación o lo que es lo mismo, la formación de nuevas especies, se puede considerar como el proceso evolutivo por el que algunas poblaciones de una especie se diferencian estableciendo barreras de flujo genético consecuencia del desarrollo de mecanismos de aislamiento reproductivo (imposibilidad de dar descendencia fértil). Para entender que es la especiación, hay que definir primero “especie”. Aunque el concepto de especie es básico dentro de la biología, no hay todavía un claro consenso para su definición. La definición más generalizada es que las especies son poblaciones naturales, que comparten una serie de rasgos distintivos, que son capaces de reproducirse entre si de forma efectiva o potencial, y que evolucionan de forma separada. 17 El proceso de la especiación es de suma importancia para explicar la diversidad de especies actual. Se pueden distinguir tres tipos básicos de especiación: la especiación alopátrica, la parapátrica y la simpátrica. Especiación alopátrica También llamada especiación geográfica. Es el mecanismo de especiación que cuenta con un mayor número de ejemplos documentados. Consiste en la separación geográfica de poblaciones que comparten un acervo genético común, de tal forma que se lleguen a producir dos o más poblaciones geográficas aisladas que, sometidas a las peculiares condiciones ambientales del sector geográfico ocupado, han evolucionado independientemente hasta generar nuevas especies. La separación entre poblaciones puede ser debida a migración, a extinción de las poblaciones situadas en posiciones geográficas intermedias, o mediada por sucesos geológicos. La barrera puede ser geográfica o ecológica, como por ejemplo cumbres que separan valles en las cordilleras, continentes que se separan o zonas desérticas que separan zonas húmedas. Este tipo, muy adecuado para generar el aislamiento reproductivo de especies muy móviles, parece ser el mecanismo de especiación más extendido entre los vertebrados. Especiación parapátrica Seria similar a la especiación alopátrica. Sin embargo, la especiación se produce sin una separación geográfica completa de las poblaciones. De hecho la especie “hija” puede compartir parte del rango de distribución con la especie “madre” e hibridar en las zonas de contacto. Las poblaciones suelen divergir debido tanto a factores aleatorios como a la selección local. Este proceso suele darse en animales muy poco móviles (no migran u ocupan áreas muy reducidas) o que tienden a vivir en grupos cerrados, lo que provoca que las poblaciones de los extremos del rango de distribución de la especie apenas tengan flujo genético entre ellas. Especiación simpátrica Este tipo de especiación implica la divergencia de algunas poblaciones hasta conseguir independencia evolutiva dentro de un mismo espacio geográfico. Habitualmente conlleva que las nuevas poblaciones utilicen nichos ecológicos diferentes, dentro del rango de distribución de la especie ancestral, por tanto, la divergencia en simpatría, suele estar impulsada por la especialización ecológica en algunas poblaciones. El aislamiento reproductor en este proceso puede surgir como consecuencia de la colonización y explotación de nuevos hábitat por individuos genéticamente diferenciados por mutaciones cromosómicas. Como hemos visto todos los tipos de especiación tienen un requisito, que es el impedimento al flujo genético entre poblaciones. El aislamiento reproductivo puede estar producido por diversos tipos de barreras reproductivas que se pueden catalogar básicamente en precigóticas y postcigóticas, dependiendo de en que momento actúen. Las barreras precigóticas implican impedimentos para la formación de cigotos. Las barreras postcigóticas resultan de todas aquellas situaciones en las que los cigotos, si llegan a adultos, tienen anulada su eficacia biológica. Este es el caso de los híbridos entre especies, los cuales no suelen ser fértiles. Dentro de las barreras precigóticas tenemos todas aquellas situaciones que implican que dos especies no puedan aparearse, como pueden ser el aislamiento por diferenciación de hábitat o recursos y el aislamiento etológico. Pero ¿qué causa la divergencia entre poblaciones y la aparición de nuevas especies? En principio la separación entre poblaciones debido a los mecanismos de aislamiento puede aparecer en cualquier situación poblacional. Como hemos visto, esta separación puede ser tanto geográfica, como etológica o ecológica. Tanto la deriva genética, como la selección natural o la mutación pueden causar esta divergencia. La deriva genética suele darse en los eventos de colonización de nuevos hábitats, donde suelen estar implicados un número reducido de individuos, lo que supone una proporción muy pequeña de la diversidad genética de la especie original. Como en estos individuos no están representados todos los alelos existentes en la población original, estas situaciones suelen conducir a una rápida diferenciación con respecto a la población original. A esto se le ha llamado “efecto fundador” y puede ser un factor importante en la especiación alopátrica. La divergencia necesaria para producir independencia evolutiva también puede estar impulsada por la selección natural, la cual puede estar implicada en todos los tipos de especiación, con especial preponderancia en la especiación alopátrica y simpátrica. Cuando las poblaciones quedan separadas geográficamente se dan las condiciones para que la adaptación al ambiente pueda seguir un curso diferente en cada población, implicando así la modificación de distintos genes. Pero también la evitación de la competencia por un recurso, la explotación de nuevos recursos, el evitar parásitos o competidores interespecíficos, etc..., pueden ser el motor de la divergencia y posterior especiación, sin que para ello tenga que haber una separación geográfica clara; es suficiente con una separación ecológica. Por último, la aparición de mutaciones comunes a un grupo de individuos como las reordenaciones cromosómicas o los elementos genéticos egoístas, también pueden estar involucrados en el desarrollo de aislamiento reproductivo entre poblaciones. 18 Todavía hay grandes lagunas en el conocimiento de la especiación, como saber cuanta especiación es causada por deriva genética y mutación, y cuanta se debe a los procesos de adaptación al medio. Además, se conoce muy poco de la arquitectura genética que, por ejemplo, causa la inviabilidad de los híbridos. Aunque la imagen clásica de que las especies surgen como el subproducto de la evolución de poblaciones en alopatría sigue siendo dominante, otros tipos de especiación como la simpátrica, pueden llegar a adquirir más importancia según se analizan más datos que nos brinda la naturaleza.
ACTIVIDADES A REALIZAR
Explica los siguientes conceptos:
1. Evolución, especie, mutación, mutágeno, variación genética, Especiación alopátrica, Especiación parapátrica, Especiación simpátrica.
2. Realiza un resumen sobre la teoría de Lamarck.
3. Realiza un resumen sobre la teoría de la selección natural de Darwin.
4. Explica que es el neodarwinismo.
5. Explica cuales serían las principales pruebas directas e indirectas sobre la evolución.
FIN CLASE
INICIO CLASE
TEMA 5: MUTACIÓN-EVOLUCION y LA ESPECIACIÓN
ACTIVIDAD: Comprenderá el concepto del cáncer y su relación con el ADN.
Producto: Realizara una presentación, en mapa conceptual, sobre alguna enfermedad hereditaria.
FIN CLASE
INICIO CLASE
TEMA 7: ESTRUCTURA, FUNCION Y DEL SER HUMANO
ACTIVIDADES: Comprenderá los sistemas del cuerpo humano.
Producto: Realizaran una lámina descriptiva (imagen e información básica), de algún sistema del cuerpo humano.
TEMA 8: REPRODUCCIÓN HUMANA
ACTIVIDADES: Comprenderá la fecundación, etapas de embarazo y el parto.
Producto: Realizara dos trípticos informativos, de las características de la reproducción humana (cuidados del cuerpo humano) y control de natalidad (métodos anticonceptivos).
FIN CLASE
INICIO CLASE
UNIDAD III. ESTRUCTURA, FUNCIÓN Y REPRODUCCIÓN DE PLANTAS Y EL SER HUMANO
El estudiante: Explicará los procesos fisiológicos básicos de las plantas. Describirá los procesos fisiológicos básicos del ser humano.
Transporte de nutrientes y agua en las plantas Parte del suelo se encuentra constituido por raíces de las plantas y restos de organismos vegetales en descomposición. Sobre el suelo se desarrolla el manto vegetal, que a su vez protege al suelo de la erosión. Para su nutrición, las plantas verdes toman, a través de sus raíces, los minerales disueltos en el agua del suelo, y a través de sus hojas obtienen dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera. Estos componentes son transformados en alimentos para la planta, gracias al proceso de fotosíntesis, en el que Intervienen la clorofila presente en las hojas. La raíz. Es un órgano fundamental de la planta. Las principales funciones de la raíz son: • Fijar la planta al suelo. • Absorber, almacenar y transportar las sales disueltas en el agua. • Transportar la savia bruta hacia el tallo por medio del xilema • Almacenar sustancias nutritivas elaboradas por la propia planta Morfología externa de la raíz. En general, las plantas presentan dos tipos de raíces. Algunas plantas tienen una raíz principal de la que nacen varias raíces secundarias. En otras plantas, la raíz se ramifica profusamente y no se distingue la raíz principal. En una raíz típica se distinguen con facilidad estas tres partes: • El cuello, zona divisoria entre el tallo y la raíz. • El cuerpo, que es la parte introducida en el suelo, de la cual nacen las raíces secundarias. • Las ramificaciones, constituidas por abundantes pelos absorbentes. Al detallar una raíz podemos distinguir en ella cuatro zonas: • La cofia o caliptra: tiene forma de dedal y está situada en el extremo terminal de la raíz. Sus funciones son: proteger al tejido en crecimiento y abrir paso a la raíz a través del suelo, para así facilitar su desarrollo. • Zona de crecimiento: se extiende desde la cofia hasta los pelos absorbentes y se encuentra constituida por células que se dividen activamente, permitiendo el crecimiento longitudinal de la raíz. • Zona pilífera: está constituida por numerosos pelos absorbentes; que se adhieren íntimamente a las partículas del suelo, para así facilitar la absorción. • Zona suberífica: también denominada zona impermeable, está recubierta de súber o corcho constituido por células que impiden que el agua penetre. Este mecanismo evita que entre demasiada agua al sistema y no se moje tanto. Estructura interna de la raíz. Al realizar un corte transversal de la raíz, a nivel de la zona pilífera se pueden apreciar las siguientes regiones: • Capa pilífera: constituida por los pelos absorbentes – • Corteza: constituida por células redondeadas que protegen al cilindro central. • Cilindro central: formado por dos conductos que constituyen el tejido vascular, denominados xilema y floema. ---El xilema lleva el agua con las sales minerales u oligoelementos, savia no elaborada, desde la raíz a través del tallo hasta las hojas. — El floema transporta la savia elaborada que está constituida por los alimentos que han sido elaborados en la hoja para así suministrar a cada célula de la planta materia y energía. Tanto el cilindro central como sus conductos (xilema y floema) se encuentran también en el tallo de la planta. 20 Funciones de la raíz • Fijación; es realizada por las raíces secundarias, que, al ramificarse, penetran y se adhieren fuertemente al suelo, dándole firmeza a la planta. • Almacenamiento: algunas raíces que almacenan sustancias nutritivas, como almidón y azúcares, aumentan de volumen. Ejemplos de estas raíces son las llamadas tuberosas, como la zanahoria, el rábano, la remolacha, el apio... • Absorción: la raíz realiza esta función por medio de los pelos absorbentes, que son prolongaciones de las células epidérmicas de la raíz, constituidas por poros. Las sustancias que se encuentran en el suelo, disueltas en agua, penetran por esos poros al interior de la raíz. En el interior se encuentran partículas de glucosa (almidón y azúcar) que no pueden salir del interior de las células, por ser de mayor tamaño que los poros. La absorción de las sales minerales que se encuentran disueltas en el agua, es posible gracias a un fenómeno físico denominado ósmosis y a la semipermeabilidad de los pelos absorbentes. El tallo. Es el órgano generalmente aéreo de la planta cuyas funciones principales son la de sostén y de transporte de fotosintatos entre las raíces y las hojas. Se diferencia de la raíz por la presencia de entrenudos en los que se insertan las yemas auxiliares y las hojas — dándose la transición entre raíz y tallo en una región llamada “cuello” — y por su fototropismo positivo. Pueden existir tallos subterráneos como existen raíces aéreas. Estructura anatómica. El tallo es la parte de la planta que crece en sentido contrario de la raíz. De él salen las ramas o tallos secundarios, las hojas, las flores y los frutos. Un tallo está compuesto por dos zonas principales: La corteza (6) está constituida por un tejido de revestimiento de origen primario: la epidermis (7). Este último se compone de una sola capa de células alineadas una al lado de otra; se pueden ver los estomas de cuando en cuando para permitir los intercambios gaseosos entre el medio exterior y el tallo. Bajo la epidermis se encuentra el parénquima cortical, un tejido compuesto de células más gruesas y menos organizadas. Es el lugar donde se realiza la fotosíntesis y puede servir de reserva a la planta. A menudo se encuentra debajo un parénquima lignificado que sirve de sostén a la planta, es el esclerénquima (5). El cilindro central. El límite entre la corteza y el cilindro central está delimitado por los haces conductores. Estos últimos se encuentran en otro parénquima llamado parénquima medular. Los haces están formados por dos tipos de vasos: el xilema (2, 3 ) y el floema ( 4 ). El xilema conduce la savia bruta compuesta de agua y sales minerales desde las raíces hacia los órganos fotosintéticos donde esta savia se carga de azúcar. Se transforma entonces en savia elaborada que es conducida por el floema hacia los órganos que piden energía, tales como las yemas, las raíces, los tubérculos, las flores, los frutos… En el centro del tallo se encuentra la médula ( 1 ) o zona medular que contiene parénquimas de reserva. Estructura interna del tallo. Si se observa al microscopio el corte transversal de un tallo joven, se pueden apreciar las siguientes partes: la epidermis, la corteza y el anillo vascular. La hoja. Es un órgano de nutrición especializado que cumple en las plantas funciones muy importantes, como la respiración, la fotosíntesis y la transpiración. Las plantas monocotiledóneas y las dicotiledóneas se distinguen principalmente por sus hojas. Las monocotiledóneas tienen, en general, hojas simples con venas paralelas, mientras que en las dicotiledóneas las venas son ramificadas. Las hojas se originan de una sucesión de excrecencias laterales llamada primordios foliares, a partir del meristemo apical al extremo del tallo. En cada excrescencia hay división celular, crecimiento y diferenciación, hasta que dentro de la yema aparece una hoja pequeña. Morfología externa de la hoja. La hoja de una planta dicotiledónea típica presenta un tallo, un pecíolo, que se fija sobre el tallo de la planta, y una lámina o limbo ancho, que puede ser único o puede estar compuesto de una o varias partes. Algunas especies carecen de limbo. Dentro del limbo, los haces vasculares se ramifican repetidamente para formar las venas. Estructura interna de la hoja. 21 Al observar una hoja al microscopio, se pueden distinguir varios tipos de células. Las células externas forman una epidermis incolora de protección (Cutícula), que cubre ambas caras de la hoja y secreta una cutícula cerosa. Las células epidérmicas tienen como función proteger las células subyacentes y disminuir la pérdida de agua. Sobre toda la superficie epidérmica se encuentran pequeños poros llamados estomas, cada uno rodeado por dos células de protección. Estas células pueden transformar el tamaño de la abertura del poro a fin de regular la salida de agua y el intercambio de gases. Los estomas, en general, se abren en presencia de luz y se cierran en la oscuridad. La abertura y el cierre son regulados por cambios de la presión de turgencia en el interior de las células de protección. El espacio entre las capa superior e inferior de la epidermis de la hoja está lleno de células de pared delgada, llamadas de mesófilo con abundante cloroplasto. La capa de mesofilo cerca de la epidermis superior esta conformada por células cilíndricas llamadas células en empalizada, pues están muy próximas unas de otras. El resto de las células del mesofilo están menos apretadas, dejando entre ellas grandes espacios que forman un mesofilo esponjoso. La fotosintesis tiene dos fases iluminosa y oscura. Funciones de la hoja. La estructura externa e interna de la hoja le permiten realizar tres funciones: respiración, fotosíntesis y transpiración. • La respiración es el intercambio de los gases O2 (oxígeno) y CO2 (dióxido de carbono), que se realiza en la hoja, a través de las estomas. • La fotosíntesis es el proceso en donde el intercambio gaseoso que se realiza es de CO2 por 02, para formar compuestos orgánicos. • La transpiración es la pérdida de agua de la planta en forma de vapor, a través del ostíolo de las estomas. La transpiración ocurre en todas las partes expuestas de la planta, pero es mayor en las hojas, que están normalmente más expuestas al aire. El calor del Sol evapora el agua de la superficie de las células del mesófilo y el vapor de agua que resulta escapa por Los estomas, salvo que la atmósfera esté saturada de vapor. La transpiración facilita las funciones del vegetal al desplazar hacia arriba el agua por el tallo concentrar en las hojas las soluciones diluidas de minerales absorbidos por las raíces. Estas soluciones son necesarias para la síntesis de nuevos constituyentes celulares y para enfriar las hojas, de manera similar a la evaporación del sudor en los animales. En las plantas, la corriente de agua es continua del suelo al sistema vascular de las raíces, a lo largo del tallo y del pecíolo y las venas del limbo de la hoja. Movimiento del agua en las plantas. El agua y las sales absorbidas por las raíces suben al tallo principalmente por las traqueidas y vasos del xilema, y los azúcares y otros materiales orgánicos son transportados principalmente en los tubos cribosos del floema. Reproducción vegetal Las plantas presentan un ciclo biológico diplohaplonte, es decir, con dos tipos de individuos adultos: un organismo haploide el gametofito y otro adulto diploide el esporofito. Las plantas se pueden agrupar siguiendo diversos criterios; aquí se clasificarán en dos grupos: sin semilla y con semilla. Las plantas con semilla son las que presentan mayor capacidad de colonización y mayor éxito evolutivo. Ciclo con alternancia de generaciones Las plantas presentan un ciclo biológico diplohaplonte: una planta adulta haploide, denominada gametofito, y una planta adulta diploide, llamada esporofito. La planta haploide produce órganos sexuales masculinos o anteridios, y femeninos o arquegonios. Los anteridios producen multitud de gametos masculinos, mientras que los arquegonios producen un solo óvulo. La fecundación da lugar a un cigoto o huevo fecundado, que es diploide y se desarrolla por mitosis sucesivas, formando la planta esporofítica. En el esporofito, mediante la meiosis, se formarán células haploides: las esporas. Las esporas germinan y crecen en condiciones adecuadas, formando por mitosis sucesivas la planta adulta o gametofito, con dotación cromosómica haploide. 22 Ciclo de las plantas sin semilla En las plantas sin semilla (ver t41), el desplazamiento del esperma hacia el cuello del arquegonio (donde tendrá lugar la fecundación del óvulo) siempre se realiza mediante el agua, ya se presente ésta en forma de lluvia, rocío o fluyendo por arroyos. Plantas con la generación gametofítica dominante Los musgos y otras plantas similares representan el único grupo de plantas terrestres que no poseen tejidos conductores. Esto hace que su crecimiento sea limitado y que precisen de ambientes húmedos para vivir y reproducirse. La planta adulta es haploide; la plántula presenta estructuras similares a la raíz, el tallo y las hojas, denominadas rizoides, cauloides y filoides, respectivamente. Sobre la plántula se desarrollan los anteridios y arquegonios. Plantas con la generación esporofítica dominante Los helechos poseen un tejido conductor especializado en esporofito, que constituye la planta adulta. Tiene raíz o rizoma, tallo y hojas desarrolladas o frondes. En los frondes se desarrollan los esporangios, en cuyo interior se forman las esporas haploides previa meiosis. Las esporas son diseminadas y, cuando germinan, se multiplican por mitosis, formando el gametofito o protalo. Ciclo vital de un helecho. Los helechos presentan una alternancia de generaciones bien definida, con una etapa haploide reducida y una diploide, que representa la fase común que conocemos. Ciclo de las plantas con semilla Debido a la capacidad de diseminación de la semilla, este tipo de plantas son las que presentan mayor capacidad de colonización y mayor éxito evolutivo. Su mayor eficacia reproductora se debe a que, a diferencia de las esporas, están formadas por muchas células y, además, contienen alimentos que nutrirán al embrión, permitiéndole una mayor posibilidad de supervivencia. Los dos grandes grupos de plantas con semilla son: Gimnospermas: plantas con semilla desnuda o protegida por escamas. Angiospermas: o plantas con flor y con semilla encerrada dentro de un fruto. Ciclo vital de las plantas con flor. Presentan diferencias en cuanto a la polinización y desarrollo del embrión, pero ambos ciclos comparten muchas semejanzas. Tienen alternancia de generaciones y la esporofítica es claramente dominante. La fase gametofítica está reducida a unas pocas células, encerradas dentro del ovario. Ciclo de las angiospermas Su órgano de reproducción sexual es la flor, constituida por: sépalos y pétalos, que forman la envoltura floral; y estambres y pistilos o carpelos, que son los que intervienen directamente en la reproducción. Los carpelos están formados por: o Estigma: lugar donde se recoge el polen. o Cuello o estilo: conducto por el que pasa el polen hasta el ovario. o Ovario: contiene uno o más óvulos. Cada óvulo contiene una célula madre (megaesporógena) diploide, a partir de la cual, y por meiosis, se obtienen cuatro megaesporas, tres de las cuales suelen desintegrarse. La megaespora constituye el gametofito femenino, también denominado saco embrionario. El saco embrionario permanece en el ovario y depende de él para nutrirse. Los estambres están formados por: o Filamento. 23 o Antera: cada antera contiene cuatro sacos de polen con células esporógenas, que forman, por meiosis, numerosas microesporas haploides. Cada una de estas microesporas se recubre de una pared celular resistente y se divide por mitosis formando dos núcleos haploides, que constituyen el gametofito masculino, o grano de polen. Uno de los núcleos haploides formará el tubo polínico, y el otro se dividirá por mitosis dando lugar a dos células espermáticas. La fecundación se inicia cuando un grano de polen cae o es depositado en el estigma. El tubo polínico empieza a crecer y los dos núcleos del grano de polen se mueven por su interior. Uno de los núcleos controla el crecimiento del tubo a lo largo del estilo. El otro núcleo se divide, dando lugar a las dos células espermáticas, o gametos masculinos. Ocurre una doble fertilización: un núcleo espermático (gameto masculino) se fusiona con el óvulo, formando el cigoto, que por numerosas mitosis dará el embrión (esporofito). El otro gameto masculino se fusiona con los dos núcleos polares del saco embrionario, dando lugar a una célula triploide, que generará tejido nutritivo. El embrión, junto con el tejido nutritivo, se recubre de una cubierta protectora, formando la semilla. A partir del ovario se formará posteriormente el fruto, que encierra y protege a la semilla y facilita su dispersión. Reproducción vegetativa La mayor parte de las veces, la reproducción vegetativa se realiza a través de los tallos, que darán lugar a nuevas plantas. Para ello, en estos tallos aparecen raíces adventicias si surgen de su parte baja, o aéreas, si crecen más arriba. Pero los tallos también pueden desarrollar rizomas: tallos horizontales subterráneos que crean raíces adventicias y se convierten en plantas independientes. Así ocurre, por ejemplo, con las patatas. Los gladiolos desarrollan un tipo particular de reproducción vegetativa, a través de cornos. Los cornos son tallos subterráneos que almacenan alimento durante el invierno. Cuando llega la primavera, cada corno desarrolla raíces y forma una nueva planta. La reproducción vegetativa de las plantas bulbosas consiste en el desarrollo de bulbos. Se trata de tallos subterráneos cortos, rodeados de hojas gruesas y carnosas, que almacenan alimento hasta que la planta puede desarrollarse. Variaciones reproductoras en angiospermas Las plantas pueden frecuentemente desarrollar variaciones reproductoras asexuales, ya que las estructuras vegetativas (raíz, tallo y hojas) son capaces de producir descendencia: Tallos: entre los tallos que llevan a cabo la reproducción asexual se encuentran los rizomas, los tubérculos y los bulbos. Hojas: algunas plantas poseen hojas con meristemos que se desarrollan y dan origen a plantas individuales en cada yema de la hoja, las cuales, al caer, pueden originar una planta adulta. Raíces: ciertas raíces están dotadas de yemas adventicias, a partir de las cuales se desarrollan tallos aéreos. Algunas plantas producen semillas y frutos sin que medie un ciclo sexual. El embrión se desarrolla a partir de una célula diploide del óvulo sin que haya existido meiosis previa. Este tipo de reproducción se denomina apomixis. El cultivo hidropónico En el cultivo hidropónico se utilizan disoluciones nutritivas (agua y fertilizantes) con o sin medio artificial (arena, grava, vermiculita, lana de roca, turba, serrín, etc.). Los sistemas hidropónicos líquidos no tienen ningún otro soporte. En las regiones templadas el cultivo hidropónico se lleva a cabo en invernaderos para disminuir la pérdida de agua por evaporación, controlar la temperatura y evitar las plagas.
FIN CLASE
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SISTEMAS DEL CUERPO
DIGESTIÓN Aparato digestivo, órganos que transforman por medios químicos los alimentos en sustancias solubles simples que pueden ser absorbidas por los tejidos. Este proceso consiste en reacciones catalíticas entre los alimentos ingeridos y enzimas secretadas en el tracto intestinal. Parece que la digestión de las sustancias grasas implica la unión de sales biliares, fosfolípidos, ácidos grasos y monoglicéridos permeables para las células intestinales. Otros nutrientes como el hierro y la vitamina B12 son absorbidos por proteínas transportadoras específicas que les permiten pasar a través de las células intestinales. El proceso descrito es típico de todos los vertebrados con excepción de los rumiantes. La digestión incluye procesos químicos y mecánicos. Los procesos mecánicos consisten en la masticación para reducir los alimentos a partículas pequeñas, la acción de mezcla del estómago y la actividad peristáltica del intestino. Estas fuerzas desplazan el alimento a lo largo del tubo digestivo y lo mezclan con varias secreciones. Los procesos químicos permiten la transformación de los diferentes alimentos ingeridos en elementos utilizables. Tienen lugar tres reacciones químicas: conversión de los hidratos de carbono en azúcares simples como glucosa, ruptura de las proteínas en aminoácidos como alanina, y conversión de grasas en ácidos grasos y glicerol. Estos procesos son realizados por enzimas específicas. 24 Cuando se ingieren los alimentos, las seis glándulas salivares producen secreciones que se mezclan con éstos. La saliva rompe el almidón en maltosa, glucosa y oligosacáridos; gracias a una de las enzimas que contiene, disuelve los alimentos sólidos para hacerlos susceptibles a la acción de secreciones intestinales posteriores, estimula la secreción de enzimas digestivas y lubrica la boca y el esófago para permitir el paso de sólidos. Acción en el estómago y el intestino El jugo gástrico del estómago contiene agentes como el ácido clorhídrico y algunas enzimas, entre las que se encuentran pepsina, renina e indicios de lipasa. (Se cree que la superficie del estómago está protegida del ácido y de la pepsina por su cubierta mucosa). La pepsina rompe las proteínas en péptidos pequeños. La renina separa la leche en fracciones líquidas y sólidas y la lipasa actúa sobre las grasas. Algunos componentes del jugo gástrico sólo se activan cuando se exponen a la alcalinidad del duodeno; la secreción es estimulada por el acto de masticar y deglutir e incluso por la visión o idea de cualquier comida. La presencia de alimento en el estómago estimula también la producción de secreciones gástricas, éstas a su vez estimulan la producción de sustancias digestivas en el intestino delgado donde se completa la digestión. La parte más importante de la digestión tiene lugar en el intestino delgado: aquí, la mayoría de los alimentos sufren otra hidrólisis y son absorbidos. El material predigerido que proporciona el estómago es objeto de la acción de tres líquidos: el líquido pancreático, el líquido intestinal y la bilis. Estos líquidos neutralizan el ácido gástrico con lo que finaliza la fase gástrica de la digestión. El líquido pancreático penetra en el intestino delgado a través de varios conductos. Contiene tripsina y quimiotripsina, enzimas que fraccionan las proteínas complejas en componentes más simples, que se pueden absorber y utilizar en la reconstrucción de proteínas del organismo. La esterasa pancreática rompe las grasas; la amilasa pancreática hidroliza el almidón en maltosa, que más tarde otras enzimas rompen en glucosa y fructosa. La secreción del jugo pancreático es estimulada por la ingestión de proteínas y grasas. El jugo intestinal es segregado por el intestino delgado. Éste contiene varias enzimas; su función es completar el proceso iniciado por el jugo pancreático. El flujo de líquido intestinal es estimulado por la presión mecánica del alimento digerido parcialmente en el intestino. Las funciones de las sales biliares en la digestión es ayudar a la absorción de las grasas, que emulsionan y las hacen más accesibles a las lipasas que las hidrolizan. La bilis, secretada por el hígado y almacenada en la vesícula biliar, fluye en el estómago e intestino delgado tras la ingestión de grasas. La observación de una ictericia obstructiva pone de relieve la ineficacia de la digestión de grasas en ausencia de bilis. El transporte de los productos de la digestión a través de la pared del intestino delgado puede ser pasivo o activo. El sodio, la glucosa y muchos aminoácidos son transportados de forma activa. Por lo tanto, los productos de la digestión son asimilados por el organismo a través de la pared intestinal, que es capaz de absorber sustancias nutritivas de forma selectiva, rechazando otras sustancias similares. El estómago y el colon —en el intestino grueso— tienen también la capacidad de absorber agua, ciertas sales, alcohol y algunos fármacos. También se cree que ciertas proteínas enteras atraviesan la barrera intestinal. La absorción intestinal tiene otra propiedad única: muchos nutrientes se absorben con más eficacia cuando la necesidad del organismo es mayor. En el adulto, la superficie replegada de absorción del intestino supone 140 m2. La absorción está favorecida también por la longitud del intestino delgado que es de 6,7 a 7,6 m como valor medio. Las sustancias hidrosolubles, tales como minerales, aminoácidos e hidratos de carbono, pasan al sistema de capilares del intestino y a través de los vasos del sistema portal, directamente al hígado. Sin embargo, muchas de las grasas se vuelven a sintetizar en la pared del intestino y son recogidas por el sistema linfático, que las conduce a la circulación sistémica a través del sistema de la vena cava. Con ello se evita el primer paso a través del hígado. El material no digerido se transforma en el colon en una masa sólida por la reabsorción de agua hacia el organismo. Si las fibras musculares del colon impulsan demasiado rápido la masa fecal por él, ésta permanece semilíquida. El resultado es la diarrea. En el otro extremo, la actividad insuficiente de las fibras musculares del colon produce estreñimiento. Las heces permanecen en el recto hasta que se excretan a través del ano. 25 Muchos trastornos de la absorción reciben el nombre genérico de malabsorción, de los que el más grave es el esprue. El hígado El Hígado, es la víscera más voluminosa del ser humano. Pesa alrededor de 1,5 kg, es de color rojo oscuro y está situado en la parte superior derecha de la cavidad abdominal, justo bajo el diafragma. A diferencia de cualquier otro órgano, el hígado tiene dos vías por las que recibe sangre: la arteria hepática transporta sangre oxigenada procedente del corazón, y la vena porta, que transporta sustancias alimenticias desde el estómago y los intestinos. Estos vasos sanguíneos penetran en el tejido hepático y se dividen hasta formar capilares diminutos. El hígado obtiene su propio suministro de sangre oxigenada de la arteria hepática, que se bifurca de la aorta. La sangre que abandona el hígado es recogida por las venas hepáticas, unidas entre sí para formar una sola vena hepática, que vierte la sangre que transporta en la vena cava inferior; desde la vena cava inferior la sangre regresa al lado derecho del corazón, para ser bombeada hacia los pulmones. El hígado está constituido por formaciones diminutas que reciben el nombre de lobulillos y están separados entre sí por tejido conectivo; en la periferia también se encuentran los espacios porta, que contienen cada uno un conducto biliar, y una rama de la vena porta y otra de la arteria hepática. Estos lobulillos tienen forma hexagonal; están compuestos por columnas de células hepáticas o hepatocitos dispuestas de forma radial alrededor de la vena centrolobulillar, rodeadas por canales diminutos, conocidos como canalículos, hacia los que se vierte la bilis que segregan los hepatocitos. Estos canales se unen para formar conductos cada vez más grandes, que terminan en el conducto hepático. El conducto hepático y el conducto cístico, procedente de la vesícula biliar forman el conducto común de la bilis, que descarga su contenido en el duodeno. Por lo general, en los primates y en los carnívoros el conducto pancreático se une con el conducto común de la bilis antes de penetrar en el intestino. La sangre atraviesa el hígado a una velocidad aproximada de 1,4 litros por minuto; en cualquier momento, el hígado contiene un 10% de toda la sangre del cuerpo. También contiene sangre procedente del páncreas y del bazo. Las células hepáticas ayudan a la sangre a asimilar las sustancias nutritivas y a excretar los materiales de desecho y las toxinas, así como esteroides, estrógenos y otras hormonas. El hígado es un órgano muy versátil. Almacena glucógeno, hierro, cobre, y algunas vitaminas (vitamina A, muchas de las vitaminas del complejo vitamínico B, y vitamina D). Produce albúmina y otras proteínas, muchas de éstas son esenciales para la coagulación normal de la sangre (protrombina y fibrinógeno) y una sustancia anticoagulante que es la heparina. Los aminoácidos digeridos son desaminados en el hígado; es decir, su nitrógeno se extrae para que pueda ser utilizado por el cuerpo. El hígado también puede utilizar el nitrógeno para sintetizar proteínas a partir de hidratos de carbono o de lípidos. Además, produce muchas otras sustancias, como hidratos de carbono, a partir de lípidos o de proteínas. El hígado también forma lípidos a partir de hidratos de carbono o de proteínas, lípidos que almacena para verterlos después a la sangre en forma de ácidos grasos libres que pueden ser degradados para obtener energía. El hígado también sintetiza colesterol. Unos fagocitos especiales que se encuentran en el hígado eliminan las sustancias extrañas y las bacterias de la sangre. El hígado también depura muchos fármacos y segrega bilirrubina (producto de la degradación de la hemoglobina), y muchas otras sustancias, incluyendo enzimas. Las actividades que el hígado realiza generan una gran cantidad de calor, lo cual influye en la temperatura corporal. El hígado de los mamíferos contiene depósitos de vitaminas del complejo vitamínico B; una de ellas, la vitamina B12, se utiliza para tratar la anemia perniciosa. El hígado también almacena otros agentes antianémicos que se producen en otras partes del cuerpo. EXCRECIÓN El aparato urinario, conjunto de órganos que producen y excretan orina, el principal líquido de desecho del organismo. En la mayoría de los vertebrados los dos riñones filtran todas las sustancias del torrente sanguíneo; estos residuos forman parte de la orina que pasa por los uréteres hasta la vejiga de forma continua. Después de almacenarse en la vejiga la orina pasa por un conducto denominado uretra hasta el exterior del organismo. La salida de la orina se produce por la relajación involuntaria de un esfínter que se localiza entre la vejiga y la uretra, y también 26 por la apertura voluntaria de un esfínter en la uretra. A los niños pequeños, antes de aprender a controlar el esfínter urinario, se les escapa la orina en cuanto se llena la vejiga. Muchos niños mayores y adultos padecen un trastorno denominado enuresis, en el que el afectado no puede controlar el esfínter urinario, y cuyo origen puede deberse en algunas ocasiones a un desequilibrio emocional. El miedo o temor pueden producir enuresis temporal. En los ancianos ciertos tipos de degeneración del sistema nervioso provocan incontinencia urinaria. La incapacidad para eliminar la orina almacenada puede deberse a un espasmo del esfínter urinario, al bloqueo del esfínter por un cálculo, a una hipertrofia de la próstata en varones o a una pérdida del tono muscular en la vejiga después de un shock o intervención quirúrgica. La retención de orina puede originarse también por una lesión nerviosa donde la médula espinal resulte afectada o una esclerosis múltiple. Composición de la orina En los seres humanos la orina normal suele ser un líquido transparente o amarillento. Se eliminan entre 1.134 y 1.700 g que representan aproximadamente 1,4 litros, de orina al día. La orina normal contiene un 96% de agua y un 4% de sólidos en solución. Cerca de la mitad de los sólidos son urea, el principal producto de degradación del metabolismo de las proteínas. El resto incluye nitrógeno, cloruros, cetosteroides, fósforo, amonio, creatinina y ácido úrico. Estructura En el ser humano, los riñones se sitúan a cada lado de la columna vertebral, en la zona lumbar, y están rodeados de tejido graso, la cápsula adiposa renal. Tienen forma de frijol, y presentan un borde externo convexo y un borde interno cóncavo. Este último ostenta un hueco denominado hilio, por donde entran y salen los vasos sanguíneos. En el lado anterior se localiza la vena renal que recoge la sangre del riñón, y en la parte posterior la arteria renal que lleva la sangre hacia el riñón. Más atrás se localiza el uréter, un tubo que conduce la orina hacia la vejiga. El hilio nace de una cavidad más profunda, el seno renal, donde el uréter se ensancha formando un pequeño saco denominado pelvis renal. En su interior se distinguen dos zonas: la corteza, de color amarillento y situada en la periferia, y la médula, la más interna; es rojiza y presenta estructuras en forma de cono invertido cuyo vértice termina en las papilas renales. A través de estas estructuras la orina es transportada antes de ser almacenada en la pelvis renal. La unidad estructural y funcional del riñón es la nefrona, compuesta por un corpúsculo renal, que contiene glomérulos, agregaciones u ovillos de capilares, rodeados por una capa delgada de revestimiento endotelial, denominada cápsula de Bowman y situada en el extremo ciego de los túbulos renales. Los túbulos renales o sistema tubular transportan y transforman la orina en lo largo de su recorrido hasta los túbulos colectores, que desembocan en las papilas renales. Función La orina se forma en los glomérulos y túbulos renales, y es conducida a la pelvis renal por los túbulos colectores. Los glomérulos funcionan como simples filtros a través de los que pasan el agua, las sales y los productos de desecho de la sangre, hacia los espacios de la cápsula de Bowman y desde allí hacia los túbulos renales. La mayor parte del agua y de las sales son reabsorbidas desde los túbulos, y el resto es excretado como orina. Los túbulos renales también eliminan otras sales y productos de desecho que pasan desde la sangre a la orina. La cantidad normal de orina eliminada en 24 horas es de 1,4 litros aproximadamente, aunque puede variar en función de la ingestión de líquidos y de las pérdidas por vómitos o a través de la piel por la sudoración. Los riñones también son importantes para mantener el balance de líquidos y los niveles de sal así como el equilibrio ácidobase. Cuando algún trastorno altera estos equilibrios el riñón responde eliminando más o menos agua, sal, e hidrogeniones (iones de hidrógeno). El riñón ayuda a mantener la tensión arterial normal; para ello, segrega la hormona renina y elabora una hormona que estimula la producción de glóbulos rojos (eritropoyetina). 27 RESPIRACIÓN Proceso fisiológico por el cual los organismos vivos toman oxígeno del medio circundante y desprenden dióxido de carbono. El término respiración se utiliza también para el proceso de liberación de energía por parte de las células, procedente de la combustión de moléculas como los hidratos de carbono y las grasas. El dióxido de carbono y el agua son los productos que rinde este proceso, llamado respiración celular, para distinguirlo del proceso fisiológico global de la respiración. La respiración celular es similar en la mayoría de los organismos, desde los unicelulares, como la ameba y el paramecio, hasta los organismos superiores. Respiración humana En los seres humanos y en otros vertebrados, los pulmones se localizan en el interior del tórax. Las costillas forman la caja torácica, que está delimitada en su base por el diafragma. Las costillas se inclinan hacia adelante y hacia abajo cuando se elevan por la acción del músculo intercostal, provocando un aumento del volumen de la cavidad torácica. El volumen del tórax también aumenta por la contracción hacia abajo de los músculos del diafragma. En el interior del tórax, los pulmones se mantienen próximos a las paredes de la caja torácica sin colapsarse, debido a la presión que existe en su interior. Cuando el tórax se expande, los pulmones comienzan a llenarse de aire durante la inspiración. La relajación de los músculos tensados del tórax permite que éstos vuelvan a su estado natural contraído, forzando al aire a salir de los pulmones. Se inhalan y se exhalan más de 500 cc de aire en cada respiración; a esta cantidad se denomina volumen de aire corriente o de ventilación pulmonar. Aún se pueden inhalar 3.300 cc más de aire adicional con una inspiración forzada, cantidad que se denomina volumen de reserva inspiratoria. Una vez expulsado este mismo volumen, aún se pueden exhalar 1,000 cc, con una espiración forzada, llamada volumen de reserva espiratoria. La suma de estas tres cantidades se llama capacidad vital. Aparte, en los pulmones siempre quedan 1,200 cc de aire que no pueden salir, que se denomina volumen de aire residual o alveolar. Los pulmones de los humanos son rojizos y de forma piramidal, en consonancia con la forma de la cavidad del tórax. No son simétricos por completo, en el pulmón derecho se distinguen tres lóbulos y en el izquierdo dos, el cual presenta una cavidad donde se alberga el corazón. En el medio de cada uno de ellos está la raíz del pulmón, que une el pulmón al mediastino o porción central del pecho. La raíz está constituida por las dos membranas de la pleura, los bronquios, las venas y las arterias pulmonares. Los bronquios arrancan de los pulmones y se dividen y subdividen hasta terminar en el lobulillo, la unidad anatómica y funcional de los pulmones. Las arterias y las venas pulmonares acompañan a los bronquios en su ramificación progresiva hasta convertirse en finas arteriolas y vénulas de los lobulillos, y éstas a su vez en una red de capilares que forman las paredes de los alveolos pulmonares. Los nervios del plexo pulmonar y los vasos linfáticos se distribuyen también de la misma manera. En el lobulillo, los bronquiolos se dividen hasta formar los bronquiolos terminales, que se abren al atrio o conducto alveolar. Cada atrio se divide a su vez en sacos alveolares, y éstos en alveolos. Los principales centros nerviosos que controlan el ritmo y la intensidad de la respiración están en el bulbo raquídeo (o médula oblongada) y en la protuberancia anular (o puente de Varolio) del tronco encefálico. Las células de este núcleo son sensibles a la acidez de la sangre que depende de la concentración de dióxido de carbono en el plasma sanguíneo. Cuando la acidez de la sangre es alta se debe, en general, a un exceso de este gas en disolución; en este caso, el centro respiratorio estimula a los músculos respiratorios para que aumenten su actividad. Cuando la concentración de dióxido de carbono es baja, la respiración se ralentiza. APARATO CIRCULATORIO En anatomía y fisiología, sistema por el que discurre la sangre a través de las arterias, los capilares y las venas; este recorrido tiene su punto de partida y su final en el corazón. En los humanos y en los vertebrados superiores, el corazón está formado por cuatro cavidades: las aurículas derecha e izquierda y los ventrículos derecho e izquierdo. El lado derecho del corazón bombea sangre carente de oxígeno procedente de los tejidos hacia los pulmones donde se oxigena; el lado izquierdo del corazón recibe la sangre oxigenada de los pulmones y la impulsa a través de las arterias a todos los tejidos del organismo. La circulación se inicia al principio de la vida fetal. Se calcula que una porción determinada de sangre completa su recorrido en un periodo aproximado de un minuto. 28 Circulación pulmonar La sangre procedente de todo el organismo llega a la aurícula derecha a través de dos venas principales: la vena cava superior y la vena cava inferior. Cuando la aurícula derecha se contrae, impulsa la sangre a través de un orificio —el de la válvula tricúspide cuando se abre— hacia el ventrículo derecho. La contracción de este ventrículo conduce la sangre hacia los pulmones. La válvula tricúspide evita el reflujo de sangre hacia la aurícula, ya que se cierra por completo durante la contracción del ventrículo derecho. En su recorrido a través de los pulmones, la sangre se oxigena, es decir, se satura de oxígeno. Después regresa al corazón por medio de las cuatro venas pulmonares que desembocan en la aurícula izquierda. Cuando esta cavidad se contrae, la sangre pasa al ventrículo izquierdo y desde allí a la aorta gracias a la contracción ventricular. La válvula bicúspide o mitral evita el reflujo de sangre hacia la aurícula y las válvulas semilunares o sigmoideas, que se localizan en la raíz de la aorta, el reflujo hacia el ventrículo. En la arteria pulmonar también hay válvulas semilunares o sigmoideas sigmoideas. Circulación portal Además de la circulación pulmonar y sistémica descrita, hay un sistema auxiliar del sistema venoso que recibe el nombre de circulación portal. Un cierto volumen de sangre procedente del intestino confluye en la vena porta y es transportado hacia el hígado. Aquí penetra en unos capilares abiertos denominados sinusoides, donde entra en contacto directo con las células hepáticas. En el hígado se producen cambios importantes en la sangre, vehículo de los productos de la digestión que acaban de absorberse a través de los capilares intestinales. Las venas recogen la sangre de nuevo y la incorporan a la circulación general hacia la aurícula derecha. A medida que avanza a través de otros órganos, la sangre sufre más modificaciones. Circulación coronaria La circulación coronaria irriga los tejidos del corazón aportando nutrientes y oxígeno, y retirando los productos de degradación De la aorta, justo en la parte superior de las válvulas semilunares, nacen dos arterias coronarias. Después, éstas se dividen en una complicada red capilar en el tejido muscular cardiaco y en las válvulas. La sangre procedente de la circulación capilar coronaria se reúne en diversas venas pequeñas, que después desembocan directamente en la aurícula derecha sin pasar por la vena cava. Función cardiaca La actividad del corazón consiste en la alternancia sucesiva de contracción (sístole) y relajación (diástole) de las paredes musculares de las aurículas y los ventrículos. Durante el periodo de relajación, la sangre fluye desde las venas hacia las dos aurículas, y las dilata de forma gradual. Al final de este periodo la dilatación de las aurículas es completa. Sus paredes musculares se contraen e impulsan todo su contenido a través de los orificios auriculoventriculares hacia los ventrículos. Este proceso es rápido y se produce casi de forma simultánea en ambas aurículas. La masa de sangre en las venas hace imposible el reflujo. La fuerza del flujo de la sangre en los ventrículos no es lo bastante poderosa para abrir las válvulas semilunares, pero distiende los ventrículos, que se encuentran aún en un estado de relajación. Las válvulas mitral y tricúspide se abren con la corriente de sangre y se cierran a continuación, al inicio de la contracción ventricular. 29 En los seres humanos la frecuencia cardiaca normal es de 72 latidos por minuto, y el ciclo cardiaco tiene una duración aproximada de 0,8 segundos. La sístole auricular dura alrededor de 0,1 segundos y la ventricular 0,3 segundos. Por lo tanto, el corazón se encuentra relajado durante un espacio de 0,4 segundos, aproximadamente la mitad de cada ciclo cardiaco. En cada latido el corazón emite dos sonidos, que se continúan después de una breve pausa. El primer tono, que coincide con el cierre de las válvulas tricúspide y mitral y el inicio de la sístole ventricular, es sordo y prolongado. El segundo tono, que se debe al cierre brusco de las válvulas semilunares, es más corto y agudo. Las enfermedades que afectan a las válvulas cardiacas pueden modificar estos ruidos, y muchos factores, entre ellos el ejercicio, provocan grandes variaciones en el latido cardiaco, incluso en la gente sana. Pulso La dilatación y contracción de las paredes arteriales que se puede percibir cerca de la superficie cutánea en todas las arterias recibe el nombre de pulso. Capilares La circulación de la sangre en los capilares superficiales se puede observar mediante el microscopio. Se puede ver avanzar los glóbulos rojos con rapidez en la zona media de la corriente sanguínea, mientras que los glóbulos blancos se desplazan con más lentitud y se encuentran próximos a las paredes de los capilares. SANGRE Sustancia líquida que circula por las arterias y las venas del organismo. La sangre es roja brillante o escarlata cuando ha sido oxigenada en los pulmones y pasa a las arterias; adquiere una tonalidad más azulada cuando ha cedido su oxígeno para nutrir los tejidos del organismo y regresa a los pulmones. Composición de la sangre La sangre está formada por un líquido amarillento denominado plasma, en el que se encuentran en suspensión millones de células que suponen cerca del 45% del volumen de sangre total. Tiene un olor característico y una densidad relativa que oscila entre 1,056 y 1,066. En el adulto sano el volumen de la sangre es una onceava parte del peso corporal, de 4,5 a 6 litros. Una gran parte del plasma es agua, medio que facilita la circulación de muchos factores indispensables que forman la sangre. Un milímetro cúbico de sangre humana contiene unos cinco millones de corpúsculos o glóbulos rojos, llamados eritrocitos o hematíes; entre 5.000 y 10.000 corpúsculos o glóbulos blancos que reciben el nombre de leucocitos, y entre 200.000 y 300.000 plaquetas, denominadas trombocitos. La sangre también transporta muchas sales y sustancias orgánicas disueltas. Eritrocitos Los glóbulos rojos, o células rojas de la sangre, tienen forma de discos redondeados, bicóncavos y con un diámetro aproximado de 7,5 micras. En el ser humano y la mayoría de los mamíferos los eritrocitos maduros carecen de núcleo. En algunos vertebrados son ovales y nucleados. La hemoglobina, una proteína de las células rojas de la sangre, es el pigmento sanguíneo especial más importante y su función es el transporte de oxígeno desde los pulmones a las células del organismo, donde capta dióxido de carbono que conduce a los pulmones para ser eliminado hacia el exterior. Leucocitos Las células o glóbulos blancos de la sangre son de dos tipos principales: los granulosos, con núcleo multilobulado, y los no granulosos, que tienen un núcleo redondeado. Los leucocitos granulosos o granulocitos incluyen los neutrófilos, que fagocitan y destruyen bacterias; los eosinófilos, que aumentan su número y se activan en presencia de ciertas infecciones y alergias, y los basófilos, que segregan sustancias como la heparina, de propiedades anticoagulantes, y la histamina que estimula el proceso de la inflamación. Los leucocitos no granulosos están formados por linfocitos y un número más reducido de monocitos, asociados con el sistema inmunológico. Los linfocitos desempeñan un papel importante en la producción de anticuerpos y en la inmunidad celular. Los monocitos digieren sustancias extrañas no bacterianas, por lo general durante el transcurso de infecciones crónicas. Plaquetas Las plaquetas de la sangre son cuerpos pequeños, ovoideos, sin núcleo, con un diámetro 30 mucho menor que el de los eritrocitos. Los trombocitos o plaquetas se adhieren a la superficie interna de la pared de los vasos sanguíneos en el lugar de la lesión y ocluyen el defecto de la pared vascular. Conforme se destruyen, liberan agentes coagulantes que conducen a la formación local de trombina que ayuda a formar un coágulo, el primer paso en la cicatrización de una herida. Plasma El plasma es una sustancia compleja; su componente principal es el agua. También contiene proteínas plasmáticas, sustancias inorgánicas (como sodio, potasio, cloruro de calcio, carbonato y bicarbonato), azúcares, hormonas, enzimas, lípidos, aminoácidos y productos de degradación como urea y creatinina. Todas estas sustancias aparecen en pequeñas cantidades. Entre las proteínas plasmáticas se encuentran la albúmina, principal agente responsable del mantenimiento de la presión osmótica sanguínea y, por consiguiente, controla su tendencia a difundirse a través de las paredes de los vasos sanguíneos; una docena o más de proteínas, como el fibrinógeno y la protrombina, que participan en la coagulación; aglutininas, que producen las reacciones de aglutinación entre muestras de sangre de tipos distintos y la reacción conocida como anafilaxis, una forma de shock alérgico, y globulinas de muchos tipos, incluyendo los anticuerpos, que proporcionan inmunidad frente a muchas enfermedades. Otras proteínas plasmáticas importantes actúan como transportadores hasta los tejidos de nutrientes esenciales como el cobre, el hierro, otros metales y diversas hormonas. SISTEMA NERVIOSO Conjunto de los elementos que en los organismos animales están relacionados con la recepción de los estímulos, la transmisión de los impulsos nerviosos o la activación de los mecanismos de los músculos. Anatomía y función En el sistema nervioso, la recepción de los estímulos es la función de unas células sensitivas especiales, los receptores. Los elementos conductores son unas células llamadas neuronas que pueden desarrollar una actividad lenta y generalizada o pueden ser unas unidades conductoras rápidas, de gran eficiencia. La respuesta específica de la neurona se llama impulso nervioso; ésta y su capacidad para ser estimulada, hacen de esta célula una unidad de recepción y emisión capaz de transferir información de una parte a otra del organismo. Célula nerviosa Cada célula nerviosa o neurona consta de una porción central o cuerpo celular, que contiene el núcleo y una o más estructuras denominadas axones y dendritas. Estas últimas son unas extensiones bastante cortas del cuerpo neuronal y están implicadas en la recepción de los estímulos. Por contraste, el axón suele ser una prolongación única y alargada, muy importante en la transmisión de los impulsos desde la región del cuerpo neuronal hasta otras células. 31 Sistemas simples Aunque todos los animales pluricelulares tienen alguna clase de sistema nervioso, la complejidad de su organización varía de forma considerable entre los diferentes tipos de organismos. En los animales simples, como los celentéreos, las células nerviosas forman una red capaz de mediar respuestas estereotipadas. En los animales más complejos, como crustáceos, insectos y arañas, el sistema nervioso es más complicado. Los cuerpos celulares de las neuronas están organizados en grupos llamados ganglios, que se interconectan entre sí formando las cadenas ganglionares. Estas cadenas están presentes en todos los vertebrados, en los que representan una parte especial del sistema nervioso relacionado en especial con la regulación de la actividad del corazón, las glándulas y los músculos involuntarios. Sistemas de los vertebrados Los animales vertebrados tienen una columna vertebral y un cráneo en los que se aloja el sistema nervioso central, mientras que el sistema nervioso periférico se extiende a través del resto del cuerpo. La parte del sistema nervioso localizada en el cráneo es el cerebro y la que se encuentra en la columna vertebral es la médula espinal. El cerebro y la médula espinal se comunican por una abertura situada en la base del cráneo y están también en contacto con las demás zonas del organismo a través de los nervios. La distinción entre sistema nervioso central y periférico se basa en la diferente localización de las dos partes, íntimamente relacionadas, que constituyen el primero. Algunas de las vías de los cuerpos neuronales conducen señales sensitivas y otras vías conducen respuestas musculares o reflejos, como los causados por el dolor. En la piel se encuentran unas células especializadas, llamadas receptores, de diversos tipos, sensibles a diferentes estímulos; captan la información (como por ejemplo, la temperatura, la presencia de un compuesto químico, la presión sobre una zona del cuerpo), y la transforman en una señal eléctrica que utiliza el sistema nervioso. Las terminaciones nerviosas libres también pueden recibir estímulos: son sensibles al dolor y son directamente activadas por éste. Estas neuronas sensitivas, cuando son activadas mandan los impulsos hacia el sistema nervioso central y transmiten la información a otras neuronas, llamadas neuronas motoras, cuyos axones se extienden de nuevo hacia la periferia. Por medio de estas últimas células, los impulsos se dirigen a las terminaciones motoras de los músculos, los excitan y originan su contracción y el movimiento adecuado. Así, el impulso nervioso sigue una trayectoria que empieza y acaba en la parte periférica del cuerpo. Muchas de las acciones del sistema nervioso se pueden explicar basándonos en estas cadenas de células nerviosas interconectadas que, al ser estimuladas en un extremo, son capaces de ocasionar un movimiento o secreción glandular en el otro. La red nerviosa Los nervios craneales se extienden desde la cabeza y el cuello hasta el cerebro pasando a través de las aberturas del cráneo; los nervios espinales o medulares están asociados con la médula espinal y atraviesan las aberturas de la columna vertebral. Ambos tipos de nervios se componen de un gran número de axones que transportan los impulsos hacia el sistema nervioso central y llevan los mensajes hacia el exterior. Las primeras vías se llaman aferentes y las últimas eferentes. En función de la parte del cuerpo que alcanzan, a los impulsos nerviosos aferentes se les denomina sensitivos y a los eferentes, somáticos o motores viscerales. La mayoría de los nervios son mixtos, es decir, están constituidos por elementos motores y sensitivos. Los nervios craneales y espinales aparecen por parejas y, en la especie humana, su número es 12 y 31 respectivamente. Los pares de nervios craneales se distribuyen por las regiones de la cabeza y el cuello, con una notable excepción: el par X o nervio vago, que además de inervar órganos situados en el cuello, alcanza otros del tórax y el abdomen. La visión, la audición, el sentido del equilibrio y el gusto están mediados por los pares de nervios craneales II, VIII y VII, respectivamente. De los nervios craneales también dependen las funciones motoras de la cabeza, los ojos, la cara, la lengua, la laringe y los músculos que funcionan en la masticación y la deglución. Los nervios espinales salen desde las vértebras y se distribuyen por las regiones del tronco y las extremidades. Están interconectados, formando dos plexos: el braquial, que se dirige a las extremidades superiores, y el lumbar que alcanza las inferiores. Sistema nervioso vegetativo Existen grupos de fibras motoras que llevan los impulsos nerviosos a los órganos que se encuentran en las cavidades del cuerpo, como el estómago y los intestinos (vísceras). Estas fibras constituyen el sistema nervioso vegetativo que se divide en dos secciones con una función más o menos antagónica y con unos puntos de origen diferentes en el sistema nervioso 32 central. Las fibras del sistema nervioso vegetativo simpático se originan en la región media de la médula espinal, unen la cadena ganglionar simpática y penetran en los nervios espinales, desde donde se distribuyen de forma amplia por todo el cuerpo. Las fibras del sistema nervioso vegetativo parasimpático se originan por encima y por debajo de las simpáticas, es decir, en el cerebro y en la parte inferior de la médula espinal. Estas dos secciones controlan las funciones de los sistemas respiratorio, circulatorio, digestivo y urogenital. SISTEMA ENDÓCRINO Conjunto de órganos y tejidos del organismo que liberan un tipo de sustancias llamado hormonas. Los órganos endocrinos también se denominan glándulas sin conducto, debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguíneo, mientras que las glándulas exocrinas liberan sus secreciones sobre la superficie interna o externa de los tejidos cutáneos, la mucosa del estómago o el revestimiento de los conductos pancreáticos. Las hormonas secretadas por las glándulas endocrinas regulan el crecimiento, desarrollo y las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del organismo. La endocrinología es la ciencia que estudia las glándulas endocrinas, las sustancias hormonales que producen estas glándulas, sus efectos fisiológicos, así como las enfermedades y trastornos debidos a alteraciones de su función. Los tejidos que producen hormonas se pueden clasificar en tres grupos: glándulas endocrinas, cuya función es la producción exclusiva de hormonas; glándulas endo-exocrinas, que producen también otro tipo de secreciones además de hormonas; y ciertos tejidos no glandulares, como el tejido nervioso del sistema nervioso autónomo, que produce sustancias parecidas a las hormonas. Hipófisis La hipófisis, está formada por tres lóbulos: el anterior, el intermedio, que en los primates sólo existe durante un corto periodo de la vida; y el posterior. Se localiza en la base del cerebro y se ha denominado la "glándula principal". Los lóbulos anterior y posterior de la hipófisis segregan hormonas diferentes. El anterior libera varias hormonas que estimulan la función de otras glándulas endocrinas, por ejemplo, la adrenocorticotropina, hormona adrenocorticotropa o ACTH, que estimula la corteza suprarrenal; la hormona estimulante de la glándula tiroides o tirotropina, denominada TSH, que controla el tiroides; la hormona estimulante de los folículos (FSH) y la hormona luteinizante (LH), que estimulan las glándulas sexuales; y la prolactina, que al igual que otras hormonas especiales, influye en la producción de leche por las glándulas mamarias. La hipófisis anterior es fuente de producción de la hormona del crecimiento, denominada también somatotropina, que favorece el desarrollo de los tejidos del organismo, en particular la matriz ósea y el músculo, e influye sobre el metabolismo de los hidratos de carbono. La hipófisis anterior también secreta una hormona denominada estimuladora de los melanocitos, que estimula la síntesis de melanina en las células pigmentadas o melanocitos. En la década de 1970, los científicos observaron que la hipófisis anterior también producía sustancias llamadas endorfinas, que son péptidos que actúan sobre el sistema nervioso central y periférico para reducir la sensibilidad al dolor. El hipotálamo, porción del cerebro de donde deriva la hipófisis, secreta una hormona antidiurética (que controla la excreción de agua) denominada vasopresina, que circula y se almacena en el lóbulo posterior de la hipófisis. La vasopresina controla la cantidad de agua excretada por los riñones e incrementa la presión sanguínea. El lóbulo posterior de la hipófisis también almacena una hormona fabricada por el hipotálamo llamada oxitocina. Esta hormona estimula las contracciones musculares, en especial del útero, y la excreción de leche por las glándulas mamarias. La secreción de tres de las hormonas de la hipófisis anterior está sujeta a control hipotalámico: la secreción de tirotropina está estimulada por el factor liberador de tirotropina (TRF) y la de hormona luteinizante por la hormona liberadora de hormona luteinizante (LHRH). La dopamina elaborada por el hipotálamo suele inhibir la liberación de prolactina por la hipófisis anterior. Además, la liberación de la hormona de crecimiento se inhibe por la somatostatina, sintetizada también en el páncreas. Esto significa que el cerebro también funciona como una glándula. Glándulas suprarrenales Cada glándula suprarrenal está formada por una zona interna denominada médula y una zona externa que recibe el nombre de corteza. Las dos glándulas se localizan sobre los riñones. La médula suprarrenal produce adrenalina, llamada también 33 epinefrina, y noradrenalina, que afecta a un gran número de funciones del organismo. Estas sustancias estimulan la actividad del corazón, aumentan la tensión arterial, y actúan sobre la contracción y dilatación de los vasos sanguíneos y la musculatura. La adrenalina eleva los niveles de glucosa en sangre (glucemia). Todas estas acciones ayudan al organismo a enfrentarse a situaciones de urgencia de forma más eficaz. La corteza suprarrenal elabora un grupo de hormonas denominadas glucocorticoides, que incluyen la corticosterona y el cortisol, y los mineralocorticoides, que incluyen la aldosterona y otras sustancias hormonales esenciales para el mantenimiento de la vida y la adaptación al estrés. Las secreciones suprarrenales regulan el equilibrio de agua y sal del organismo, influyen sobre la tensión arterial, actúan sobre el tejido linfático, influyen sobre los mecanismos del sistema inmunológico y regulan el metabolismo de los hidratos de carbono y de las proteínas. Además, las glándulas suprarrenales también producen pequeñas cantidades de hormonas masculinas y femeninas. Tiroides La tiroides es una glándula bilobulada situada en el cuello. Las hormonas tiroideas, la tiroxina y la triyodotironina, aumentan el consumo de oxígeno y estimulan la tasa de actividad metabólica, regulan el crecimiento y la maduración de los tejidos del organismo y actúan sobre el estado de alerta físico y mental. El tiroides también secreta una hormona denominada calcitonina, que disminuye los niveles de calcio y fósforo en la sangre e inhibe la reabsorción ósea de estos iones. Glándulas paratiroides Las paratiroides se localizan en un área cercana o están inmersas en la glándula tiroides. La hormona paratiroidea aumenta los niveles sanguíneos de calcio y fósforo y estimula la reabsorción de hueso. Ovarios Los ovarios son los órganos femeninos de la reproducción, o gónadas. Son estructuras pares con forma de almendra situadas a ambos lados del útero. Los folículos ováricos producen óvulos, o huevos, y también segregan un grupo de hormonas denominadas estrógenos, necesarias para el desarrollo de los órganos reproductores y de las características sexuales secundarias, como distribución de la grasa, amplitud de la pelvis, crecimiento de las mamas y vello púbico y axilar. La progesterona ejerce su acción principal sobre la mucosa uterina en el mantenimiento del embarazo. También actúa junto a los estrógenos favoreciendo el crecimiento y la elasticidad de la vagina. Los ovarios también elaboran una hormona llamada relaxina, que actúa sobre los ligamentos de la pelvis y el cuello del útero y provoca su relajación durante el parto, facilitando de esta forma el alumbramiento. Testículos Las gónadas masculinas o testículos, son cuerpos ovoideos pares que se encuentran suspendidos en el escroto. Las células de Leydig de los testículos producen una o más hormonas masculinas, denominadas andrógenos. La más importante es la testosterona, que estimula el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios, influye sobre el crecimiento de la próstata y vesículas seminales, y estimula la actividad secretora de estas estructuras. Los testículos también contienen células que producen el esperma. Páncreas La mayor parte del páncreas está formado por tejido exocrino que libera enzimas en el duodeno. Hay grupos de células endocrinas, denominados islotes de Langerhans, distribuidos por todo el tejido que secretan insulina y glucagón. La insulina actúa sobre el metabolismo de los hidratos de carbono, proteínas y grasas, aumentando la tasa de utilización de la glucosa y favoreciendo la formación de proteínas y el almacenamiento de grasas. El glucagón aumenta de forma transitoria los niveles de azúcar en la sangre mediante la liberación de glucosa procedente del hígado. Placenta La placenta, un órgano formado durante el embarazo a partir de la membrana que rodea al feto, asume diversas funciones endocrinas de la hipófisis y de los ovarios que son importantes en el mantenimiento del embarazo. Secreta la hormona denominada gonadotropina coriónica, sustancia presente en la orina durante la gestación y que constituye la base de las pruebas de embarazo. La placenta produce progesterona y estrógenos, somatotropina coriónica (una hormona con algunas de las características de la hormona del crecimiento), lactógeno placentario y hormonas lactogénicas. Ciclos endocrinos El sistema endocrino ejerce un efecto regulador sobre los ciclos de la reproducción, incluyendo el desarrollo de las gónadas, el periodo de madurez funcional, y su posterior envejecimiento, así como el ciclo menstrual y el periodo de gestación. El patrón cíclico del estro, que es el periodo durante el cual es posible el apareamiento fértil en los animales, está regulado también por hormonas. La pubertad, la época de maduración sexual, está determinada por un aumento de la secreción de hormonas hipofisarias estimuladoras de las gónadas o gonadotropinas, que producen la maduración de los testículos u ovarios y aumentan la secreción de hormonas sexuales. A su vez, las hormonas sexuales actúan sobre los órganos sexuales auxiliares y el desarrollo sexual general. En la mujer, la pubertad está asociada con el inicio de la menstruación y de la ovulación. La ovulación, que es la liberación de un óvulo de un folículo ovárico, se produce aproximadamente cada 28 días, entre el día 10 y el 14 del ciclo menstrual en la 34 mujer. La primera parte del ciclo está marcada por el periodo menstrual, que abarca un promedio de tres a cinco días, y por la maduración del folículo ovárico bajo la influencia de la hormona folículo estimulante procedente de la hipófisis. Después de la ovulación y bajo la influencia de otra hormona, la llamada luteinizante, el folículo vacío forma un cuerpo endocrino denominado cuerpo lúteo, que secreta progesterona, estrógenos, y es probable que durante el embarazo, relaxina. La progesterona y los estrógenos preparan la mucosa uterina para el embarazo. Si éste no se produce, el cuerpo lúteo involuciona, y la mucosa uterina, privada del estímulo hormonal, se desintegra y descama produciendo la hemorragia menstrual. El patrón rítmico de la menstruación está explicado por la relación recíproca inhibición-estimulación entre los estrógenos y las hormonas hipofisarias estimulantes de las gónadas. Si se produce el embarazo, la secreción placentaria de gonadotropinas, progesterona y estrógenos mantiene el cuerpo lúteo y la mucosa uterina, y prepara las mamas para la producción de leche o lactancia. La secreción de estrógenos y progesterona es elevada durante el embarazo y alcanza su nivel máximo justo antes del nacimiento. La lactancia se produce poco después del parto, presumiblemente como resultado de los cambios en el equilibrio hormonal tras la separación de la placenta. Con el envejecimiento progresivo de los ovarios, y el descenso de su producción de estrógenos, tiene lugar la menopausia. En este periodo la secreción de gonadotropinas aumenta como resultado de la ausencia de inhibición estrogénica. En el hombre el periodo correspondiente está marcado por una reducción gradual de la secreción de andrógenos.
FIN CLASE
INICIO CLASE
REPRODUCCIÓN
Al igual que otros mamíferos, el ser humano tiene sexos separados y se reproduce por fecundación interna. Las gónadas de los mamíferos son órganos en pares que producen células sexuales: espermatozoides y óvulos. Los hombre producen espermatozoides de forma más o menos continua y las mujeres ovulan aproximadamente una vez al mes.
APARATO REPRODUCTOR FEMENINO
El tracto reproductor femenino está contenido casi en su totalidad dentro de la cavidad abdominal. Consiste en un par de gónadas -los ovarios- y estructuras accesorias que aceptan espermatozoides, los conducen al óvulo y nutren al embrión en desarrollo. Los óvulos se producen en los ovarios y son empujados por cilios hacia el tubo uterino. La mujer no ovula si su tracto reproductor no se encuentra debidamente preparado para recibir y nutrir un óvulo fecundado. La coordinación necesaria entre la ovulación y la preparación uterina se logra mediante un complejo ciclo menstrual. Cada ovario se encuentra junto a un tubo uterino llamado trompa de Falopio, el extremo abierto tiene unas prolongaciones ciliadas que rodean al ovario, los cilios crean una corriente que impulsa al óvulo hacia la boca del tubo uterino. La fecundación por lo regular se efectúa en el tubo uterino. El cigoto (óvulo fecundado) baja por la trompa de Falopio hasta el útero o matriz, órgano en forma de pera, donde se desarrollará durante nueve meses. La pared del útero tiene dos capas que corresponden a su doble función de (1) nutrición y (2) parto. El revestimiento interior es el endometrio, tiene gran cantidad de vasos sanguíneos que formará la placenta, vital para el intercambio de alimento, oxígeno, CO2 y otros desechos. La pared muscular o miometrio, se contrae con fuerza durante el parto para expulsar al feto. 35 Los folículos en desarrollo secretan estrógeno, que estimula al revestimiento uterino para que genere una extensa red de vasos sanguíneos y glándulas productoras de nutrimentos. Después de la ovulación, el estrógeno y la progesterona liberados por el cuerpo lúteo promueven el crecimiento ulterior del endometrio. Si el óvulo no se fecunda, el cuerpo lúteo se desintegra, los niveles de estrógeno y progesterona bajan y el endometrio crecido también se desintegra. El útero se contrae para expulsar el tejido endometrial sobrante, el flujo resultante de tejidos y sangre, resultado de la erosión de vasos sanguíneos del endometrio se llama menstruación (del latín mensis, que significa “mes”).
APARATO REPRODUCTOR MASCULINO
Las estructuras básicas del aparato reproductor masculino son los testículos: gónadas que producen los espermatozoides. También incluye estructuras accesorias que secretan sustancias para activar y nutrir a los espermatozoides, almacenarlos y llevarlos al aparato reproductor femenino. Los testículos producen tanto espermatozoides como hormonas sexuales masculinas, se encuentran en el escroto, bolsa que cuelga en el exterior del abdomen. Casi todo el volumen de los testículos se encuentra llenos de tubos seminíferos enrollados y huecos, lugar donde se producen los espermatozoides. En los espacios entre los túmulos hay células intersticiales que sintetizan la hormona masculina testosterona. Al interior de la pared de cada túbulo seminífero están los espermatogonios, células diploides de los cuales surgirán los espermatozoides, y las células de Sertoli, que regulan el proceso de la espermatogénesis y nutren a los espermatozoides en desarrollo. Aparato reproductor masculino ESTRUCTURAS Y FUNCIONES DEL APARATO REPRODUCTOR MASCULINO HUMANO ESTRUCTURA TIPO DE ORGANO FUNCIÓN Testículo Gónada Produce espermatozoides y testosterona Epidídimo y conducto deferente Conductos Almacenan espermatozoides, conducen espermatozoides de los testículos al pene. Uretra Conducto Lleva semen del conducto deferente y orina de la vejiga urinaria a la punta del pene. Pene “Apéndice” externo Deposita espermatozoides en el aparato reproductor femenino. Vesículas seminales Glándulas Secretan líquidos que contienen fructosa y prostaglandinas; los líquidos transportan espermatozoides de los conductos del aparato reproductor masculino a la vagina. Próstata Glándula Secreta líquidos que son básicos para neutralizar la acidez de la vagina y contiene factores que propician la movilidad de los espermatozoides. Glándulas bulbouretrales Glándulas Secretan mucosidad que lubrica el pene en la vagina. EL ESPERMATOZOIDE Un espermatozoide humano es distinto de las demás células del cuerpo, posee un gran núcleo haploide, un lisosoma especializado llamado acrosoma, necesario para digerir las capas protectoras del óvulo; un segmento intermedio que contiene mitocondrias, que producen la energía necesaria para el movimiento de la cola. La testosterona estimula a las células de Sertoli y a los espermatogonios para que realicen la 36 espermatogénesis. También estimula el desarrollo de las características sexuales secundarias (como el crecimiento del vello facial en el hombre y el desarrollo de las mamas en la mujer). La cópula permite la fecundación interna El ser humano, como mamífero terrestre, utiliza la fecundación interna para depositar espermatozoides en el aparato reproductor femenino. El pene se inserta en la vagina, donde los espermatozoides se liberan durante la eyaculación, nadan hacia el útero hasta la trompada Falopio, si la mujer ovuló uno o dos días antes, los espermatozoides se encontraran con el óvulo en la trompa de Falopio. La fecundación Ni los espermatozoides, ni los óvulos viven mucho tiempo si no hay fecundación. Un óvulo no fecundado podría ser viable de dos a tres días, y los espermatozoides, en condiciones ideales podrían sobrevivir hasta dos días. Por lo tanto, la fecundación solo puede lograrse si la cópula se efectúa en un plazo de dos a tres días antes o después de la ovulación. Cuando el primer espermatozoide entra en contacto con la superficie del óvulo, las membranas plasmáticas de ambos se fusionan y la cabeza del espermatozoide se introduce en el citoplasma del óvulo, originándose dos cambios básicos: (1) Se liberan sustancias en la superficie del óvulo que refuerzan e impiden que otros espermatozoides ingresen al óvulo. (2) El óvulo sufre una segunda división meiótica y produce un gameto haploide. Se lleva a cabo la fecundación cuando los núcleos haploides del óvulo y el espermatozoide se fusionan para formar un núcleo diploide que contiene todos los genes de un nuevo ser humano. EMBARAZO El embarazo comienza cuando el espermatozoide de un hombre fecunda el óvulo de una mujer y este óvulo fecundado se implanta en la pared del útero. Como el embarazo altera los esquemas hormonales normales de una mujer, uno de los primeros síntomas del embarazo es la pérdida del periodo menstrual. Otros síntomas son: aumento de la sensibilidad de las mamas, cansancio, náuseas, sensibilidad a los olores, mayor frecuencia en la micción, cambios de humor y aumento de peso. Ciertas mujeres también experimentan deseos de sustancias poco usuales, como hielo, arcilla o almidón de maíz. Este estado, llamado pica, puede ser indicativo de una insuficiencia de hierro u otros nutrientes. Antes de la duodécima semana de embarazo es posible que algunos de estos síntomas remitan, pero aparecen otros. Por ejemplo, los senos aumentan de tamaño y se oscurecen los pezones. El síntoma más evidente es el aumento de peso. En la actualidad la mayoría de los médicos aconsejan que el aumento de peso no debe superar los 12 kilogramos al final del embarazo. Los primeros meses del embarazo son los más críticos para el niño en desarrollo, ya que durante este periodo se forman su cerebro, brazos, piernas y órganos internos. Es por esta razón que una mujer embarazada debería tener especial cuidado antes de tomar ningún tipo de medicación si no es aconsejada por un médico que conoce su estado. También debería evitar los rayos X y el consumo de tabaco y alcohol. Trimestres de embarazo Las 40 semanas del embarazo se dividen en tres trimestres. El bebé que se está desarrollando recibe el nombre de embrión durante las ocho primeras semanas, después se le denomina feto. Todos sus órganos importantes se desarrollan durante el primer trimestre. Las náuseas y los vómitos son frecuentes en la mujer gestante, en especial durante las mañanas. Sus 37 pechos aumentan de volumen y se vuelven delicados, y su peso comienza a aumentar. En el segundo trimestre, el feto tiene ya una apariencia humana reconocible, y crece con rapidez. El embarazo de la madre es evidente, tanto externa como internamente. Su ritmo cardiaco y presión sanguínea aumentan para adaptarse a las necesidades del feto. En el tercer trimestre, los órganos de éste maduran. La mayoría de los bebés prematuros nacidos al comienzo del tercer trimestre sobreviven, y sus probabilidades de supervivencia aumentan cada semana que permanecen en el útero. La mujer embarazada tiende a sentir calor e incomodidades durante este periodo, y su sueño, muy importante en ese momento, puede verse alterado. PARTO Un embarazo normal dura unas 39 semanas, o 280 días, contando desde el comienzo del último periodo menstrual. A veces las mujeres dan a luz antes de la fecha esperada, lo que da origen a un niño prematuro. Un 7% de los niños que nacen son prematuros, es decir, nacidos antes de la semana 37 de embarazo. Los niños que nacen unas pocas semanas antes suelen desarrollarse con normalidad. Los últimos avances en el cuidado de niños prematuros permiten sobrevivir a muchas criaturas que nacen con 25 o 26 semanas. El parto, proceso mediante el cual el niño es expulsado del útero por la vagina, comienza con contracciones irregulares del útero cada 20 o 30 minutos. A medida que avanza el proceso, aumenta la frecuencia e intensidad de las contracciones. La duración normal del parto para una madre que espera su primer hijo es de 13 a 14 horas, y unas 8 o 9 para una mujer que ha dado a luz antes. No obstante, existen grandes variaciones en cuanto a la duración del parto. Etapas del parto El preparto es un periodo de contracciones irregulares del útero, en el cual el fino cérvix se reblandece y comienza a dilatarse. En la primera etapa del parto (arriba a la izquierda), el útero se contrae con fuerza y regularidad. El cérvix (en el centro), se dilata con cada contracción, y la cabeza del bebé gira para adaptarse a la pelvis de la madre. En la segunda etapa (derecha), la madre empuja o presiona hacia abajo, en respuesta a la presión ejercida contra sus músculos pélvicos. La coronilla de la cabeza del bebé comienza a hacerse visible en el canal del parto ensanchado. Cuando la cabeza emerge por completo (abajo a la izquierda y en el centro), el doctor gira los hombros del bebé, que emergen con la siguiente contracción. El resto del cuerpo se desliza entonces hacia el exterior con relativa facilidad, y se obtura y se corta el cordón umbilical. La tercera etapa (a la derecha), se da dentro de los diez minutos siguientes al nacimiento. El útero continúa contrayéndose y se expulsan los restos del cordón umbilical y la placenta. CONTROL DE NATALIDAD Diversos métodos empleados para evitar el embarazo. El control de natalidad ha sido una de las preocupaciones de la humanidad desde hace miles de años; de hecho, la prueba médica más antigua conocida, que data del siglo XIX a.C., contiene información sobre anticonceptivos. Los primeros anticonceptivos eran simples barreras mecánicas colocadas en la vagina que impedían que el esperma masculino depositado durante el coito fecundara el óvulo femenino. Entre los muchos compuestos que se han utilizado para impedir el embarazo están las esponjas marinas, las mezclas de excrementos de cocodrilo y miel, la quinina, la sal de roca y el alumbre. Métodos de control de natalidad Los métodos de control de natalidad disponibles hoy varían desde los procedimientos permanentes, tales como la esterilización quirúrgica, hasta los métodos temporales que deben utilizarse durante el coito. Métodos de barrera Los métodos de barrera consisten en el bloqueo físico del útero para impedir la entrada del esperma, tanto para hombres 38 como para mujeres. El condón, o preservativo, es el más antiguo utilizado por los hombres, y cuando se utiliza bien en cada coito es efectivo en un 97% de los casos. En usuarios más jóvenes e inexpertos, el índice de fallo del preservativo y de los demás sistemas y métodos anticonceptivos es mayor. Debido a que es barato y fácil de usar, no necesita supervisión médica y carece de efectos secundarios conocidos; es el anticonceptivo más empleado en el mundo. Sin embargo, su uso también es vital para ayudar a prevenir la transmisión del VIH, el virus que produce el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA). El sexo sin protección es el acto sexual sin preservativo. El condón también ayuda a prevenir el contagio de otras enfermedades de transmisión sexual, como la gonorrea, el herpes, la hepatitis y el linfogranuloma venéreo (Chlamydia). En 1993-1994 se aprobó en Inglaterra y Estados Unidos la venta de un condón femenino, pero advirtiendo que se había comprobado que era menos efectivo que el masculino. En el caso de las mujeres, el método de barrera más empleado es el diafragma, una cubierta de goma que se ajusta al cervix (cuello del útero) y que contiene una crema o gel espermicida (destructor de esperma) que inmoviliza a los espermatozoides próximos a los bordes del diafragma. Estos dispositivos están también libres de efectos secundarios, y cuando se emplean junto con un espermicida en cada coito son efectivos en un 86- 98%. Un sistema parecido es la esponja vaginal. DIU El dispositivo intrauterino, o DIU, en sus diversos modelos, es un diminuto alambre de plástico o metal que se coloca en el útero. Su efectividad oscila entre el 90-99%. Se cree que el DIU funciona porque interfiere en la implantación del óvulo fecundado en las paredes del útero, aunque algunos de ellos también liberan pequeñas cantidades de progesterona para evitar la concepción. El DIU debe ser colocado en el útero por un médico, pero, una vez insertado correctamente puede durar de uno a seis años. Sin embargo, algunas mujeres experimentan calambres uterinos y aumento del flujo menstrual cuando utilizan el DIU, y existen algunas pruebas de que estos dispositivos aumentan el riesgo de infección pélvica. Un efecto secundario raro pero peligroso en potencia es la punción de la pared del útero. Métodos químicos Los anticonceptivos orales, conocidos con el nombre de píldora, son sustancias químicas que funcionan alterando el modelo hormonal normal de una mujer para que no se produzca la ovulación. La píldora es casi cien por cien efectiva cuando se toma siguiendo las instrucciones, y durante muchos años fue la forma más popular y sencilla de control de natalidad. Sin embargo, se ha suscitado cierta preocupación en fechas recientes sobre su seguridad y algunas mujeres están volviendo a métodos anticonceptivos más tradicionales o a otros que ofrecen protección frente a las enfermedades de transmisión sexual, tales como el SIDA. Se han acumulado pruebas que indican que las mujeres mayores de 35 años, y en especial las grandes fumadoras, no deberían tomar la píldora porque incrementa el riesgo de disfunciones en la coagulación sanguínea, ataques cardiacos y apoplejía. Los estudios hasta ahora no han relacionado el uso de la píldora con el desarrollo del cáncer. Las posibilidades de cáncer de ovario o útero pueden incluso descender con su uso. Muchas mujeres notan, sin embargo, ciertos efectos secundarios menores, como periodos más cortos y ligeros y, a veces, cambios de humor. En la actualidad está en investigación la creación de una píldora masculina. Otra forma de control de natalidad por procedimientos químicos es la crema, espuma o gel espermicida. Al igual que el preservativo, los espermicidas no necesitan supervisión médica, pero deben utilizarse en cada coito. Sin embargo, no tienen efectos secundarios y son efectivos cuando se usan siguiendo las instrucciones. Un método anticonceptivo innovador para las mujeres es Norplant, un dispositivo que se implanta y cuyo uso se aprobó en 1983 en Finlandia. Desde entonces se ha extendido a todo el mundo. El sistema Norplant consiste en seis cápsulas del tamaño de un fósforo que se implantan quirúrgicamente en el brazo de la mujer y que van liberando poco a poco pequeñas cantidades del mismo tipo de hormona sintética que contiene la píldora. Este implante dura hasta cinco años. Esterilización quirúrgica Otra forma de control de natalidad es la esterilización quirúrgica. En la mujer esto se efectúa cortando y ligando las trompas de Falopio, los conductos que llevan el óvulo del ovario al útero. Esta operación se llama ligadura de trompas. En el hombre, la esterilización se lleva a cabo cortando los dos conductos deferentes (que llevan el esperma de los testículos al pene). Este procedimiento se llama vasectomía. La esterilización quirúrgica es bastante sencilla para ambos sexos, carece de efectos secundarios y es casi cien por cien efectiva. Planificación familiar natural La planificación familiar natural, antes llamada método del ritmo, está recuperando popularidad. Se basa en la abstinencia de contacto sexual durante los días fértiles, y su efectividad depende de la exactitud en la predicción de los momentos en que ovula la mujer, es decir, de su ritmo. La predicción se efectúa controlando los cambios en la temperatura corporal basal de la mujer para conocer el momento de la ovulación, o identificando los cambios de la mucosidad cervical que indican la ovulación, o ambos. Aunque es difícil establecer la eficacia de este método debido a las variables antes mencionadas, las informaciones recogidas apuntan a un 90%. ENFERMEDADES DE TRANSMISIÓN SEXUAL También llamadas enfermedades venéreas, son enfermedades infecciosas que se pueden contagiar por contacto sexual. Algunas se pueden transmitir también por vía no sexual, pero representan una minoría del número total de casos. Varios tipos de enfermedades de transmisión sexual son epidémicas, incluidas la gonorrea, la uretritis no gonocócica, el virus del herpes genital, las verrugas genitales (condilomas acuminados), la sarna (escabiosis) y las infecciones uretrales y vaginales 39 causadas por la bacteria Chlamydia trachomatis, el protozoo Trichomonas y hongos. Tipos de enfermedades venéreas Existe un gran número de enfermedades que se transmiten mayoritaria o exclusivamente por contacto sexual. Además de las enfermedades epidémicas ya mencionadas, están la sífilis, la infección por ladillas (Pediculosis pubis), la infección vaginal causada por la bacteria Haemophilus, el molluscum contagiosum, el chancroide, el linfogranuloma venéreo y el granuloma inguinal. Son muchos los organismos que causan estas enfermedades. Trichomonas es un protozoo que causa tricomoniasis; la moniliasis está causada por una levadura; los organismos que producen chancroide, gonorrea, sífilis, granuloma inguinal y vaginitis por Haemophilus, son bacterias; el herpes genital, las verrugas genitales (causadas por el papovavirus) y el molluscum contagiosum se deben a la acción de ciertos virus; finalmente, el linfogranuloma venéreo y la mayoría de los casos de uretritis no gonocócicas están producidos por la bacteria Chlamydia. Transmisión La transmisión de todas estas enfermedades se efectúa sólo por contacto íntimo con una persona infectada, ya que los organismos que las producen mueren con rapidez si se los separa del cuerpo humano. Aunque la zona normal de contacto suele ser los genitales, el sexo oral y anal también produce casos de infecciones orales o anales. Algunas de estas afecciones, en concreto el chancroide y la producida por las ladillas, pueden extenderse de una parte de la piel a otra por la misma persona infectada a través de sus manos; las ladillas, piojos, herpes genital y vaginitis producidos por Trichomonas y hongos también se pueden adquirir por otros medios que no son el contacto sexual. La gonorrea, sífilis e infecciones por Chlamydia pueden pasar de la mujer embarazada a su hijo, ya sea en el embarazo o durante el parto. Tales infecciones congénitas pueden ser bastante graves. Aunque las infecciones de transmisión sexual comienzan en los genitales externos, se pueden extender también a la próstata, útero, testículos y órganos cercanos. La mayoría de estas infecciones sólo causan irritación, picores y ligeros dolores, pero la gonorrea y la uretritis por Chlamydia son una causa importante de esterilidad en las mujeres. Síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) Estado final de la infección crónica producida por el retrovirus VIH (virus de la inmunodeficiencia humana). El SIDA es una enfermedad que anula la capacidad del sistema inmunológico para defender al organismo de múltiples microorganismos, produciéndose graves infecciones. Se caracteriza por neurastenia y pérdida de peso importantes, y con frecuencia por complicaciones neurológicas debidas a la lesión de las células cerebrales. También una elevada incidencia de ciertos cánceres, especialmente el sarcoma de Kaposi; uno de sus primeros síntomas consiste en la aparición de lesiones violáceas en la piel. Otros tumores frecuentes son los linfomas de células B. El SIDA se transmite por la sangre, por contacto homo o heterosexual, a través de la placenta desde la madre infectada al feto y posiblemente a través de la leche de la madre infectada. Las transfusiones sanguíneas fueron una vía de transmisión importante antes de que se desarrollara una prueba fiable para la detección del virus en sangre. Uno de los mecanismos principales de transmisión y difusión de la enfermedad es el uso por drogadictos de agujas contaminadas con sangre infectada. La simple convivencia (sin relaciones sexuales y sin compartir objetos personales como maquinillas de afeitar o cepillos de dientes) y la donación de sangre, no son factores de riesgo para la infección. En los países occidentales, el mayor número de casos se ha producido por transmisión homosexual, a diferencia de lo que sucede en España, donde el mayor número de casos se debe a la transmisión heterosexual. El virus VIH permanece silente durante un tiempo variable en el interior de las células T infectadas, y puede tardar hasta diez años en iniciarse la enfermedad. Hasta el momento se han aislado varias cepas del virus VIH, el cual está experimentando continuamente mutaciones genéticas. Estas mutaciones producen cambios continuos en la envuelta externa del virus, aquella contra la cual el sistema inmune humano puede desarrollar anticuerpos. Las mutaciones continuas dificultan la elaboración de una vacuna protectora frente a todas las cepas del virus. No obstante, en muy poco tiempo se ha obtenido un enorme progreso en el conocimiento de la estructura molecular del virus, sus modos de transmisión y sus mecanismos patogénicos. Se están llevando a cabo muchas investigaciones para descubrir tratamientos eficaces tanto para los enfermos como para aquellas personas infectadas que aún no han desarrollado la enfermedad. El AZT (azidotimidina o zidovudina), desarrollado en 1986-1987, ha sido el primer fármaco capaz de controlar parcialmente la replicación del virus y los síntomas de la enfermedad. No obstante, las estadísticas clínicas indican que por el momento ningún individuo con SIDA sobrevive a largo plazo. El SIDA ha planteado muchos dilemas legales y éticos: como ejemplo se puede mencionar el análisis de anticuerpos en todos los ciudadanos o en poblaciones particulares (por ejemplo, en los suscriptores de seguros de vida), la discriminación en la vivienda, el trabajo o los tratamientos médicos, y la confidencialidad en el manejo de datos clínicos, o la notificación a las parejas sexuales. El primer caso de SIDA fue descrito en Nueva York en 1979, pero el origen viral de la enfermedad no se estableció hasta 1983-1984 por Luc Montagnier en el Instituto Pasteur de París. Muy poco después se dispuso de una prueba para la detección de anticuerpos VIH en el suero de las personas infectadas, lo cual permitió investigar los mecanismos de 40 transmisión del virus, su origen y sus mecanismos patogénicos. Algunos virus parecidos al VIH producen infecciones en determinados monos africanos; este hecho, y la alta incidencia de infección en algunas poblaciones centroafricanas, ha sugerido la discutible opinión de que el virus se originó en ese continente.
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INICIO EVALUACIÓN - 19/NOVIEMBRE/2020
EXAMEN BIOLOGÍA II
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