LICEO CARMELA CARVAJAL DE PRAT PROVIDENCIA DPTO DE BIOLOGIA GUÍA N° 8 SISTEMA ENDOCRINO SECTOR: Biología NIVEL/CURSO: Segundo PROFESOR(ES): Fabiola Gallardo Soto / Ana-Belén García Azúa MAIL DE PROFESORES: fg.segundos@gmail.com /abga.segundo@gmail.com UNIDAD TEMÁTICA o DE APRENDIZAJE: CONTENIDO: Sistema Endocrino Hormonas reproducción y Desarrollo APRENDIZAJE ESPERADO: Comprender el concepto de hormona y de regulación hormonal. TIEMPO PARA DESARROLLO: 7 días PLAZO DE ENTREGA: No se entrega se desarrolla en el cuaderno Instrucciones: 1.- Lee comprensivamente la guía y luego responde las actividades propuestas en tu cuaderno 2.- Subraya los conceptos más relevantes para una mejor comprensión 3.- Dispones de 7 días para responder la guía en tu cuaderno. NO debes enviarla 4.- Una vez desarrollada tu guía al cumplirse el plazo estimado, te haremos llegar las respuestas correctas, para que ustedes puedan hacer su propia retroalimentación. Si aún tienen dudas se pueden comunicar con su profesora al mail correspondiente. SISTEMA ENDOCRINO Los sistemas encargados de coordinar todas las funciones vitales de nuestro organismo son el sistema nervioso y el sistema endocrino. El primero controla actividades corporales mediante impulsos nerviosos que se conducen a través de neuronas que liberan sustancias químicas llamadas neurotransmisores. Por otro lado las glándulas del sistema endocrino liberan moléculas llamadas hormonas hacia el torrente sanguíneo, de esta manera las hormonas pueden ser distribuidas a todas las células del organismo y lograr cambios metabólicos en su funcionamiento. Si bien ambos sistemas trabajan en forma coordinada presentan algunas diferencias: Actividad S. Nervioso S. Endocrino Mediadores Neurotransmisores que se Hormonas, que llegan a liberan en respuesta a impulsos tejidos de todo el cuerpo nerviosos. por la sangre. Células afectadas Células glandulares neuronas Tiempo de comienzo de acción Generalmente , en milisegundos Segundos, horas o días Velocidad de respuesta Rápida Lenta Duración de respuesta Transitoria Duradera Especificidad de la respuesta Muy específica Variable, células según las Capacidad de respuesta La posee Carece (depende sistema nervioso) del Procesos que controla Rápidos Lentos y generalizados musculares así como y Casi todas las células otras corporales Glándulas endocrinas y exocrinas: En nuestro organismo existen dos tipos de glándulas: endocrinas y exocrinas. Las glándulas exocrinas secretan sus productos en conductos que llevan las secreciones a cavidades corporales, el interior de un órgano, o la superficie externa del cuerpo. En este grupo tenemos por ejemplo: las glándulas sudoríparas, sebáceas, mucosas, salivales. Por otro lado las glándulas endocrinas secretan sus hormonas en el (LEC), liquido extracelular que baña las células secretoras no en conductos, luego las hormonas difunden hacia los capilares y se transportan por la sangre. Glándulas del sistema endocrino: Además, varios órganos y tejidos contienen células que secretan hormonas sin ser glándulas exclusivamente endocrinas como es el caso del hipotálamo, timo, páncreas, ovarios, testículos, riñones, estómago, hígado, intestino delgado, piel, corazón, tejido adiposo y placenta. LAS HORMONAS: Son sustancias químicas que se forman en una glándula de secreción interna y ejercen efectos fisiológicos intensos incluso en concentraciones muy bajas en las células hasta las que llegan vía sanguínea. Actúan como mensajeros químicos y sólo ejercerán su acción sobre aquellas células que posean en sus membranas receptores específicos. Las células que poseen receptores se llaman células blanco o diana y pertenecen a un tejido u órgano blanco. La naturaleza de estos receptores es de tipo proteica o glucoproteica. Clasificación de las Hormonas : 1.- Según la distancia respecto del sitio de producción en las que actúan en: a) Hormonas circulantes o endocrinas: aquellas que ejercen su efecto lejos del lugar donde se forman. Hormonas locales: Aquellas que no viajan por el torrente sanguíneo y ejercen su efecto localmente, dentro de este grupo se subdividen en: b) Paracrinas: que actúan en células adyacentes c) Autocrinas: Con efecto en la misma célula que se secreta 2.- Clasificación según clase química de las hormonas: Estas se clasifican en dos grandes categorías: a) Solubles en lípidos b) Solubles en agua Hormonas liposolubles: La mayoría viajan por el plasma sanguíneo unidas a proteínas de transporte 1.- Hormonas esteroidales: Derivan del colesterol y se sintetizan en el REL 2.- Hormonas Tiroideas 3.- Gas oxido nítrico que actúa como hormona y neurotransmisor Hormonas hidrosolubles: Circulan en el plasma sanguíneo de manea “libre” (no unidas a proteínas plasmáticas 1.- Las aminas (adrenalina, noradrenalina, dopamina) 2.- Hormonas peptídicas o proteicas: se forman en el RER, algunas son hormonas glicoproteínas 3.- Eicosanoides derivan de del ácido arquidónico (prostaglandinas) Estas hormonas tienen importancia como hormonas locales y circulantes. Mecanismos de acción Hormonal 1.- Acción de hormonas liposolubles: Estas hormonas se unen a sus receptores en el interior de las células blanco. Su mecanismo de acción es como sigue: 1) La hormona liposoluble difunde fuera de la sangre por el líquido intersticial y la bicapa lipídica de la membrana plasmática, al interior de la célula. 2) Si se trata de de una célula blanco, la hormona se une a sus receptores en el citosol o núcleo y los activa. Luego los receptores activados modifican la expresión de genes, activando o desactivando genes específicos del DNA nuclear. 3) Al transcribirse el DNA, se forma un nuevo RNAm que sale del núcleo y pasa al citoplasma, donde dirige la síntesis de nuevas proteínas, generalmente enzimas en los ribosomas. 4) Las nuevas proteínas modifican las actividades celulares y causan las respuestas fisiológicas propias de las hormonas. 2.- Acción de hormonas hidrosolubles: Estas hormonas se unen a receptores que se encuentran en el exterior de la membrana plasmática. Su mecanismo de acción es el siguiente: 1) La hormona hidrosoluble difunde desde la sangre, por el líquido intersticial y se une a un receptor en la membrana plasmática de las células blanco. Esto activa otra proteína de membrana, la proteína G, que a su vez activa a la adenilato ciclasa 2) La adenilato ciclasa convierte el ATP en AMPc, en el citoplasma 3) El AMPc o segundo mensajero activa una o más proteincinasas, que pueden estar libres en el citoplasma o unidas a la membrana celular. Estas proteínas son enzimas que fosforilan (añaden grupos fosfatos) a las proteínas celulares. La molécula que dona el grupo fosfato es el ATP que se transforma a ADP. 4) Las proteincinasas activadas fosforilan a una o más enzimas como un interruptor de luz. El resultado de la fosforilación de una enzima dada podría ser la regulación de otras enzimas, secreción, síntesis de proteínas o cambios en la permeabilidad de la membrana plasmática. Después de un breve tiempo la enzima fosfodiesterasa inactiva al AMPc y así la respuesta celular se interrumpe a no ser que se sigan uniendo hormonas a los receptores de membrana. EFECTOS DE LA ACCIÓN HORMONAL 1. Estimulante: promueve la actividad de un tejido Ejemplo: PROLACTINA estimula la glándula mamaria para la producción de leche 2. Inhibitorio: disminuye la actividad de un tejido Ejemplo: SOMATOSTATINA inhibe en la adenohipófisis la producción de la hormona del crecimiento 3. Antagonista: dos hormonas tienen efectos opuestos entre si Ejemplo: INSULINA (disminuye el nivel de glucosa en la sangre, formando glucógeno en el hígado) y GLUCAGÓN (aumenta el nivel de glucosa en la sangre, rompiendo glucógeno del hígado) 4. Sinergista: dos hormonas en conjunto tienen un efecto más potente que cuando se encuentran separadas Ejemplo: HORMONA DEL CRECIMIENTO y HORMONAS TIROIDEAS T3 Y T4 5. Trópica: hormona que altera el metabolismo de otro tejido endocrino, provocado la producción de otra hormona Ejemplo: GONADOTROPINAS afectan la glándula adenohipófisis y provocan la producción de LH y FSH. REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE HORMONAS La secreción hormonal es regulada por estímulos directos y por mecanismos de retroalimentación. Los sistemas hormonales se integran en ejes donde hay un sistema de regulación superior, conformado por el sistema nervioso central (SNC), que a través de una regulación neurocrina actúa sobre el hipotalálamo. El hipotálamo es la glándula maestra a partir del cual se desarrolla la integración con la hipófisis. Esto quiere decir que el SNC, el hipotálamo y la hipófisis son comunes para todos los ejes de regulación hormonal; a partir de la hipófisis se diversifican las funciones. Así tenemos, eje SNC-hipotálamo-hipófiso-gonadal; eje SNC-hipotálamo-hipófiso-tiroideo; eje SNChipotálamo-hipófiso-córtico adrenal; eje SNC-hipotálamo-hipófiso-pancreático, entre otros. Esta regulación mantiene la homeostasis y permite que no ocurra una hipersecreción o una hiposecreción de las hormonas. Estas secreciones se regulan de la siguiente forma: 1) señales provenientes del Sistema nervioso 2) cambios químicos en la sangre 3) otras hormonas. La mayoría de los sistemas de regulación hormonal se realizan mediante retroalimentación negativa y los menos por retroalimentación positiva A. RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA: La retroalimentación es la regulación a partir de una glándula del nivel inferior hacia la glándula que la estimula y que está en un nivel superior. Este sistema permite mantener el equilibrio en la secreción hormonal para evitar que una glándula de nivel inferior se mantenga sobre-estimulada por una glándula de nivel superior. Decimos que la retroalimentación es negativa cuando el producto final (hormona, en el esquema) inhibe la secreción de la glándula, por ejemplo la Hipófisis. Ej: Hormonas tiroideas B. RETROALIMENTACION POSITIVA: La regulación directa retroalimentación positiva es la que ocurre de un nivel superior a otra de nivel inferior. En la Figura se observa que la el Hipotálamo regula directamente la secreción de la glándula Hipófisis. Ej. Liberación de oxitocina durante el parto. Ejemplo de retroalimentación negativa (hormonas tiroideas): 1) El frío estimula al hipotálamo a secretar la hormona liberadora 2) Esa hormona activa la liberación de la hormona estimuladora de la tiroides (TSH) 3) La TSH estimula a la tiroides para que libere tiroxina 4) La tiroxina eleva la actividad metabólica, lo que genera calor 5) Los niveles altos de tiroxina en la sangre inhiben a las células productoras de TSH 6) Una temperatura corporal más alta inhibe a las células del hipotálamo Ejemplo de retroalimentación positiva OXITOCINA (parto y lactancia) El hipotálamo secreta OXITOCINA cuyo blanco es la glándula mamaria, estimulando la producción de leche. Al haber más succión del bebe, mayor es la producción de oxitocina, al haber más oxitocina hay más leche y al haber más leche, aumenta más aún la producción de oxitocina. GLÁNDULAS “MAESTRAS” ENDOCRINAS: HIPOTÁLAMO E HIPÓFISIS: Durante muchos años se consideró a la hipófisis como la glándula endocrina “maestra” ya que secreta diversas hormonas que regulan a otras glándulas endocrinas, hoy se sabe que a su vez la hipófisis tiene un “maestro” que es el hipotálamo que es una pequeña región encefálica ubicada bajo el tálamo y es la encargada de coordinar al sistema nervioso y endocrino. Hipotálamo e hipófisis desempeñan funciones decisivas en la regulación de casi todos los aspectos del crecimiento, desarrollo, metabolismo y homeostasis. EL HIPOTALAMO: Controla al sistema nerviosos autónomo y regula la temperatura corporal, sed, hambre, comportamiento sexual, y reacciones defensivas como el miedo y la ira. Las células del hipotálamo sintetizan por lo menos 9 hormonas diferentes El hipotálamo está formado por neuronas especializadas en producir hormonas o células neurosecretoras, preparadas para sintetizar diferentes tipos de hormonas: HORMONA BLANCO FUNCIÓN Hormona liberadora de Adenohipofisis Estimula la producción y la liberación de la hormona luteinizante (LH) y la hormona foliculoestimulante (FSH). El balance de estas hormonas coordina el ciclo menstrual femenino y la espermatogénesis en los hombres. Adenohipofisis Estimula la secreción de prolactina (PRL) y de tirotropina (TSH) por parte de la adenohipófisis Adenohipofisis Estimula la liberación adrenocorticotropina (ACTH) por gonadotropinas (GnRH) Hormona liberadora de tirotropina (TRH) Hormona liberadora de corticotropina (CRH) de parte de la adenohipófisis Hormona liberadora de Adenohipofisis somatotropina o factor Estimula la liberación de la hormona del crecimiento hipofisaria (GH). liberador de hormona del crecimiento (GRF) Somatostatina u hormona Adenohipofisis Inhibe la secreción de somatotropina Adenohipofisis Inhibe la secreción de prolactina hipofisaria inhibidora de la liberación de somatotropina (GIH) Factor inhibidor de la liberación de prolactina (PIF) LA HIPOFISIS: Es una estructura en forma de un guisante de 1 a 1,5 cm de diámetro, en esta glándula se sintetizan 7 hormonas distintas .Posee 2 porciones separadas anatómica y funcionalmente. El lóbulo anterior o adenohipófisis y el lóbulo posterior o neurohipófisis A. HIPOFISI ANTERIOR O ADENOHIPOFISIS: Secreta hormonas que regulan una amplia gama de actividades corporales, desde el crecimiento hasta la reproducción. Su liberación la estimulan hormonas liberadoras y las inhiben hormonas inhibidoras, de origen hipotalámico, las cuales son un enlace importante entre el sistema nervioso y endocrino. HORMONAS FORMADAS POR LA HIPOFISIS ANTERIOR O ADENOHIPOFISIS BLANCO FUNCIÓN GH hormona del crecimiento huesos Estimula la síntesis proteica, y evita la captación de glucosa por parte del músculo y los adipocitos, además induce la gluconeogénesis por lo que aumenta la glicemia; su efecto más importante es que promueve el crecimiento de todos los tejidos y los huesos en conjunto con las somatomedinas (hormonas producidas en el hígado) (ACTH) Hormona Glándula suprarenal adrenocorticotrópica Estimula dos de las tres zonas de la corteza suprarrenal: zona fascicular donde se secretan los glucocorticoides (cortisol y corticosterona) o corticotropina (FSH) Hormona foliculoestimulante Ovarios – Hombres: estimula la producción de espermatozoides Testículos Mujeres: estimula el crecimiento del folículo ovárico que formará el gameto sexual femenino (ovocito) (LH) Hormona luteinizante Ovarios – Hombres: estimula la producción de testosterona Testículos Mujeres: estimula la ovulación, es decir, la expulsión del ovocito II desde el ovario hacia las trompas uterinas. (PRL) Prolactina Glándula mamaria Estimula el desarrollo de los acinos mamarios y estimula la formación de las proteínas de la leche (TSH) Hormona estimulante de la Tiroides Estimula la producción de hormonas por parte tiroides del tiroides B. HIPÓFISIS MEDIA Posee células endocrinas, por lo cual produce hormonas esta región se atrofia durante el desarrollo fetal y deja de existir como lóbulo separado en adultos. Sin embargo alguna de sus células emigran a partes adyacentes del lóbulo anterior de la glándula y persisten en el. HORMONAS FORMADAS POR BLANCO FUNCIÓN Piel Estimula la producción de melanina (pigmento HIPÓFISIS MEDIA (MSH) Hormona estimulante de los que da color a la piel) por parte de los Melanocitos. melanocitos. C. HIPÓFISIS POSTERIOR O NEUROHIPÓFISIS No posee células endocrinas, por lo cual no produce hormonas. Las hormonas que secreta la neurohipófisis son hormonas sintetizadas en hipotálamo, que pasan por la hipófisis posterior. HORMONA BLANCO FUNCIÓN Oxitocina (OT) Glándulas mamarias Estimula a las fibras musculares que rodean a las células secretoras de leche de las glándulas mamarias a secretar leche en respuesta al acto de mamar del niño (succión del pezón) Miometrio Acelera el número de concentraciones en el parto e influye (parte muscular al útero. del útero) Hormona antidiurética o vasopresina (ADH) Túbulos renales Regula el balance de agua en el cuerpo, estimula a los del nefrón túbulos renales a reabsorber agua, es decir, recupera agua desde los túbulos renales hacia la sangre, de forma tal que el (riñones) agua no se va por la orina, sino que vuelve a la sangre GLÁDULAS Y HORMONAS GLÁNDULAS MENORES 1. TIROIDES: La tiroides es una glándula endocrina, en forma de mariposa situada justo debajo de la manzana de Adán junto al cartílago tiroides y sobre la tráquea. Pesa entre 15 y 30 gramos en el adulto, y está formada por dos lóbulos a ambos lados de la tráquea, ambos lóbulos unidos por el istmo. HORMONAS FORMADAS POR TIROIDES BLANCO FUNCIÓN Calcitonina Intestino delgado Disminuye el calcio plasmático (en la sangre) ya que disminuye la absorción de calcio desde el tubo digestivo hacia la sangre. Huesos Disminuye el calcio plasmático (en la sangre) ya que estimula la reabsorción ósea, es decir, estimula que llegue calcio al hueso. Riñones Disminuye el calcio plasmático (en la sangre) ya que incrementa la excreción de calcio por parte de los riñones, es decir, estimula que el calcio se elimine por la orina. T3: triyodotironina Distintas células del T4: tetrayodotironina o tiroxina cuerpo Aumentan la tasa metabólica, aumenta la respiración celular, aumenta la degradación de glucosa y la producción de calor 2. PARATIROIDES: Las glándulas paratiroides están situadas en el cuello, generalmente localizadas en los polos de la glándula tiroides. Por lo general, hay cuatro glándulas paratiroides, dos superiores y dos inferiores, pero de forma ocasional puede haber cinco o más. HORMONA FORMADA POR PARATIROIDES Paratiroides BLANCO FUNCIÓN Intestino delgado Aumenta el calcio plasmático (en la sangre) ya que aumenta la absorción de calcio desde el tubo digestivo hacia la sangre Huesos Aumenta el calcio plasmático (en la sangre) ya que estimula la salida de calcio desde el hueso hacia la sangre Riñones Aumenta el calcio plasmático (en la sangre) ya que disminuye la excreción de calcio por parte de los riñones, es decir, estimula que el calcio se reabsorba desde los túbulos renales hacia la sangre. 3. GLÁNDULAS SUPRARRENALES Las glándulas suprarrenales están situadas en la cara anterosuperior de los riñones, tiene forma piramidal aplanada Están formadas por estructuras diferentes que son la médula suprarrenal y la corteza suprarrenal. La médula suprarrenal está situada dentro de la glándula, rodeada por la corteza suprarrenal que forma la superficie. A. CORTEZA SUPRARRENAL: La corteza suprarrenal o corteza adrenal está situada rodeando la circunferencia de la glándula suprarrenal. Su función es regular varios componentes del metabolismo con la producción de mineralocortidoides y glucocorticoides. La corteza suprarrenal también es un lugar secundario de síntesis de andrógenos. B. MÉDULA SUPRARRENAL: Es la parte interior de la glándula, formada por células endocrinas que forman CATECOLAMINAS (adrenalina y noradrenalina). La secreción no está bajo el control de la adenohipófisis 4. PÁNCREAS: El páncreas es una glándula mixta o anficrina, es decir tiene zona exocrina que contiene los ACINOS PANCREÁTICOS y una zona endocrina, formada por los ISLOTES PANCREÁTICOS (islotes de Langerhans). Función endocrina: encargada de producir y segregar dos hormonas importantes, entre otras, la insulina y el glucagón. En ellas, las células alfa producen glucagón, que eleva el nivel de glucosa en la sangre; las células beta producen insulina, que disminuye los niveles de glucosa sanguínea; y las células delta producen somatostatina. Función exocrina: consiste en la producción del Jugo pancreático que se vuelca a la segunda porción del duodeno a través de dos conductos excretores: uno principal llamado Conducto de Wirsung y otro accesorio llamado Conducto de Santorini. Además regula el metabolismo de la grasas. PATOLOGÍAS ENDOCRINAS ACTIVIDADES: 1) 2) 3) 4) 5) 6) Explica cuál es la función del sistema endocrino Nombra y describe cada uno de los componentes del sistema endocrino ¿Qué características a nivel celular deben presentar las células diana? ¿Qué mecanismos a nivel celular presentaran las hormonas para pasar del LEC a la sangre? Elabora un cuadro comparativo entre glándula endocrina y exocrina En relación a las hormonas hidrosolubles: a) Caracterízalas b) Cuál es su clasificación c) Describe su modo de acción 7) En relación a las hormonas liposolubles: a) Caracterízalas b) Cuál es su clasificación c) Describe su modo de acción 8) Completa el siguiente cuadro comparativo COMPARACIÓN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE HORMONAS POLIPEPTIDOS AMINOACIDOS MODIFICADOS Tamaño Capacidad para atravesar la membrana plasmática Tipo de receptor Soluble en Acción Transporte en la sangre 9) Elabora un cuadro comparativo con los distintos efectos de la acción hormonal 10) ¿Explica qué es la retroalimentación? 11) Elabora un cuadro comparativo entre retroalimentación positiva y negativa 12) Identifica los distintos componentes del sistema endocrino ESTEROIDES 13) Diferencia entre Adenohipofisis y Neurohipofisis 14) Diferencia entre hormona y neurohormona 15) ¿Qué relación existe entre las glándulas mayores y menores? 16) Elabora un mapa conceptual con el tema Sistema endocrino con 20 conceptos mínimos y sus respectivos conectores 17) Complétale siguiente esquema