Niveles de Organización: de Células a Tejidos Entendiendo los niveles de complejidad del organismo. LAS CÉLULAS La célula es la unidad mínima de la vida, puesto que ella reúne las dos características que asociamos con la vida: metabolismo y ciclo vital. Teoría celular: Postula que la célula es la unidad estructural, funcional y de origen de todos los seres vivos. Otro postulado más reciente plantea que la célula es la unidad genética de los seres vivos. Célula y Teoría Celular Estructural, significa que todas las estructuras vivas están hechas de células, puesto que todos los seres vivos están formados por células (pluricelulares), o son células (unicelulares). Funcional, significa que las funciones propias de los seres vivos, se deben al funcionamiento de las células. De origen, quiere decir que todo ser vivo, en última instancia, deriva de una célula preexistente. Unidad genética, se refiere al hecho de que la célula posee toda la información genética de un ser vivo. Células Procariontes Son las células más simples que existen. La mayoría tiene un pared celular rígida que les da su forma, membrana plasmática, citoplasma y ADN disperso en el citoplasma. Pared Celular El único organelo que poseen son los ribosomas, organelos no membranosos, necesarios para la fabricación de sus proteínas Membrana Plasmática ADN Circular Citoplasma Características Generales de las Células Procariontes Pequeño tamaño, diez veces más pequeñas que una célula eucarionte. Son de estructura y metabolismo muy simples. Ausencia de membrana nuclear y organelos membranosos. Su metabolismo es anaeróbico (sin oxígeno), y puede ser tanto autótrofo o heterótrofo. Organismos procariontes son: arqueobacterias, bacterias, rickettsias y cianoficeas. Estructura General de una Bacteria Clasificación de las Bacterias según su morfología Bacterias Forma bastón Forma helicoidal Forma coma Forma esfera estreptococos estafilococos Bacilos Espirilos diplococos Vibriones Cocos Células eucariontes Son células de mayor complejidad y están en todos los organismos superiores. Solo algunas tienen pared celular, y en ellas es posible distinguir tres regiones características: límite celular, que incluye a la membrana plasmática y a la pared cuando la hay, citoplasma, y núcleo y organelos. A diferencia de los procariontes, estas células tienen organelos membranosos. Núcleo Membrana celular Citoplasma Organelos Características generales de las células eucariontes Mayor tamaño, diez veces más grandes que las células procariontes. Son de estructura y metabolismo muy complejos. Tienen membrana nuclear y presentan organelos membranosos. Su metabolismo es aerobio y puede ser tanto autótrofo (vegetales) como heterótrofo (animales) Células eucariontes se encuentran en: protistas, hongos, animales y vegetales. Células Animales y Vegetales Diferencias entre célula vegetal y animal. La célula vegetal tiene tres componentes que no existen en las células animales: pared celular, cloroplastos y vacuola central. La célula animal tiene un componente que no se encuentra en las células vegetales: los centriolos. Los Organismos Pluricelulares Los organismos formados por más de una célula, también llamados pluricelulares o multicelulares, se caracterizan por un nivel de complejidad mayor debido a que sus células se organizan formando tejidos, órganos y sistemas de órganos. Características Generales de los Pluricelulares Sus células no pueden separarse del organismo y vivir independientemente. Necesitan de las otras para vivir. Todas sus células se forman a partir de una sola célula madre o cigoto. Existe diferenciación celular. Cada forma celular realiza una función específica. La diferenciación celular se debe al entorno inmediato de la célula y a la función que cumple. Características Generales de los Pluricelulares La organización pluricelular exige una coordinación de las diferentes funciones vitales, que se consigue mediante tres sistemas: 1. Sistemas de transporte encargados de hacer llegar el alimento y gases respiratorios a las células y eliminar los productos de desecho, representando en los animales por el aparato circulatorio y en las plantas por los vasos conductores de la savia. 2. En los animales, un sistema nervioso conductor de señales. 3. Un sistema hormonal, tanto en plantas como en animales, que consigue el control entre las células por medio de las hormonas. LOS TEJIDOS Representan el primer nivel de organización de los organismos pluricelulares. Se forman por la división y diferenciación de la célula huevo o cigoto original. Un tejido se define como un conjunto de células que tienen ciertas características y funciones definidas. En los animales, existen cuatro tipos de tejidos fundamentales: tejidos epiteliales, tejidos conectivos, tejido muscular y tejido nervioso. Tejido Epitelial Es el tejido que recubre las superficies de todos los órganos. Los epitelios exteriores se denominan como piel, mientras que los epitelios internos, mucosas por ser siempre húmedos. Las células epiteliales forman láminas en que las células están unidas fuertemente entre si mediante uniones intercelulares llamadas complejos de unión. Tipos de tejido epitelial: Epidermis La epidermis consta de muchas capas de células. Las células más superficiales están muertas y cargadas de una sustancia córnea (queratina) resistente e impermeable. Las células muertas se desprenden constantemente y son sustituidas por otras nuevas que se originan por multiplicación en las capas más profundas. Tipos de tejido epitelial: Epitelio ciliar El epitelio ciliado reviste los conductos respiratorios, la tráquea y los bronquios, en la cara que da hacia la luz de estos tubos, sus células presentan cilios, que baten constantemente para expulsar las partículas, (por ejemplo, la mucosidad). Intercaladas en este epitelio existen abundantes células secretoras de mucus. Tipos de tejido epitelial: Epitelio glandular El epitelio glandular corresponde a células epiteliales secretoras, es decir, especializadas en producir y liberar sustancias al medio extracelular. El epitelio glandular forma las glándulas de secreción externa e internas, Tejidos Conectivos Forman el material de relleno y unión de todos los órganos y constituyen estructuras rígidas de sostén. Presenta una gran variedad de células que producen una sustancia intercelular que rellena los espacios que existen entre ellas. Son tejidos conectivos: el tejido conjuntivo, el tejido adiposo y los tejidos, esquelético y cartilaginoso. Tipos de Tejido Conectivo: Tejido Conjuntivo El tejido conjuntivo, tiene funciones de soporte y protección de órganos y en él se encuentran inmersos los vasos sanguíneos. Tiene fibras resistentes (de colágeno) y elásticas (elastina) y por lo general contiene nervios. Un tejido conjuntivo es la dermis, ubicada bajo la piel. Tipos de Tejido Conectivo: Tejido Cartilaginoso El tejido cartilaginoso, está formado por células que se llaman condriocitos (forman cartílagos) rodeadas de una matriz formada por fibras colágenas y elásticas. Existen tres tipos de tejido cartilaginoso: Elástico: presenta fibras colágenas y elásticas. Se encuentra en el oído externo y en la epiglotis. Hialino: presenta pocas fibras colágenas y las que tiene son finitas. Se encuentra en la nariz y en la tráquea Fibroso: presenta muchas fibras de colágeno y se encuentra en los discos intervertebrales. Tipos de Tejido Conectivo: Tejido Óseo El tejido óseo, formado por células llamadas osteocitos, es el de mayor dureza, debido a que las sustancias intercelulares secretadas por sus células están formadas por sales minerales y osteína, una proteína parecida al colágeno. Los huesos están recorridos por nervios y vasos sanguíneos que penetran a través del periosteo, la piel que recubre el hueso. Tipos de Tejido Conectivo: Tejido Adiposo El tejido adiposo, está formado por células llamadas adipocitos que son células cuyo citoplasma esta ocupado por una gran vacuola de grasa. Constituye la capa subcutánea, actúa como un aislante y protector de determinadas vísceras y órganos. Tiene función energética. Tejido Muscular El tejido muscular está formado por células alargadas especializadas en la contracción, denominadas miocitos, que por se largas también se llaman fibras musculares. Hay dos tipos de tejido muscular el tejido muscular estriado, que además se divide en dos tipos, el músculo esquelético y el músculo cardiaco, y el tejido muscular liso. Ubicación, características y funciones de los músculos estriados y lisos. PROPIEDAD M. Liso M. Cardiaco M. Esquelético Apariencia Sin estrías Estrías irregulares Estrías irregulares Forma celular Ahusadas Ramificadas Ahusadas o cilíndricas Uno por célula Muchos por célula Muchos por célula Vel. de contracción Lenta Intermedia Lenta a rápida Causa contracción Espontánea, por estiramiento, por el SN y hormonas. Espontánea Sistema nervioso somático Movilizar sustancias y los alimentos Bombear sangre Mover el esqueleto Normalmente no Normalmente no Si N° de núcleos Función Control voluntario Tejido Nervioso Es el tejido propio del sistema nervioso, el cuál, mediante redes de células nerviosas, recoge información procedente desde receptores sensoriales, la conduce al sistema nervioso central donde se elaboran las respuestas y finalmente, lleva impulsos motores a los órganos efectores (músculos y glándulas). Este tejido está formado por dos tipos de células, neuronas y células gliales. Tejido Nervioso: Células Gliales Las células gliales o neuroglia, son un grupo de células que están inmersas entre las neuronas, y cumplen funciones que éstas, por su alto grado de especialización no puede realizar: Sostén mecánico y aislación Fabricación de sustancias esenciales para su metabolismo. Participar en la nutrición. Participar en la defensa del tejido nervioso frente a cualquier partícula extraña. Células de la Neuroglia Astrocitos: células que proveen sustancias esenciales para el metabolismo neuronal mediante la regulación del ambiente extracelular. También son capaces de regular las sinapsis. Células de la Neuroglia Oligodendrocitos: células gliales del Sistema Nervioso Central encargadas de la formación de la vaina de mielina del axón. Células de la Neuroglía Microgliocitos: Son fagocitos ameboides de origen mesodérmico recogen residuos y células muertas; atacan a cualquier partícula extraña. Células de la Neuroglia Células de Schwann: forman las vainas de mielina en el Sistema Nervioso Periférico. Formación de la vaina de Mielina La formación de la vaina de mielina o mielinización, es un proceso en que intervienen oligodendrocitos o células de Schwan, según corresponda al SNC o SNP. Una célula se une a uno o varios axones y su citoplasma comienza a acumular mielina y a envolver la superficie del axón. A medida que el proceso avanza, la mielina va enrollándose hasta adquirir la apariencia de una envoltura de capas que aísla completamente la membrana del axón. Tejido Nervioso: Neurona La neurona es la célula funcional del sistema nervioso. Se caracteriza por su capacidad de dar origen (irritabilidad), conducir y transmitir impulsos nerviosos (conductibilidad). Tejido Nervioso: Neurona En una neurona se distingue un cuerpo celular o soma y un conjunto de prolongaciones (dendritas y axón). En el soma se encuentra el núcleo y los organelos celulares y es responsable de integrar información y originar nuevos impulsos. Las dendritas reciben información, los axones conducen información hacia otras neuronas. Dendritas Soma Axón Tejido Nervioso: Prolongaciones Neuronales Dendritas: nacen del soma, son cortas y muy ramificadas. Dan a la célula una extensa superficie de contacto, para recibir información que luego conducen hacia el soma. Axones: son las prolongaciones de mayor longitud y por lo general son únicas. El axón es un “cable neuronal” por donde viaja información y sustancias químicas desde el cuerpo de la neurona hacia la periferia. LOS ÓRGANOS Los órganos son estructuras formadas por dos o más tipos de tejidos (epitelial, conjuntivo, muscular, nervioso), que tienen características, una forma y un límite definido. Cada órgano cumple una función específica, por ejemplo, en el riñón se forma la orina, en el estómago se hace digestión de los alimentos, el corazón bombea la sangre al cuerpo, etc. LOS SISTEMAS DE ÓRGANOS En los animales, ciertos procesos implican el trabajo coordinado de un conjunto de órganos que forman un aparato o sistema. Los sistemas están formados por un conjunto de órganos unidos funcionalmente, distribuidos por todo el organismo y que desempeñan una misma función general. Por ejemplo, el sistema cardiovascular sirve a la función general de transporte de sustancias. Principales sistemas del cuerpo humano