HISTOLOGÍA Y ORGANOGRAFÍA ANIMAL Y VEGETAL

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1 HISTOLOGÍA Y ORGANOGRAFÍA ANIMAL Y VEGETAL Se llama histología a la Ciencia que estudia los tejidos: agrupaciones de células semejantes especializadas en realizar alguna función. 1. HISTOLOGÍA ANIMAL: En los animales puede hacerse una clasificación de los diferentes tipos de tejidos según el modo en que se agrupan las células y la actividad funcional del tejido. Los tipos fundamentales son: -Tejido epitelial: Su función principal es recubrir la superficie del animal, tanto la externa como las cavidades internas, por ello las células se colocan estrechamente unidas formando láminas. Secundariamente tienen otras funciones (excreción, absorción, recepción sensorial, etc.). -Tejido conectivo: Caracterizado por presentar gran cantidad de sustancia intercelular. Conecta y une unos tejidos con otros y rellena espacios, por lo que realiza funciones de transporte (sangre), mecánicas (huesos y tendones), de almacenamiento (adiposo), etc. -Tejido muscular: Especializado en la contracción, con células alargadas que tienen la propiedad de acortarse. -Tejido nervioso: Especializado en la transmisión de impulsos nerviosos y formado por células estrelladas, ramificadas, llamadas neuronas TEJIDO EPITELIAL: Formado por células poliédricas yuxtapuestas y muy poca sustancia intercelular entre ellas. De acuerdo a su función, pueden diferenciarse dos tipos de epitelios: de revestimiento y de secreción (glandulares). -Epitelios de revestimiento: Las células se disponen formando láminas, pues su función es recubrir y proteger la superficie externa del cuerpo y las cavidades internas. Pueden ser simples (una sola capa de células) o estratificados dos o más capas de células) y sus células pueden ser planas o poliédricas. Ejemplos: piel, mucosas, endotelio, epitelio intestinal, etc. -Epitelios glandulares: Constituyen el tejido principal de las glándulas, órganos especializados en la secreción de sustancias. Por el lugar al que vierten su secreción se distinguen dos tipos de glándulas: -Glándulas exocrinas: Vierten sus productos al exterior (glándulas sudoríparas) o a cavidades del organismo comunicadas con el exterior- (glándulas salivares, intestinales) por un conducto excretor. -Glándulas endocrinas: Vierten a la sangre sus productos, llamados hormonas (sustancias que, producidas por glándulas, son vertidas a la sangre para que lleguen a otro tejido u órgano diana diferente en el que realizarán su función). Son ejemplos de este tipo el tiroides y la hipófisis. 1

2 -El páncreas es un caso de glándula mixta, pues tiene una parte exocrina, que segrega jugo pancreático al duodeno y una parte endocrina, que segrega insulina (y glucagón) a la sangre. 1.2 TEJIDO CONECTIVO: Formado por mucha sustancia intercelular matriz, formada por sustancia fundamental y fibras proteicas- y células separadas unas de otras, sus funciones son servir de soporte, rellenar y unir entre sí los otros tejidos o unos órganos con otros. -Tejido conjuntivo: Sustancia intercelular abundante con fibras de naturaleza proteica y células de diferentes tipos. Podemos encontrar tejido conjuntivo elástico en la pared de los vasos sanguíneos, en los pulmones y bajo la piel formando la dermis. Abundan las fibras de elastina. Es el tejido conjuntivo laxo. Hay tejido conjuntivo más denso y de gran resistencia, como el que forma los tendones y ligamentos, con abundancia de fibras de colágeno. Es el tejido conjuntivo fibroso. Hay un tipo de tejido conjuntivo en el que escasean las fibras y abundan unas células llamadas adipocitos, que almacenan grasas. Es el tejido adiposo, con la función principal de servir de reserva energética, aunque también sirve de protección al acumularse en torno a órganos internos como el corazón y los riñones. También contribuye al aislamiento térmico del organismo al formar una capa debajo de la piel, ya que las grasas son malas conductoras del calor. -Tejido cartilaginoso: Es un tejido sólido y elástico a la vez, que puede soportar una tensión considerable, por lo que sirve de elemento de sostén. La sustancia intercelular contiene una densa red de fibras colágenas y elásticas y las células los condrocitos- se alojan en espacios, cápsulas, excavadas en la matriz. Este tejido constituye los cartílagos, piezas esqueléticas dotadas de elasticidad que se pueden encontrar en la nariz, laringe, tráquea, bronquios, extremo anterior de las costillas, oído externo, meniscos, discos intervertebrales, lugares de unión de ligamentos y tendones y recubriendo las superficies articulares de los huesos. -Tejido óseo: Es un tejido muy resistente y rígido, constituyente principal del esqueleto de los vertebrados (excepto de los condrictios). Entre sus funciones están las siguientes: sirve de soporte interno a las partes blandas, protege órganos vitales (como los contenidos del cráneo, tórax y columna vertebral), interviene en el movimiento junto con los músculos esqueléticos, aloja la médula ósea roja, productora de células sanguíneas (función hematopoyética). Está constituido por células osteocitos- y una matriz formada por una proteína llamada osteína (formada básicamente por fibras de colágeno) impregnada de sales minerales, principalmente fosfato cálcico y carbonato cálcico. Las sales minerales proporcionan dureza al hueso y las osteína, cierta elasticidad. 2

3 Los osteocitos se alojan en cavidades de la matriz y son las células que forman y mantienen el hueso. Otras células, los osteoclastos, se encargan de destruir el hueso para su renovación. 1.3 TEJIDO MUSCULAR: Está formado por células especializadas en la contracción llamadas fibras musculares, por lo que la función de este tejido es el movimiento de distintas partes del cuerpo y la locomoción. Las fibras musculares tienen en su citoplasma miofibrillas, proteínas (actina y miosina) responsables de la contracción. Las fibras están unidas entre sí mediante tejido conjuntivo formando los músculos. actina miosina Existen tres tipos de tejido muscular: -Tejido muscular liso: Fibras fusiformes no estriadas. Es de contracción lenta e involuntaria; en los vertebrados forma los músculos de los órganos internos (estómago, intestino, etc.) y de los vasos sanguíneos. En muchos invertebrados es el único tejido muscular. -Tejido muscular estriado o esquelético: Fibras cilíndricas largas (hasta 15 cm), con varios núcleos y de aspecto estriado. Es de contracción rápida y voluntaria. Está presente en artrópodos y vertebrados. -Tejido muscular cardiaco: Es de aspecto estriado y de contracción rápida pero involuntaria. Forma el músculo cardiaco o miocardio. Las fibras se encuentran 3

4 comunicadas a través de un tipo de unión llamado discos intercalares, uniones que favorecen la transmisión del impulso de contracción a todas las fibras del corazón para que éste se contraiga en su totalidad. pagina1.htm 1.4 TEJIDO NERVIOSO: Es el tejido que constituye el sistema nervioso, especializado en la transmisión de impulsos nerviosos y formado principalmente por células, rodeadas de escaso material intercelular El sistema nervioso capta estímulos de los receptores sensoriales (internos y externos), procesa esa información y elabora respuestas apropiadas a los órganos efectores (músculos y glándulas) para que se produzcan movimientos o secreciones. De esta forma, su función básica es relacionar al organismo con el medio y coordinar su funcionamiento. Estas funciones se basan en la producción y transmisión de impulsos nerviosos, que son corrientes electroquímicas. Las células características de este tejido son las neuronas o células nerviosas, que excepto en los invertebrados más simples están acompañadas por las células de neuroglía o de sostén. Las neuronas transmiten los impulsos nerviosos y las gliales desempeñan funciones de soporte, defensa, nutrición y regulación de la composición del material intercelular. -LAS NEURONAS: Son las unidades funcionales del tejido nervioso. Se interconectan formando redes complejas y las elaboradas funciones que puede desarrollar el sistema nervioso son consecuencia de la interacción entre redes de neuronas, no el resultado de las características específicas de cada neurona individual. Las neuronas tienen la propiedad de 1. recibir señales de los receptores sensoriales, 2. conducir esas señales como impulsos nerviosos (cambios en la polaridad eléctrica a nivel de la membrana celular) y 3. transmitir esos impulsos nerviosos a otras neuronas o a células efectoras. Una neurona típica consta de tres partes: un cuerpo neuronal, varias prolongaciones llamadas dendritas y una prolongación larga, el axón. -Cuerpo neuronal: Donde se ubica el núcleo y la mayor parte del citoplasma y los orgánulos celulares. El citoesqueleto es importante y aparece formando una densa red de neurofibrillas. De este cuerpo neuronal parten dos tipos de prolongaciones: -Dendritas: Normalmente cortas, ramificadas y numerosas (aunque puede haber una sola), aumentan la superficie celular para recibir información desde los terminales axónicos de otras neuronas. -Axón: Prolongación única y larga que conduce el impulso nervioso hacia otras neuronas, y ramificada en su porción terminal. Puede llegar a medir más de 1 m. 4

5 Los cuerpos neuronales y los axones se distribuyen de una forma bien definida, no esparcidos por todo el organismo. Los cuerpos neuronales se acumulan en los centros nerviosos (encéfalo y médula espinal) formando una sección de color oscuro llamada sustancia gris. Por ejemplo, la corteza cerebral, donde reside la consciencia, las actividades voluntarias, la memoria, el pensamiento, etc. está formada por sustancia gris, millones de cuerpos neuronales conectados unos con otros. También están formados por cuerpos neuronales los ganglios nerviosos del sistema nervioso periférico. Los axones forman la sustancia blanca en los centros nerviosos (por ejemplo, el interior del cerebro y el exterior de la médula espinal están formados por fibras nerviosas, axones, que conducen los impulsos nerviosos hacia el resto del cuerpo o los reciben). También están formados por axones los nervios, que son agrupaciones de fibras nerviosas (axones rodeados de vaina de mielina aislante) envueltas por tejido conectivo. Las fibras nerviosas pueden llevar impulsos nerviosos desde los órganos de los sentidos hasta los centros nerviosos (por ejemplo, a la corteza cerebral, donde el impulso se interpreta como una sensación consciente). Si un nervio está formado sólo por este tipo de axones, se dice que es un nervio sensitivo. Otras fibras nerviosas conducen los impulsos nerviosos desde los centros nerviosos hasta los órganos efectores músculos o glándulas- (por ejemplo, una orden de contracción elaborada en la corteza cerebral hasta un músculo del brazo). Si un nervio está formado sólo por este tipo de fibras, se dice que es un nervio motor. Pero la mayoría de los nervios llevan fibras motoras y fibras sensitivas; son los nervios mixtos. html 5

6 2. ÓRGANOS Y APARATOS ANIMALES: Los animales presentan dos diferencias significativas con las plantas en cuanto a su organización corporal: a. Tienen mayor número de órganos, que se agrupan en estructuras más complejas para realizar una función general, denominadas aparatos y sistemas y que en las plantas son mínimos y simples. b. Existe un medio interno que baña las células, un conjunto de líquidos interiores con el que las células realizan todos sus intercambios. a. Los numerosos órganos que existen en los animales se agrupan en aparatos y sistemas para realizar las tres funciones vitales: -Nutrición: aparato digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor. -Relación (y coordinación): sistema nervioso, aparato endocrino y locomotor (muscular y esquelético). -Reproducción: aparato reproductor. Todos los órganos que forman estos aparatos y sistemas son tanto más complejos cuanto mayor es el nivel que alcanzan en la escala biológica los animales en los que se presentan. b. Entre los líquidos que forman parte del medio interno destaca el plasma intersticial que rellena los espacios que dejan entre sí las células que forman los tejidos. Las células realizan sus intercambios con este medio, tomando de él los nutrientes y el oxígeno y expulsando hacia él las sustancias de desecho. 6

7 3. HISTOLOGÍA VEGETAL: Recordemos que sólo las plantas cormófitas (vasculares: pteridófitas y espermatófitas) forman verdaderos tejidos y órganos (raíz, tallo y hojas), por lo que sólo se puede hablar de diferentes tipos de tejidos para este grupo de plantas. En ellas, puede hacerse una clasificación según la actividad funcional del tejido. Los tipos fundamentales son: -Tejidos meristemáticos o meristemos: Encargados del crecimiento de la planta. -Tejidos parenquimáticos: Sirven de relleno o de unión entre tejidos. -Tejidos protectores: Recubren la superficie de la planta. -Tejidos conductores: Conducen la savia por la planta. -Tejidos de sostén: Constituyen partes duras que proporcionan resistencia. -Tejidos secretores: Segregan o acumulan sustancias. 3.1 TEJIDOS MERISTEMÁTICOS O MERISTEMOS: Tanto las plantas como los animales proceden de una célula inicial (zigoto) que se divide sucesivamente para formar un embrión, cuyas células se van diferenciando y especializando, formando diferentes tejidos que forman el cuerpo del individuo. Pero mientras los animales crecen por división de todas sus células, en las plantas la capacidad de división queda restringida -ya en una fase temprana del desarrollo embrionario- a ciertas zonas del cuerpo cuyas células conservan la capacidad de división durante toda la vida de la planta, por lo que son responsables del crecimiento, que es continuo. Estas células forman los tejidos meristemáticos, que se sitúan en los puntos en donde se da crecimiento. Las nuevas células formadas en los meristemos pierden la capacidad de dividirse y se especializan en funciones concretas propias del resto de los tejidos vegetales. Existen dos variedades: -Meristemos primarios o apicales: Derivan directamente de las células del embrión. Son células que nunca han llegado a diferenciarse en otros tipos de células y conservan la capacidad de multiplicación y diferenciación. Se denominan apicales porque se sitúan en los ápices (zonas terminales) de la planta, en los extremos del tallo (yemas) y de la raíz, por lo que son responsables del crecimiento en longitud. Las células nuevas producidas son desplazadas hacia la base de la planta y se diferencian en los distintos tipos celulares. Meristemo apical de una raíz -Meristemos secundarios: Derivan de células adultas (generalmente parenquimáticas) que se desdiferencian y recuperan la capacidad de multiplicación. Se originan a partir del primer año de vida de la planta. Se colocan intercalados entre otros tejidos, en el interior de tallos y raíces, como en bandas de células meristemáticas que producen nuevas células hacia el interior y el exterior del tallo o de la raíz. Son por tanto responsables del crecimiento en grosor y por ello faltan en las especies 7

8 que viven menos de un año (herbáceas) o que carecen de crecimiento en grosor (palmeras). 3.2 TEJIDOS PARENQUIMÁTICOS: Constituyen la mayor parte del cuerpo de la planta y sirven en muchos casos de relleno o unión entre tejidos. Están formadas por células grandes más o menos redondeadas, de pared delgada, que dejan espacios entre ellas. Esos espacios están comunicados entre sí y con los estomas y lenticelas que se abren al exterior, permitiendo la circulación de gases por el interior de la planta ya que, a diferencia de los animales, las plantas no tienen un medio líquido que transporte esos gases. Algunos pueden especializarse en determinadas funciones, como los siguientes ejemplos: -Parénquima clorofílico: Formado por células con abundantes cloroplastos, ya que su función es realizar la fotosíntesis. Se encuentran en los tallos jóvenes y en las hojas. -Parénquima de reserva: Formado por células que almacenan sustancias de reserva, principalmente almidón. Abunda en el interior de tallos (subterráneos como la patata), raíces (napiformes como la zanahoria o el rábano), semillas (cereales y legumbres) y frutos carnosos. -Parénquima acuífero: Almacena agua. Abunda en el interior de los tallos y hojas de plantas adaptadas a lugares secos (xerófitas) como los cactus y en muchos frutos carnosos (peras, melones). -Parénquima aerífero: Presenta grandes espacios intercelulares llenos de aire. Se da en plantas acuáticas como sistema de flotación y en raíces de plantas que arraigan en terrenos encharcados para facilitar la respiración de las células de la raíz. 8

9 3.3 TEJIDOS PROTECTORES: Recubren la superficie de la planta y evitan la desecación pero permitiendo el intercambio gaseoso con el aire exterior. Se caracterizan por la ausencia de espacios intercelulares. Se distinguen dos tipos: tejidos epidérmicos y tejidos suberosos. -Epidermis: Está formada por una sola capa de células aplanadas sin clorofila. Recubre los tallos de menos de un año, las hojas y las partes de la raíz de menos de un año. La epidermis de tallos y hojas está recubierta en la cara externa por una capa de cutina, una cera impermeable que protege de la desecación. En el envés de las hojas y en menor medida en su haz y en los tallos, se intercalan entre las células epidérmicas normales otras con forma semicircular colocadas en pares, que delimitan un orificio de apertura regulable; son los estomas, por los que se realiza el intercambio de gases de la planta con el aire exterior. La epidermis de la raíz (rizodermis) presenta muchas células sin recubrimiento de cutina y con prolongaciones alargadas que aumentan la superficie de contacto con el sustrato, pelos radiculares, lo que favorece la absorción de agua y sales minerales. -Súber: Sustituye a la epidermis en la mayor parte de los tallos y zonas de la raíz de más de un año. Está formado por varias capas de células muertas que previamente impregnaron sus paredes con suberina, lo que resulta en celdillas impermeables y llenas de aire. Presenta unas grietas que permiten el intercambio gaseoso, las lenticelas (apreciables en los corchos). 3.4 TEJIDOS CONDUCTORES: Conducen la sabia por la planta. Se encuentran en la parte central de tallos y raíces y forman los nervios de las hojas. Están formados por células alargadas cilíndricas que se unen entre sí para formar tubos de calibre microscópico. Existen dos tipos: el xilema, leño o tejido leñoso y el floema, líber o tejido liberiano. -Xilema: Transporta la savia bruta (agua y sales minerales) desde la raíz hasta las hojas. El principal componente son las traqueas o vasos leñosos, largos conductos formados por filas de células cilíndricas muertas y huecas, con sus paredes impregnadas de lignina, sustancia que da dureza y entre las cuales los tabiques de separación desaparecen o están perforados. Células de xilema 9

10 -Floema: Conduce la sabia elaborada (disolución de azúcares como la sacarosa, proteínas y otros productos orgánicos) desde las hojas hacia el resto de la planta. Sus principales componentes son los vasos liberianos o tubos cribosos, constituidos por filas de células cilíndricas vivas, cuyos tabiques de separación están perforados (placas cribosas). 3.5 TEJIDOS DE SOSTÉN: Se encuentran en el interior de las distintas partes de la planta, a las que dan consistencia y solidez. Las células tienen para ello la pared muy engrosada. Existen dos variedades: -Colénquima: Constituye el tejido de sostén que da resistencia y elasticidad a las partes jóvenes de la planta, capaces de crecer. Está formado por células vivas con las paredes reforzadas con depósitos de celulosa en algunos puntos, con lo que pueden crecer y dilatarse (pero no dividirse). -Esclerénquima: Proporciona resistencia a las partes ya desarrolladas de la planta. Está formado por células muertas con paredes muy engrosadas. Las fibras son células alargadas impregnadas de lignina o engrosadas de celulosa (caso del lino). Las células petrosas o esclereidas están muy impregnadas de lignina y forman parte de estructuras muy duras como las cáscaras de frutos secos (almendras, nueces, etc.) o se encuentran en el interior de frutos como la pera. Fibras en corte transversal y longitudinal 3.6 TEJIDOS EXCRETORES Y SECRETORES: Son de naturaleza muy variada. Las plantas no tienen aparato excretor, por lo que los productos de desecho se almacenan en determinadas zonas del cuerpo aisladas del resto. Muchas veces, células epidérmicas almacenan sustancias aromáticas (romero, tomillo) o urticantes (ortiga). Otras veces, se trata de cavidades en medio de un parénquima que acumulan esencias, como en la corteza de la naranja y el limón. En ocasiones, son cavidades alargadas que forman conductos, como los tubos resiníferos de los pinos. Por todo ello, en las plantas es difícil diferenciar excreción y secreción. Esclereidas de pera -Pon un pie de foto a las siguientes ilustraciones y señala las partes que identifiques: 10

11 4. ÓRGANOS DE LAS PLANTAS: Los diferentes tejidos de las plantas se reúnen en estructuras mayores para dar lugar a órganos que constituyen el cuerpo de las plantas: raíz, tallo y hojas. Otro órgano de las plantas, pero sólo de las espermafitas, es la flor, con función de reproducción. 4.1 LA RAÍZ: Es la parte de la planta que crece opuesta al tallo, por lo que es generalmente subterránea. Tiene crecimiento limitado y, a diferencia de los tallos subterráneos, no forma yemas ni hojas. Tiene las funciones de: 1. Sujetar la planta al sustrato; 2. Absorber agua y sales minerales disueltas y 3. En algunos casos, acumular sustancias nutritivas. Como se vio en el apartado de los tejidos protectores, las raíces tienen unas finas prolongaciones epidérmicas que aumentan la superficie de absorción, los pelos absorbentes. En su extremo se localiza el meristemo de crecimiento, protegido por una envuelta llamada cofia. 4.2 EL TALLO: Es el eje de la planta, de crecimiento opuesto a la raíz. Normalmente es aéreo y de crecimiento limitado. En él se forman yemas, hojas y flores. Tiene las funciones de: 1. Sostener las hojas, flores y frutos; 2. Transportar la savia bruta y la elaborada en sus sentidos correspondientes; 3. Orientar las hojas para lograr el máximo rendimiento fotosintético y 4. En algunos casos, almacenar sustancias de reserva. En un tallo normal se pueden apreciar diferentes partes: Nudos: zonas de unión de las hojas al tallo; Entrenudos: Partes comprendidas entre dos nudos, sin hojas; Yema apical: ápice del tallo donde se encuentra el meristemo primario protegido por hojas rudimentarias (brácteas); Yemas axilares: yemas en las axilas de las hojas, donde se forman ramas laterales. 4.3 LAS HOJAS: Son expansiones generalmente laminares y verdes, de crecimiento limitado, que brotan lateralmente del tronco o de las ramas. Sus funciones son 1. La realización de la fotosíntesis y 2. El intercambio gaseoso con el medio. En su estructura interna, una hoja presenta las siguientes partes: 1. Una epidermis superior (en el haz) recubierta de una cutícula cérea y con pocos estomas. 2. Una epidermis inferior (del envés) con cutícula fina y abundantes estomas. 3. Un parénquima en empalizada, clorofílico, formado por células cilíndricas, hacia la cara superior. 4. Un parénquima lagunar o esponjoso, hacia la cara inferior, con células redondeadas que dejan espacios intercelulares grandes. 5. Haces conductores, conjuntos de vasos conductores de xilema y floema que forman los nervios. 11

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