Fundamentos biológicos. Jaime Arias Prieto

Transcripción

1 Fundamentos biológicos

2 Introducción Evolución de las especies - Aparición / Desaparición de especies - Desaparición: Debido a la extinción. Ej. Dinosaurios - Aparición: Debido a la descubrimientos / mutaciones Charles Darwin Las extinciones, descubrimientos y mutaciones han existido desde el origen del mundo No obstante, los estudios sobre estos fenómenos no se inician hasta el S.XIX con Darwin Teoría de evolución de las especies - Se opone a la idea bíblica del Génesis > Darwin recibió numerosas críticas - Evolución: Se basa en la selección natural y en las mutaciones genéticas - Discrepancias: Se mantienen en la actualidad, ya que faltan algunas piezas

3 De Mendel al genoma humano (I) Gregor Mendel - Estudió los caracteres hereditarios para explicar el parecido entre hijos y padres Investigación (Fases) - Experimentos con plantas de guisantes para observar la base de la herencia - Dedujo una serie de leyes mayores, de las que se deducían unas menores - Utilizó la estadística para interpretar los resultados Descubrimientos (Teoría mendeliana) - Como se transmitían los caracteres hereditarios (Inicio de la genética) - Existencia de rasgos dominante y rasgos recesivos Siglo XX a) Watson y Crick Demuestran que el componente básico de los genes es el ADN ADN ( Plano genético ): Tiene una estructura de doble hélice con forma de escalera en espiral Enfermedades genéticas: Misma transmisión que los caracteres

4 De Mendel al genoma humano (II) Siglo XX b) Ingeniería genética Investiga para intentar corregir las alteraciones genéticas Clonación: Generación de un ser vivo a partir del ADN de un antecesor c) Configuración del genoma humano Consiste en descifrar toda la cadena de ADN para - Currar enfermedades degenerativas o mortales - Responder preguntas como la relación entre especies

5 De Mendel al genoma humano (III) Proyecto Genoma Humano: El denominado Proyecto Genoma Humano se inició en 1990 por un consorcio de instituciones de diferentes países para llegar a conocer la secuencia completa del ADN del ser humano. Pese a que en los planes iniciales no contemplaban la posibilidad de secuenciar el ADN del ser humano antes de 2003, en abril de 2000 se consiguió la y secuenciación de casi la totalidad del mismo. Paralelamente, en septiembre de 1998, una empresa privada llamada Celera Genomics System había iniciado el mismo proyecto. Se estableció formalmente el denominado Proyecto Genoma Humano, liderado por Estados Unidos, para determinar la estructura de nuestro genoma. El resultado final se anunció el 11 de febrero de 2001: tenemos unos genes, poco más del doble de una mosca y menos que el arroz, según se comprobó más tarde. Ahora sabemos que desde el punto de vista genético no nos diferenciamos demasiado de los chimpancés, con los que compartimos el 97,7 por ciento del genoma, ni de los orangutanes (96,4 por ciento), resultados que, obviamente, reivindican a Darwin. Las diferencias cuantitativas son pequeñas, pero no así siempre las cualitativas.

6 Partes innatas de la conducta Comportamientos innatos - Konrad Lorenz > Demostró que existen comportamientos innatos, estudiando las ánades - Ser humano Reflejos arcaicos o primarios (conductas heredadas) - Son útiles para alimentarse y para defenderse del medio ambiente - Algunas se pierden (succión) y otras se mantienen (midriasis y miosis) - Son mucho menos complejas que las de los animales - Están regidas por el sistema nervioso Sistema nervioso - Esta regido por el cerebro - Es un mecanismo electroquímico de comunicación entre neuronas

7 Partes innatas de la conducta

8 Partes principales Estructura de la neurona Neurona (células) - Cuerpo (Soma) > En el se encuentra el núcleo - Dendritas: Varias ramificaciones pequeñas - Prolongaciones - Axón: Una ramificación de mayor tamaño a) Núcleo del Soma Contiene material genético (ADN) que dirige la síntesis de proteínas que se efectúa en las neuronas b) Dendritas - Su función consiste en recibir información de otras neuronas - Luego la transmiten al soma y este, a su vez, al axón, para transmitirlos a otras neuronas. c) Axón - Termina en unas minúsculas bolsas denominadas sacos o fibras terminales - En su zona central, pose una especie de vaina formada por una sustancia denominada mielina

9 Transmisión neuronal (I) - Antigüedad: Se pensaba que las neuronas estaban unidas directamente - Teorías - Ramón y Cajal - Existe una pequeña separación entre neuronas - La información se transmite mediante impulsos eléctricos - Sinapsis (neuronal): Proceso de comunicación entre neuronas, a través del axón y las dendritas

10 Transmisión neuronal (II) Vesículas sinápticas - Son pequeñas esferas situadas en el extremo de los axones - Guardan unas sustancias químicas llamadas neurotransmisores Neurotransmisores - Son Sustancias químicas que se liberan durante la sinapsis para permitir la comunicación entre neuronas - Acetilcolina: Cuando se liberan, los músculos se contraen - Noradrenalina: Afecta al sueño y a los estados de ánimo - Tipos - Dopamina: Interviene en buena parte de la regulación motora - Endorfinas: Encargadas de aliviar el estrés, elevar el ánimo y eliminar el dolor - Serotonina: Afectan al estado de ánimo - Actualmente, se conoce que la alteración de estos neurotransmisores es la causante de un importante número de enfermedades psicológicas como, por ejemplo, el alzheimer cuyos enfermos presentan un déficit de aceltilcolina, la depresión (relacionada con la disminución de serotonina) o la esquizofrenia y el Parkinson (enfermedades relacionadas con un déficit de dopamina).

11 Transmisión neuronal (II) - Tipos

12 División del sistema nervioso (I) Sistema nervioso: Regula toda la actividad corporal Partes (I) - Funciones vitales (respiración, digestión ) - También el pensamiento, afecto, memoria - Sistema nerviosos central (SNC) Selecciona y procesa toda la información sensorial que recibe y controla las reacciones corporales - Partes Encéfalo: Se divide - Longitudinalmente - Transversalmente - Hemisferio derecho - Hemisferio izquierdo - Cerebro - Cerebelo - Bulbo raquídeo o Tronco encefálico Médula espinal - Cordón de células nerviosas situadas en el interior de la columna vertebral - Todo estímulo sensorial que se produce en el cuerpo viaja por esta vía hacia el encéfalo - Arco reflejo: Un impulso sensorial se transforma en un impulso motor

13 División del sistema nervioso (I) - Longitudinalmente - Hemisferio derecho - Hemisferio izquierdo - Cerebro - Transversalmente - Cerebelo - Bulbo raquídeo o Tronco encefálico - Cordón de células nerviosas situadas en el interior de la columna vertebral - Arco reflejo: Un impulso sensorial se transforma en un impulso motor

14 División del sistema nervioso (II) Partes (II) - Sistema nerviosos periférico (SNP): Definición y elementos Se encarga de transmitir la información desde los receptores sensitivos y, desde estos, hacia los músculos, glándulas, piel y órganos - Elementos que lo componen - Neuronas - Sensoriales, sensitivas o aferentes: Transmiten señales desde el exterior hacia el interior del organismo (hacia el SNC). - Motoras o eferentes: Envían la información desde el cerebro y la médula espinal hacia los músculos y glándulas, normalmente para dar respuesta a las anteriores - Fibras (Conjunto de neuronas) Haces (Conjunto de fibras) Nervios (Conjunto de haces) - Craneales: Conectan con el encéfalo - Raquídeos: Conectan con la médula espinal

15 División del sistema nervioso (III) Partes (III) - Sistema nerviosos periférico (SNP): Divisiones DIVISIÓN POR COMPONENTES Componente somático Controla las actividades voluntarias y los músculos esqueléticos (Pueden moverse de forma consciente) Componente autónomo Realiza las acciones involuntarias como el ritmo cardíaco, la dilatación de las pupilas, etc. Sistema simpático SUBDIVISIÓN DEL COMPONENTE AUTÓNOMO Prepara al organismo para las acciones defensivas y para realizar actividades muy intensas, emitiendo para ello sustancias como la adrenalina Sistema parasimpático Realiza las funciones contrarias, es decir, de recuperación del organismo a su estado natural, utilizando para ello la acetilcolina. Ambos son de vital importancia y su cooperación es fundamental para lograr el equilibrio

16 Técnicas de exploración cerebral 1) Observaciones clínicas Observar directamente como afectan en el comportamiento del sujeto las enfermedades o las lesiones cerebrales 2) Manipulaciones del cerebro Consiste en provocar reacciones cerebrales en animales para proceder, posteriormente, a su estudio. 3) Electroencefalograma El cerebro desarrolla una actividad eléctrica que puede ser registrada mediante la ubicación de electrodos, que transforman en gráficas las ondas eléctricas. La alteración en los ritmos de emisión de esas ondas sirve para detectar enfermedades como la epilepsia, la narcolepsia o demencias. 4) Tomografía axial computerizada (TAC) Consiste en la realización radiológica de un elevado número de fotografías del cerebro. 5) Tomografía por emisión de positrones (TEP) Sirve para conocer la actividad de una parte concreta del cerebro y consiste en inyectar en el sujeto una sustancia de baja intensidad radiactiva, que se asocie con alguna sustancia del cerebro para así observar las variaciones que se producen. 6) Resonancia magnética nuclear (RMN) Se expone la cabeza del sujeto a un campo magnético intenso, de manera que los átomos cerebrales pierden su orientación momentáneamente y regresan al cabo de unos segundos a su posición normal.

17 Alteraciones genéticas y del SNC Principias enfermedades estudiadas por la psicología Corea de Huntington: Enfermedad hereditaria que provoca la destrucción de las neuronas y que conduce a una muerte prematura. Síndrome de Turner: Enfermedad que afecta a las niñas y se produce por la falta del cromosoma X. Da lugar a una estatura baja y a malformaciones en los pies y manos. Síndrome de Down: Enfermedad se produce por la presencia de un cromosoma de más. Produce alteraciones físicas y un grado (variable) de discapacidad intelectual. Autismo: Trastorno del neurodesarrollo caracterizado por alteración de la interacción social, de la comunicación (verbal y no verbal) y el comportamiento restringido y repetitivo. Epilepsia: Trastorno cerebral en el cual una persona tiene crisis epilépticas repetidas durante un tiempo. Las crisis epilépticas son episodios de actividad descontrolada y anormal de las neuronas que produce cambios en la atención, en el comportamiento y convulsiones. Alzheimer: Se inicia con pequeñas pérdidas de memoria, pero degenera en una grave demencia. Afasias: Son perdidas del habla y otras alteraciones del lenguaje, muy variadas.