TEMA 1: BASE QUÍMICA Y ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO HUMANO

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1 TEMA 1: BASE QUÍMICA Y ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO HUMANO ÍNDICE 1.- BASE QUÍMICA DE LA VIDA 2.- NIVELES DE ORGANIZACIÓN CELULAR 3.- LAS CÉLULAS 4.- TEJIDOS 5.- ÓRGANOS Y APARATOS DEL CUERPO HUMANO 1

2 1.- BASE QUÍMICA DE LA VIDA. Los seres humanos, igual que todos los seres vivos, estamos constituidos por elementos químicos presentes en la materia inerte, como oxígeno, carbono, hidrógeno, fósforo y nitrógeno. Estos elementos se combinan dando lugar a compuestos químicos. Los compuestos pueden ser inorgánicos y orgánicos. A) COMPUESTOS INORGÁNICOS. El compuesto más abundante en los seres vivos es el agua, necesaria para multitud de procesos. De hecho, cuanto más activo es un tejido u órgano más agua tiene. Otros compuestos sencillos en los seres vivos son las sales minerales que pueden presentarse disueltas en agua en forma de iones o precipitadas formando minerales en esqueletos. B) COMPUESTOS ORGÁNICOS. Están basados en cadenas de carbonos. Son las proteínas, glúcidos, lípidos, vitaminas y ácidos nucleicos. GLÚCIDOS. Los glúcidos son biomoléculas orgánicas. Están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, aunque además, en algunos compuestos también podemos encontrar nitrógeno y fósforo. Reciben también el nombre de azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono. La importancia biológica principal de este tipo de moléculas es que actúan como: reserva de energía o pueden conferir estructura, tanto a nivel molecular (forman nucleótidos), como a nivel celular (pared vegetal) o tisular (tejidos vegetales de sostén, con celulosa). Dependiendo de la molécula que se trate, los glúcidos pueden servir como: Combustible: los monosacáridos se pueden oxidar totalmente, obteniendo unas 4 Kcal/g. Reserva energética: el almidón y el glucógeno son polisacáridos que acumulan gran cantidad de energía en su estructura, por lo que sirven para guardar energía excedente y utilizarla en momentos de necesidad. Formadores de estructuras: la celulosa o la quitina son ejemplos de polisacáridos que otorgan estructura resistente al organismo que las posee. LÍPIDOS. Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno, que pueden aparecer en algunos compuestos el fósforo y el nitrógeno. Constituyen un grupo de moléculas con composición, estructura y funciones muy diversas, pero todos ellos tienen en común varias características: No se disuelven en agua, formando estructuras denominadas micelas. Se disuelven en disolventes orgánicos, tales como cloroformo, benceno, aguarrás o acetona. Son menos densos que el agua, por lo que flotan sobre ella. Son untuosos al tacto. PROTEÍNAS. Son los materiales que desempeñan un mayor número de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras 2

3 (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunitario. Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc. Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales llamados aminoácidos, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos". Se sabe que de los 20 aminoácidos proteicos conocidos, 8 resultan indispensables (o esenciales) para la vida humana y 2 resultan "semi-indispensables". Son estos 10 aminoácidos los que requieren ser incorporados al organismo en su cotidiana alimentación y, con más razón, en los momentos en que el organismo más los necesita: en la disfunción o enfermedad. Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina. Es típica su carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la alimentación. El déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a los niños que a los adultos. ÁCIDOS NUCLEICOS. Son polímeros de nucleótidos, muy variables en tamaño; de decenas a muchos millones. Están relacionados con la información genética. Hay de dos tipos: ADN: Se trata de una doble cadena de nucleótidos que alberga la información genética. Forma los cromosomas (ADN unido a proteínas). ARN: Cadena sencillas que transmite la información del ADN a las células. Hay varios tipos: ARNm, ARNt, ARNr... Los nucleótidos aislados, especialmente el ATP son los responsables del traspaso de energía en las células. 2.- NIVELES DE ORGANIZACIÓN CELULAR Los niveles de organización abióticos son: Nivel subatómico, formado por las partículas constituyentes del átomo (protones, neutrones y electrones). Nivel atómico, compuesto por los átomos que son la parte más pequeña de un elemento químico. Ejemplo: el átomo de hierro o el de carbono. Nivel molecular, formado por las moléculas que son agrupaciones de dos o más átomos iguales o distintos. Dentro de este nivel se distinguen las macromoléculas, formadas por la unión de varias moléculas, los complejos supramoleculares y los orgánulos formados por la unión de complejos supramoleculares que forman una estructura celular con una función. Los niveles de organización bióticos son: Nivel celular, que comprende las células, unidades más pequeñas de la materia viva. Nivel tejido, o conjunto de células que desempeñan una determinada función. Nivel órgano, formado por la unión de distintos tejidos que cumplen una función. Nivel aparato y sistema, constituido por un conjunto de órganos que colaboran en una misma función. Nivel individuo, organismo formado por varios aparatos o sistemas. 3

4 3.- LAS CÉLULAS Estructura. La célula es la unidad estructural, fisiológica y reproductora de todo ser vivo. Todas las células del cuerpo humano son células eucariotas animales que tienen una estructura básica en la que se distinguen la membrana plasmática, el citoplasma y el núcl eo celular. La membrana plasmática. La membrana plasmática es una delgada envoltura que rodea el citoplasma y separa la célula del medio externo. Está constituida por proteínas y una bicapa de lípidos. 4

5 Además de proteger la célula, controla la entrada y la salida de sustancias de ella, detecta los estímulos del medio y permite la comunicación entre células. El citoplasma. El citoplasma es la parte de la célula comprendida entre la membrana plasmática y el núcleo. Está formado por el citosol o hialoplasma y los orgánulos y estructuras inmersos en él. El hialoplasma es una solución formada mayoritariamente por agua y numerosas sustancias (iones, proteínas, glúcidos, lípidos, etc.). En él, se producen muchas de las reacciones metabólicas vitales para la c El núcleo celular. El núcleo celular es el principal orgánulo de la célula. Su número y forma son variables, aunque en la mayoría de los casos es único, esférico y se localiza en el centro de las células. En él se distinguen: - La membrana nuclear, que delimita el núcleo separando su contenido del citoplasma. Es una membrana doble con poros que controlan el paso de sustancias desde y hacia el citoplasma. - El nucleoplasma o matriz celular, que es una red de fibras que ocupa todo el interior del núcleo y le proporciona soporte estructural. En él se encuentra la cromatina (material genético de la célula, formado por filamentos de ADN). Cuando la célula se reproduce, la cromatina se enrolla y se transforma en cromosomas. - El nucléolo es una estructura esférica, que carece de membrana, en la que se fabrican los ribosomas y se sintetizan todos los tipos de ARN. El núcleo se encarga de controlar toda la actividad celular, guarda la información genética de la célula y transmitirla de generación en generación. Los orgánulos celulares. - Mitocondria. Orgánulo de aspecto generalmente ovoide, con doble membrana: interna y externa. La externa es lisa y la interna se pliega hacia el espacio interior (matriz) formando las crestas mitocondriales. La matriz mitocondrial contiene ADN mitocondrial, ribosomas y enzimas implicados en la respiración celular. Son las centrales energéticas de las celular (llevan a cabo la respiración celular y la síntesis de ATP). - Retículo endoplasmático. Orgánulo membranoso formado por un conjunto de sacos y canales comunicados entre sí. Se distinguen el retículo endoplasmático rugoso (RER) y el liso (REL). El RER contiene ribosomas y se localiza próximo al núcleo, siendo prácticamente una prolongación de su membrana. EL REL carece de ribosomas. El REL sintetiza lípidos y elimina sustancias tóxicas para la célula que se generan en el metabolismo. El RER sintetiza proteínas mediante los ribosomas adheridos a su membrana y las almacena y transporta al aparato de Golgi. - Aparato de Golgi. Conjunto de sacos planos dispuestos muy próximos unos a otros. Presenta dos partes bien diferenciadas: la cara cis, que recibe vesículas con proteínas del retículo endoplasmático rugoso (RER); y la cara trans, situada en el lado opuesto, que libera vesículas con proteínas que han sido modificadas. Modifica proteínas del RER para enviarlas dentro de vesículas membranosas a diferentes lugares de la célula y también sintetiza algunas moléculas. - Lisosomas. Orgánulo membranoso de pequeño tamaño y forma esférica. Contienen enzimas, que se encargan de la digestión celular. 5

6 - Centriolos. Son dos cilindros huecos formados por filamentos. Estos dos cilindros son perpendiculares entre sí y forman el centrosoma. Carece de membrana. Forma estructuras relacionadas con la división celular (huso acromático) y con el movimiento celular (cilios y flagelos). - Citoesqueleto. Red de filamentos proteicos que se encuentran dispersos por el citoplasma. Estos filamentos, de mayor a menor diámetro, son: microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos (de actina y miosina). Carece de membrana. Se encarga de mantener la forma de la célula. Además, permite el movimiento de los orgánulos y las vesículas celulares por el citoplasma. - Ribosomas. Orgánulos no membranosos formados por la unión de dos subunidades de diferente tamaño. Están formados por ARN y proteínas. Se encuentran libres en el citoplasma, adheridos a la membrana de algunos orgánulos (RER) o en el interior de otros (matriz mitocondrial). Se encargan de la síntesis de proteínas. - Flagelos. Tienen membrana y son una prolongación larga y única de la célula. No están presentes en todas las células. Si están presentes, participan en el movimiento de células, como los espermatozoides. - Cilios. Tienen membrana y son unas prolongaciones cortas y numerosas de la célula. No están presentes en todas las células. Si están presentes, generan corrientes de fluidos, como las células del epitelio respiratorio. Orgánulo Composición Estructura Función Membrana plasmática Membrana simple de lípidos y proteínas Membrana cerrada Límite celular: aislamiento. Recepción de estímulos. Entrada y salida de sustancias de pequeño tamaño. Citoplasma Hialoplasma Agua y solutos Líquido de viscosidad variable Medio interno. Trasporte de sustancias. Metabolismo de muchas sustancias. Ribosomas ARN y Proteínas Orgánulos pequeños en citoplasma, RER y mitocondrias Síntesis de proteínas. Retículo endoplasmático Membranas y contenido A veces con ribosomas Sacos o tubos cerrados Estructura cambiante Síntesis de proteínas de secreción. Síntesis de lípidos de secreción. Aislamiento de sustancias. 6

7 Aparato de Golgi Membranas contenido Grupo de membranas apiladas Empaquetamiento de sustancias. Formación de lisosomas y vesículas de secreción. Vesículas de secreción Lisosomas Membranas contenido Vesículas y contenido Digestión intracelular. Vertido de sustancias al exterior. Microtúbulos Proteínas Tubos huecos Trasporte de sustancias. Estructura celular. Forma. Formación de centriolos. Formación de cilios y flagelos. Microfilamentos Proteínas Fibras de distinto grosor Estructura celular. Movimientos celulares. Anclaje de orgánulos. Mitocondrias Doble membrana Contenido Ribosomas y ADN Orgánulos grandes con doble membrana Respiración celular. Núcleo Membrana nuclear Membrana y poros Membrana doble con poros Regulación de entrada y salida de sustancias del núcleo. Cromatina cromosomas ADN, Proteínas, ARN Largos filamentos Información genética. Nucleolo ARN proteínas Grumos Formación de ribosomas Función. a) Nutrición. Cada célula debe tomar materia y energía para realizar sus funciones vitales. La entrada de sustancias a la célula se realiza a través de la membrana plasmática (A). 7

8 Las moléculas y los iones importantes para la vida de la célula son transportados en solución acuosa. Como algunas sustancias traspasan la membrana con mayor facilidad que otras, se dice que es semipermeable o de permeabilidad selectiva. El transporte de sustancias a la célula puede realizarse de dos maneras, llamadas transporte pasivo y transporte activo (B). El transporte pasivo se produce sin gasto de energía, por medio de difusión o de ósmosis, y se emplea para el ingreso del agua, el oxígeno y las moléculas pequeñas. Las moléculas de agua se mueven de un lugar de alta concentración hacia el lugar donde la concentración es menor (difusión a favor de un gradiente), hasta obtener homogeneidad. El transporte se realiza de dos modos: en la difusión simple, las sustancias atraviesan la capa de fosfolípidos; en la difusión facilitada, intervienen las proteínas transportadoras, que son los canales proteicos y carriers. En el transporte activo, la entrada de sustancias se lleva a cabo gracias a un trabajo que ejecuta la propia célula, cuando el transporte de moléculas necesarias para el metabolismo se realiza en contra del gradiente de concentración, lo que requiere un gasto de energía. El transporte activo se lleva a cabo sólo a través de proteínas transportadoras. Cuando las moléculas son grandes y no pueden atravesar la membrana plasmática, son englobadas por un área de la membrana. Esta porción de membrana se desprende de la superficie celular y forma una vacuola que migra al interior. Este proceso se conoce como fagocitosis y ocurre cuando las sustancias son sólidas; si se trata de la entrada de líquidos, se lo denomina pinocitosis. 8

9 La fagocitosis es utilizada por algunos glóbulos blancos de la sangre para englobar bacterias. La pinocitosis es característica de las células que revisten los capilares sanguíneos, que transportan de este modo proteínas y hormonas. La transformación de las sustancias Las grandes moléculas que penetran por fagocitosis o pinocitosis no pueden pasar directamente a formar parte de los componentes de la célula. Por lo tanto, previamente, son transformadas en moléculas más simples (dos a cuatro carbonos) por las enzimas digestivas de los lisosomas, llamadas hidrolasas. Una vez simplificadas, las moléculas pueden incorporarse al citoplasma; es decir, son asimiladas. De este modo, estas sustancias simples se encuentran ya en condiciones de ser utilizadas por la célula como fuente de energía en la respiración (catabolismo). O bien las utiliza como material para construir moléculas mayores: síntesis de macromoléculas (anabolismo). Lo que la célula no utiliza lo elimina por exocitocis. Mediante el proceso de respiración (catabolismo), las células utilizan el oxígeno para liberar la energía almacenada en los alimentos. La glucosa es la principal sustancia utilizada como fuente de energía en la respiración celular. Ésta, junto con el oxígeno, se combina dentro de las mitocondrias, y se produce la oxidación (combustión lenta de las sustancias orgánicas) de moléculas orgánicas simples (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos). El resultado es la formación de dióxido de carbono y agua, y la liberación de una parte de energía química; la porción restante queda almacenada en las mitocondrias. Esta energía puede ser utilizada en la síntesis, el transporte interno o la entrada de sustancias al citoplasma, la eliminación de desechos La energía en el interior de la célula se produce y se consume en forma de ATP. Cada célula produce sus propias moléculas de ATP. La reacción general en orgánulos productores de energía es: ADP + Pi + E --> ATP La reacción general en orgánulos y moléculas consumidoras de energía es: ATP --> ADP + Pi + E b) Relación celular Todas nuestras células tiene funciones de relación para: Enterarse del entorno en que viven. Enterarse de su situación interna. Mandar mensajes a células próximas. Diferenciarse si es necesario. Suicidarse si es necesario: Apoptosis. Las células perciben los cambios del medio mediante proteínas receptoras de membrana. Reaccionan de maneras diversas: produciendo hormonas, movimientos, crecimiento, etc. 9

10 No todas las células animales se comportan de la misma manera en cuanto a la información que envían a otras células: Las células normales mandan mensajes químicos a células próximas. Algunas células especializadas mandan mensajes generales a todo el organismo: Células endocrinas. Algunas células especializadas mandan mensajes a otras muy determinadas: Células nerviosas. Si las cantidades secretadas son grandes se utiliza el sistema de endomembranas (retículo-golgi-vesículas de secreción). c) Reproducción celular Las células se forman siempre a partir de otras células. Tienen que repartir los orgánulos pero lo más importante es repartir la información celular. Primero hay que duplicar la información y luego llevar una copia a cada célula hija Por eso todas las células del organismo tienen la misma información. La división normal de las células se llama mitosis y en ella se conserva el número de cromosomas y toda la información celular La reproducción celular sirve al organismo para: Crecer. 10

11 Reparar o sustituir células dañadas o envejecidas. Reproducir al propio organismo: formación de gametos. En este caso la división es especial y se denomina meiosis. 4.- TEJIDOS Las células se organizan en agrupaciones homogéneas y ordenadas llamadas tejidos. En los tejidos se encuentran células diferenciadas que mantienen el tejido o realizan funciones importantes para el organismo y células sin diferenciar (células madre) que permanecen en el tejido para proliferar cuando las células diferenciadas mueran y así poder sustituirlas. Las células diferenciadas suelen recibir un nombre alusivo con el sufijo -cito (por ejemplo fibrocito). Las células sin diferenciar se suelen nombrar con el sufijo -blasto (por ejemplo osteoblasto) TEJIDO EPITELIAL Los tejidos epiteliales están formados por láminas continuas de células poco especializadas. De este modo limitan el paso de sustancias de un lado a otro del epitelio. Existen epitelios que actúan como capas separadoras: epitelio de revestimiento y otros que se encargan de fabricar y emitir secreciones externas o internas: epitelio glandular. Debido a su función, los epitelios tienen células íntimamente unidas entre sí, sin dejar espacios intercelulares, de modo que la matriz extracelular es inexistente. Para ello tienen diversos tipos de uniones intercelulares: - Desmosomas, aumentan la resistencia a la tracción. Son fibras resistentes que unen las membranas celulares y fibras internas que se unen al citoesqueleto celular. - Uniones en cremallera, que impiden el paso de sustancias. 11

12 Clasificación de los epitelios. Según su función: o Epitelio de revestimiento. o Epitelio glandular. Según la forma de las células que lo componen: o Células planas. o Células cúbicas. o Células cilíndricas. Según el número de capas celulares: o Monoestratificados o simples: Una sola capa. o Pluriestratificados: Varias capas. o Pseudoestratificados: parecen formados por más de una capa de células, porque éstas se disponen a distintas alturas y suelen ser cilíndricas. En realidad, todas están en contacto con la capa basal, es un epitelio simple. Frecuentemente, presenta cilios en la superficie, como, por ejemplo, en la tráquea. Funciones de los epitelios: Protección. Separación. Absorción o intercambio. Secreción. Recepción de estímulos. Epitelio de revestimiento Recubren y protegen superficies externas (como es la epidermis) e internas (como son los epitelios de la cara interna de conductos digestivos, como el esófago); debido a esto no existen espacios intercelulares. Generalmente presentan mucha renovación celular. La forma del epitelio depende fundamentalmente de la superficie de intercambio y la tensión que debe soportar. Todo lo que entra o sale del organismo y de sus órganos pasa a través de epitelios de revestimiento. Diferenciaciones en algunos epitelios: Ciliados: Tráquea y bronquios. Microvellosidades: Intestino. Queratinizado: Epidermis. Monoestratificado plano Monoestratificado de células cúbicas 12

13 Monoestratificado de células cilíndricas ciliadas Pluriestratificado de células cúbicas: Uréter Pluriestratificado: epidermis de los vertebrados Epitelio glandular Se encargan de la secreción de sustancias. Pueden segregarlas continuamente o retenerlas hasta que explota la célula. Forman las glándulas, órganos compuestos por células epiteliales modificadas que se encargan de producir y secretar sustancias. 13

14 En función de dónde vierten estas sustancias, hay tres tipos de glándulas: las endocrinas, las exocrinas y las mixtas. Glándulas endocrinas, que vierten directamente las sustancias que elaboran (hormonas) a la sangre; por ejemplo el tiroides o los ovarios. Glándulas exocrinas, que vierten sus productos al exterior; por ejemplo, las sudoríparas o las intestinales. Glándulas mixtas, que tienen una parte exocrina y una endocrina; por ejemplo, el páncreas. Algunos epitelios glandulares Glándula salival Tiroides TEJIDOS CONECTIVOS Los conectivos son nexo de unión entre el resto de tejidos y órganos; suponen un sustento para el cuerpo y sus sistemas de órganos, a los que protegen. Suelen ser los tejidos más abundantes en los animales. Se forma por células libres inmersas en una matriz extracelular o intercelular fabricada por ellas mismas. La matriz está formada esencialmente por agua y puede llevar: Fibras colágenas. La proteína más abundante en humanos. Fibras reticulares (fibras de colágeno dispuestas en red). Fibras elásticas (formadas por la proteína elastina). Precipitados minerales. Otros tipos de proteínas. 14

15 Los tejidos conectivos suelen clasificarse en: Tipos de tejidos conectivos Tipos Matriz Células principales Función Conjuntivo Fibras gruesas Fibrocitos Soporte Adiposo Escasa Adipocitos Cartilaginoso Fibras muy finas Condrocitos Óseo Sanguíneo Precipitado de sales minerales Matriz líquida Reserva, Homeotermia, protección Soporte a presión, sostén Ejemplos Dermis Tendones Grasa subcutánea Osteocitos Sostén, protección Huesos Eritrocitos, leucocitos Trasporte Articulaciones Pabellón auditivo Conductos sudoríparos Vejiga a) TEJIDO CONJUNTIVO El tejido conjuntivo une y relaciona a los demás tejidos entre sí. El tejido conjuntivo está atravesado por vasos sanguíneos y nervios. Tiene gran capacidad de regeneración ante lesiones. Puede sustituir a otros tejidos destruidos como músculo o epidermis dando lugar a cicatrices. Se distinguen cuatro tipos de tejido conjuntivo: laxo, denso, elástico y reticular. El tejido conjunto laxo. Su matriz contiene fibras de colágeno, elásticas y reticulares. Sus células son fibroblastos (que al madurar se transforman en fibrocitos), melanocitos y adipocitos. Se encuentra debajo del tejido epitelial (forma la dermis) y en los espacios entre los órganos. El tejido conjuntivo denso o fibroso. Su matriz es rica en fibras de colágeno. Sus células son los fibroblastos y los fibrocitos. Formando estructuras resistentes, como los tendones y los ligamentos. El tejido conjuntivo elástico. Su matriz es rica en fibras elásticas. Sus células son los fibroblastos y los fibrocitos. Se encuentran en la pared de órganos huecos que pueden deformarse, como los pulmones o en los vasos sanguíneos. El tejido conjuntivo reticular o de sostén. Su matriz es rica en fibras reticulares. Sus células son los fibroblastos, los fibrocitos y células de aspecto estrellado. Forma la trama de órganos como el hígado o el bazo. Tejido conjuntivo laxo Tejido conjuntivo denso 15

16 Tipos Características Función Localización Laxo Denso Elástico Pocas fibras. Sin orientación preferente. Gran cantidad de fibras colágenas. Orientadas en una dirección predominante. Rico en fibras elásticas. Reticular Fibras reticulares. Relleno. Movimiento. Resistencia a la tracción. Posibilidad de deformarse el órgano. Estructura de los órganos. Haces musculares. Dermis. Tendones. Ligamentos. Dermis. Pulmones. Vasos sanguíneos. Hígado. b) TEJIDO ADIPOSO El tejido adiposo es la principal reserva energética del organismo. También actúa como aislante térmico y constituye una barrera de defensa de los órganos internos frente a daños físicos. Está formado por células grandes, los adipocitos, y su matriz contiene muy pocas fibras. Los adipocitos son células especializadas que contienen en su citoplasma gotas de grasa. Los lípidos están en constante renovación y están bajo la influencia hormonal y nerviosa. Muy abundante en humanos 20-25% en peso en mujeres y 15-20% en hombres. Funciones: Principal reserva de energía. Importante función en caracteres sexuales secundarios. Aislamiento térmico. Protector mecánico. Existen dos tipos de tejido adiposo: el adiposo blanco y el pardo. El tejido adiposo blanco. Es el más abundante en los adultos. Está formado por adipocitos de gran tamaño, cuyo citoplasma está ocupado por una gran gota de grasa. Sus funciones son almacenar energía y proteger los órganos internos de golpes. Se localiza principalmente bajo la piel y en torno a algunos órganos, como los riñones. El tejido adiposo pardo. Es el más abundante en los recién nacidos, aunque también se puede encontrar en los adultos alrededor del cuello y de algunos vasos sanguíneos. Los adipocitos que lo forman son de menor tamaño que los del tejido adiposo blanco, contienen muchas gotas lipídicas en su citoplasma y numerosas mitocondrias. Se encarga de mantener la temperatura en los neonatos. 16

17 Tipos Características Función Localización Pardo Blanco Adipocitos pardos. Muchas gotas lipídicas. Muchas mitocondrias. Adipocitos claros amarillentos. Grandes. Una gota lipídica grande y otras menores. Generación de calor. Aislante. Reserva de lípidos para energía. Escaso en humanos adultos. Mayor en recién nacidos. Bajo la piel en homeotermos. Entre órganos internos. c) TEJIDO CARTILAGINOSO El tejido cartilaginoso es un tejido de sostén. Su matriz es sólida, elástica y está formada por fibras (colágenas y elásticas) con huecos o lagunas donde se localizan sus células, los condrocitos, en parejas o en grupos. El tejido cartilagino carece de vasos sanguíneos y nervios. Está rodeado por una envoltura de tejido conjuntivo, que lo nutre (pericondrio) y le permite crecer gracias a la acción de unas células, denominadas condroblastos, que al madurar se transforman en los condrocitos. Funciones: Sostén. Amortiguación y deslizamiento en articulaciones. Formación y crecimiento de los huesos largos. Hay tres tipos de tejido cartilaginoso: hialino, elástico y fibroso. El cartílago hialino. Su matriz tiene abundantes fibrillas de colágeno. Este tejido se encuentra en los cartílagos costales, traqueales, bronquiales y nasales. También está en el esqueleto del embrión (es el principal responsable de dar soporte durante el crecimiento y el desarrollo embrionario). El cartílago elástico. Su matriz es rica en fibras elásticas y se encuentra en el oído externo y en la epiglotis. El cartílago fibroso. Su matriz es rica en fibras de colágeno y se encuentra en los meniscos y en los discos invertebrales. Tipos Características Función Localización Hialino Elástico Fibroso Predominan las fibras colágenas finas. Es el más abundante. Gran cantidad de fibras elásticas. Muchas fibras colágenas gruesas. Sin límite preciso con el conjuntivo denso. Resistencia presión. Flexibilidad. Resistencia a presión y tracción. Nariz, tráquea y bronquios, esternón. Articulaciones. Pabellones auditivos. Epiglotis. Discos intervertebrales. Inserción de tendones en huesos. 17

18 El cartílago se recupera mal y lentamente de las lesiones y a veces, cuando es dañado, es sustituido por conjuntivo denso (cicatriz). d) TEJIDO OSEO El tejido óseo constituye los elementos óseos (los huesos) del esqueleto. Los huesos proporcionan sostén al organismo; protegen los órganos vitales del cráneo y de la caja torácica; intervienen en el metabolismo del calcio y del fósforo, por lo que son una reserva de estos minerales en el organismo; participan de forma pasiva en el movimiento; y, además, los huesos largos contienen la médula ósea roja, que forma las células sanguíneas. La matriz es sólida y dura por ser rica en sales de calcio y fósforo, principalmente; también tienen componentes orgánicos como fibras de colágeno. En este tejido, se hallan tres tipos de células: los osteoblastos, los osteocitos y los osteoclastos. Los osteoblastos. Son células indiferenciadas que se encargan de producir la parte orgánica de la matriz extracelular ósea. Se diferencian formando osteocitos. Los osteocitos. Son células con forma estrellada y son las responsables de mantener el hueso vivo y de que la matriz se enriquezca en las sales minerales que le aportan su característica dureza. Se ubican en cavidades o lagunas óseas (cuando los osteoblastos maduran y quedan rodeados por la matriz extracelular). Estas cavidades no están aisladas, se comunican mediante unos conductos denominados conductos calcóforos. Los osteoclastos. Son células que participan en la remodelación y la regeneración del tejido óseo. Funciones: Constituyente principal del esqueleto: Soporte. Protección: Cráneo, caja torácica, vértebras. Tiene otras funciones: Apoyo a los músculos para producir movimientos ampliados mediante palancas. Alojamiento de la médula ósea hematopoyética. Reserva de fosfatos y calcio. El tejido óseo está rodeado por dos capas de tejido conjuntivo: el periostio, que reviste la superficie externa, y el endostio, que reviste la superficie de sus conductos y cavidades internas. Existen dos tipos de tejido óseo: el tejido óseo compacto y el tejido óseo esponjoso. El tejido óseo compacto. Es un tejido denso. Abunda en la caña de los huesos largos, la epífisis. El tejido óseo esponjoso. Es un tejido menos denso que el compacto. Abunda en los extremos de los huesos largos (epífisis) y en el interior de los corto. 18

19 Tipos Características Función Localización Compacto Grandes masas concéntricas Resistencia Huesos largos Cubierta huesos menores Esponjoso Trabéculas. Muchos espacios Resistencia a presión Médula ósea Tienen la misma estructura histológica. Estructura del tejido óseo: e) TEJIDO SANGUÍNEO La sangre es considerada por numerosos autores como un tipo especializado de tejido conectivo compuesto de células y una matriz extracelular líquida denominada plasma sanguíneo. La matriz extracelular es una solución de color amarillento, formada mayoritariamente por agua (90%, aproximadamente) y diferentes sustancias, como glucosa, sales minerales, hormonas, proteínas (transportadoras, como la hemoglobina; con función defensiva, como los anticuerpos; coagulantes, como el fibrinógeno; otras con función osmótica, como la albúmina, etc.), y representa, aproximadamente, el 55 60% del volumen del tejido sanguíneo. Además inmersas en la matriz están las células sanguíneas, que representanel 40 45% del volumen del tejido. Hay tres tipos de células: los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas. Los glóbulos rojos, eritrocitos o hematíes. Representan prácticamente el 99% del total de las células y dan el color rojo a la sangre. Tienen forma de disco bicóncavo, 19

20 carecen de núcleo y de mitocondrias, son elásticos y deformables. Su función es la de transportar el oxígeno gracias a la hemoglobina. Los glóbulos blancos o leucocitos. Son células de mayor tamaño que los eritrocitos. Tienen forma esférica y núcleo. Se encargan de la defensa del organismo. Las plaquetas o trombocitos. Son fragmentos celulares de citoplasma sin núcleo que se forman a partir de células de mayor tamaño. Contienen factores de coagulación en su citoplasma que se liberan cuando un vaso sanguíneo se rompe, desencadenando de este modo la coagulación sanguínea o formación del tapón plaquetario. Funciones: El tejido sanguíneo realiza funciones de: Transporte de sustancias (nutrientes, gases, proteínas, hormonas, etc., y productos de desecho de la célula). Defensa del organismo. Regulación de la temperatura corporal. 20

21 4.3.- TEJIDO MUSCULAR El tejido muscular es el principal componente de los músculos, responsables activos del movimiento mediante la contracción muscular. Además, participan en otras funciones como la digestión, la masticación, los movimientos de las vísceras, la respiración (contracción del diafragma y los músculos intercostales), el habla, la producción de calor frente al frio (contracciones involuntarias del músculo esquelético), etc. Está formado por las células musculares, denominadas fibras musculares o miocitos. La membrana de estas células se llama sarcolema, y el citoplasma, sarcoplasma, y tiene abundantes miofibrillas de actina y miosina, que junto con la participación del calcio permiten el acortamiento y alargamiento de estas células. Las miofibrillas de actina y miosina pueden disponerse de manera ordenada y repetitiva en el sarcolema y constituyen la unidad mínima de contracción muscular o sarcómero. Según tengan o no sarcómero, se distingue dos tipos de tejido muscular: El tejido muscular liso. No tiene sarcómero y está formado por células fusiformes alargadas con un solo núcleo también alargado. Las miofibrillas de actina y miosina recorren las fibras musculares en todas las direcciones, sin una ordenación repetitiva, por lo que carecen de estriaciones o bandas. Este tipo de tejido muscular participa en contracciones involuntarias, lentas, y que son sostenidas en el tiempo. Se localiza en la pared de los conductos digestivos y respiratorios, de los vasos sanguíneos, etc. Está inervado por el sistema nervioso autónomo. El tejido muscular estriado. Tiene sarcómero, es decir, las miofibrillas de actina y miosina se disponen de manera ordenada y repetitiva por todo el sarcoplasma, lo que le confiere un aspecto bandeado o estriado. Las bandas oscuras corresponden a las miofibrillas de actina y miosina, y las bandas claras, a miofibrillas de actina. Existen dos tipos de tejido muscular estriado: - El estriado esquelético. Está formado por células fusiformes alargadas, plurinucleadas y con numerosas mitocondrias. La contracción de este tipo de músculos es voluntaria, fuerte y rápida. Está inervado por el sistema nervioso central y se encuentra en los músculos esqueléticos, como el bíceps, el tríceps, etc. - El estriado cardiaco. Es el principal tejido del corazón. Está formado por células fusiformes ramificadas, con uno o dos núcleos. Tienen también numerosas mitocondrias y uniones específicas que permiten el paso de iones entre las células de este tipo de fibras musculares, los discos intercalares, muy importantes para el correcto funcionamiento del miocardio. Está inervado por el sistema nervioso autónomo, (es de contracción involuntaria y rítmica). 21

22 Tipos Función Ejemplos Liso Contracción no muy rápida Duradera. Involuntaria. Vasos sanguíneos. Digestivo. Estriado esquelético Contracción muy rápida, fuerte, discontinua. Voluntaria. Músculos esqueléticos. Estriado cardiaco Contracción rítmica, constante. Involuntaria. Corazón TEJIDO NERVIOSO El tejido nervioso se encarga de detectar los cambios que se producen tanto en el medio externo como en el interno del organismo, de procesar esta información y de elaborar respuestas que serán llevadas a cabo por los músculos o glándulas, a través de movimientos o secreciones, respectivamente. El tejido nervioso está formado por dos tipos de células: las células nerviosas o neuronas y las células gliales o neuroglía. Las células nerviosas, denominadas neuronas, están especializadas en captar, procesar y transmitir la información para llevar a cabo así la función de este tejido; las células gliales, las más numerosas del tejido nervioso, aportan apoyo estructural y fisiológico a las neuronas para que puedan llevar a cabo su función. Las principales células gliales son los astrocitos, los oligodendrocitos, las células de la microglía y las células de Schwann. Los astrocitos. Son las células de la glía más numerosas. Tienen forma estrellada y numerosas prolongaciones que contactan tanto con las neuronas como con los capilares sanguíneos; de ahí que su función sea la de participar en la nutrición de las neuronas. Los oligodendrocitos. Tienen menos prolongaciones que las anteriores. Sirven de sostén a los cuerpos neuronales de la sustancia gris y forman la vaina de mielina en la sustancia blanca, en el sistema nervioso central. Las células de la microglía. Son células de pequeño tamaño y móviles. Están repartidas por todo el sistema nervioso central y se encargan de fagocitar microorganismos patógenos. Las células de Schwann. Cumplen la función de soporte en el sistema nervioso periférico. Las hay de dos tipos: las que forman la vaina de mielina en los axones (mielinizantes) y las que no (amielinizantes). 22

23 5. ÓRGANOS Y APARATOS DEL CUERPO HUMANO 5.1 ÓRGANOS Un conjunto de tejidos diferentes se reúnen en un órgano para llevar a cabo la misma función. 5.2 SISTEMAS Y APARATOS Un conjunto de órganos diferentes se reúnen para realizar una determinada función. Un sistema está compuesto por órganos homogéneos o semejantes por su estructura y origen, pues en su estructura predomina un mismo tipo de tejido originado de una determinada hoja germinativa (sistemas óseo, muscular, endocrino y nervioso), mientras que un aparato está constituido por órganos heterogéneos o diferentes en estos 2 aspectos (aparatos locomotor, digestivo, respiratorio, urinario, genital y circulatorio). 23