Entre 1838 y 1839, Mathias Schleiden, botánico alemán, y Theodor Schwann, zoólogo, elaboraron la teoría celular, uno de los conceptos fundamentales de la biología la cual establece que la célula es la unidad básica estructural y funcional de los seres vivos, y que todos los organismos están constituidos por una o más células.
A mediados del siglo XIX se amplió la investigación celular. Rudolf Virchow, investigador alemán, amplió la teoría celular al estudiar las células de tejidos enfermos, su investigación se resume en tres postulados:
1. Todos los seres vivos están formados por células.
2. En las células se llevan a cabo todas las reacciones metabólicas.
3. Las células nuevas se forman por división de las células preexistentes.
Escribe en tu cuaderno tres características de la biología celular, menciona tres ejemplos.
De la misma forma en que el átomo es la unidad básica de la materia, la célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.
Las células se dividen en dos grupos, según el grado de complejidad en la organización de sus estructuras: células procariontes o procariotas y células eucariontes o eucariotas.
Todas las funciones vitales de la célula son posibles gracias a las reacciones químicas que ocurren dentro de ella. Como resultado de estos procesos químicos o metabolismo, la célula puede nutrirse, sintetizar proteínas u otros productos, liberar energía, expulsar desechos, etcétera.
El proceso metabólico se divide en dos fases: anabolismo y catabolismo. Por medio de las reacciones anabólicas o anabolismo, la célula produce nuevos materiales celulares complejos a partir de otros más sencillos, o almacena energía, un ejemplo del anabolismo es la fotosíntesis.
Todos los seres vivos necesitan energía para crecer, moverse, reproducirse, etc. La mayoría utiliza la glucosa (C6H12O6) producida durante la fotosíntesis, como combustible o generador de energía. Los organismos capaces de realizar la fotosíntesis, son todas las plantas, algas y algunas bacterias; en este proceso, la clorofila (pigmento que absorbe la luz blanca, reflejando sólo el color verde, colorante por el cual las plantas se observan de ese color) capta la energía primaria que proporciona la luz del Sol y la transforma en energía química. Durante las reacciones de fotosíntesis algunos compuestos inorgánicos, como el agua y el bióxido de carbono, se transforman en compuestos orgánicos como la glucosa y, además, se libera oxígeno a la atmósfera. Así estos organismos elaboran, mediante reacciones químicas, su propio alimento, por lo que son autótrofos.
Por el contrario, los organismos heterótrofos (animales, hongos y algunos organismos unicelulares), son los que deben alimentarse de sustancias orgánicas sintetizadas por otros organismos para obtener energía y moléculas estructurales. Durante las reacciones catabólicas o catabolismo, se desdoblan o degradan las sustancias complejas en otras más sencillas, un ejemplo es la respiración.
La respiración celular es el proceso que permite la transformación de energía química, en energía metabólica acumulada en los enlaces de fosfato del ATP. Existen dos formas de respiración celular, la aerobia y la anaerobia. Algunos organismos, como bacterias y levaduras, obtienen su energía por medio de la respiración anaerobia, en la que no interviene directamente el oxígeno, y otros, como plantas y animales, la obtienen de la respiración aerobia, en la que sí interviene el oxígeno.
Las reacciones químicas pueden ser de dos tipos: catabolismo y anabolismo.
El catabolismo (fase destructiva)
Su función es reducir, es decir de una sustancia o molécula compleja hacer una más simple.
Catabolismo es, entonces, el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que proceden del medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o parcialmente transformándose en otras moléculas más sencillas (CO2, H2O, ácido láctico, amoniaco, etcétera) y liberándose energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP (adenosín trifosfato). Esta energía será utilizada por la célula para realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción muscular, síntesis de moléculas) .
Las reacciones catabólicas se caracterizan por:
Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman en otros más sencillos.
Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los compuestos orgánicos más o menos reducidos, liberándose electrones que son captados por coenzimas oxidadas que se reducen.
Son reacciones exergónicas en las que se libera energía que se almacena en forma de ATP.
Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de compuestos muy diferentes se obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, ácido pirúvico, etanol, etcétera).
El anabolismo (fase constructiva)
Reacción química para que se forme una sustancia más compleja a partir otras más simples.
Anabolismo, entonces es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales a partir de compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sintetizan moléculas más complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por lo que se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP.
Las moléculas sintetizadas son usadas por las células para formar sus componentes celulares y así poder crecer y renovarse o serán almacenadas como reserva para su posterior utilización como fuente de energía.
Resuelve el siguiente cuestionario según corresponda.
Un tejido es un conjunto de células con las mismas características. Existen cuatro tejidos básicos en los animales: epitelial, conjuntivo, muscular y nervioso.
1.- Epitelial. Sus funciones son la protección, la absorción y la excreción, se encuentran en piel, cavidades mucosas y bucales y en superficies internas como los pulmones y el tracto digestivo (Nelson, 2003).
2.- Conjuntivo o conectivo. Este tejido sirve de soporte o sostén para los demás tejidos, por ejemplo, cartílago, huesos.
3.- Muscular. Constituye de 40 a 50% del peso del cuerpo (Higashida, 2005), son células alargadas, llamadas fibras musculares, su función es efectuar trabajo mecánico y se especializan en la contracción.
Para su mejor estudio el tejido muscular se divide en tres tipos:
Liso: de células que se contraen de manera involuntaria, con movimientos lentos, como el intestino, las trompas de Falopio, el iris.
Estriado: de células que se contraen voluntariamente, multinucleadas, como los músculos de extremidades.
Cardíaco: de contracción involuntaria que recibe estímulos automáticos de células especializadas,es exclusivo del corazón.
4.- Nervioso. La unidad estructural es la célula nerviosa (neurona), sus funciones son recibir estímulos,transmitir sensaciones y percepciones, interpretar, almacenar y coordinar, también lo constituyen las fibras nerviosas (forman los nervios). Enseguida, se hace una breve descripción de los principales sistemas que conforman al ser humano, así como las principales enfermedades que afectan a cada uno.
Resuelve el siguiente Quizizz según corresponda.
El hombre tiene que degradar los compuestos, que le van a servir de alimento, en otros más simples para absorberlos; estas funciones de degradación y absorción se llevan a cabo en el sistema digestivo que está formado por:
Boca: constituida por labios, mejillas, lengua, papilas gustativas, dientes, paladares blando y duro, glándulas salivales. En la boca se realiza la masticación e insalivación, que transforman los alimentos en una papilla llamada bolo alimenticio.
Faringe: es un conducto común al sistema digestivo y respiratorio, se encuentra atrás de la boca y de la nariz, se comunica con la laringe y el oído medio; sirve para conducir los alimentos y el aire, y a su vez funciona como caja de resonancia para la voz.
Esófago: este órgano conecta a la faringe con el estómago, además secreta mucosidad para facilitar el paso del alimento.
Estómago: cuando el bolo alimenticio llega al estómago, se producen movimientos que lo mezclan con el jugo gástrico que contiene ácido clorhídrico, moco y enzimas digestivas (pepsina, amilasa, lipasa) (Higashida, 2005). En este órgano el bolo alimenticio se transforma en un líquido llamado quimo.
Para realizar la digestión, el estómago se auxilia de dos órganos importantes; el hígado, secreta la bilis para emulsionar las grasas, y el páncreas, secreta el jugo pancreático que contiene numerosas enzimas.
Intestino delgado: mide aproximadamente siete metros y se divide en cuatro partes: píloro, duodeno, yeyuno e íleon. Sus funciones específicas son completar la digestión y absorber las sustancias nutritivas que requiere el organismo, por medio de vellosidades, dispersas a todo lo largo de él.
Intestino grueso: mide alrededor de 1.5 m de largo (Higashida, 2005) y las partes que lo constituyen son el ciego, apéndice (se puede irritar, inflamar e infectarse, desarrollando una apendicitis), colon, recto y ano. En él se reabsorbe agua y se forma el bolo fecal o heces que avanzan por medio de movimientos peristálticos hasta el recto.
El intercambio de gases lo realizan los siguientes órganos:
Nariz: formada por las fosas nasales (izquierda y derecha), la porción exterior de la nariz está cubierta por músculos y piel, tapizada al igual que los demás órganos respiratorios por una mucosa ciliada; su función es filtrar, humedecer y calentar el aire que respiramos, dar resonancia a la voz y recibir en su porción posterior los estímulos olfatorios.
Faringe: mencionado en el sistema digestivo.
Laringe: se encuentra entre la faringe y la tráquea, presenta una estructura denominada epiglotis que tiene la forma de una hoja y sirve como tapa durante la deglución, impide que los alimentos pasen a la tráquea.
Tráquea: tubo que conduce el aire hacia los bronquios.
Pulmones: formados por bronquios, que se subdividen en bronquiolos respiratorios, que se derivan en conductos alveolares y, finalmente los alvéolos (en ellos se lleva a cabo el intercambio de gases) (Higashida, 2005), cada pulmón está envuelto por una membrana serosa llamada pleura.
Es el sistema vascular sanguíneo formado por la sangre, el corazón y vasos sanguíneos.
La sangre es un tejido fluido que constituye el medio interno que relaciona a todo el organismo, circula por los vasos sanguíneos y el corazón, en peso corporal se tiene de 4.5- 5 en un adulto y está formada por un líquido llamado plasma, sustancia que contiene proteínas, agua, enzimas, hormonas, gases, electrolitos (si por alguna razón se detectan elementos como Pb, Cd, o Hg puede ser mortal) y otra parte formada por diversas células como:
Glóbulos rojos (eritrocitos): transportan el oxígeno por medio de la hemoglobina.
Glóbulos blancos (leucocitos): son anticuerpos que sirven como defensa para combatir
a los agentes infecciosos.
Plaquetas (trombocitos): ayudan a la formación del coágulo cuando se rompen o lesionan los vasos sanguíneos.
El corazón bombea la sangre para que pase a los ventrículos, al contraerse los atrios (aurículas) la envían al organismo a través de las arterias y venas. El ciclo cardiaco se repite entre 60-80 veces por minuto.
La sangre circula por los vasos sanguíneos desde los sitios donde la presión es alta, hacia los sitios de presión baja. La presión arterial es la que ejerce la sangre en los vasos sanguíneos y se mide con un aparato llamada baumanómetro, la presión normal de una persona fluctúa entre 110/60 a 120/70, dependiendo de la edad (Nelson, 2003).
Bazo: órgano situado bajo el diafragma, ayuda a la inmunización, almacena sangre, destruye plaquetas y glóbulos rojos dañados y desgastados.
Sistema muscular. En anatomía humana, el sistema muscular es el conjunto de los más de 650 músculos del cuerpo, cuya función principal es generar movimiento, ya sea voluntario o involuntario -músculos esqueléticos y viscerales, respectivamente.
Resuelve el siguiente cuestionario según corresponda
Los huesos sirven para sostener al organismo, darle forma, proteger órganos importantes, son sitios de inserción a los músculos y producen diversas células. El esqueleto está constituido entre 206-213 huesos aproximadamente (Higashida, 2005), que a su vez se dividen en dos grupos, axial y apendicular:
Este sistema percibe los cambios que hay en el interior y exterior del organismo a través de receptores especiales y responde a estos estímulos (irritabilidad); el organismo capta estas modificaciones, las interpreta, almacena y coordina, activando o inhibiendo la actividad de diferentes estructuras. Está formado básicamente por células, neuronas, constituidas por un cuerpo celular llamado soma, y las prolongaciones del citoplasma, dendritas o axones, según sus características.
Lo forman las glándulas y sus secreciones (hormonas), se divide en glándulas endocrinas (vierten sus secreciones en la sangre) y glándulas exocrinas (vierten su secreción a las cavidades del cuerpo o al exterior). Las hormonas participan, con el sistema nervioso, en la regulación y coordinación de las funciones del organismo.
Lo forman dos riñones, dos uréteres, una vejiga urinaria y una uretra. Mantiene el equilibrio de los líquidos del organismo y elimina sustancias de desecho y sales. La unidad anatomofuncional del riñón se llama nefrona. Las nefronas regulan la concentración, el volumen y el pH de la sangre, eliminan de los riñones sustancias de desecho mediante la orina.
La orina es normalmente de color amarillo claro y con olor característico, aunque generalmente es ácida, su pH oscila entre 5 y 7.8, está formada por agua, sustancias orgánicas como la urea, el ácido úrico, la creatinina, purinas y amoniaco.
Los uréteres llevan la orina de la pelvis renal a la vejiga urinaria, ésta, a su vez, tiene como función almacenar temporalmente la orina, que llega por los uréteres; cuando la cantidad de orina sobrepasa los 400-500 mililitros se estimulan unos receptores que llevan el impulso a la médula espinal, la que provoca el reflejo de la micción mediante el cual se expulsa la orina. La uretra en la mujer sirve para conducir la orina de la vejiga urinaria al exterior, y en el hombre, tiene también funciones reproductoras, porque da paso al semen a partir del orificio de salida del conducto eyaculador.
Resuelve el siguiente cuestionario según corresponda
A continuación describiremos las principales estructuras de los aparatos reproductores y se analizarán los fenómenos que ocurren en la reproducción humana.
Resuelve el siguiente Quizizz según corresponda.
Realiza la siguiente actividad, un mapa mental donde integres las ideas principales vistos en esta sesión. El mapa tiene que incluir ideas de cada uno de los temas vistos en esta unidad.