Resumen General de Seres Vivos - Universidad Autónoma de Yucatán

Universidad Autónoma de Yucatán Escuela Preparatoria Dos Tercer semestre LOS SERES VIVOS Y SU DIVERSIDAD RESUMEN GENERAL Elaborado por: Manuel Castro Carrasco Sección 2°15 5ª edición 1 ...

Universidad Autónoma de Yucatán Escuela Preparatoria Dos Tercer semestre LOS SERES VIVOS Y SU DIVERSIDAD RESUMEN GENERAL Elaborado por: Manuel Castro Carrasco Sección 2°15 5ª edición 1  ÍNDICE Aviso 3 Capítulo I – Seres vivos 4 Capítulo II - Biomoléculas 7 Capítulo III – La célula 12 Capítulo IV – Estructura del ADN 25 Capítulo V – Síntesis de proteínas 27 Capítulo VI - Genética 31 Mutaciones genéticas. 31 Mutaciones cromosómicas. 32 Genética Mendeliana. 34 Cuadro de Punnett. 36 Patrones básicos de la herencia humana. 36 Capítulo VII – Reinos y Dominios 39 Categorías taxonómicas. 39 Dominios biológicos. 41 Reino Protista. 44 Reino Fungi. 48 Reino Plantae. 50 Reino Animalia. 56 Capítulo VIII – Sistemas del cuerpo 59 El sistema tegumentario. 59 El sistema óseo. 63 El sistema muscular. 71 El sistema circulatorio. 75 El sistema respiratorio. 81 El sistema excretor. 85 El sistema digestivo. 88 El sistema reproductor. 91 Agradecimientos 95 2  AVISO Este resumen ha sido elaborado con base en el libro de Alton Biggs y de los apuntes de las clases del Dr. Irving Sosa Crespo. Se advierte que, aunque se ha hecho un esfuerzo por garantizar la precisión, pueden existir errores mínimos que no deberían representar un inconveniente significativo. Asimismo, dado que no tengo conocimiento del contenido específico del examen final, no puedo asegurar que todos los temas abordados aquí se reflejarán en dicho examen ni que todo lo relevante para el examen esté incluido en este resumen. Por lo mismo, se alienta a los lectores a utilizar este resumen como una herramienta complementaria y a referirse a sus materiales de estudio originales y otras fuentes para obtener una comprensión completa del contenido. Finalmente, les deseo mucho éxito en las pruebas de desempeño. ¡Que sus esfuerzos se vean recompensados con resultados excepcionales! (La parte de sistemas me quedó muy bonita ) 3  CAPÍTULO I - Seres vivos 1 Características Cualquier ser que posea ciertas características de los seres vivos, se considera un organismo. Alimentarse Crecer Reproducirse 2 Características importantes 2.1 Poseen una estructura organizada Partes especializadas que llevan a cabo funciones específicas. ▪ Organismo unicelular Se denomina organismo unicelular a todas aquellas formas de vida cuyo cuerpo está compuesto por una única célula, y que no forman ningún tipo de tejido, estructura o cuerpo conjunto con otras de su especie. ▪ Organismo pluricelular Los seres vivos pluricelulares están formados por un número muy alto de células, generalmente, millones o trillones de células. 2.2 Metabolismo Suma de las reacciones químicas de las células que permiten su crecimiento, conservación y reparación. Es necesaria para mantener la elevada organización y complejidad de los organismos. 4 ▪ Fenómenos metabólicos Anabolismo: Reacciones químicas que permiten cambiar sustancias sencillas para formar otras complejas. Almacenamiento de energía y producción de nuevos materiales celulares y crecimiento. Catabolismo: Desdoblamiento de sustancias complejas con liberación de energía y desgaste de materiales celulares. Bioenergética: estudio de las transformaciones de la energía en los organismos vivos. 2.3 Los seres vivos cambian durante su vida ▪ Crecimiento Incremento en la cantidad de material viviente y en la formación de estructuras nuevas. ▪ Desarrollo Cambios que se llevan a cabo durante la vida de un organismo. 2.4 Los seres vivientes hacen más seres vivientes La reproducción es la producción de descendencia, la cual es vital para la continuación de la especie. Para que la vida pueda continuar, los organismos deben reemplazarse. 2.5 Irritabilidad Responde a estímulos y cambios físicos o químicos. Los estímulos que pueden producir la respuesta en casi todas las plantas y animales son: Cambios de color. Cambios de intensidad o dirección de luz. Variación de la temperatura. Cambios en la presión o sonido. Cambios de la composición química de tierra, agua o aire a su alrededor. ▪ Homeostasis Ejemplo: cuando tienes calor, el cuerpo suda para enfriar y equilibrar la temperatura. 5 2.6 Los seres vivos presentan estímulo-respuesta El estímulo es cualquier condición en el ambiente que obligue a un organismo a adaptarse. Las reacciones a los estímulos internos y externos se llaman respuestas. ▪ Se adaptan a su entorno Adaptación Estructura, comportamiento o proceso interno que le permite a un organismo responder a un estímulo y sobrevivir en su entorno o ambiente. Mimetismo Es una adaptación estructural que provee protección a un individuo permitiéndole que copie la apariencia de otras especies. Camuflaje Adaptación estructural que le permite al individuo confundirse con su entorno. 2.7 Movimiento Movimiento es un cambio de posición o de lugar de alguien o de algo. (Las plantas parecen organismos estáticos, pero se mueven ya que responden a estímulos externos. Algunas plantas responden a roces para cerrar sus hojas, otras a la luz del día para abrir o cerrar sus flores). 6  CAPÍTULO II – Biomoléculas 1 Biomoléculas Los compuestos químicos de la materia viva reciben el nombre de biomoléculas. 1.1 Orgánicas Carbohidratos Lípidos o grasas Proteínas Ácidos nucleicos 1.2 Inorgánicas Agua Gases Minerales 2 Biomoléculas orgánicas Las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbono. Los azúcares (carbohidratos) y lípidos son biomoléculas energéticas, mientras que las proteínas y ácidos nucleicos son biomoléculas informativas. 2.1 Enlaces ▪ Carbohidratos (sacáridos, glucógeno, azúcar...) Los monosacáridos se ensamblan mediante enlaces glucosídicos para dar lugar a los polisacáridos. ▪ Proteínas Los aminoácidos se ensamblan mediante enlaces peptídicos para dar lugar a las proteínas. ▪ Lípidos y ácidos nucleicos Los enlaces éster predominan entre los componentes de los lípidos y de los ácidos nucleicos. 2.2 Reacciones químicas de las biomoléculas La mayoría de las biomoléculas o polímeros son cadenas largas (macromoléculas) de monómeros. ▪ Condensación o síntesis por deshidratación 7  Una de las moléculas pierde un átomo de hidrógeno (H) y la otra molécula pierde un grupo hidroxilo (OH), Así se forma la molécula de agua (H + OH = H₂O) que se libera. En síntesis, forma el polímero y pierde agua. ▪ Hidrólisis Es una reacción química en la que la adición de agua provoca la ruptura de los enlaces moleculares. En pocas palabras, rompe el polímero y agrega agua. Recuerda: C = Carbono, H = Hidrógeno, O = Oxígeno, N = Nitrógeno, S = Azufre, P = Fósforo. 3 Carbohidratos (CHO) Azúcares, glúcidos, sacáridos Son biomoléculas compuestas principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno. Su unidad de construcción es la glucosa. 3.1 Funciones Fuente inmediata de energía para las células (glucosa). Fuente de energía de reserva (glucógeno). Función estructural (celulosa y quitina). Precursor de moléculas con gran importancia biológica. 3.2 Monosacáridos Son las formas más simples de azúcar y las unidades más básicas a partir de las cuales se construyen todos los carbohidratos, los tres más comunes son: ▪ Glucosa Es importante en el metabolismo de las células. Como ya se mencionó, es una fuente inmediata de energía. ▪ Fructosa Azúcar simple que se puede encontrar de manera natural en las frutas. ▪ Galactosa Azúcar simple o monosacárido formado por seis átomos de carbono o hexosa, que se convierte en glucosa en el hígado como aporte energético. 3.3 ATP Molécula que interviene en todas las transacciones de energía que se llevan a cabo en las células. 3.4 Glucógeno y almidón El almidón es una forma de almacenamiento de energía en las plantas. Contiene dos polímeros compuestos por unidades de glucosa: amilosa (lineal) y amilopectina (ramificada). El 8 glucógeno es una forma de almacenamiento de energía en animales. Es un polímero ramificado compuesto por unidades de glucosa. En el intestino delgado se absorben los carbohidratos, hasta llegar a la sangre 3.5 Polisacáridos Los polisacáridos son carbohidratos complejos formados por un gran número de azúcares simples, los cuales se unen entre sí mediante los enlaces glucosídicos. ▪ Estructurales Celulosa Pectinas Gomas ▪ De reserva energética Animales: Glucógeno Vegetales: Almidón 4 Lípidos (CHO) Se componen de glicerol y ácidos grasos, se encuentran en el tejido adiposo y los fosfolípidos. 4.1 Colesterol Es un lípido (del tipo esterol) que se encuentra en la membrana plasmática eucariota, los tejidos corporales de todos los animales y en el plasma sanguíneo de los vertebrados. Se divide en colesterol “bueno” (H.D.L) y colesterol “malo” (L.D.L). 4.2 Función de los lípidos Almacenamiento de energía a largo plazo. Mensajeros químicos. Forman parte de las membranas celulares. Amortiguador físico. Aislante de temperatura corporal. 4.3 Tipos de lípidos ▪ Ácidos grasos Forma más simple, localizados en plasma. ▪ Triglicéridos Forma de almacenamiento ubicados en tejido adiposo. ▪ Fosfolípidos 9  Clase principal de los lípidos de la membrana en las células. 5 Proteínas (CHON’S) Son construidas por péptido o aminoácidos, de los cuales hay 20 y están unidos por un enlace al cual se le conoce como enlace peptídico. 5.1 Aminoácido Unidad base que actúa como estructura fundamental de las proteínas. Hay 20 aminoácidos distintos. se pueden dividir en: ▪ Esenciales Son los que un organismo no puede sintetizar y, por tanto, tienen que ser suministrados con la dieta. ▪ No esenciales Aquellos que el organismo puede sintetizar. 5.2 Péptido Cadena corta de aminoácidos (habitualmente de 2 a 50) vinculados por uniones químicas (denominados enlaces peptídicos). 5.3 Clasificación de péptidos Se describen a partir del residuo amino terminal colocado a la izquierda y termina con el residuo carboxilico terminal, colocado a la derecha. La repetición de este proceso secuencial genera un polipéptido con una secuencia de aminoácidos específica. 5.4 Funciones (Proteínas) Estructura. Movimiento. Defensa. Regulación. Transporte. Almacenamiento. Respuesta al estrés. Aceleran las reacciones del metabolismo celular (enzimas). Participan en la contracción muscular (actina y miosina). Se unen por enlace peptídico, para formar cadenas (polipéptidos) que será la proteína. 6 Ácidos nucleicos (CHONP) Están compuestos por nucleótidos, cada uno tiene una base nitrogenada (adenina, timina, citosina, guanina, uracilo); un azúcar (ribosa o desoxirribosa) y un radical fosfato. 10 6.1 Tipos ▪ Ácido ribonucleico (ARN) Se compone de una cadena sencilla de nucleótidos. Su función es ser intermediario en la síntesis proteica. Tipos Mensajero. Ribosomal. De transferencia. ▪ Ácido desoxirribonucleico (ADN) Formado por dos largas cadenas de nucleótidos enrollados en una hélice. Los componentes de sus nucleótidos son el monosacárido desoxirribosa, sus Y bases nitrogenadas; así como su grupo fosfato. 6.2 Funciones Portador de la información genética usada en el desarrollo y funcionamiento de los organismos, a través de ella puede controlar de manera indirecta todas las funciones celulares. Es responsable de la transmisión hereditaria. 11  CAPÍTULO III - La célula 1 Célula Unidad de construcción de los individuos; unicelulares y multicelulares, todos los seres vivos están hechos de células. Se dividen en dos tipos: 1.1 Célula Procariota Organismos cuyas estructuras celulares internas carecen de membranas que los rodean. No tienen núcleo. La mayoría son unicelulares Pueden tener diferentes formas: cocos, bacilos, vibrios, espirilos. Contiene moléculas pequeñas de ADN circular llamados plásmidos. 1.2 Célula Eucariota Organismos cuyas células tienen estructuras internas membranosas, llamadas organelos. Tienen núcleo. Pueden ser organismos unicelulares o pluricelulares. Se dividen en dos: Célula animal y Célula vegetal. Eucariota (arriba), procariota (abajo) 2 Estructura de la célula 2.1 Membrana Plasmática Es un límite delgado y flexible entre la célula y su ambiente, y permite el ingreso de nutrientes y la salida de productos de desecho. Al ser flexible, permite que la célula cambie de forma. ▪ Homeostasis La membrana plasmática ayuda a mantener la homeostasis de una célula. Es la principal estructura responsable de este proceso. Es el proceso mediante el cual los organismos mantienen condiciones internas estables y constantes, regulando variables fisiológicas como la temperatura, la presión sanguínea y el equilibrio químico, para asegurar un funcionamiento óptimo. 12  ▪ Permeabilidad selectiva Una propiedad clave de la membrana plasmática es la permeabilidad selectiva, mediante la cual la membrana permite el paso de algunas sustancias a través de ella e impide el paso de otras. Parecida a la función de una red de pescar. Permite que sustancias como O2 y nutrientes entren y sustancias de desecho como exceso de agua, salgan. Algunas de estas sustancias salen con la ayuda de proteínas de transporte, las cuales, como ya se mencionó, movilizan sustancias requeridas o materiales de desecho. ▪ Estructura La mayoría de las moléculas de la membrana plasmática son lípidos. La membrana plasmática está compuesta por una bicapa fosfolípida en la cual dos capas de fosfolípidos se disponen en una relación de cola a cola. Un fosfolípido es una molécula que contiene una armazón de glicerol, dos cadenas de ácidos grasos y un grupo que contiene fosfato. 2.2 Citoplasma y citoesqueleto ▪ Citoplasma El citoplasma es un líquido claro menos denso que el gel el cual se encuentra dentro de la membrana plasmática. Constituye más del 50% de la célula animal y en este tienen lugar gran parte de los procesos metabólicos. 13  ▪ Citoesqueleto El citoesqueleto está formado por microtúbulos y microfilamentos y provee anclaje a los organelos celulares. De igual manera, interviene en el movimiento de la célula. Microtúbulos: cilindros delgados y huecos de proteína. Microfilamentos: fibras proteicas delgadas y sólidas. 3 Organelos celulares Los organelos rodeados por membranas hacen posibles los diferentes procesos químicos que tienen lugar al mismo tiempo y en diferentes partes del citoplasma. 3.1 Núcleo Es el organelo más grande y se encarga de controlar todos los procesos vitales, así como almacenar ADN el cual contiene una compleja molécula llamada cromatina, unida a una proteína. El núcleo se encuentra rodeado por envoltura nuclear formada de una doble membrana que permite la circulación del material. Se encuentra en todas las células eucariotas. 14 3.2 Ribosomas Están formados por dos componentes, ARN y proteínas, y no están rodeados por una membrana como lo están otros organelos. En estos es en donde se da la síntesis de proteínas y son producidos en el interior del núcleo (nucléolo). Algunos ribosomas flotan libremente en el citoplasma, mientras que otros están adheridos a otro organelo llamado retículo endoplásmico. Se encuentra en todas las células. 3.3 Retículo endoplásmico Sistema de membranas plegadas; forman una red de compartimentos conectados entre sí dentro de la célula. Estos contienen enzimas para casi todos los procesos de la síntesis de lípidos y proteínas. Se encuentra en todas las células eucariotas. Se divide en dos tipos: Rugoso: Tiene ribosomas adheridos que producen proteínas que se mueven al interior de las membranas o los usan otras células. Liso: No tiene ribosomas adheridos, proporciona una superficie en la que son sintetizados variados y complejos carbohidratos y lípidos. 15 3.4 Aparato de Golgi Serie de sacos membranosos aplanados y apilados, estos reciben proteínas recién sintetizadas y lípidos del RE; los distribuye hacia la membrana plasmática. EL aparato de Golgi modifica las proteínas y las re- empaca en nuevos paquetes para su destino final. Se encuentra en todas las células eucariotas. 3.5 Vacuolas Bolsa de fluido rodeada por membranas que almacena alimentos, enzimas y otros materiales. Hay una de gran tamaño en células vegetales y rara vez algunas pequeñas en células animales. 16 3.6 Lisosomas Son vesículas que contienen sustancias capaces de digerir organelos en exceso, desgastados y partículas de alimento. También digieren virus y bacterias. Estos se encuentran en células animales y rara vez en células vegetales. 3.7 Peroxisoma Orgánulos citoplasmáticos de células eucariotas; contienen enzimas. Son esenciales en el metabolismo de los lípidos y síntesis de ácidos biliares. El agua oxigenada es degradada por la catalasa en el peroxisoma. 3.8 Centriolos Son organelos compuestos de microtúbulos que actúan durante la división celular. Están localizados en el citoplasma de las células animales y de muchos protistas, generalmente cerca del núcleo. 17 3.9 Mitocondria Funciona como generador de energía. En ella las moléculas de alimento se desdoblan para liberar la misma, y también, la producen en una membrana exterior e interior plegada. Sirven también para la respiración celular. Se encuentra en todas las células eucariotas. 3.91 Cloroplastos Transforman la energía de la luz solar en energía química utilizable mediante el proceso de fotosíntesis (glúcidos, sacáridos, carbohidratos; almacena energía de las moléculas de alimento). Son exclusivas de las eucariotas vegetales. 3.92 Pared celular La pared celular es una rígida y gruesa malla de fibras que rodea el exterior de la membrana plasmática, brindando soporte y protección a la célula. Esta está formada de polisacáridos y solo se encuentra en la célula vegetal. 18 3.93 Cilios Proyecciones cortas y numerosas, similares a cabellos. Su función es la de golpear e impulsar partículas extrañas. Se encuentran en procariotas y algunas células animales. 3.94 Flagelos Son más largos y menos numerosos que los cilios. Su movimiento es en forma de látigo. Se encuentran en procariotas, así como en algunas células animales y vegetales. Ayudan en la locomoción y alimentación. 19 Imagen sacada del libro de Biología de Biggs: 20 4 Reproducción y ciclo celular 4.1 Ciclo celular Las células se reproducen por un ciclo de crecimiento y división llamado el ciclo celular. Cada vez que una célula realiza un ciclo completo se convierte en dos células. 4.2 Interfase Durante la interfase, la célula crece, se desarrolla en una célula madura activa que duplica su ADN y se prepara para la división. La interfase se divide en tres etapas: Gap 1 La célula crece. Desarrolla funciones celulares normales. Se prepara para duplicar el ADN. Síntesis La célula copia su ADN. Cromosomas: estructuras que contienen el material genético que pasa de una generación celular a otra. Cromatina: La forma relajada de ADN en el núcleo celular. Gap 2 La célula se prepara para la mitosis. Se sintetiza la proteína que produce microtúbulos para la división celular. 4.3 Mitosis El material nuclear de la célula se divide y se separa hacia los extremos opuestos de la célula. Como la interfase, la mitosis se divide en etapas: profase, metafase, anafase y telofase. Profase Cromátides hermanas: estructuras que contienen copias idénticas de ADN. Centrómero: estructura central del cromosoma donde se adhieren las cromátides hermanas. Huso mitótico: Es la estructura completa que incluye las fibras del huso, los centríolos y las fibras áster. Se desintegra la membrana nuclear. Desaparece el nucléolo. Los cromosomas se condensan. 21  El huso mitótico se comienza a formar entre los polos. Metafase Las proteínas tiran de las cromátides hermanas a lo largo del huso mitótico hacia el centro de la célula y se alinean en el centro o ecuador de la misma. Anafase Los microtúbulos se acortan, el cual tira del centrómero de cada cromátide hermana y causa que estas se separen en dos cromosomas idénticos. Telofase Los cromosomas llegan a los polos celulares. El envoltorio nuclear se forma de nuevo. Reaparece el nucléolo. Los cromosomas se descondensan. 22 4.4 Citoquinesis Al final de la mitosis, la célula comienza otro proceso llamado citoquinesis, que dividirá el citoplasma. El resultado son dos células con núcleos idénticos. Células vegetales: Se forma la placa celular que divide las células hija. Células animales: Se forma un surco de constricción en el ecuador celular, que la comprime hacia dentro hasta dividirla en dos. Surco de constricción: hendidura que se forma en la membrana plasmática alrededor del centro de la célula, con el propósito de separar las dos células hijas. 4.5 Meiosis Genes: segmentos en donde el ADN se organiza y que controlan la producción de proteínas. Cromosomas homólogos: Cromosomas que forman un par de alguno de los 23 pares de cromosomas (un cromosoma por cada progenitor). Gametos: células sexuales con la mitad del número de cromosomas. Cada gameto contiene 23 cromosomas. El símbolo n se puede usar para representar el número de cromosomas en un gameto Célula haploide: Célula con un número n de cromosomas. Fecundación: El proceso por medio del cual un gameto haploide se combina con otro gameto haploide. Célula diploide: Célula que contiene 2n número de cromosomas. 23 En la siguiente imagen, del libro de Biología de Biggs, podremos observar el proceso de Meiosis, el cual se divide en Meiosis I (desde Interfase hasta Telofase I) y Meiosis II (desde Profase II hasta Telofase II y citoquinesis) Contenido multimedia de apoyo Ciclo celular: https://www.youtube.com/watch?v=I0PdiIICFW4 División celular: https://www.youtube.com/watch?v=nmB7db5gPW8 División celular (Meiosis): https://www.youtube.com/watch?v=eOxrPr7XH9k Meiosis paso a paso: https://www.youtube.com/watch?v=nBt6RNGZW34 24  CAPÍTULO IV – Estructura del ADN 1 Bases Purínicas Adenina y Guanina. 2 Bases Pirimidínicas Citosina, Timina (ADN) y Uracilo (ARN). 3 Nucleótidos Nucleótidos: subunidades de ácidos nucleicos. 3.1 Nucleótidos de ADN Azúcar desoxirribosa. Grupo fosfato. 1 base nitrogenada (Adenina, Guanina, Citosina o Timina). 3.2 Nucleótidos de ARN Azúcar Ribosa. Grupo fosfato. 1 base nitrogenada (Adenina, Guanina, Citosina o Uracilo). 4 Puentes de hidrógeno – Atracción electroestática Permite que la molécula esté unida, sin que sea un enlace químico. La diferencia entre los organismos depende del orden o la secuencia de los nucleótidos en las cadenas del ADN. 25 5 Investigaciones 5.1 Chargaff Edwin Chargaff analizó la cantidad de adenina, guanina, timina y citosina en el ADN de distintas especies, y determinó que en una misma especie la C = G y la T =A Recuerda: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T), Uracilo (U). 5.2 Franklin Mediante la difracción de Rayos X, Franklin tomó la famosa foto 51 y recopiló datos que a la larga usaron Watson y Crick. La foto 51 indicaba que el ADN tenía forma de doble hélice, formada por dos hebras de nucleótidos enrolladas entre sí. 5.3 Watson y Crick Watson y Crick midieron el ancho de la hélice y el espaciado de las bases. Juntos, construyeron un modelo de doble hélice que se ajustaba a la investigación de los otros. 6 Estructura del ADN Observa como los pares de bases solo se enlazan entre bases purínicas con bases pirimidínicas (C-G y T-A). 26  CAPÍTULO V – Síntesis de proteínas 1 Dogma central Flujo de la información genética en procariontes. El ADN codifica el ARN, que luego sirve de guía para la síntesis de proteínas. 2 Replicación del ADN Cada vez que una célula se reproduce el ADN se copia = replicación Ocurre durante la meiosis y mitosis, cuando las hebras del ADN se separan y sirven como molde. Se forman moléculas con una hebra original de ADN y una hebra de ADN complementaria. 2.1 Desenrollado La ADN helicasa, una enzima, es la responsable del desenrollado y la apertura de la doble hélice. Al abrirse la doble hélice, se rompen los enlaces de hidrógeno entre las bases y deja hebras simples de ADN. Entonces, proteínas se asocian con el ADN para mantener separadas las hebras durante la replicación. Al desenrollarse la hélice, otra enzima, la ARN primasa, añade un corto segmento de ARN llamado ARN cebador, a cada hebra de ADN. 2.2 Apareamiento de bases La enzima ADN polimerasa cataliza la adición de nucleótidos a la nueva hebra del ADN. Una hebra llamada hebra guía se alarga a medida que el ADN se desenrolla. 27  La otra hebra de ADN llamada hebra retrasada, se alarga lejos de la horquilla de replicación. La ADN polimerasa la sintetiza en pequeños segmentos llamados fragmentos de Okazaki. La enzima ADN ligasa conecta luego estos fragmentos. 2.3 Ensamblaje Cuando la ADN polimerasa se acerca al ARN cebador en el ADN, retira el cebador y llena el lugar con nucleótidos de ADN. Una vez reemplazado el ARN cebador, la ADN ligasa une las dos secciones. 3 Estructura del ARN Su función es la de sintetizar proteínas a partir de instrucciones del ADN. ARN mensajero: Lleva la información genética del ADN en el núcleo para dirigir la síntesis de proteínas. ARN ribosomal: Asociado con proteína para formar ribosomas, ayuda a producir enzimas para unir a los aminoácidos en la síntesis. ARN de transferencia: Transporta aminoácidos al ribosoma. 4 Transcripción Es la síntesis del ADN mensajero a través del ADN. El ADN se abre como si fuera a duplicarse. La ARN polimerasa une los nucleótidos de ARN para formar el ARN mensajero en dirección 3’ a 5’. De las dos hebras expuestas de ADN, una se utiliza y es conocida como hebra plantilla. El ARN polimerasa sustituye la Timina por el Uracilo 28  Para la fabricación de proteínas, el ADN crea un código dado por la secuencia de las bases. La secuencia de 3 bases indica el código para la formación de un aa (aminoácido) = códon. Ya con la información el ARN mensajero sale del núcleo. El ARN ribosomal ayuda a producir enzimas que se necesitan para unir aa durante la síntesis. 5 Traducción Proceso de convertir la información en una secuencia de bases nitrogenadas en el ARN mensajero en una secuencia de aa que conforman una proteína. El ARN mensajero se va a los ribosomas. Se requieren 20aa para construir proteínas. El ARN de transferencia lleva los aa al ribosoma con el código y forma un anticodón que es complementario a las bases que forma cada codón. El ARN ribosomal es el encargado de formar enlaces entre los aa hasta completar la proteína. 6 Código genético Los aminoácidos formados durante la traducción a partir de los codones se denomina código genético. 29  Esta formado de 64 codones de los cuales 61 fabrican aa. Los codones que no codifican solo dan sentido. UAA, UAG, UGA (terminación) AUG (iniciación) Imagen del libro de Biggs: Contenido multimedia de apoyo Síntesis de proteínas y código genético: https://www.youtube.com/watch?v=6VIkfSvB02w Transcripción y traducción: https://www.youtube.com/watch?v=KPsnmH666cI Ejercicios Síntesis de proteínas: https://www.youtube.com/watch?v=bSZjNhpNJig 30  CAPÍTULO VI - Genética Mutaciones genéticas Es el error o cambio permanente en la secuencia del ADN. 1 Tipos de mutaciones Puntual: cambio en una de las bases por ADN. o Sustitución: una base se cambia por otra. o Sin sentido: cambian el codón para un aminoácido por un codón de terminación. Inserción: adición de un nucleótido. Deleción: pérdida de un nucleótido. Duplicación: se refiere a la duplicación de un segmento de ADN. Mutación expandida: implica un aumento en el número de copias de codones repetidos llamado repeticiones en tándem. 2 Relaciones Sustitutiva = Acondroplasia Sin sentido = Distrofia muscular Inserción = Enfermedad de Crohn Deleción = Fibrosis Quística Duplicación = Charcot-Marie-Tooht (tipo A1) Expandida = Enfermedad de Huntington 3 Causas de mutaciones Sustancias que causan mutaciones se denominan mutágenos. Ciertos químicos y la radiación también dañan el ADN; la radiación de alta energía, los rayos X y gamma, la radiación ultravioleta del sol. 31  Mutaciones cromosómicas (Por la sensibilidad de algunas personas, el siguiente apartado no contiene imágenes) Algunos pares de los cromosomas se rompen y se pierden durante la mitosis y meiosis. 1 Trisomía 13. Síndrome de Patau Es una enfermedad genética que resulta de la presencia de un cromosoma 13 adicional en las células del cuerpo. 1.1 Desarrollo Bajo peso al nacer, cabeza anormalmente pequeña, defecto congénito con órganos intestinales fuera del cuerpo o retraso del desarrollo. También comunes: convulsiones, dedos adicionales en manos o pies, discapacidad intelectual, episodios de ausencia de respiración, labio leporino, músculos flácidos, orejas bajas o soplo cardíaco. 2 Trisomía 18. Síndrome de Edwards Afección que ocasiona retrasos del desarrollo graves debido a un cromosoma 18 adicional. Bajo peso al nacer, cabeza pequeña, frente prominente, orejas bajas y deformidades en la boca y mandíbula. Defectos de nacimiento en los órganos. Generalmente es mortal antes del nacimiento o durante el primer año de vida. 3 Trisomía 21. Síndrome de Down Causado por una copia extra del cromosoma 21. Por esto se le llama Trisomía 21. Baja estatura, problemas cardiacos y retraso mental. 4 Monosomía par 23. Síndrome de Turner Solo afecta a mujeres. Solo hay un cromosoma en el par 23. Falta de desarrollo de características sexuales secundarias. Cuello y pecho ancho. Encorvamiento de la columna. Comportamiento infantil. 32 5 Trisomía 23. Síndrome de Klinefelter Un cromosoma de más en el par 23. Afecta a hombres. Estatura alta. Características femeninas. Desarrollo de pechos. Atrofia testicular. 33  Genética Mendeliana 1 Mendel Considerado el padre de la genética, llevó a cabo los primeros estudios sobre herencia y la transmisión de características de padres e hijos. Genética: rama que estudia la herencia. Mendel decidió realizar polinización cruzada al transferir los gametos masculinos de la flor de una variedad pura de semilla verde al órgano femenino de una flor de una variedad pura de semilla amarilla. Mendel denominó las plantas de semilla verde y de semilla amarilla la generación P. La descendencia de este cruce P se llama primera generación filial (F1). El rasgo semilla verde pareció desaparecer en la generación F1. Segunda generación filial (F2) o descendencia del cruce F1. Concluyó que cada organismo tiene 2 factores por cada característica: alelos. Alelo: se define como una forma alternativa de un solo gen que pasa de generación en generación. Por lo tanto, el gen de las semillas amarillas y el gen de las semillas verdes son formas diferentes del mismo gen. A la característica que aparece en los cruces Mendel le llamó dominante y a la que desaparecía recesiva. Cuando Mendel permitió que la generación F1 se autofecundara, mostró que el alelo recesivo de las semillas verdes no había desparecido, sino que estaba encubierto. Concluyó que la forma del rasgo de las semillas verdes no apareció en la generación F1 porque la forma del 34 rasgo en las semillas amarillas era el dominante y encubría el alelo en la forma del rasgo de semilla verde. Homocigoto: Alelos iguales (Dominante/GG o recesivo/gg). Heterocigoto: Alelos diferentes (Gg), cuando los alelos están presentes en estado heterocigoto, se observará el rasgo dominante. Genotipo: Combinación genética de un organismo. Fenotipo: Las características observables y el comportamiento de un organismo. Todas las plantas resultantes de la generación F1 tendrán el genotipo Yy y tendrán semillas amarillas, ya que el amarillo domina sobre el verde. Estos organismos heterocigotos se llaman híbridos. Cruce Híbrido: Cruce entre la misma especie. Cruce Dihíbrido: cruce entre especies diferentes con características diferentes. 2 Leyes de Mendel 2.1 La 1ª ley de Mendel o ley de la uniformidad Indica que cuando se cruzan dos líneas puras que difieren en un determinado carácter, todos los individuos de la F1 presentan el mismo fenotipo independientemente de la dirección de cruce. 2.2 La ley de segregación de Mendel Dice que los dos alelos de cada rasgo se separan durante la meiosis. En la fecundación, se unen dos alelos de ese rasgo. 2.3 La ley de distribución independiente Indica que durante la formación de gametos ocurre una distribución aleatoria de alelos. Los genes en cromosomas separados se distribuyen independientemente durante la meiosis. 35  Cuadro de Punnett Desarrollado por Reginald Punnett, forma rápida de encontrar las proporciones esperadas de los posibles genotipos de la descendencia de un cruce: cruce monohíbrido heterocigoto. Contenido multimedia de apoyo Video de leyes de Mendel: https://www.youtube.com/watch?v=mYcznTcpKdU Leyes de Mendel y cuadro de Punnett: https://www.youtube.com/watch?v=LXXK2l1pdv8 Ejercicio leyes de Mendel y cuadro de Punnett: https://www.youtube.com/watch?v=_DViohu7BN4 Patrones básicos de la herencia humana (Por la sensibilidad de algunas personas, el siguiente apartado no contiene imágenes) 1 Enfermedades autosómicas dominantes 1.1 Huntington Causa Un gen defectuoso qué afecta la función neurológica. Características Se degenera el sistema nervioso. Movimientos incontrolados y deterioro mental. Aparece hasta los 30 o 50 años, el individuo puede tener hijos sin padecerla. 1.2 Acondroplasia Causa Mutación cromosómica ocasionada por un trastorno genético o gen anormal y es la principal causa de enanismo. Características Brazos y piernas cortos. Cabeza grande. Sin cura ni tratamiento. 1.3 Polidactilia Trastorno genético en el que la persona que la padece nace con más dedos en sus extremidades. 36 2 Enfermedades autosómicas recesivas 2.1 Fibrosis quística Causa El gen que codifica para una proteína de membrana es defectuoso. Características Falla digestiva y respiratoria. Producción excesiva de mucosa. El mucus impide la formación de enzimas digestivas. 2.2 Fenilcetonuria Causa Afección recesiva originada por falta de una enzima que convierte la fenilalanina (Phe) en tirosina. Características Cómo la Phe no puede descomponerse, se acumula en el cuerpo y resulta en daño severo al Sistema Nervioso Central. Una vez el bebé empieza a tomar leche rica en Phe, se acumula y ocurre el daño. El retraso mental había sido común en la afección. Se necesita una dieta especial. Síntomas Convulsiones. Hiperactividad. Postura inusual de las manos. Retardo del desarrollo social e intelectual. 2.3 Tay-Sachs Causa Ausencia de la enzima necesaria que descompone las sustancias grasosas. Características Acumulación de depósitos grasos en el cerebro: ceguera, pérdida progresiva del movimiento y deterioro mental. Muerte alrededor de los 5 años. 2.4 Anemia falciforme Una mutación puntual cambia un aminoácido en la hemoglobina. Se hereda como características autosómicas recesiva, común en americanos negros- africanos. Tienen forma de hoz, mientras que los normales tienen forma de disco 37  Los glóbulos falciformes tienen Hb distinta a la Hb normal en un aa como los glóbulos falciformes; en poco tiempo, la persona padece de anemia, por tener un n° bajo. Las células falciformes obstruyen vasos sanguíneos pequeños deteriorando tejidos. Síntomas Agotamiento. Dificultad para respirar. Mareo. Dolor de cabeza. Frío en las manos y los pies. Palidez. Dolor en el pecho. Dolor severo en el cuerpo. 2.5 Albinismo Causa Los genes no producen cantidades normales del pigmento melanina. Características Piel, ojos y pelo sin color. La piel es susceptible a daños por rayos UV. Problemas visuales. 38  CAPÍTULO VII – Reinos y Dominios Categorías taxonómicas La taxonomía es una disciplina de la biología que se encarga de identificar, nombrar y clasificar las especies con base en relaciones naturales. La principal unidad biológica de clasificación es la especie, el cual se suele escribir con 2 vocablos, en cursiva y son mayúscula inicial. 1 Categorías Taxonómicas Las categorías taxonómicas que usan los científicos son parte de un sistema jerárquico anidado: cada categoría está contenida dentro de otra y están ordenadas de la categoría más general a la más específica. Especie: Un grupo denominado de organismos se llama taxón (taxa en plural). Género: Se define como un grupo de especies estrechamente relacionadas y comparten un ancestro común. Familia: Una familia es el siguiente taxón más alto y consiste en géneros semejantes, relacionados. Orden: Contiene familias relacionadas. Clase: Contiene órdenes relacionados. Filo: Contiene clases relacionadas. Reino: Taxón compuesto de filos o divisiones relacionados. Dominio: Es el más amplio de todos los taxa y contiene uno o más reinos. 2 Reinos Arquea: arqueas. Eubacteria: bacterias. Protista: Algas, protozoos, amebas. Fungi: hongos. Plantae: musgos, helechos, coníferas, plantas con flores. 39  Animalia: mamíferos, aves, reptiles, anfibios, peces, estrellas de mar, artrópodos, moluscos, etc. 3 Dominios Dominio Bacteria: Eubacteria Dominio Archaea: Arquea Dominio Eukarya: Protista, Fungi, Plantae, Animalae 40  Dominios biológicos 1 Dominio Archaea Procariotas unicelulares o coloniales. Reproducción asexual por: fisión binaria, fragmentación y gemación. Habitan en lugares extremos: condiciones de hipersalinidad (Halófilos extremos), altas temperaturas (Termófilos extremos) o en ausencia de oxígeno (Metanógenos). 2 Dominio Bacteria Procariotas. Estructura celular distinta de otras células. Unicelulares, pero algunas forman colonias. Casi todas las células procariotas tienen una pared celular alrededor de la membrana plasmática. Presentan variedad de estructuras y procesos metabólicos. 2.1 Características generales de las bacterias Algunas bacterias producen una cápsula o capa viscosa. Algunas bacterias tienen apéndices denominados pelos. Forma: Existen tres formas generales de procariontes: procariontes esféricos o redondos se llaman cocos; los procariontes en forma de bastón se llaman bacilos; y los procariontes en forma de espiral o espirilos se llaman espiroquetas. La mayor parte se desplazan por flagelos. 2.2 Reproducción de bacterias Asexual por fisión binaria o sexual por conjugación. Fisión binaria: es la división de una célula en dos células genéticamente idénticas. Conjugación: dos procariontes se adhieren para intercambiar información genética. 41 2.3 Metabolismo La mayoría de las bacterias requieren de O2 para la respiración celular: aerobios obligados. Otras no pueden usar O2 y mueren en presencia de este: anaerobios obligados. 2.4 Alimentación Poseen un amplio rango de alimentación: Bacterias heterótrofas: no pueden sintetizar su propio alimento y tienen que ingerir nutrientes. Saprótrofos o saprobios: obtienen su energía de moléculas orgánicas en descomposición asociadas a organismos muertos o desechos orgánicos. Bacterias Autótrofas fotosintéticas: obtienen energía de luz solar, debido a que poseen clorofila. Bacterias Quimioautótrofas: no requieren luz para la energía. 42  2.5 Supervivencia de las bacterias Cuando el ambiente es desfavorable, las células bacterianas producen endosporas. Las endosporas tienen una cubierta exterior dura y son resistentes a la desecación, agua hirviendo y a muchas sustancias químicas. 2.6 Importancia económica Las cianobacterias junto con algas y plantas reponen el suministro de O2 a la atmósfera. Se utilizan para fabricar vinagre, queso y yogurt. Control de plagas. 3 Dominio Eukarya Todos los organismos con estas células se llaman eucariontes y se clasifican en el Dominio Eukarya. El Dominio Eukarya contiene el Reino Protista, el Reino Fungi, el Reino Plantae y el Reino Animalia. 43  Reino Protista 1 Protistas Organismo eucarionte que carece de sistemas de órganos complejos; vive en ambientes húmedos. Son eucariontes. Unicelulares o multicelulares. No forman tejidos. Sus células están cubiertas con sustancias como proteína, sílices, celulosa, etc. Protista flagelado (organismo con flagelos). Trypanosoma es patógeno (tipo de protista patógeno). 2 Hábitats Los protistas típicamente se encuentran en medioambientes húmedos o acuáticos como hojas en descomposición, suelo húmedo, estanques, arroyos y océanos. 3 Nutrición Autótrofos, por fotosíntesis o heterótrofos. Muchas formas unicelulares presentan simultáneamente los dos modos de nutrición. 4 Reproducción Algunos se reproducen asexualmente por mitosis, mientras que otros intercambian material genético durante la meiosis. 44 5 Clasificación de los protistas Según su nutrición pueden ser: Tipo Animal (protozoarios). Tipo Planta (algas). Tipo Hongo (Mohos). 5.1 Protistas tipo animal (Protozoarios) Son heterótrofos y generalmente ingieren bacterias, algas u otros protozoarios. Se pueden clasificar según su movimiento: Ciliados. Amibas. Flagelados. 5.2 Protistas tipo planta (Algas) Producen su propio alimento a través de la fotosíntesis. Se les llama comúnmente algas. Unicelulares ▪ Euglenas Protistas unicelulares. Habitan aguas dulces poco profundas, aunque algunos viven en aguas saladas. No tienen pared celular. Autótrofas fotosintéticas pero a veces heterótrofas. ▪ Diatomeas Unicelulares. 45  Pared celular de silicio. Son autótrofos fotosintéticos. Se reproducen sexual y asexualmente. Valor económico: Filtros de piscinas, abrasivos en pasta dental. Se forma de dos valvas. Valva: Estructura que la forma. Ej. Las dos estructuras de la almeja son sus valvas. ▪ Dinoflagelados Unicelulares. Algunos son autótrofos fotosintéticos y otros son heterótrofos. Algunas especies cuando se reproducen rápidamente pueden liberar pigmento que tornan el agua roja (marea roja). Pueden ser tóxicos. Multicelulares Algas verdes: Clorofila. Algas pardas: Ficoxantina y carotenoides. Algas rojas: Ficobilina. 5.3 Protistas tipo Hongo Se alimentan de materia orgánica en descomposición y absorben nutrientes a través de sus paredes celulares. La pared celular de estos protistas contiene celulosa o componentes similares a la celulosa. Mucilaginosos: Forman agregados multinucleados y se deslizan por el suelo. 46 Plasmodiales: Masa de citoplasma multinucleada sin paredes celulares. 47  Reino Fungi 1 Características de los hongos Eucariotas, la mayoría multicelulares, unos pocos unicelulares, como las levaduras. Esenciales para el funcionamiento de los ecosistemas; descomponen la materia orgánica y reciclas nutrientes. Poseen pared celular compuesta de quitina (polisacárido). Habitan en lugares húmedos con temperatura de 30C. 2 Clasificación de los hongos Se basa principalmente en las características de las esporas sexuales y los cuerpos fructíferos. Se les agrupa en cuatro divisiones: Zigomicota (moho común) Ascomicota (Hongos de saco) Basidiomicota (Hongos de bastón) Deuteromicota (Hongos imperfectos) 3 Nutrición y ecología Son heterótrofos que absorben nutrientes fuera de su cuerpo. Secretan enzimas digestivas para romper moléculas complejas en compuestos orgánicos más pequeños. 3.1Saprófitas Se alimenta de organismos muertos o desechos orgánicos. 3.2 Simbiontes Se unen con los órganos de las plantas u otros organismos para beneficiarse mutuamente. 3.3 Parásitos Absorben los nutrientes de las células vivas de otro organismo llamado huésped. 4 Morfología 4.1 Filamentosos (multicelulares) Los hongos multicelulares están compuestos de micelios, que es una red de hifas ramificadas adaptadas para la absorción. 4.2 Levaduras (unicelulares) 48 5 Reproducción Gemación: Las células de las levaduras unicelulares se reproducen asexualmente por gemación. Asexual por Fragmentación: La fragmentación es una forma de reproducción asexual que ocurre cuando el micelio de un hongo se rompe o se fragmenta físicamente. Sexual por esporas: La mayoría de los hongos se reproducen sexualmente produciendo esporas. 6 Relaciones Micorrizas: Plantas (raíz) + hongo Líquenes: Algas + hongo 49  Reino Plantae Eucariontes multicelulares con tejidos y órganos que tienen funciones y estructuras especializadas. Paredes celulares compuestas de celulosa. Reproducción sexual y asexual. Partes: flor, fruto, hoja, raíz, tallo. 1 Adaptaciones Las plantas que habitaron ambientes terrestres desarrollaron adaptaciones que les permitieron sobrevivir la escasez de agua y otros factores ambientales. 1.1 Cutícula Capa grasosa presente en la parte externa de sus células. 1.2 Estomas Son aberturas en la capa celular externa de las hojas y algunos tallos. 1.3 Tejidos vasculares Tejido especializado de transporte. Las plantas con tejidos vasculares se llaman plantas vasculares. Las plantas no vasculares carecen de tejidos especializados de transporte. Semillas: Estructura de una planta que contiene un embrión, nutrientes para el embrión y está cubierto con una capa protectora. 2 Clasificación de las plantas Plantas no vasculares briofitas: musgos; antocerofitas: antocerotes; hepaticofitas: hepáticas. Plantas vasculares Sin semillas. licofitas: licopodios; pterofitas: helechos y equisetos. Psilofita. Sfenofita. 50  Productoras de semillas. Gimnosperma cicadofitas: cícadas o palmeras sago; gnetofitas: abetos; ginkgofitas: gingkos; coniferofitas: pinos y plantas similares; Angiosperma antofitas: plantas con flores. 3 Plantas no vasculares Son pequeñas, lo que facilita el transporte de materiales en su interior. A menudo crecen en áreas sombreadas y húmedas. 3.1 División Bryophyta Musgos: raíz, tallo y hojas no verdaderas. Las briofitas más comunes son los musgos. No tienen un tejido vascular verdadero. Algunos tienen tallos que crecen verticalmente y otros son rastreros o como enredaderas. Otros forman extensas alfombras que ayudan a retardar la erosión en las laderas rocosas. 3.2 División Anthocerophyta División más pequeña de plantas no vasculares. Esporofitas en forma de cuerno. Presencia de un cloroplasto grande en cada célula del gametofito y del esporofito. 51 Existen dos fases adultas independientes, una diploide llamada esporofito, que forma esporas por meiosis. Estas esporas al desarrollarse dan otra fase haploide, llamada gametofito, que posee los órganos sexuales y forma los gametos por mitosis. 3.3 División Hepaticophyta Se encuentran en una variedad de hábitats, que van de los trópicos al Ártico. Tienden a crecer cerca del suelo en áreas donde hay mucha humedad. 4 Plantas vasculares sin semillas Helechos: raíz, tallo y hojas verdaderas. Tienen estróbilo. Estróbilo: agrupación compacta de estructuras que cargan esporas. 4.1 La división Lycophyta Tienen raíces, tallos y pequeñas estructuras escamosas. Los tallos pueden tener ramas o no tenerlas, y crecen hacia arriba o arrastrándose en la superficie del suelo. Muchas de las especies tropicales de licofitas son epífitas. Epífita: planta que vive anclada a un objeto u otra planta. 52 4.1 La división Pterophyta (helechos) Son más comunes en ambientes húmedos, pueden sobrevivir en condiciones secas. Las partes reconocibles de un helecho son sus estructuras fotosintéticas en forma de hojas, o frondas. 5 Plantas vasculares con semillas Las plantas con semillas tienen una variedad de adaptaciones para la dispersión o distribución de sus semillas a través de sus entornos. 5.1 Gimnosperma Sin frutos. No flores, semillas desnudas. Árboles y arbustos de hoja perenne (pino, abeto, etc). La división Cycadophyta (cícadas) Contiene conos: estructuras que contienen las estructuras reproductoras masculinas y femeninas de las cícadas y otras plantas gimnospermas. Tienen un tronco o tallo suave que consiste principalmente en tejido de almacenamiento. Los hábitats naturales de las cícadas son los trópicos o los subtrópicos. La división Gnetophyta Pueden vivir entre 1500 y 2000 años. 53 La división Ginkgophyta Tiene hojas pequeñas en forma de abanico. Los sistemas reproductores masculino y femenino están en plantas separadas. La división Coniferophyta (coníferas) Los pinos, los abetos, los cipreses y las secoyas son ejemplos de coníferas. Son fuente de madera, pulpa de papel y resinas que se usan para hacer trementina, colofonia y otros productos. Planta siempreverde: aquella que mantiene algunas hojas verdes todo el año. Planta Caduca: pierde sus hojas al final de la estación de crecimiento. 5.2 Angiosperma Con frutos. Con flores, semillas protegidas. Hoja caduca o perenne. La división Anthophyta Plantas con flores. Pueden crecer en ambientes terrestres y acuáticos. 6 Estructura de las plantas con semillas Sistema radicular: formado por raíces. Sistema de brotes: incluye tallos y hojas. Tejidos vasculares o Xilema: tejido que transporta agua y minerales a través de la planta. Transporta en un solo sentido. o Floema: tejido que transporta las moléculas de alimentos a todas las partes de la planta. Transporta en ambos sentidos. 54 7 Reproducción de las flores Son los órganos reproductores de las plantas. Tienen una parte masculina y otra femenina. 7.1 Masculina La parte masculina de la flor está formada por los estambres. La parte más elevada se llama antera, en donde se produce el polen. El cáliz y la carola rodean los estambres y el pistilo. 7.2 Femenina La parte femenina de la flor se llama pistilo. Tiene forma de botella. La parte superior del pistilo se llama estigma. 7.3 Polinización Consiste en el traslado del polen de las anteras al pistilo. 8 El fruto y la semilla Los frutos se forman a partir del ovario, en cuyo interior se encuentran las semillas. La función del fruto es protegerlas y ayudarlas a que se dispersen, lejos de la planta madre. 55  Reino Animalia 1 Características generales de los animales Son eucariontes y pluricelulares. Su cuerpo está formado por tejidos. 2 Alimentación y digestión A diferencia de las plantas, no producen su alimento, se alimentan de otros organismos de los que obtienen los nutrimentos esenciales: Heterótrofos. Algunos animales como las esponjas digieren su alimento dentro de células específicas. Otros, como las lombrices de tierra y los humanos, digieren su alimento en cavidades internas del cuerpo u órganos. 3 Soporte 3.1 Invertebrados Animales sin columna vertebral. Muchos invertebrados están cubiertos con exoesqueletos, que son cubiertas externas duras o fuertes que proveen una estructura de soporte. Algunos invertebrados, como los erizos de mar y las estrellas de mar, tienen esqueletos internos llamados endoesqueletos. Poríferos: Organismos sésiles, dos capas de células. Sin protección corporal. Cnidarios: Poseen células urticantes. Sin protección corporal. Anélidos: Gusanos segmentados y con patas. Sin protección corporal. Equinodermos: Poseen Exoesqueleto de CaCO3. Con espinas o placas. Moluscos: Con concha, sin concha. Artrópodos: Poseen patas articuladas y piel dura (exoesqueleto hecho de quitina). 3.2 Vertebrados Animal que tiene un endoesqueleto y una columna vertebral. Un endoesqueleto crece con el animal. Un endoesqueleto protege los órganos internos, le brinda soporte al cuerpo y sirve de punto de apoyo para que los músculos se contraigan. Peces Sin mandíbula. Cartilaginosos. Óseos. Anfibios 56  Anuras. Apodas. Caudatas. Reptiles Con patas. Sin patas. Aves Mamíferos Monotremas. Marsupiales. Placentarios. 4 Hábitats Los vertebrados e invertebrados viven en los océanos, en agua dulce y en tierra. Se hallan en desiertos, praderas, bosques húmedos, regiones polares y todos los otros biomas terrestres y ecosistemas acuáticos. 5 Estructura celular de los animales Sus células no tienen paredes celulares. Las células de todos los animales, excepto las esponjas, están organizadas en unidades funcionales y estructurales llamadas tejidos. Tejido: grupo de células especializadas que realiza una función específica. 6 Movimiento La evolución del tejido nervioso y muscular permite a los animales moverse de manera más compleja y rápida que a los organismos de otros reinos. Ésta es una característica notable del reino animal. 7 Reproducción Se reproducen sexualmente, aunque algunas especies pueden hacerlo asexualmente. Algunos animales son hermafroditas: un mismo individuo puede producir óvulos y espermatozoides. La fecundación ocurre cuando el espermatozoide penetra al óvulo para formar una célula llamada zigoto. Fecundación interna: ocurre cuando el espermatozoide y el óvulo se unen dentro del cuerpo del animal. Fecundación externa: ocurre cuando el óvulo y el espermatozoide se unen fuera del cuerpo del animal. Algunos métodos comunes de reproducción asexual incluyen: 57  Gemación: un descendiente se desarrolla como una protuberancia en el cuerpo del progenitor. Fragmentación: el progenitor se rompe y cada fragmento se puede convertir en un animal adulto. Regeneración: un nuevo organismo se puede regenerar o puede volver a crecer a partir de una parte del cuerpo perdida, si esta parte contiene suficiente información genética. Partenogénesis: un animal hembra produce óvulos que se desarrollan sin ser fecundados. Contenido multimedia de apoyo Reinos y Dominios: https://www.youtube.com/watch?v=vhuuIVfsdcw Reinos y Dominios: https://www.youtube.com/watch?v=jWCD8kmWPT0 Reinos y Dominios: https://www.youtube.com/watch?v=AjDZqKrlrcA 58  CAPÍTULO VIII – Sistemas del cuerpo El sistema tegumentario El sistema tegumentario es el sistema de órganos que recubre y protege al cuerpo. 1 La estructura de la piel La piel es el órgano principal del sistema tegumentario y está compuesta por cuatro tipos de tejidos: epitelial, conectivo, muscular y nervioso. 1.1 Tipos de tejidos ▪ Tejido epitelial Cubre la superficie del cuerpo. Está adaptada al ambiente y estilo de vida del animal. Está especializada para la secreción o intercambio gaseoso y contiene receptores que reciben estímulos sensitivos del medio ambiente. ▪ Tejido conectivo Provee soporte y protección. Evita que la piel se desgarre y también permite que la piel recupere su estado normal después de ser estirada. ▪ Tejido muscular Participa en el movimiento del cuerpo. ▪ Tejido nervioso Forma la red de comunicación del cuerpo 1.2 La epidermis Es la capa externa y superficial de la piel. Está formada por células epiteliales y tiene un grosor aproximado de 10 a 30 células ▪ Capa externa Compuesta de células epidérmicas que contienen queratina, una proteína que impermeabiliza y protege las células y los tejidos que están debajo. ▪ Capa interna Contiene células que continuamente se dividen por mitosis para reemplazar las células que se desprenden o mueren. Algunas células en la capa interna de la epidermis proveen protección contra los efectos nocivos de la radiación ultravioleta, fabricando un pigmento llamado melanina. 59  Melanina: pigmento que absorbe la energía de la luz y que protege a las células interiores de los efectos dañinos de los rayos ultravioleta de la luz solar. También le da color a la piel. 1.3 La dermis Es la segunda capa de la piel, compuesta por tejido conectivo, y contiene otras estructuras que incluyen células nerviosas, fibras musculares, glándulas sudoríparas, glándulas sebáceas y folículos pilosos. Tiene receptores que perciben diferentes sensaciones. Proporciona resistencia y flexibilidad a la piel. ▪ Capa subcutánea Capa de tejido conectivo que almacena grasa y ayuda a mantener el calor corporal. 1.4 Pelo y uñas El pelo y las uñas contienen queratina y se forman a partir de células epiteliales. Las células del pelo crecen desde cavidades angostas en la dermis llamadas folículos pilosos. Los folículos pilosos generalmente están asociados con glándulas sebáceas. Las glándulas sebáceas lubrican la piel y el pelo. Las uñas de las manos y los pies crecen a partir de células epiteliales especializadas situadas en la base de cada uña. A medida que se dividen las células, las células viejas muertas se compactan en la base de las uñas y son empujadas hacia fuera. 60 2 Funciones del sistema tegumentario 2.1 Regulación de la temperatura La persona suda para regular la temperatura corporal. A medida que el sudor se evapora, absorbe calor corporal y por consiguiente enfría el cuerpo. La “piel de gallina” es causada por la contracción de células musculares en la dermis. En otros mamíferos, cuando esos músculos se contraen, el pelo (o el pelaje) se eriza. 2.2 Producción de vitaminas La piel también responde ante la exposición a los rayos ultravioleta del Sol, mediante la producción de vitamina D. 2.3 Protección y sentidos La piel intacta previene la entrada de microorganismos y otras sustancias extrañas. La melanina de la piel protege contra los rayos ultravioleta. La información sobre los cambios en el ambiente, como el dolor, la presión y los cambios de temperatura es transmitida al encéfalo. 3 Daños a la piel ▪ Cortadas y raspones ▪ Efectos del Sol y quemaduras 61 ▪ Cáncer de piel La exposición a la radiación ultravioleta, ya sea del Sol o de fuentes artificiales como las cámaras bronceadoras, se reconoce como un factor de riesgo importante en el desarrollo de cáncer de piel. La radiación ultravioleta puede dañar el ADN de las células de la piel, lo cual hace que crezcan y se dividan incontroladamente. Cuando esto ocurre, el resultado es cáncer de piel. 62  El sistema óseo 1 Estructura del sistema óseo Sistema encargado de proporcionarle la estructura al Cuerpo Humano. Está conformado por Tejido óseo y cartilaginoso. Tiene 206 huesos. Esqueleto axial: cráneo, la columna vertebral, las costillas y el esternón. Esqueleto apendicular: miembros (extremidades) superiores e inferiores. El esqueleto axial y el esqueleto apendicular se encuentran unidos por dos cinturas: o La cintura escapular o La cintura pélvica 1.1 Hueso El hueso es tejido conectivo que tiene numerosas formas y tamaños. Los huesos se clasifican como largos, cortos, planos o irregulares. Huesos largos Predomina la longitud al espesor y al ancho. Consta de un cuerpo o diáfisis y de dos extremos o epífisis. La unión entre la epífisis y la diáfisis se llama metáfisis. Huesos cortos De volumen restringido, su forma es variable. Se encuentran en el carpo y en el tarso. Huesos planos Su espesor es reducido, con predominio de la longitud y el ancho. 63  Constituye las paredes de las cavidades craneales, nasales, orbitarias y pelvianas. Huesos irregulares Todos aquellos huesos que por su forma no se pueden clasificar en otro tipo. Partes del hueso ▪ Diáfisis Región central del hueso. ▪ Epífisis Los extremos expandidos del hueso. ▪ Metáfisis Zona que une la epífisis con la diáfisis. En esta se encuentra el cartílago de crecimiento, el cual es la zona del hueso que es estimulada hormonalmente para que el hueso crezca. Estos cartílagos desaparecen en la madurez. ▪ Cartílago Articular Se encuentra en los extremos. Evita la fricción entre los huesos para un mejor deslizamiento. ▪ Periostio Capa externa, densa y gruesa. Se insertan tendones musculares y ligamentos. Capaz de producir capas nuevas de hueso y de esta manera incrementar el diámetro de este. ▪ Endostio Reviste la cavidad interna del hueso. ▪ Médula ósea Cavidad central en los huesos largos. Roja: Aquí se producen los glóbulos rojos y blancos, así como las plaquetas. Amarilla: Consta de grasa almacenada. El cuerpo puede convertir médula ósea amarilla en médula ósea roja en casos de pérdida extrema de sangre o de anemia. 64 1.2 Hueso compacto y esponjoso ▪ Hueso compacto Es denso y fuerte; provee fuerza y protección. Tiene estructuras llamadas osteonas (sistemas de Havers) con vasos sanguíneos y nervios. Los vasos sanguíneos proveen oxígeno y nutrientes a los osteocitos, las células vivas del hueso. ▪ Hueso esponjoso Es menos denso y tiene muchas cavidades que contienen médula ósea. Está rodeado por hueso compacto y no contiene sistema de Havers. 1.3 Formación del hueso El esqueleto de los embriones está compuesto por cartílago. Durante el desarrollo fetal, las células en el cartílago fetal se desarrollan en células formadoras de hueso llamadas osteoblastos. La formación de hueso a partir de osteoblastos se llama osificación. Los osteoblastos también son las células responsables del crecimiento y de la reparación de los huesos. 65 1.4 Remodelación del hueso Las células llamadas osteoclastos descomponen las células óseas, que luego son reemplazadas por nuevo tejido óseo. 1.5 Reparación del hueso Cuando un hueso se rompe, pero no atraviesa la piel, es una fractura simple. Una fractura compuesta es aquella en que el hueso sobresale de la piel. Una fractura de estrés es una fisura delgada en el hueso. Cuando un hueso se fractura, la reparación comienza inmediatamente. ▪ Fractura Cuando ocurre una lesión, las endorfinas, unas sustancias químicas producidas en el encéfalo, fluyen al área de la lesión para reducir temporalmente el dolor. Se forma un coágulo de sangre entre los extremos rotos del hueso y se comienza a formar hueso nuevo. Al principio se forma un callo suave o masa de cartílago en el lugar de la fractura. ▪ Formación del callo Los osteoblastos forman un callo de hueso esponjoso que rodea la fractura. El hueso compacto reemplaza al hueso esponjoso. Los osteoclastos eliminan el hueso esponjoso, mientras los osteoblastos producen hueso compacto más fuerte. ▪ Remodelación Los huesos requieren una cantidad de tiempo diferente para sanar. 66 1.6 Cráneo Es la caja ósea de la cabeza: consta de los huesos craneales y faciales. Osificación: unión de los huesos, fusión. 8 huesos craneales encierran el encéfalo. 14 constituyen la porción facial (cara) del cráneo. 1.7 Columna vertebral La espina dorsal o columna vertebral sostiene el cuerpo y lleva su peso. En el ser humano, consiste en 33 vértebras. Región cervical (del cuello) formada por 7 vértebras. Región torácica (del pecho o tórax), con 12 vértebras. Región lumbar (de la espalda), con 5 vértebras. Región sacra (Pélvica) con 5 vértebras fusionadas formando el sacro. Región coccígea, con 4 vértebras fusionadas. 1.8 Caja torácica Especie de “Cesto” óseo constituido por esternón, vértebras torácicas. En los mamíferos: 12 pares de costillas. Protege los órganos internos del tórax (corazón y los pulmones). Sostiene la pared torácica, con lo cual evita que se colapse cuando el diafragma se contrae en cada espiración. Cada par de costillas están unidas en su parte dorsal a una vértebra específica. 67 2 Las articulaciones Puntos de contacto entre los huesos. Sostienen los huesos firmemente unidos entre sí, y a pesar de ello les permiten moverse. Los huesos de las articulaciones se mantienen unidos por los ligamentos. Los ligamentos son bandas fuertes de tejido conectivo que unen un hueso con otro. Fibrosas Aquellas en las que las superficies articulares de dos huesos están unidas y fijas. Cartilaginosas Aquellas en las que un hueso se une con otro por medio de cartílago. Sinoviales Constituidas por la gran mayoría de las articulaciones del cuerpo; son las más móviles de los 3 tipos de articulaciones. 68 2.1 La osteoartritis La osteoartritis es una condición dolorosa que afecta las articulaciones y resulta en el deterioro del cartílago. Es muy común en las rodillas y las caderas y también afecta el cuello y la espalda. 2.2 Artritis reumatoide La artritis reumatoide es otra forma de artritis que afecta las articulaciones. Las articulaciones afectadas pierden fuerza y funcionalidad, se inflaman y producen dolor. Los dedos se pueden ver deformados. 2.3 Bursitis Las articulaciones de hombros y rodillas también están rodeadas por unos sacos llenos de fluido llamado bursa. La bursa reduce la fricción y actúa como un colchón entre los huesos y los tendones. La bursitis es una inflamación de la bursa y puede reducir el movimiento articular y causar dolor e inflamación. 2.4 Esguinces Un esguince es una lesión en los ligamentos que mantienen unidas las articulaciones. Este ocurre cuando una articulación se tuerce o se estira demasiado. 3 Ligamentos y tendones 3.1 Ligamentos Cordones resistentes de tejido fibroso blanco denso de casi todas las articulaciones sinoviales. Crecen entre los huesos, enlazándolos incluso con más firmeza que la que puede lograr la cápsula articular nada más. 3.2 Tendones Cordones resistentes de tejido conjuntivo que anclan el músculo al hueso. Los músculos esqueléticos producen el movimiento al tirar de estos. 4 Funciones del sistema óseo (Tabla sacada del libro) Función Descripción Las piernas, la pelvis y la columna vertebral sostienen el cuerpo Soporte La mandíbula sostiene los dientes Casi todos los huesos sostienen los músculos El cráneo protege el encéfalo 69  Las vértebras protegen la médula Protección espinal La caja torácica protege el corazón, los pulmones y otros órganos Formación de células de la La médula ósea roja produce glóbulos sangre rojos, glóbulos blancos y plaquetas Depósito Almacena calcio y fósforo Los músculos se insertan y se apoyan en los huesos de los brazos y las Movimiento piernas El diafragma permite la respiración normal 70  El sistema muscular 1 Músculo Un músculo consta de un grupo de fibras o células musculares que están unidas entre sí. Agonistas: músculos que al contraerse producen una acción en particular. Antagonistas: músculos que producen el movimiento opuesto. Cuando el agonista contrae, el antagonista relaja. 1.1 Músculo liso Muchos órganos internos huecos como el estómago, los intestinos, la vejiga y el útero están revestidos con músculo liso. El músculo liso se llama músculo involuntario porque no se puede controlar conscientemente. 1.2 Músculo cardíaco Músculo involuntario presente sólo en el corazón. Las células musculares cardíacas forman una red, o malla, que permite que la contracción del músculo del corazón sea eficiente y rítmica. 1.3 Músculo esquelético Están unidos a los huesos por medio de tendones que cuando se aprietan o contraen, provocan movimiento. Son músculos voluntarios que son controlados conscientemente para mover los huesos. 71 2 Contracción del músculo esquelético El músculo esquelético está organizado en fibras formadas por la fusión de células musculares. Las fibras musculares están compuestas de muchas unidades menores llamadas miofibrillas. Miofibrillas: compuestas de miosina y actina. Se organizan en secciones llamadas sarcómeros. Sarcómero: unidad funcional de un músculo y la parte del músculo que se contrae. Las líneas Z es donde los filamentos de actina se unen entre sí dentro de una miofibrilla. Las estrías del músculo esquelético son el resultado de los sarcómeros que corren de una línea Z y la siguiente línea Z. La superposición de los filamentos de actina y miosina produce una banda oscura llamada banda A. La línea M consta sólo de filamentos de miosina. La disposición de los componentes de un sarcómero causa que el músculo se contraiga y se relaje. 2.1 Teoría del filamento deslizante Esta teoría indica que una vez que una señal nerviosa llega al músculo, los filamentos de actina se deslizan en direcciones opuestas, y el músculo se contrae. 2.2 Energía para la contracción muscular Todas las células musculares metabolizan de manera aeróbica y anaeróbica. Cuando hay suficiente oxígeno disponible, ocurre respiración celular aeróbica en las células musculares. Recuerda que el proceso de respiración celular provee ATP para la energía. Durante el ejercicio, el ácido láctico se acumula en las células musculares y causa fatiga. El exceso de ácido láctico entra en el torrente sanguíneo y estimula la respiración rápida. Luego 72 de descansar por un corto tiempo, se recupera el nivel de oxígeno adecuado y el ácido láctico se descompone. Imagen de Biggs: 73 3 Fuerza del músculo esquelético 3.1 Músculos de contracción lenta Se contraen más lentamente que las fibras musculares de contracción rápida. Tienen mayor resistencia que las de contracción rápida. tienen muchas mitocondrias, necesarias para la respiración celular. Contienen mioglobina, una molécula respiratoria que almacena oxígeno y sirve como reserva de oxígeno. La mioglobina hace que los músculos tengan una apariencia oscura. 3.2 Músculos de contracción rápida Se fatigan fácilmente, pero proveen gran fuerza para realizar movimientos rápidos y cortos. Carecen de mioglobina. Tienen menos mitocondrias, dependen del metabolismo anaeróbico, lo cual causa una acumulación de ácido láctico. 74  El sistema circulatorio 1 Funciones del sistema circulatorio Como las células necesitan oxígeno y nutrientes y deben eliminar los productos de desecho, el sistema circulatorio se encarga de transportar estas sustancias. ▪ Por esto se considera el sistema de transporte del cuerpo. ▪ Distribuye el calor para ayudar a regular la temperatura del cuerpo. 2 Vasos sanguíneos Se encargan de hacer circular la sangre por todo el cuerpo y la ayudan a fluir desde y hacia el corazón. 2.1 Arterias Paredes duraderas y gruesas capaces de resistir las altas presiones de la sangre bombeada por el corazón. Transporta sangre oxigenada (rica en oxígeno). Compuesta por tres capas: capa externa de tejido conectivo, capa media de músculo liso y capa interna de tejido endotelial. 2.2 Capilares Vasos sanguíneos microscópicos de las arteriolas, con paredes de solo una célula de grosor. Aquí ocurre el intercambio de sustancias y desechos. Su diámetro cambia en respuesta a las necesidades del cuerpo. 2.3 Venas Vasos sanguíneos grandes que transportan sangre desoxigenada de regreso al corazón. Sus paredes endoteliales son más delgadas que las de las arterias. Además del corazón, la contracción de los músculos esqueléticos mantiene la sangre del movimiento. 75 3 El corazón Órgano muscular formado por músculo cardíaco que bombea sangre a través de todo el cuerpo. ▪ Bombea sangre oxigenada hacia el cuerpo. ▪ Bombea sangre desoxigenada hacia los pulmones. 3.1 Estructura Se divide en cuatro compartimentos llamados cavidades. ▪ Cavidades superiores Aurícula derecha e izquierda: reciben sangre que retorna al corazón. ▪ Cavidades inferiores Ventrículos derecho e izquierdo: bombean sangre fuera del corazón y realizan más trabajo que las aurículas. ▪ Válvula Estructura que facilita el flujo unidireccional de la sangre, abriéndose para permitir su paso y cerrándose para evitar cualquier retroceso en su trayecto. Una pared muscular fuerte separa el lado izquierdo del lado derecho del corazón. 76 3.2 Latidos El corazón actúa en dos fases principales. En la primera fase, las aurículas se llenan de sangre y luego se contraen. En la segunda fase, los ventrículos se contraen y bombean la sangre fuera del corazón, hacia los pulmones y hacia el resto del cuerpo. Asimismo, El corazón late regularmente gracias a un grupo de células llamado marcapasos en la aurícula derecha. Estas células, conocidas como el nódulo sinoauricular (SA), ajustan el ritmo cardíaco en respuesta a las necesidades de oxígeno del cuerpo. La señal del SA provoca la contracción de las aurículas y luego se transmite al nódulo atrioventricular (AV), que estimula la contracción de los ventrículos. Este proceso de dos pasos forma un latido completo. ▪ Pulso Es causada por la expansión y relajación de las paredes arteriales debido a la contracción del ventrículo izquierdo del corazón. ▪ Presión arterial Medida de la presión que la sangre ejerce contra las paredes de los vasos sanguíneos. Sístole: Contracción del corazón que sube la presión arterial a su nivel más alto. Diástole: Relajación del corazón que disminuye la presión arterial a su nivel más bajo. 3.3 Flujo sanguíneo ▪ Circuito uno – Hacia los pulmones y de regreso (Circulación menor) Primero, el lado derecho del corazón bombea sangre desoxigenada y con alto dióxido de carbono a los pulmones, la cual fluye desde la aurícula derecha y entra al ventrículo derecho, donde es bombeada hacia las arterias pulmonares. A medida que la sangre circula a través de los capilares en los pulmones, el oxígeno se difunde desde el aire pulmonar hacia la sangre, mientras que el dióxido de carbono se difunde en sentido contrario. La sangre oxigenada regresa a la aurícula izquierda del corazón para ser distribuida por todo el cuerpo. 77  ▪ Circuito dos – Hacia el cuerpo y de regreso (Circulación mayor) En el segundo circuito, la sangre oxigenada llena la aurícula izquierda, pasa al ventrículo izquierdo y se bombea hacia la aorta, la arteria más grande del cuerpo. Desde allí, la sangre fluye a través de capilares que están cerca de las células del cuerpo, donde libera oxígeno y recoge dióxido de carbono por difusión. La sangre desoxigenada regresa a la aurícula derecha a través de las venas. 4 Componentes de la sangre Transporta sustancias por el cuerpo y está formada de plasma, glóbulos rojos y blancos, y plaquetas. 4.1 Plasma Transporta productos desintegrados durante la digestión de los alimentos como glucosa y grasas. Es un líquido de color amarillento. Transporta vitaminas, minerales y mensajeros químicos. Recoge desechos celulares. 4.2 Glóbulos rojos (Eritrocitos) Son quienes distribuyen oxígeno a todas las células corporales. Parecen discos hundidos. Se desarrollan en la médula. No tienen núcleo. Se forman en su mayoría de hemoglobina (Proteína con hierro). 4.3 Plaquetas Fragmentos celulares que ayudan en la coagulación. Cuando se corta un vaso sanguíneo, las plaquetas se agrupan y se adhieren al sitio de la herida. Luego, liberan una sustancia que genera fibrina, que forma una red de fibras que atrapa plaquetas y glóbulos rojos, creando un coágulo. 78 4.4 Glóbulos blancos (Leucocitos) Son células ameboides, capaces de moverse por si solas. Se encargan de combatir enfermedades. Tienen núcleo. Algunos alertan al cuerpo de organismos patógenos. Algunas producen sustancias que combaten a los invasores. Algunas rodean y matan a los invasores. ▪ Existen 5 tipos de leucocitos Granulocitos: Neutrófilo Eosinófilo Basófilo Agranulocitos: Linfocito Monocito 5 Tipos de sangre Existen moléculas marcadoras adheridas a los glóbulos rojos, las cuales determinan el tipo de sangre. 5.1 Grupos sanguíneos ABO Conjunto de sustancias de naturaleza proteica, que se encuentran en la membrana de los eritrocitos. Existen cuatro tipos de sangre (A, B, AB, O), con 8 subdivisiones (A+, A-, B+, B-, AB+, AB-, O+, O-). 5.2 Importancia Para una transfusión de sangre, solo podrás recibir algunos tipos. Esto se debe ya que el plasma contiene anticuerpos, los cuales se encargan de eliminar glóbulos rojos con marcadores extraños. Tendrás anticuerpos para aquellos marcadores diferentes con los que cuentas. Una eliminación masiva de glóbulos rojos puede ocasionar coágulos. 79 5.3 Factor RH Asimismo, existe otro marcador denominado como factor RH. Este se divide en negativo (cuando el glóbulo rojo carece de este) y positivo. Por ende, el marcador RH puede ocasionar problemas similares a lo mencionado anteriormente, en donde los glóbulos rojos con RH negativa contienen anticuerpos en contra de los RH positiva. 5.4 Trastornos del sistema circulatorio Los médicos llaman aterosclerosis a la condición en que las arterias están bloqueadas. Cuando se reduce o se bloquea el flujo sanguíneo, el corazón debe trabajar más para bombear sangre, lo que puede causar la ruptura de los vasos sanguíneos. La aterosclerosis puede causar un ataque cardíaco o una apoplejía, la cual ocurre cuando se forman coágulos en los vasos sanguíneos que suplen oxígeno al encéfalo. 80  El sistema respiratorio 1 Funciones Proporcionar oxígeno a nuestro cuerpo y expulsar al exterior el dióxido de carbono. Mantener la respiración celular. 1.1 Respiración La respiración es el movimiento mecánico de entrada y salida de aire en los pulmones. 1.2 Respiración celular La respiración externa es el intercambio de gases entre la atmósfera y la sangre, lo cual ocurre en los pulmones, mientras que la respiración interna es el intercambio de gases entre la sangre y las células corporales. 2 El recorrido del aire 2.1 Cavidad nasal Primero, el aire entra por tu boca o nariz. ▪ Vellos de la nariz Filtran el polvo y otras partículas grandes del aire. ▪ Cilios Atrapan partículas del aire y las barren hacia la garganta para que no entren a los pulmones. 2.2 Faringe El aire filtrado después pasa por la parte superior de la garganta, llamada faringe. 2.3 Epiglotis Una lámina de tejido, la cual cubre la abertura de la laringe. Evita que las partículas de alimento entren a los tubos respiratorios. Permite que el aire pase de la laringe a un tubo largo en la cavidad pectoral llamado tráquea. 2.4 Tráquea Se ramifica en dos tubos grandes llamados bronquios. 81  Es un tubo formado por unos veinte anillos cartilaginosos que la mantienen siempre abierta. Tiene cilios en su interior. 2.5 Bronquios Llegan hasta los pulmones. 2.6 Pulmones Son dos órganos esponjosos de color rojizo, situados en el tórax, protegidos por las costillas a ambos lados del corazón. El derecho tiene tres partes o lóbulos; el izquierdo tiene dos partes. Aquí sucede el intercambio de gases. 2.7 Bronquiolos Cada bronquio se ramifica en tubos más pequeños llamados bronquiolos. 2.8 Alvéolo Cada uno de estos tubos pequeños (bronquiolos) se ramifica en pasajes aún más pequeños, cada uno de los cuales termina en un saco de aire individual llamado alvéolo. Cada alvéolo tiene una pared delgada, del grosor de sólo una célula y está rodeado por capilares muy delgados. El intercambio de gases es entre capilares y alvéolos pulmonares. 82 2.9 Intercambio de gases en los pulmones Se produce a través de las finas paredes de los alvéolos pulmonares que están recubiertos por capilares. Cuando el aire cargado de oxígeno llega hasta los alvéolos, este atraviesa las finísimas paredes y pasa a los glóbulos rojos de la sangre que lo repetirá por todas las células del cuerpo. El O2 tomado en los alvéolos pulmonares es llevado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el corazón y después distribuido por las células del cuerpo. El CO2 es recogido por los glóbulos rojos y transportado hasta el corazón. El dióxido de carbono se encuentra en la sangre como ácido carbónico en los glóbulos rojos, disuelto en el plasma y unido a la hemoglobina en el plasma. Imagen de Biggs: 83 3 La respiración 3.1 Diafragma Es un músculo que está situado debajo de los pulmones. El proceso de la respiración consta de 3 fases: inhalación, intercambio de gases, exhalación. 3.2 Inhalación Permite tomar del exterior aire rico en O2, e introducirlo a los pulmones. El diafragma desciende y hace que el tórax aumente su tamaño, las costillas se levantan y se separan entre sí y los pulmones se llenan de aire. 3.3 Exhalación y expiración Permite expulsar al exterior del cuerpo el aire cargado de CO2. En la expiración el diafragma sube, las costillas descienden y el volumen del tórax disminuye presionando los pulmones y haciéndoles expulsar el aire por las vías respiratorias. 4 Trastornos respiratorios 84  El sistema excretor Es el conjunto de órganos encargados de producir y excretar orina (líquido de desecho), producto del metabolismo celular. 1 Funciones del sistema excretor Homeostasis (controla composición y volumen de la sangre). Eliminación de urea (y otros compuestos nitrogenados). Regulación de los niveles de pH sanguíneo. Elimina productos de desecho y medicamentos. 1.1 Partes Órganos secretores: Los riñones. Vías excretoras: Los uréteres. La vejiga urinaria. La uretra. 2 Los riñones Son órganos que filtran desechos, agua y sales de la sangre. Se dividen en: Corteza renal (porción externa) y médula renal (porción interna). En el centro del riñón está la región llamada pelvis renal, donde se almacena la orina De los riñones salen dos tubos delgados: