ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO HUMANO - … organizacion basica... · •Estructura y función tisular •Órganos y sistemas ... UD 1.- ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO HUMANO

ORGANIZACIÓN

BÁSICA DEL

CUERPO HUMANO

SUSANA SERRADILLAIES LAS VIÑAS. MANILVA.

ORGANIZACIÓN BÁSICA

DEL CUERPO HUMANO

• Características diferenciales de los seres vivos

• Los niveles de organización biológica

• Especialización celular

• Composición química de los seres vivos

• Estructura y función tisular

• Órganos y sistemas

• Organización general del cuerpo humano

• Adaptaciones generales al ejercicio

UD 1.- ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO HUMANO

1.- Características diferenciales de los seres vivos

• Orden y complejidad molecular

• Niveles de organización

• Seres celulares

• Automantenimiento y procesamiento de la energía.

• Función de relación. Sensibilidad

• Reproducción

• Ciclo vital

SERES VIVOS

Búsqueda continua para descubrir la

naturaleza de la vida



• Orden y complejidad molecular. Estructura muy organizada tanto en su composición como funcionamiento. Formados por átomos y moléculas que no existen en la materia no viva

• Niveles de organización. La materia viva se organiza en niveles jerárquicos en orden creciente de complejidad, desde la escala microscópica hasta una escala más global.

• Somos seres celulares. Todos los seres vivos están formados por células. Todo lo que hace un ser vivo lo hacen sus células.

• Automantenimiento y procesamiento de la energía. Los seres vivos intercambian materia y energía con el entorno mediante reacciones químicas (metabolismo) que le permiten realizar sus procesos vitales.



• Función de relación. Sensibilidad. Respuesta al medio ambiente. Todoslos seres vivos somos capaces de detectar y reaccionar ante loscambios que se producen en nuestro entorno. La función de relación seproduce tanto a nivel celular, como de órganos o de organismo.

Percibimos cambios internos o externos y somos capaces de

elaborar respuestas. La posibilidad de respuesta

proporciona a los organismos la capacidad de

AUTORREGULACIÓN

HOMEOSTASIS



• Función de reproducción. Los seres vivos solo proceden de otros seresvivos mediante reproducción. La materia viva tiene capacidad de crearcopias de si mismos que permitan perpetuarse en el tiempo.

– Con la función de reproducción se relacionan:

• CRECIMIENTO

• DESARROLLO

• HERENCIA

• EVOLUCIÓN

VARIACIÓN

HERENCIA

EVOLUCIÓN BIOLÓGICA



• Ciclo vital. Los seres vivos atraviesan diferentes etapas a lolargo de su vida.

– Organismos con reproducción sexual: formación célulahuevo o cigoto – fases embrionarias o larvarias - adulto

– Organismos reproducción asexual. Aumento de tamañoy replicación de estructuras



• TODOS LOS SERES VIVOS CON CAPACES DE MANTENER Y PERPETURAR SU COMPOSICIÓN

A PESAR DE LOS CAMBIOS AMBIENTALES Y SON CAPACES DE REPRODUCIRSE.

• LAS FUNCIONES VITALES DE LOS SERES VIVOS ESTÁN CONTROLADAS, EN PARTE, POR

PROGRAMAS GENÉTICOS


2.- Los niveles de organización biológica

• Cada nivel superior está formado por unidades de nivelinferior precedente y tiene su propia estructura interna.

• “El todo es más grande que la suma de sus partes”. Laspropiedades de cualquier nivel no pueden obtenerse apartir del conocimiento de las propiedades que locomponen.

En la materia viva los átomos y las moléculas se combinan según patrones

que no existen en la materia inerte



EMERGENCIA = Aparición de nuevas propiedades

Con cada paso hacia arriba en las jerarquías de orden biológico, emergen nuevas propiedades que no estaba presentes en el nivel inmediatamente

inferior

NIVEL PROPIEDADES EMERGENTES

CÉLULA Síntesis de macromoléculas, división celular (mitosis, meiosis), duplicación cromosomas

ORGANISMO Estructura, función y coordinación

POBLACIÓN Estructuras sociales, relaciones intraespecíficas, sistemas de emparejamiento, distribución por edades

ECOSISTEMA Productividad, ciclo de la materia



Las propiedades emergentes no son exclusivas de la vida si son especialmente difíciles de estudiar por la complejidad inigualable de los sistemas biológicos

SEPARAR LAS

PARTES

INFORMACIÓN INCOMPLETA

REDUCCIONISMO

BIOLOGÍA DE SISTEMAS



AMPLIAR CON EL CUADERNO



AMPLIAR CON EL CUADERNO


3.- La especialización celular

• Realizar un trabajo determinado.

• Desarrollar una forma característica

• Producir cambios en su citoplasma

DIFERENCIACIÓN CELULAR: conjunto deprocesos que ocurre durante eldesarrollo embrionario, por los que lascélulas de un organismo pluricelular seespecializan

La especialización de una célula supone:

La especialización celular conlleva una división del trabajo y una pérdida de independencia, de forma que las células especializadas

no pueden vivir aislados del organismo


3.- La especialización celular

Las colonias no alcanzan el nivel de tejido ya que las

células ni se diferencian ni especializan.

Las células de una colonia son similares y siguen manteniendo su independencia, aunque puede

existir una cierta distribución de tareas


4.- Composición química de los seres vivos

Todo el Universo conocido está formado por los mismos elementos químicos (distinta proporción). No existen

átomos exclusivos de los seres vivos.

BIOELEMENTOSo

elementos biogénicos(70)



BIOELEMENTOS

BIOELEMENTOS MAYORITARIOS

PRIMARIOS

SECUNDARIOS

OLIGOELEMENTOS

ESENCIALES

NO ESENCIALES

Siempre presentes C, H, O, N, P,S

Mg, Ca, K, Na ,Cl

No superan 0,1%

Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, B, Si, V, Cr, Co, Se,

Mo, Sn



METANO

El Carbono puede formar 4 enlaces covalentes, dirigidos hacia los

vértices de un tetraedro

Forma estructuras de gran complejidad y de importancia vital para

los seres vivos



Átomos de los bioelementos

Unidos por enlaces iónicos

Sales minerales

Unidos por enlaces

covalentes

Agua GLÚCIDOS LÍPIDOS PROTEÍNAS NUCLEÓTIDOS

PRINCIPIOS INMEDIATOS EXCLUSIVOS DE LA MATERIA VIVA

PRINCIPIOS INMEDIATOS NO

EXCLUSIVOS DE LA MATERIA VIVA



• Molécula más abundante de la materia viva.

• La cantidad de agua en un tejido u órgano suele depender de su actividad.

• El contenido en agua es superior en células embrionarias y disminuye con el envejecimiento celular.

• El 60% del peso de un hombre adulto es agua



• Obtención de agua= agua exógena + endógena.

• Como consecuencia de las propiedades de la estructura del agua, ésta realiza funciones biológicas imprescindibles:

– Principal disolvente biológico

– Función metabólica

– Función estructural

– Función mecánica amortiguadora

– Función de transporte

– Función termorreguladora



• Pueden encontrarse en forma sólida o disuelta.

• Las sales sin disolver forman estructuras como los huesos, dientes y otolitos (protección y sostén)

• Las sales disueltas presentan sus moléculas disociadas en forma de iones.

• Los iones mantienen su grado de salinidad constante dentro del organismo e intervienen en funciones como la trasmisión del impulso nervioso o la contracción muscular.



• Los iones más frecuentes en la materia viva son:

– Aniones (-) cloruros, fosfatos, carbonatos, bicarbonatos y nitratos

– Cationes (+) sodio, calcio, magnesio, hierro y potasio

• Algunas funciones generales de las sales solubles son:• Mantener el grado de salinidad en los organismos• Regular la actividad enzimática. Activan o inhiben reacciones bioquímicas.

Cofactores enzimáticos (cinc, calcio, hierro, magnesio…)• Regular la presión osmótica y el volumen celular.• Estabilizar las dispersiones coloidales• Generar potenciales eléctricos. Diferencia de cargas entre el medio

interno y externo que genera un potencial de membrana.• Regular el pH. Disoluciones amortiguadores o tampones.



Enlaces covalentes

MONÓMEROMONÓMERO

POLÍMERO

La mayoría de las macromoléculas son polímeros constituidos a partir de monómeros

HIDRÓLISIS

(Adición de moléculas de agua)



• Contienen átomos de C, H, O y excepcionalmente N, S o P.

• Monosacáridos o polímeros de monosacáridos.

• F. Estructural. Componentes de receptores de membrana, de la pared vegetal y bacteriana, tejido conectivo y de nucleótidos. Celulosa.

• F. Energética. Nutriente celular, reserva energética. Intermediarios metabólicos. En humanos, la función de los glúcidos es fundamentalmente energética. Glucógeno.

• Otras funciones.vDefensiva (inmunoglobulinas), hormonal (hormona luteinizante, FSH), industrial (goma arábiga), anticoagulante (heparina)



• No se componen de polímeros.

• Propiedades físicas: sustancias untuosas al tacto, escasamente solubles en agua y solubles en disolventes orgánicos.

• Compuestos fundamentalmente de hidrocarburos (C,H,O y en ocasiones P, S)

• Moléculas hidrófobas

• Funciones principales: – Estructurales

– Energéticas

– Vitamínicas

– Hormonales

Lipos: grasa



• Ácidos orgánicos monocarboxílicos. Número par de átomos de carbono. CH3-(CH2)n-COOH n= 10-22

• En función de la presencia o node dobles enlaces hablamos deácidos grasos saturados einsaturados



• Sin dobles enlaces

• Suelen ser sólidos a temperatura ambiente

• Palmítico C16 (manteca cacao, grasas animales)

• Esteárico C18 (manteca karité, grasas animales)

• Ácido decanoico C10 (leche de los mamíferos)

Saturados

• Uno o más dobles enlaces (poliinsaturados)

• Generalmente líquidos a temperatura ambiente

• Monoinsaturados. Ácido oleico (C18). Aceite de oliva. Más abundante en las membranas plasmáticas de las células animales.

• Poliinsaturados. Linoleico, linolénico (C18) y araquidónico(C20). Esenciales. (No sintetizados por los mamíferos, si por los vegetales.

Insaturados



GLICEROL

ÁCIDOS GRASOS

MONOACILGLICÉRIDOS

DIACILGLICÉRIDOS

TRIACILGLICÉRIDOS

No son polímeros. Moléculas grandes que se ensamblan a partir de moléculas más pequeñas mediante reacciones de

deshidratación



Son moléculas apolares y prácticamente insolubles en agua, debido a que los grupos hidroxilo de la glicerina, que son apolares están unidos mediante un enlace éster a los

grupos carboxilo de los ácidos grasos.

Una grasa producida a partir de ácidos grasos saturados se llama GRASA SATURADA y la procedente de ácidos grasos

insaturados, GRASAS INSATURADAS

¿son buenas o malas?

¿grasas animales o vegetales?

¿aceites hidrogenados?



GRASAS SAURADAS

•La mayoría de las grasas animales.

•Puntos de fusión elevados y a temperatura ambiente suelen ser sólidas.

•Mantequilla y sebos animales

•Su consumo excesivo contribuye al desarrollo de ATEROSCLEROSIS

GRASAS INSATURADAS

•Punto de fusión bajo y suelen se líquidas a temperatura ambiente.

•Las grasas de las plantas (semillas y frutos) y los peces se denominan ACEITES.



• Grasas insaturadas convertidas en saturadas de forma sintética por adición de hidrógenos.

• Manteca de cacahuete y margarina se hidrogenan para evitar que los lípidos se separen y pasen a su forma líquida

• La hidrogenación produce además dobles enlaces transque pueden contribuir aún más que las grasas saturadas a la aterosclerosis

ACEITES

VEGETALES

HIDROGENADOSCUIDADO



• Principal reserva energética.

– Vegetal. Vacuolas.

– Animal. Adipocitos

– Aporte energético 9 kcal (37,62kjul) vs 3,75 kcal (17,68 kjul) de los glúcidos.

• Amortiguación y aislante térmico. El tejido adiposo amortigua órganos vitales como los riñones y una capa de grasa debajo de la piel aísla el cuerpo.



Cabeza hidrófila

Cola hidrófoba

Ácidos grasos

Cab

eza

hid

rófi

la

Fosfato

Colina

Glicerol

Co

las

hid

rófo

ba

ANFIPÁTICOS. Carácter ambivalente con el agua

La diversidad fosfolipídica se basa en diferencias en los ácidos grasos y en los grupos unidos a la cabeza, al fosfato

FOSFATIDILCOLINA



Cuando se añaden fosfolípidos al agua forman una doble capa –

BICAPA – que protege sus porciones hidrófobas del agua

Su carácter anfipático los hace idóneos para formar MEMBRANAS

CELULARES. (Componentes principales)



• Lípidos que se caracterizan por un esqueleto de carbono formado por 4 anillos fusionados.

• Se diferencian entre sí por la posición de los dobles enlaces, el tipo de grupos funcionales sustituyentes en el anillo y las posiciones en las que se encuentran.

• Los más importantes son:

– Esteroles

– Hormonas esteroideas

– Ácidos biliares



• COLESTEROL– Membrana plasmática de las células animales.

– En la sangre se une a lipoproteínas del plasma

– Mantiene la fluidez de las propiedades de la membrana plasmática frente a las fluctuaciones de temperatura.

– Precursor a partir del cual se sintetizan otros esteroles como las hormonas sexuales de los vertebrados

• VITAMINA D• Derivada del colesterol. Implicada en

la regulación de los procesos deabsorción de Ca y P.

• Carencia: raquitismo



• Derivan del colesterol

• Carácter hidrofóbico (libre circulación membranas)

• Hormonas sexuales: testosterona, estrógenos, progesterona

• Corteza suprarrenal: aldosterona, cortisol



• Derivan del colesterol• En humanos, ácido cólico

y desoxicólico.• Componen la bilis.

Actúan como detergentes en el intestino delgado provocando una emulsión de las grasas



• Aisladas por primera vez (1930) en secreciones prostáticas.

• Se sintetizan en el propio tejido a partir de fosfolípidos de membrana.

• Funciones (a veces, antagónicas):

– Vasodilatadoras, regulación presión arterial.

– Procesos inflamatorios que provoquen fiebre, rubor, edema, dolor

– Estimulan producción de mucus intestinal

– Estimulan la contracción de la musculatura lisa

– Procesos de coagulación sanguínea



• Insolubles en agua

• Funciones de protección y revestimiento

• Vertebrados: recubren e impermeabilizan piel, pelo y plumas

• Industrialmente: lanolina, aceite de esperma de cachalote (suavizantes y lubricantes)



• RESUMEN FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS

– ESTRUCTURAL. Fosfolípidos. Membranas celulares.

– ENERGÉTICAS. Principal reserva energética de animales y vegetales

– VITAMINAS. A,D, E,K

– HORMONALES. Las hormonas sexuales derivan del colesterol.



• Son las moléculas estructuralmente

más complejas que se conocen.• Biomoléculas más abundantes en las

células (50%)

• Polímeros formados por la unión de aminoácidos. (20 aa). Su orden viene determinado por el ADN y es esencial para la función de las proteínas.

• Una proteína se componen de uno o más polipéptidos (polímeros de aa) plegados y enrollados en conformaciones específicas

Grupo amino Grupo

carboxilo

Cadena lateral Carbono alpha

J.J. Berzelius. 1938. Proteios: “primer lugar” “primero”

“principal”



• Aminoácidos. Compuestos orgánicos sencillos, de bajo peso molecular, formados por C, H,O, N.

• Existen 20 aa proteicos y unos 150 no proteicos libres o combinados en las células y tejidos.

• Sólo algunos aa proteicos pueden ser sintetizados por los organismos heterótrofos.



• Aminoácidos esenciales. Deben ser ingeridos con la dieta.

• Los alimentos fuente de aaesenciales son: carne, huevos, queso y productos de origen animal.

• Legumbres: deficitarias en triptófano, metionina y cisteína.

• Arroz: deficitario en isoleucina y lisina

AMINOÁCIDOS ESENCIALES EN EL SER HUMANO

FENILALANINA METIONINA

ISOLEUCINA TREONINA

LEUCINA TRIPTÓFANO

LISINA VALINA

HISTIDINA



Secuencia lineal de aa

Alpha hélice: estructura en espiral estable

Forma que adopta la proteína en el espacio

Varias cadenas unidad entre si por diversos enlaces

Alineación en zig-zag



Solubilidad. Proteínas fibrosas: insolubles en agua. Proteínas globulares: hidrosolubles

Especificidad. Propiedad más característica. -Especificidad de función: pequeñas variaciones en la secuencia de aa puede provocar la funcionalidad de la proteína.-- Especificidad de especie: existen proteínas exclusivas de cada especie. (Insulina)

Desnaturalización. Rotura de enlaces que mantienen el estado nativode la molécula perdiéndose las estructuras secundarias, terciarias ocuaternarias. Al perder la estructura la proteína pierde su funciónbiológica. En ocasiones la situación es reversible: RENATURALIZACIÓN

Suele precipitar



Capacidad amortiguadora. Comportamiento anfótero (ácidos o bases). Lasproteínas son capaces de amortiguar las variaciones del pH del medio en el quese encuentran



Gran diversidad estructural supone gran variedad de funciones. Una proteína puede realizar más de una función

RESERVA. Algunas proteínas almacenan aa para utilizarlos como elementosnutritivos o colaborar en la formación del embrión: ovoalbúmina, caseína)

CONTRÁCTIL

La actina y la miosinallevan a cabo la

contracción muscular y posibilitan el movimiento

de las células (movimiento bacterias, esperma…)

La dineína permite movimiento de los cilios.



TRANSPORTE Existen proteínas que se unen a diversas sustancias y las transportan a través de un medio acuoso. Lipoproteínas (lípidos), citocromos,(electrones) hemoglobina (oxígeno), mioglobina (oxígenos en los músculos) y seroalbúmina (ácidos grasos)

LIPOPROTEÍNAS

HEMOGLOBINA



TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES. Proceso por el cual una célula produce una respuesta a una señal extracelular. Rodopsina.

PROTECTORA O DEFENSIVA. Coagulaciónsanguínea. (Trombina y fibrinógeno).Defensa frente a infecciones(inmunoglobulinas o anticuerpos).



HORMONAL. Insulina y glucagón que controlan el metabolismo de la glucosa o la somatotropina que permite el crecimiento corporal.

ESTRUCTURAL. Funciones de sostén.

COLÁGENO

GLUCOPROTEÍNAS Membrana celular

HISTONAS Cromosomas

TUBULINA

Citoesqueleto, huso mitótico, movimientos células

COLÁGENOTejidos conjuntivos. Resistencia mecánica

ELASTINA Cartílago

QUERATINA Epidermis



ENZIMÁTICA. Catalizadores bioquímicos. Aumentan la velocidad de las reacciones químicas que ocurren en la célula. Enzimas digestivas (hidrólisis de

los polímeros de los alimentos)

HOMEOSTÁTICA. Capaces de mantener el equilibrio interno. Colabora en el mantenimiento del pH

RECONOCIMIENTO DE SEÑALES QUÍMICAS. Superficie exterior de las membranas celulares, capaces de reconocer hormonas, neurotransmisores, antígenos, virus, bacterias…



• Macromoléculas de polinucleótidos. Monómeros: NUCLEÓTIDOS.

• Un nucleótido está formado por:– BASES NITROGENADAS

– PENTOSA

– GRUPO FOSFATO







ADN

PENTOSA

Desoxirribosa

A,T, C,G

Doble cadena

complementaria y

antiparalela

Transmisión de la

información genética

ARN

PENTOSA Ribosa

A,U,C,G

Cadena simple

Expresión de la

información

contenida en el

ADN mediante la

síntesis de

proteínas



• Además de los nucleótidos que integran los ácidos nucleicos, existen otros de gran importancia biológica, se denominan nucleótidos no nucleicos. Se encuentran libres en las células e intervienen en el metabolismo y en su regulación como activadores de enzimas, soportando energía química en las reacciones celulares y como coenzimas.

ADP y ATP Moléculas transportadoras de energía

AMPc Segundo mensajero. Transmite y amplifica las señales que le llegan a través de la sangre mediante hormonas

Coenzima A Reacciones enzimáticas implicadas en el metabolismo celular, como trasnportador de grupos acilo procedentes de los ácidos orgánicos

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