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IES Berenguela de Castilla Anatomía Aplicada 1º BACH
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TEMA 1: BASE QUÍMICA Y
ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO
HUMANO
ÍNDICE
1.- BASE QUÍMICA DE LA VIDA
2.- NIVELES DE ORGANIZACIÓN CELULAR
3.- LAS CÉLULAS
4.- TEJIDOS
5.- ÓRGANOS Y APARATOS DEL CUERPO HUMANO
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1.- BASE QUÍMICA DE LA VIDA
Los seres humanos, igual que todos los seres vivos, estamos constituidos por
elementos químicos presentes en la materia inerte, como oxígeno, carbono, hidrógeno,
fósforo y nitrógeno. Esto elementos se combinan dando lugar a compuestos químicos. Los
compuestos pueden ser inorgánicos Y orgánicos.
A) COMPUESTOS INORGÁNICOS
El compuesto más abundante en los seres vivos es el agua, necesaria para
multitud de procesos. De hecho, cuanto más activo es un tejido u órgano más agua
tiene.
Otros compuestos sencillos en los seres vivos son las sales minerales que pueden
presentarse disueltas en agua en forma de iones o precipitadas formando minerales en
esqueletos.
B) COMPUESTOS ORGÁNICOS
Están basados en cadenas de carbonos. Son las proteínas, glúcidos, lípidos, vitaminas
y ácidos nucleicos.
GLÚCIDOS
Los glúcidos son biomoléculas orgánicas. Están formados por carbono, hidrógeno y
oxígeno, aunque además, en algunos compuestos también podemos encontrar
nitrógeno y fósforo.
Reciben también el nombre de azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono.
La importancia biológica principal de este tipo de moléculas es que actúan como:
reserva de energía o pueden conferir estructura, tanto a nivel molecular (forman
nucleótidos), como a nivel celular (pared vegetal) o tisular (tejidos vegetales de sostén,
con celulosa).
Dependiendo de la molécula que se trate, los glúcidos pueden servir como:
Combustible: los monosacáridos se pueden oxidar totalmente, obteniendo unas 4
Kcal/g.
Reserva energética: el almidón y el glucógeno son polisacáridos que acumulan
gran cantidad de energía en su estructura, por lo que sirven para guardar
energía excedente y utilizarla en momentos de necesidad.
Formadores de estructuras: la celulosa o la quitina son ejemplos de polisacáridos
que otorgan estructura resistente al organismo que las posee.
LÍPIDOS
Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno,
que pueden aparecer en algunos compuestos el fósforo y el nitrógeno. Constituyen un
grupo de moléculas con composición, estructura y funciones muy diversas, pero todos
ellos tienen en común varias características:
No se disuelven en agua, formando estructuras denominadas micelas.
Se disuelven en disolventes orgánicos, tales como cloroformo, benceno, aguarrás
o acetona.
Son menos densos que el agua, por lo que flotan sobre ella.
Son untuosos al tacto.
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PROTEÍNAS
Son los materiales que desempeñan un mayor número de funciones en las células de
todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos
(músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y por otro, desempeñan funciones metabólicas y
reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre,
inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que
definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código
genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema
inmunitario.
Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno
(H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P)
y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc.
Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales
llamados aminoácidos, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los
edificios moleculares proteicos". Se sabe que de los 20 aminoácidos proteicos conocidos,
8 resultan indispensables (o esenciales) para la vida humana y 2 resultan "semi-
indispensables". Son estos 10 aminoácidos los que requieren ser incorporados al organismo
en su cotidiana alimentación y, con más razón, en los momentos en que el organismo
más los necesita: en la disfunción o enfermedad. Los aminoácidos esenciales más
problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina. Es típica su carencia en
poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la
alimentación. El déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a los niños que a
los adultos.
ÁCIDOS NUCLEICOS
Son polímeros de nucleótidos, muy variables en tamaño; de decenas a muchos
millones. Están relacionados con la información genética. Hay de dos tipos:
ADN: Se trata de una doble cadena de nucleótidos que alberga la información
genética. Forma los cromosomas (ADN unido a proteínas).
ARN: Cadena sencillas que transmite la información del ADN a las células. Hay
varios tipos: ARNm, ARNt, ARNr ...
Los nucleótidos aislados, especialmente el ATP son los responsables del traspaso de
energía en las células.
2.- NIVELES DE ORGANIZACIÓN CELULAR
Los niveles de organización abióticos son:
Nivel subatómico, formado por las partículas constituyentes del átomo (protones,
neutrones y electrones).
Nivel atómico, compuesto por los átomos que son la parte más pequeña de un
elemento químico. Ejemplo: el átomo de hierro o el de carbono.
Nivel molecular, formado por las moléculas que son agrupaciones de dos o más
átomos iguales o distintos. Dentro de este nivel se distinguen las macromoléculas,
formadas por la unión de varias moléculas, los complejos supramoleculares y los
orgánulos formados por la unión de complejos supramoleculares que forman una
estructura celular con una función.
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Los niveles de organización bióticos son:
Nivel celular, que comprende las células, unidades más pequeñas de la materia
viva.
Nivel tejido, o conjunto de células que desempeñan una determinada función.
Nivel órgano, formado por la unión de distintos tejidos que cumplen una función.
Nivel aparato y sistema, constituido por un conjunto de órganos que colaboran en
una misma función.
Nivel individuo, organismo formado por varios aparatos o sistemas.
3.- LAS CÉLULAS
3.1.- Estructura.
La célula es la unidad estructural, fisiológica y reproductora de todo ser vivo.
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Orgánulo Composición Estructura Función
Membrana
plasmática
Membrana
simple de lípidos
y proteínas
Membrana
cerrada
Límite celular: aislamiento
Recepción de estímulos
Carga eléctrica celular
Entrada y salida de sustancias de
pequeño tamaño
Citoplasma
Hialoplasma Agua y solutos Líquido de
viscosidad variable
Medio interno
Trasporte de sustancias
Metabolismo de muchas sustancias
Ribosomas ARN y Proteínas
Orgánulos
pequeños
En citoplasma, RER
y mitocondrias
Síntesis de proteínas
Retículo
endoplasmático
Membranas y
contenido
A veces con
ribosomas
Sacos o tubos
cerrados
Estructura
cambiante
Síntesis de proteínas de secreción
Síntesis de lípidos de secreción
Aislamiento de sustancias
Aparato de
Golgi
Membranas
contenido
Grupo de
membranas
apiladas
Empaquetamiento de sustancias
Formación de lisosomas y vesículas de
secreción
Vesículas de
secreción
Lisosomas
Membranas
contenido
Vesículas y
contenido
Digestión intracelular
Vertido de sustancias al exterior
Microtúbulos Proteínas Tubos huecos
Trasporte de sustancias
Estructura celular. Forma
Formación de centriolos
Formación de cilios y flagelos
Microfilamentos Proteínas Fibras de distinto
grosor
Estructura celular
Movimientos celulares
Anclaje de orgánulos
Mitocondrias
Doble
membrana
Contenido
Ribosomas y
ADN
Orgánulos grandes
con doble
membrana
Respiración celular
Núcleo
Membrana
nuclear
Membrana y
poros
Membrana doble
con poros
Regulación de entrada y salida de
sustancias del núcleo
Cromatina
cromosomas
ADN, Proteínas,
ARN Largos filamentos Información genética
Nucleolo ARN proteínas Grumos Formación de ribosomas
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3.2.- Función.
a) Nutrición.
Cada célula debe tomar materia y energía para realizar sus funciones vitales
La entrada de sustancias a la célula se realiza a través de la membrana plasmática (A).
Las moléculas y los iones importantes para la vida de la célula son transportados en
solución acuosa.
Como algunas sustancias traspasan la membrana con mayor facilidad que otras, se dice
que es semipermeable o de permeabilidad selectiva.
El transporte de sustancias a la célula puede realizarse de dos maneras, llamadas
transporte pasivo y transporte activo (B).
El transporte pasivo se produce sin gasto de energía, por medio de difusión o de ósmosis,
y se emplea para el ingreso del agua, el oxígeno y las moléculas pequeñas. Las
moléculas de agua se mueven de un lugar de alta concentración hacia el lugar donde
la concentración es menor (difusión a favor de un gradiente), hasta obtener
homogeneidad.
El transporte se realiza de dos modos: en la difusión simple, las sustancias atraviesan la
capa de fosfolípidos; en la difusión facilitada, intervienen las proteínas transportadoras,
que son los canales proteicos y carriers.
En el transporte activo, la entrada de sustancias se lleva a cabo gracias a un trabajo que
ejecuta la propia célula, cuando el transporte de moléculas necesarias para el
metabolismo se realiza en contra del gradiente de concentración, lo que requiere un
gasto de energía. El pasaje activo se lleva a cabo sólo a través de proteínas
transportadoras.
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Cuando las moléculas son grandes y no pueden atravesar la membrana plasmática, son
englobadas por un área de la membrana. Esta porción de membrana se desprende de
la superficie celular y forma una vacuola que migra al interior. Este proceso se conoce
como fagocitosis y ocurre cuando las sustancias son sólidas; si se trata de la entrada de
líquidos, se lo denomina pinocitosis.
La fagocitosis es utilizada por algunos glóbulos blancos de la sangre para englobar
bacterias.
La pinocitosis es característica de las células que revisten los capilares sanguíneos, que
transportan de este modo proteínas y hormonas.
La transformación de las sustancias
Las grandes moléculas que penetran por fagocitosis o pinocitosis no pueden pasar
directamente a formar parte de los componentes de la célula.
Por lo tanto, previamente, son transformadas en moléculas más simples (dos a cuatro
carbonos) por las enzimas digestivas de los lisosomas, llamadas hidrolasas. Una vez
simplificadas, las moléculas pueden incorporarse al citoplasma; es decir, son asimiladas.
De este modo, estas sustancias simples se encuentran ya en condiciones de ser utilizadas
por la célula como fuente de energía en la respiración (catabolismo). O bien las utiliza
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como material para construir moléculas mayores: síntesis de macromoléculas
(anabolismo). Lo que la célula no utiliza lo elimina por exocitocis.
Mediante el proceso de respiración (catabolismo), las células utilizan el oxígeno para
liberar la energía almacenada en los alimentos. La glucosa es la principal sustancia
utilizada como fuente de energía en la respiración celular. Ésta, junto con el oxígeno, se
combina dentro de las mitocondrias, y se produce la oxidación (combustión lenta de las
sustancias orgánicas) de moléculas orgánicas simples (glucosa, ácidos grasos y
aminoácidos). El resultado es la formación de dióxido de carbono y agua, y la liberación
de una parte de energía química; la porción restante queda almacenada en las
mitocondrias. Esta energía puede ser utilizada en la síntesis, el transporte interno o la
entrada de sustancias al citoplasma, la eliminación de desechos…
La energía en el interior de la célula se produce y se consume en forma de ATP. Cada
célula produce sus propias moléculas de ATP.
La reacción general en orgánulos productores de energía es:
ADP + Pi + E --> ATP
La reacción general en orgánulos y moléculas consumidoras de energía es:
ATP --> ADP + Pi + E
b) Relación celular
Todas nuestras células tiene funciones de relación para:
Enterarse del entorno en que viven.
Enterarse de su situación interna.
Mandar mensajes a células próximas.
Diferenciarse si es necesario.
Suicidarse si es necesario: Apoptosis
Las células perciben los cambios del medio mediante proteínas receptoras de
membrana.
Reaccionan de maneras diversas: produciendo hormonas, movimientos, crecimiento, etc.
No todas las células animales se comportan de la misma manera en cuanto a la
información que envían a otras células
Las células normales mandan mensajes químicos a células próximas
Algunas células especializadas mandan mensajes generales a todo el
organismo: Células endocrinas.
Algunas células especializadas mandan mensajes a otras muy
determinadas: Células nerviosas.
Si las cantidades secretadas son grandes se utiliza el sistema de
endomembranas (retículo-Golgi-vesículas de secreción).
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c) Reproducción celular
Las células se forman siempre a partir de otras células. Tienen que repartir los orgánulos
pero lo más importante es repartir la información celular.
Primero hay que duplicar la información y luego llevar una copia a cada célula hija
Por eso todas las células del organismo tienen la misma información
La división normal de las células se llama mitosis y en ella se conserva el número de
cromosomas y toda la información celular
La reproducción celular sirve al organismo para:
Crecer.
Reparar o sustituir células dañadas o envejecidas.
Reproducir al propio organismo: formación de gametos. En este caso la
división es especial y se denomina meiosis.
4.- TEJIDOS
Las células se organizan en agrupaciones homogéneas y ordenadas llamadas tejidos.
En los tejidos se encuentran células diferenciadas que mantienen el tejido o realizan
funciones importantes para el organismo y células sin diferenciar (células madre) que
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permanecen en el tejido para proliferar cuando las células diferenciadas mueran y así
poder sustituirlas.
Las células diferenciadas suelen recibir un nombre alusivo con el sufijo -cito (por ejemplo
fibrocito).
Las células sin diferenciar se suelen nombrar con el sufijo -blasto (por ejemplo
osteoblasto).
4.1.- TEJIDO EPITELIAL
Los tejidos epiteliales están formados por láminas continuas de células. De este modo
limitan el paso de sustancias de un lado a otro del epitelio
Existen epitelios que actúan como capas separadoras: epitelio de revestimiento y otros
que se encargan de fabricar y emitir secreciones externas o internas: epitelio glandular.
Debido a su función, los epitelios tienen células íntimamente unidas entre sí, de modo que
la matriz extracelular es muy escasa o inexistente.
Para ello tienen diversos tipos de uniones intercelulares:
- Desmosomas, aumentan la
resistencia a la tracción. Son fibras resistentes
que unen las membranas celulares y fibras
internas que se unen al citoesqueleto celular.
- Uniones en cremallera, que impiden
el paso de sustancias.
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Clasificación de los epitelios
Según su función:
o Epitelio de revestimiento.
o Epitelio glandular.
Según la forma de las células que lo componen
o Células planas.
o Células cúbicas.
o Células cilíndricas.
Según el número de capas celulares
o Monoestratificados o simples: Una sola capa
o Pluriestratificados: Varias capas
o Pseudoestratificados: parecen formados por más de una capa de células,
porque éstas se disponen a distintas alturas y suelen ser cilíndricas. En
realidad, todas están en contacto con la capa basal. Frecuentemente,
presenta cilios en la superficie, como, por ejemplo, en la tráquea
Funciones de los epitelios:
Protección.
Separación.
Absorción o intercambio.
Secreción.
Recepción de estímulos.
Epitelio de revestimiento
Depende fundamentalmente de la superficie de intercambio y la tensión que debe
soportar.
Generalmente presentan mucha renovación celular.
Todo lo que entra o sale del organismo y de sus órganos pasa a través de epitelios de
revestimiento.
Diferenciaciones en algunos epitelios
Ciliados: Tráquea y bronquios.
Microvellosidades: Intestino.
Queratinizado: Epidermis.
Monoestratificado plano cúbico Monoestratificado de células
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Monoestratificado de células Pluriestratificado de células cúbicas: Uréter
cilíndricas ciliadas
Pluriestratificado: epidermis de los
vertebrados
Epitelio glandular
Se encargan de la secreción de sustancias. Pueden segregarlas continuamente o
retenerlas hasta que explota la célula.
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Algunos epitelios glandulares
Glándula salival Tiroides
4.2.- TEJIDOS CONECTIVOS
Los conectivos son nexo de unión entre el
resto de tejidos y órganos; suponen un
sustento para el cuerpo y sus sistemas de
órganos, a los que protegen.
Suelen ser los tejidos más abundantes en
los animales.
Se forma por células libres inmersas en
una matriz extracelular o intercelular
fabricada por ellas mismas.
La matriz está formada esencialmente
por agua y puede llevar:
Fibras colágenas. La proteína más
abundante en humanos
Fibras reticulares.
Fibras elásticas.
Precipitados minerales.
Otros tipos de proteínas.
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Los tejidos conectivos suelen clasificarse en:
Tipos de tejidos conectivos
Tipos Matriz Células
principales Función Ejemplos
Conjuntivo Fibras gruesas Fibrocitos Soporte Dermis
Tendones
Adiposo Escasa Adipocitos
Reserva,
Homeotermia,
protección
Grasa
subcutánea
Cartilaginoso Fibras muy finas Condrocitos Soporte a presión,
sostén
Articulaciones
Pabellón
auditivo
Óseo Precipitado de
sales minerales Osteocitos Sostén, protección Huesos
Sanguíneo Matriz líquida Eritrocitos,
leucocitos Trasporte
Conductos
sudoríparos
Vejiga
a) TEJIDO CONJUNTIVO
El tejido conjuntivo está atravesado por vasos sanguíneos y nervios.
Tiene gran capacidad de regeneración ante lesiones.
Puede sustituir a otros tejidos destruidos como músculo o epidermis dando lugar a
cicatrices
Tipos Características Función Localización
Laxo Pocas fibras. Sin
orientación preferente
Relleno.
Movimiento
Haces musculares.
Dermis
Denso
Gran cantidad de fibras
colágenas
Orientadas en una
dirección predominante
Resistencia a la
tracción
Tendones.
Ligamentos. Dermis
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b) TEJIDO ADIPOSO
Tipos Características Función Localización
Pardo
Adipocitos pardos.
Muchas gotas lipídicas. Muchas
mitocondrias
Generación de calor
Escaso en humanos
adultos
Mayor en recién
nacidos
Blanco
Adipocitos claros amarillentos.
Grandes
Una gota lipídica grande y
otras menores
Aislante
Reserva de lípidos
para energía
Bajo la piel en
homeotermos.
Entre órganos internos
Muy abundante en humanos 20-25% en peso en mujeres y 15-20% en hombres.
Funciones
Principal reserva de energía.
Importante función en caracteres sexuales secundarios.
Aislamiento térmico.
Protector mecánico.
Los lípidos están en constante renovación y están bajo la influencia hormonal y nerviosa.
c) TEJIDO CARTILAGINOSO
Carecen de vasos sanguíneos y nerviosos. Se nutre de
los del conjuntivo que los rodea (pericondrio).
Flexibilidad variable.
Funciones:
Sostén.
Amortiguación y deslizamiento en articulaciones.
Formación y crecimiento de los huesos largos.
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Tipos Características Función Localización
Hialino
Predominan la fibras
colágenas finas
Es el más abundante
Resistencia presión
Nariz, tráquea y bronquios,
esternón
Articulaciones
Elástico Gran cantidad de fibras
elásticas Flexibilidad
Pabellones auditivos.
Epiglotis
Fibroso
Muchas fibras colágenas
gruesas
Sin límite preciso con el
conjuntivo denso
Resistencia a presión y
tracción
Discos intervertebrales.
Inserción de tendones en
huesos
El cartílago se recupera mal y lentamente de las lesiones y a veces, cuando es dañado,
es sustituido por conjuntivo denso (cicatriz).
d) TEJIDO OSEO
Funciones:
Constituyente principal del esqueleto:
Soporte.
Protección: Cráneo, caja torácica, vértebras.
Tiene otras funciones:
Apoyo a los músculos para producir movimientos ampliados mediante palancas.
Alojamiento de la médula ósea hematopoyética.
Reserva de fosfatos y calcio.
Tipos Características Función Localización
Compacto Grandes masas concéntricas Resistencia Huesos largos
Cubierta huesos menores
Esponjoso Trabéculas. Muchos espacios Resistencia a presión Médula ósea
Tienen la misma estructura histológica
Estructura del tejido óseo:
Fibras colágenas en láminas paralelas concéntricas a conductos.
Conductos con vasos sanguíneos y nervios (conductos de Havers).
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e) TEJIDO SANGUÍNEO
La sangre es considerada por numerosos autores como un tipo especializado de tejido
conectivo compuesto de células, fragmentos celulares y una matriz extracelular líquida
denominada plasma sanguíneo. Las células sanguíneas se clasifican en dos
tipos: eritrocitos o glóbulos rojos y leucocitos o glóbulos blancos. La sangre también
contiene fragmentos celulares denominados plaquetas.
4.3.- TEJIDO MUSCULAR
Los animales poseemos un tejido contráctil especializado: el tejido muscular. Está formado
por células con gran cantidad de fibras contráctiles internas. Estas fibras están formadas
por dos proteínas principales: actina y miosina.
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Tipos Función Ejemplos
Liso Contracción no muy rápida
Duradera
Vasos sanguíneos
Digestivo
Estriado esquelético Contracción muy rápida, fuerte,
discontinua Músculos esqueléticos
Estriado
cardiaco Contracción rítmica, constante Corazón
4.4.- TEJIDO NERVIOSO
Tejido especializado en la transmisión de información.
Se basa en unas células llamadas células nerviosas
o neuronas
Estas células necesitan la ayuda de células auxiliares: células
gliales.
Las células gliales son cinco veces más numerosas que las
neuronas.
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5. ÓRGANOS Y APARATOS DEL CUERPO HUMANO
5.1 ÓRGANOS
Un conjunto de tejidos diferentes se reúnen en un órgano para llevar a cabo la misma
función.
5.2 SISTEMAS Y APARATOS
Un conjunto de órganos diferentes se reúnen para realizar una determinada función.
Un sistema está compuesto
por órganos homogéneos o
semejantes por su estructura y
origen, pues en su estructura
predomina un mismo tipo de
tejido originado de una
determinada hoja germinativa
(sistemas óseo, muscular y
nervioso), mientras que
un aparato está constituido
por órganos heterogéneos o
diferentes en estos 2 aspectos
(aparatos locomotor, digestivo,
respiratorio, urinario, genital,
endocrino y circulatorio).
