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UNIDAD 2. ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO HUMANO

1.- Organización general del cuerpo humano. Niveles de organización del cuerpo humano.

2.- La función de Nutrición, aparatos implicados en la nutrición.

3.- La función de Relación. El Sistema nervioso y el Sistema Endocrino.

4.- La función de Reproducción. El aparato reproductor masculino y femenino.

1.- ORGANIZACIÓN GENERAL DEL CUERPO HUMANO. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL

CUERPO HUMANO.

Introducción

Si tomamos una pequeña muestra de piel, por ejemplo, y la observamos al microscopio, veremos que es-

tamos compuestos por unas unidades muy pequeñas, llamadas CÉLULAS. La célula es la unidad morfológi-

ca y funcional de todo ser vivo. Nuestro cuerpo está formado por un gran número de células, es decir, so-

mos seres vivos pluricelulares. Si en vez de piel, pudiéramos ver al microscopio muestras de otras regiones

de nuestro cuerpo, veríamos que las células tienen formas y tamaños muy distintos, pero todas tienen las

mismas partes funda-

mentales de una célula.

Pero las células con una

determinada función no

suelen funcionar aisla-

das sino en conjunto

con otras células, gene-

ralmente del mismo

tipo, para llevar a cabo

la misma función al

unísono. Esta asocia-

ción origina los TEJI-

DOS.

Por otra parte, una célula especializada con una función determinada no puede obtener por sí misma los

nutrientes que necesita ni puede defenderse de infecciones. Necesita a otras células especializadas en es-

tas funciones. Por ello, los tejidos se agrupan para formar ÓRGANOS. Un órgano está formado por dos o

más tejidos diferentes. Esta agrupación permite realizar una nueva función, imposible de realizar con cada

uno de ellos por separado.

Además, un conjunto de órganos determinado con una actividad estrechamente relacionada puede consti-

tuir lo que conocemos como APARATOS y/o SISTEMAS. El conjunto de órganos y aparatos/sistemas, que

funcionan de forma coordinada, es lo que forma un organismo.

Existen dos grandes tipos de niveles de organización: abióticos, aquellos que conforman tanto la materia

viva como la inerte, y bióticos, exclusivos de los seres vivos:

Subatómico. Las partículas que forman los átomos: neutrones, protones y electrones.

Atómico. Corresponde a la porción más pequeña de un elemento químico.

Molecular. Formado por la unión de dos o más átomos mediante enlaces químicos.

Macromoléculas. Son el resultado de la unión de muchas moléculas formando un polímero.

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Complejos supramoleculares. Corresponden a la agregación de macromoléculas.

Orgánulos celulares. Constituyen una estructura celular con una función característica.

Células. Se incluyen los diferentes tipos de células que existen. Es el primer nivel biótico.

Tejidos. Son grupos de células similares especializadas en hacer una función determinada.

Órganos. Formados por diversos tejidos que actúan conjuntamente.

Sistemas. Conjunto de órganos similares que realizan una misma función.

Aparatos. Conjunto de órganos diferentes, realizan funciones superiores del organismo.

Individuo. Formado por varios aparatos y sistemas. En unicelulares está constituido por una única

célula.

Población. Corresponde al conjunto de individuos de la misma especie que viven en un mismo lu-

gar, al mismo tiempo.

Comunidad o biocenosis. Está formada por un conjunto de poblaciones distintas.

Ecosistema. Es un nivel constituido por la biocenosis y el biotopo.

Ecosfera. Todos los ecosistemas marinos y terrestres que integran la superficie del planeta.

Los constituyentes químicos de los seres vivos.

BIOELEMENTOS.

Se denominan elementos biogénicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que forman parte de

los seres vivos.

Bioelementos mayoritarios.

Están presentes en porcentajes superiores al 0,1 % y aparecen en todos los seres vivos.

a) Bioelementos primarios (C, H, O, N, P, S)

Principales constituyentes de las biomoléculas. En conjunto suponen el 95% de la materia viva (C

20 %, H 9.5%, O 62 % y N 2,5 %).

b) Bioelementos secundarios (Na, K, Ca, Mg, Cl). En conjunto 4,5 % de la materia viva.

Oligoelementos (Fe, Mn, I, F, Co, Si, Cr, Zn, Li, Mo). Presentes en porcentajes inferiores al 0,1

%, no son los mismos en todos los seres vivos. Son indispensables para el desarrollo armóni-

co del organismo.

BIOMOLÉCULAS.

Son las moléculas que forman parte de los seres vivos.

Biomoléculas inorgánicas.

EL AGUA.

Compone el 60-90 % de la materia viva. Su abundancia depende de la especie, la edad y la actividad fisio-

lógica del tejido (mayor porcentaje los que tiene mayor actividad como tejido nervioso o muscular).

Aparece en el interior de las células, en el líquido tisular y en los líquidos circulantes.

LAS SALES MINERALES

a) Sales con función estructural.

Aparecen precipitadas formando estructuras esqueléticas, como el carbonato de calcio (caparazo-

nes calcáreos) o el fosfato de calcio (esqueleto de vertebrados).

b) Sales con función reguladora

Se encuentran ionizadas, disueltas en un medio acuoso.

B. Biomoléculas orgánicas.

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GLÚCIDOS.

Biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O. Monosacáridos o polímeros de monosacáridos.

Los monosacáridos son compuestos de entre 3 y 7 carbonos con grupos alcohol y aldehído o cetona.

El más importante es la Glucosa. También la Ribosa, Fructosa... Se pueden combinar en cadenas lineales o

ramificadas dando lugar a:

● Oligosacáridos. 2 a 10 restos: Fructosa. Lactosa.

● Polisacáridos. Cadenas largas de hasta miles de restos.

○ Lineales estructurales: Celulosa. Quitina.

○ Ramificadas reserva: Almidón. Glucógeno.

En humanos los glúcidos tienen una función principalmente energética.

Las células consumen preferentemente glucosa para obtener energía.

Se acumula en forma de glucógeno como reserva (hígado y músculo)

La glucosa se puede obtener del exterior de monosacáridos, oligosacáridos o polisacáridos de reserva.

No podemos digerir polisacáridos estructurales como la celulosa (fibra vegetal)

LÍPIDOS.

Biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O; en algunos casos también P y N.

Insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos apolares.

Bastante variados. Para este curso nos interesan:

● Ácidos grasos: Cadenas hidrocarbonadas ácidas

○ Forman lípidos complejos: Triglicéridos y fosfolópidos.

○ Fuente concentrada de obtención de energía.

Saturados. Sin dobles enlaces. Más sólidos.

Insaturados. Con dobles enlaces. Más líquidos.

● Triglicéridos: Tres ácidos grasos y colesterol.

○ Reserva de ácidos grasos.

○ Líquidos: aceites.

○ Sólidos: grasas o mantecas.

● Fosfolípidos: Complejos peros llevan ácidos grasos.

○ Forman membranas celulares.

● Colesterol: Molécula de gran tamaño muy insoluble.

○ Estabiliza membrana plasmática celular.

○ Forma otros esteroides

● Otros. Esteroides.

○ Hormonas.

PROTEÍNAS.

Biomoléculas orgánicas formadas por C, H, O, N y S. También pueden aparecer otros elementos en meno-

res proporciones. Son macromoléculas de elevado peso molecular formadas por la polimerización de ami-

noácidos. Constituyen un 50% del peso seco de un organismo. Son específicas de cada especie e incluso de

cada organismo. Químicamente se definen como polímeros lineales de aminoácidos. Normalmente de 50 a

200 aminoácidos aunque las hay más pequeñas (péptidos) y más grandes. Existen 20 aminoácidos diferen-

tes pero iguales para todos los seres vivos. La secuencia de aminoácidos determina las características de las

proteínas.

Desempeñan una gran diversidad de funciones.

Enzimas: Catalizan reacciones químicas.

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Trasportadoras de membrana: salida y entrada de sustancias en las células.

Movimientos.

Trasportadores en líquidos.

Estructurales en células y tejidos.

Mensajeras.

Regulación genética.

Receptoras de estímulos.

Toxinas y defensa frente a infecciones.

Se fabrican en unos orgánulos llamados ribosomas. Los aminoácidos se toman del exterior o algunos, si

es necesario, se sintetizan en las células. La falta de aminoácidos causa graves trastornos a las células y al

organismo

ÁCIDOS NUCLEICOS.

Biomoléculas constituidas por C, H, O, N y P. Son macromoléculas formadas por la polimerización

de nucleótidos. Son responsables del almacenamiento, interpretación y transmisión de la información ge-

nética. Polímeros de nucleótidos. Muy variables en tamaño; de decenas a muchos millones.

● ADN.

○ Doble cadena de nucleótidos.

○ En ella se encuentra la información genética.

○ Forma los cromosomas, cada uno es una cadena de ADN unido a proteínas.

● ARN.

○ Paso de la información del ADN a las células.

○ Varios tipos con funciones muy diversas ARNm, ARNt, ARNr ....

Los nucleótidos aislados, especialmente el ATP son los responsables del traspaso de energía en las células.

La célula, unidad estructural de los seres vivos.

La célula es la unidad morfológica y funcional de todos los seres vivos, es decir, la parte más sencilla de

materia viva capaz, por sí sola, de realizar todas las funciones básicas de un ser vivo (nutrirse, relacionarse

y reproducirse). Además, todas las células provienen, por división, de otras preexistentes: unidad de re-

producción y unidad genética.

Toda célula está formada por una membrana plasmática, que delimita el interior del medio externo.

El medio interno líquido es el citoplasma que contiene las estructuras denominadas orgánulos. El material

genético almacena la información genética de un ser vivo.

Tipos de células.

Según el grado de complejidad y organización, se diferencian dos tipos de células:

Procariotas. Típicas de las bacterias.

Células pequeñas de organización

sencilla, carentes de núcleo. Su ADN

se encuentra libre en el citoplasma.

Evolutivamente son las primeras cé-

lulas que aparecieron.

Eucariotas. Células con núcleo,

donde se encuentra el ADN. Su or-

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ganización es más compleja, debido a la existencia de orgánulos, que llevan a cabo diferentes fun-

ciones.

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¿Cómo funcionan las células? Ejemplo de fabricación y secreción de una proteína digestiva.

La especialización celular.

En los organismos unicelulares, como un paramecio o una ameba, su única célula desempeña todas

las funciones que caracterizan a un ser vivo. En los organismos pluricelulares, como las plantas y los ani-

males, sus muchísimas células pierden la capacidad para sobrevivir aisladas. Cada célula realiza una tarea

concreta y todas trabajan conjuntamente para conseguir que el organismo sobreviva.

Todas las células de nuestro cuerpo presentan una organización general común. Sin

embargo, es fácil distinguir una célula muscular de una de la piel o de un glóbulo blanco. Cada una de ellas

posee características particulares que la hacen adecuada para realizar su función, son células especializa-

das.

Una célula muscular, por ejemplo, está especializada. Esto supone que:

Hace un trabajo determinado. Las células musculares se contraen y se relajan produciendo

movimiento.

Desarrolla una forma característica. Las células musculares son alargadas.

Se producen cambios en su citoplasma. Estos cambios se relacionan con la diferente activi-

dad de los distintos orgánulos. En las células musculares abundan las mitocondrias, produc-

toras de energía, y los filamentos del citoesqueleto.

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Células madre.

Las células especializadas pierden la capacidad de multi-

plicarse y producir nuevas células. Esa función la reali-

zan células no especializadas denominadas células ma-

dre.

Las células que resultan de la división de células

madre pueden ser nuevas células madre o pueden

transformarse en células especializadas.

Las células madre se clasifican por su potencia, es

decir, por el número de tipos distintos de células espe-

cializadas que son capaces de originar. La más potente es la célula huevo, que puede dar lugar a todos los

tipos celulares. Las menos potentes están en los organismos adultos y actúan en la regeneración o repara-

ción de los tejidos.

Los tejidos humanos.

Los tejidos humanos se diferencian fundamentalmente en la especialización de las células que po-

seen y el tipo de sustancia intercelular, que constituye la principal masa del tejido:

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TEJIDO EPITELIAL.

Los tejidos epiteliales son los que forman los epitelios. Según su función, se distinguen dos tipos:

A. Los epitelios de revestimiento, que recubren la superficie corporal y las cavidades internas del

organismo.

B. Los epitelios glandulares, que están formados por células secretoras, que pueden intercalarse en-

tre otras células epiteliales o agruparse para constituir las glándulas.

TEJIDO CONECTIVO.

Los tejidos conectivos sirven de apoyo a todas las demás estructuras del cuerpo. Se componen de

células poco especializadas rodeadas de una abundante sustancia intercelular formada principalmente por

agua, sales minerales, proteínas y polisacáridos. Además de abundantes fibras proteicas, como: colágeno,

que proporciona resistencia; elastina, que confiere elasticidad, o reticulares, con función esquelética.

Los principales tejidos conectivos y sus características más importantes son:

TEJIDO MUSCULAR.

El tejido muscular es el responsable de los movimientos del cuerpo. Está constituido por células

alargadas, llamadas fibras musculares, especializadas en la contracción. En el citoplasma de dichas fibras

aparece una gran cantidad de miofilamentos formados por proteínas contráctiles, fundamentalmente acti-

na y miosina.

Se distinguen tres tipos de tejido muscular:

Estriado esquelético, de contracción rápida, voluntaria y poco resistente a la fatiga.

Estriado cardíaco, de contracción rápida e involuntaria.

Estriado liso, de contracciones lentas, involuntarias y resistentes a la fatiga.

TEJIDO NERVIOSO.

El tejido nervioso coge información en los órganos de los sentidos, la transmite a través de los ner-

vios y elabora respuestas en los centros nerviosos.

Está formado por dos tipos de células:

A. Las neuronas, que son las células fundamentales.

B. Las células de glía, que aparecen intercaladas entre las neuronas, a las que protegen, alimentan y

aíslan. Entre ellas destacan los Astrocitos y las Células de Schwann.

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Órganos, aparatos y sistemas.

Los organismos pluricelulares han evolucionado de organismos unicelulares. Este origen tiene consecuen-

cias en su organización:

Las células mantienen prácticamente todo su metabolismo. Han de ser abastecidas de nutrientes. Han de

eliminarse sus residuos. Se han de trasportar hormonas para que se comuniquen.

Para ello tenemos órganos organizados en aparatos y sistemas.

Los aparatos y sistemas los estudiaremos a fondo durante el curso.

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2.- LA FUNCIÓN DE NUTRICIÓN1, APARATOS IMPLICADOS EN LA NUTRICIÓN.

En los seres unicelulares, como las bacterias o los protozoos, los procesos de captación de nutrientes, de

producción de energía y expulsión de los productos de deshecho, son efectuados por la única célula exis-

tente. En los organismos pluricelulares, como el ser humano, la nutrición de cada una de sus células de-

pende de la coordinación entre cuatro aparatos:

A. APARATO DIGESTIVO: prepara los alimentos para que los puedan utilizar las células.

B. APARATO RESPIRATORIO: introduce el oxígeno que necesitan las células y elimina el dióxido de

carbono.

C. APARATO CIRCULATORIO: reparte los nutrientes y el oxígeno entre las células. También recoge

las sustancias de desecho producidas por las células.

D. APARATO EXCRETOR: elimina de la sangre las sustancias de desecho recogidas de las células.

1 La nutrición del ser humano es heterótrofa, obtiene la materia orgánica necesaria de los alimentos que consume, ya que no es

capaz de sintetizarla por sí mismo.

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3.- LA FUNCIÓN DE RELACIÓN. EL SISTEMA NERVIOSO Y EL SISTEMA ENDOCRINO.

La función de relación permite al organismo captar información tanto del exterior como del interior,

interpretarla para elaborar las respuestas adecuadas, y coordinar los diferentes órganos para que actúen

como una unidad. En esta función están implicados varios órganos, sistemas y aparatos:

A. ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS: captan la información que es importante para el organismo.

B. SISTEMA NERVIOSO: recibe la información y elabora las respuestas adecuadas. Coordina las fun-

ciones corporales.

C. APARATO LOCOMOTOR: está formado por los músculos y los huesos. Se encarga del movimiento

D. SISTEMA ENDOCRINO: está formado por las glándulas, unos órganos que segregan determinadas

sustancias químicas, las hormonas, que tienen efectos variados en el organismo.

Aparatos y sistemas implicados en la función de relación.

4.- LA FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN. EL APARATO REPRODUCTOR MASCULINO Y

FEMENINO.

En los seres unicelulares la división de la célula supone una reproducción de ésta, ya que el resultado son

dos nuevos organismos completos. En los seres pluricelulares, la reproducción del individuo depende de

unas células especializadas, denominadas GAMETOS, originadas en órganos que forman parte de los apara-

tos reproductores masculino y femenino. La producción de gametos se debe a una división celular deno-

minada MEIOSIS; mientras que la división del resto de las células corporales, llamadas somáticas, permite

el crecimiento y la renovación de los tejidos y se denomina MITOSIS. La función de reproducción permite

nuestra supervivencia en el tiempo. En esta función intervienen los aparatos reproductores:

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A. Aparato reproductor masculino.

B. Aparato reproductor femenino.