Homeostasis: Equilibrio Interno del Organismo

Cada sistema cumple con una función específica para mantener la homeostasis:

• Sistema tegumentario: Protección y barrera física entre el medio externo e interno.
• Sistema respiratorio: Intercambio gaseoso.
• Sistema digestivo: Captación de nutrientes y eliminación de desechos sólidos.
• Sistema urinario: Filtración y eliminación de desechos líquidos.

Sistemas de Retroalimentación en Homeostasis

Los sistemas de retroalimentación constan de los siguientes componentes:

• Receptor
• Centro de control
• Efector

Equilibrio Ácido-Base: El Concepto de pH

La acidez o alcalinidad de una solución se expresa en la escala de pH, que se extiende de 0 a 14. El punto medio de la escala de pH es 7, donde las concentraciones de H+ y OH- son iguales.

Transporte Celular

Transporte Pasivo

La sustancia se mueve a favor de su gradiente de concentración o su gradiente eléctrico y no requiere energía.

Tipos de Transporte Pasivo:

• Difusión simple
• Difusión facilitada:
  • Por canales
  • Por transportadores

Factores que Afectan la Difusión:

• Gradiente de concentración: Aumenta la velocidad de difusión.
• Temperatura: Aumenta la velocidad de difusión.
• Superficie: Aumenta la velocidad de difusión.
• Distancia de difusión: Disminuye la velocidad de difusión.
• Masa de la sustancia que difunde: Disminuye la velocidad de difusión.

Transporte Activo

Se utiliza energía celular para impulsar a la sustancia contra su gradiente de concentración o gradiente eléctrico.

Tipos de Transporte Activo:

• Transporte activo primario: Bomba sodio-potasio.
• Transporte activo secundario: Transportadores.

Otros Mecanismos de Transporte Celular:

• Ósmosis: Es el proceso por el cual el agua se mueve pasivamente a través de una membrana semipermeable, impulsada por una diferencia de concentración de soluto entre las dos áreas de la membrana.
  • Presión osmótica
  • Presión hidrostática
• Pinocitosis: La célula incorpora diminutas gotitas de líquido extracelular por invaginación de la membrana plasmática.
• Exocitosis: La expulsión de material fuera de la célula.
  • Productos de desecho
  • Secreciones

La Célula: Estructura y Función

Citoplasma

• Citosol: Líquido intracelular que rodea a los orgánulos de la célula y constituye alrededor del 55% del volumen celular total.
  • Citoesqueleto: Es una red de filamentos proteicos que se extiende a través del citosol y le da sostén a la célula.
• Orgánulos: Son estructuras especializadas dentro de la célula, con funciones y formas características.
  • Centrosoma: Está compuesto por un par de centríolos y material pericentriolar, cuya función es organizar el crecimiento del huso mitótico y la formación de microtúbulos.
  • Mitocondrias: Generan la mayor parte del ATP (energía celular) a través de la respiración aeróbica. También participan en la muerte celular programada (apoptosis).
  • Cilios y Flagelos: Compuestos predominantemente por microtúbulos. Los cilios son apéndices numerosos, cortos, piliformes, que se extienden desde la superficie de la célula y realizan un movimiento similar al de un remo. Los flagelos son estructuras más largas con un movimiento rápido de desplazamiento en un patrón ondulante.
  • Retículo Endoplásmico: Es una red de membranas en forma de sacos aplanados o túbulos que se extiende desde la membrana o envoltura nuclear.
    • RE Rugoso: Su superficie externa está cubierta por ribosomas, donde se lleva a cabo la síntesis proteica. Da origen a proteínas de secreción y de membrana.
    • RE Liso: Carece de ribosomas en la superficie externa y sintetiza ácidos grasos y esteroides, y contribuye a la liberación de calcio intracelular para la contracción celular.
  • Ribosomas: Son las estructuras donde se sintetizan las proteínas.
  • Aparato de Golgi: Es una estructura de pequeños sacos membranosos aplanados de bordes salientes, y su función es la de modificar, clasificar, envolver y transportar las proteínas que recibe del RE rugoso.
  • Lisosomas: Son vesículas que se forman en el aparato de Golgi y contienen numerosos tipos de poderosas enzimas digestivas e hidrolíticas que se utilizan para digerir una gran variedad de moléculas.

Genética Fundamental

El Genoma Humano

En el núcleo, el genoma humano está compuesto por 23 pares de cromosomas diferentes (22 pares somáticos + 2 cromosomas sexuales X e Y). Cada célula contiene 46 cromosomas (23 provenientes de cada progenitor). El genoma contiene toda la información que dirige las actividades y el destino celular.

Cromosomas

Complejo de ADN y proteínas que porta el material genético del núcleo de una célula. En él se distribuyen los genes.

Genes

Un segmento que contiene información de ADN, cuyo código dirige la producción de una molécula de ARN, la cual en casi todos los casos cumple una función en la síntesis de una o más proteínas.

Del ADN a la Proteína: Transcripción y Traducción

El ADN realiza la transcripción para formar ARN, y este, a su vez, realiza la traducción para convertirse en proteína.

Transcripción

1. Las hebras de ADN son separadas y una de ellas sirve como molde para formar un tipo de ARN llamado ARN mensajero (ARNm).
2. El transcripto copia la secuencia de un gen concreto (intrones y exones).
3. El ARNm es transportado desde el núcleo al citoplasma a través de los poros nucleares.
4. El ARNm contiene la base nitrogenada URACILO en lugar de timina.

Traducción

1. Los ribosomas se unen alrededor de la cadena de ARNm en el citoplasma y se desplazan a lo largo del ARNm, leyendo la secuencia de ARNm de a tres nucleótidos a la vez (triplete o codón).
2. Una molécula de ARNt que transporta un aminoácido específico reconoce el codón y libera el aminoácido que se une a la cadena de aminoácidos (proteína) en formación.

ADN: Doble Cadena y ARN: Cadena Simple

Complementariedad del ADN:

• C-G (Citosina-Guanina)

Ciclo Celular y División

El ciclo celular es el proceso mediante el cual las células se reproducen.

Función del Ciclo Celular:

• Crecimiento tisular.
• Reemplazo y reparación de células y tejidos dañados.

Tipos de División Celular:

La división celular se produce en células somáticas y germinales:

• Somáticas: Todas las células del cuerpo, excepto los gametos. → Mitosis
• Germinales: Gametos. → Meiosis

Fases de la División Celular (Mitosis):

• Profase: Las fibras de cromatina se condensan y se acortan para formar los cromosomas. Cada cromosoma en profase está formado por un par de cadenas idénticas denominadas cromátidas, unidas a través del centrómero.
• Metafase: Los microtúbulos del huso mitótico alinean los centrómeros de los pares de cromátidas en el centro exacto del huso mitótico. Esta región se denomina placa de metafase.
• Anafase: Los centrómeros se dividen y separan a los dos miembros de cada par de cromátidas, que se dirigen hacia los polos opuestos de la célula.
• Telofase: La etapa final de la mitosis. Comienza una vez concluido el movimiento de los cromosomas. Los juegos idénticos de cromosomas, ahora situados en polos opuestos de la célula, se desenrollan y vuelven a adoptar la disposición de cromatina laxa.
• Citocinesis: Comienza en la anafase tardía y consiste en la división del citoplasma celular y sus orgánulos en dos células idénticas. Comienza con la formación de un surco de segmentación en la membrana plasmática y se completa después de la telofase.

Tejidos Biológicos

• Tejido Epitelial: Revisten las superficies corporales y tapizan los órganos huecos, las cavidades y los conductos. También dan origen a las glándulas.

  Funciones principales del Tejido Epitelial:

  1. Barreras selectivas que limitan o contribuyen a la transferencia de sustancias dentro y fuera del organismo.
  2. Superficies secretoras que liberan productos sintetizados por las células sobre sus superficies libres.
  3. Superficies protectoras que resisten las influencias abrasivas del medio.
• Tejido Conectivo: Protege y da soporte al cuerpo y sus órganos. Varios tipos de tejido conectivo mantienen los órganos unidos, almacenan energía y ayudan a otorgar inmunidad contra microorganismos patógenos.

  Funciones del Tejido Conectivo:

  • Unión, sostén y refuerzo.
  • Protección y aislamiento.
  • Compartimentalización.
  • Medio de transporte.
  • Almacenaje de energía.
  • Fuente de respuesta inmune.
• Tejido Muscular: Compuesto por células especializadas para la contracción y la generación de fuerza, es el encargado de movilizar las estructuras corporales.

  Funciones principales del Tejido Muscular:

  1. Movimiento.
  2. Mantenimiento de la postura.
  3. Producción de calor.
  4. Protección.

  Tipos de Tejido Muscular:

  1. Tejido muscular esquelético.
  2. Tejido muscular cardíaco.
  3. Tejido muscular liso.
• Tejido Nervioso: Detecta cambios en una gran variedad de situaciones dentro y fuera del cuerpo y responde generando potenciales de acción (impulsos nerviosos) que activan la contracción muscular y la secreción glandular.

  Componentes del Tejido Nervioso:

  • Neuronas (células nerviosas): Compuestas por un cuerpo celular y prolongaciones que se extienden desde el cuerpo celular, múltiples dendritas y un solo axón.
  • Neuroglía: Células de soporte que no generan ni conducen impulsos nerviosos (Astrocitos, Células de Schwann, Microglía, Oligodendrocitos, Células de Müller, etc.).

  Función del Tejido Nervioso:

  Sensibilidad a diversas clases de estímulos; convierte los estímulos en impulsos nerviosos (potenciales de acción) y los conduce hacia otras neuronas, fibras musculares o glándulas.

Etiquetas: ADN, ARN, biología, célula, fisiología, Genética