Biología Humana - Resúmen para Final-1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA – FACULTAD DE HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN – DEPARTAMENTO DE PSICOLOGÍA CÁTEDRA: BIOLOGÍA HUMANA – PROGRAMA: 2004 - ALUMNO: ESTEBAN, GUILLERMO FABRICIO – RESUMEN PARA EL FINAL

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MÓDULO I: LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA DESCRIPTIVA Y CAUSAL. Niveles de organización de la materia viva. UNIDAD I.

BIOLOGÍA: DEFINICIÓN E IMPORTANCIA. Es la ciencia que estudia la vida o los seres vivos. Estudio de la variabilidad del hombre en el tiempo y el espacio, en el marco de las culturas que él mismo crea. Hombre: por su animalidad es primate, la singularidad del hombre radica en la unión de tres niveles: inorgánico, orgánico y antropológico o cultural. El conocimiento de la biología llevará a aplicar esta ciencia en el campo de la medicina, de la salud pública, de la agricultura y la conservación de los recursos naturales; su importancia es básica para los estudios sociológicos, y sus contribuciones a la formación de la filosofía de la vida son muy valiosas.

EL CONCEPTO DE CIENCIA. Es el conjunto organizado de conocimientos independientes, relacionados con un objeto de estudio. Es un conocimiento racional, verificable y falible (pues falla). Es un sistema de ideas conocidas provisoriamente. Se divide en dos grandes grupos: ciencias fácticas y ciencias formales. El conocimiento debe tener validez universal, la función es coleccionar, organizar e interpretar el conocimiento. Cuando el conocimiento pasa a ser científico se llama verdad científica (no es total, absoluta ni final), por eso los conocimientos son cambiantes (caducidad) total o parcialmente. La verificación es una de las características de la ciencia.

CLASIFICACIÓN DE LAS CIENCIAS. Ciencias formales (ideales) Ciencias fácticas (reales o empíricas) Objeto de estudio: relacionar signos y formas. Tratan entes ideales. Fuente de conocimiento: la razón. Utilizan el método científico racional. Ciencias perfectas. Conclusiones: demostraciones completas y finales. Método de estudio: deducción.

Objeto de estudio: procesar hechos. Tratan entes reales. Fuente de conocimiento: la experiencia. Utilizan el método científico experimental.Ciencias perfectibles (modificables). Conclusiones: demostraciones verificables, provisorias. Método de estudio: inducción.

LA BIOLOGÍA EN EL CONTEXTO DE LAS CIENCIAS.

La biología es parte integrante de las ciencias fácticas, está en íntima interrelación con las demás ciencias. Sirve para el entendimiento de las ciencias de la cultura, pero sin incluirlas. Depende y necesita del apoyo de las ciencias que estudian los estratos y niveles inferiores, como el caso de la genética; también como el de las ciencias formales (lógica y matemática).

BIOLOGÍA GENERAL: DIVISIONES. NOMENCLATURA Y UNIDADES EN BIOLOGÍA: EQUIVALENCIAS. PRINCIPIOS UNIFICADORES.

Las nomenclaturas y unidades utilizadas en biología varían según la complejidad con la cual uno va resolviendo las estructuras que se le presentan. De esta manera, se utilizan medidas de tamaño increíblemente pequeñas en relación a las que usamos en la vida diaria. Estas son necesarias para entender el funcionamiento de estas pequeñísimas estructuras, que en su totalidad constituyen el objeto de estudio de la biología humana. Por ejemplo, debido a la minúscula dimensión de un óvulo humano, se estableció una unidad de medida más pequeña que el milímetro, llamada

micrómetro (µm), y equivale a una millonésima parte de metro (una milésima parte de milímetro, lo que mide una cabeza de alfiler convencional). El óvulo humano mide aproximadamente 106 µm. Una célula animal tiene una longitud de unos 25 µm, mientras que la bacteria apenas 1 µm. Además, para poder estudiar formas de vida u moléculas aún mas pequeñas que las nombradas, se tuvo que utilizar una nueva unidad de medida: el nanómetro (nm). Un nanómetro equivale a una mil millonésima parte de metro (una milésima parte de micrómetro). En esta medida de longitud encontramos entre otras estructuras a los virus (50 nm), moléculas pequeñas (1 nm) y átomos (0,1 nm). Todas las ramas o subdivisiones de la biología son mutuamente independientes. Presenta una clasificación de las ciencias biológicas, lo cual las agrupa en básicas (generales) y especiales (taxonómicas). Los principios unificadores en biología son los siguientes:

Todos los organismos están formados por células: toda célula esta formada por otra célula preexistente, siendo esta la mínima unidad vital de los organismos.

Todos los organismos obedecen las leyes de la física y la química. Todos los organismos requieren energía: la energía en un organismo se

mantiene siempre constante, sólo que sufre transformaciones. Es de gran importancia para realizar los procesos vitales.

EL MÉTODO CIENTÍFICO. Es el conjunto de procedimientos por los cuales se plantean problemas y se ponen a prueba las hipótesis que intentan resolverlos. Cada ciencia tiene su método científico característico y existen dos variantes al respecto: el método experimental y el método racional. 1º etapa: observación y duda. 2º etapa: hipótesis (explicación al porqué del fenómeno) lo cual debe ser factible de poder verificarse, sino no es hipótesis. 3º etapa: diseñar la prueba. Distintos pasos: recolección de datos que nos posibilitan conclusiones si los resultados de la prueba concuerdan con mi hipótesis, pasa a ser una verdad científica. Ley: absoluto, validez general y no es cambiante.

CONOCIMIENTO CIENTÍFICO. Crea su propio lenguaje preciso que le permite una puesta a prueba mas eficaz de los conocimientos.

LENGUAJE CIENTÍFICO. Puede cumplir la función informativa: el científico materializa el producto de su investigación a traves del lenguaje. Se reconoce que una expresión lingüística está cumpliendo una función informativa cuando tiene sentido decir de ella que es o bien verdadera o bien falsa. Todas las ciencias tienen un lenguaje propio.

PRINCIPIOS FILOSÓFICOS EN LAS CIENCIAS FÁCTICAS: ESTRATIFICACIÓN DEL MUNDO REAL.

División Generales: enfocan el estudio de un aspecto determinado de los seres vivos (anatomía, citología). Especiales: realizan el enfoque general de las básicas (botánica, zoología).

Puras

Aplicadas


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1º principio: el mundo se halla estructurado en un perfecto orden matemático. La biología como ciencia fáctica al estudiar la realidad, además de buscar una explicación de los fenómenos, no descubriendo entre otros aspectos, un ordenamiento uniforme y regular. Principio de orden. 2º principio: aceptado que el mundo real tiene un orden, vemos que el mismo es progresivo y escalonado, tendiendo a una lenta y paulatina jerarquización. Principio de evolución. 3º principio: finalmente como resultado de ese orden y esa evolución, surge el 3º principio general, el cual es el de la estratificación del mundo real. En el estrato inferior aparece el correspondiente al mundo de lo inanimado de materia inorgánica estrato físico – químico. Sobre este se levanta el 2º estrato estrato de lo orgánico, de la materia animada, tanto animales como vegetales; y en 3º lugar estrato superior o antropológico, el correspondiente al hombre y su cultura.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA: UNIDADES Y CIENCIAS QUE LOS ESTUDIAN. Partículas subatómicas: electrones, protones, neutrones, entre otros. Estas partículas elementales son del 1º nivel subatómico. El nivel inmediatamente superior es el átomico. La unidad es el átomo y es el resultado de la integración de diferentes partículas subatómicas. Los átomos tienden a combinarse y reaccionan entre si dando lugar a la formación de moléculas: nivel molecular. Por encima del nivel molecular esta el nivel celular, cuya unidad es la célula. Las células se fueron integrando y organizando hasta formar organismos pluricelulares: el nivel pluricelular. Este nivel puede ser dividido en: células, tejidos y órganos (se subdividen en sistemas y aparatos). Cada una de estas tres divisiones se considera una unidad estructural. El siguiente nivel, representado por poblaciones de animales y vegetales, es llamado el nivel ecológico, cuya unidad es el ecosistema. Por último, en el nivel cultural, la complejidad llega a su máximo grado.

PRINCIPALES LEYES Y TEORÍAS EN BIOLOGÍA. Teoría celular: esta teoría afirma que todo ser vivo esta formado por células y sus productos, y que la formación de la célula se produce por la división de otra célula preexistente. La composición química y el desarrollo metabólico de los organismos tienen similitudes fundamentales a los seres vivos. Teoría del gen: explica el mecanismo por el cual se transmiten las características hereditarias de los padres a sus descendientes, a través de los cromosomas. El gen es la unidad del material hereditario. Está constituído por ADN y proteínas. Ley de la recapitulación de la filogenia: la ontogenia es la recapitulación de la filogenia. Ontogenia: historia del desarrollo de la vida de los individuos de una especie. Filogenia: historia evolutiva de las especies. Ley de la universalidad del código genético: determina que cada aminoácido es codificado por un triplete de nucleótidos. Leyes de la herencia mendeliana: base de la transmisión de los caracteres hereditarios. Dos leyes:

1º ley de segregación: genes alelos del par de cromosomas homólogos se separan en la formación de gametos. 2º ley de distribución independiente: los genes que estan en cromosomas distintos se ditribuyen independientemente en la meiosis.

Teoría de la evolución: afirma que las plantas y animales que existen sobre nuestro planeta no fueron creados, sino que se desarrollaron por otros organismos preexistentes. Hubo cierta variación y complejidad en este proceso, derivando en los organismos complejos que se conocen.

Teoría de Darwin: también conocida como la teoría de la selección natural, afirma que la selección es el mecanismo fundamental de la descendencia, y que dicha selección se produce por las características que tienen los seres vivos. Para él la vida es una lucha, y en esa lucha van a ganar aquellos seres vivos que tengan mejores caracteres. Esos caracteres se transmiten en su descendencia y de esa manera se van formando las generaciones y otras especies que aprovechan lo mejor de sus antecesores, evolucionando de esta forma. La lucha en la que toma causa la selección natural es la denominada intraespecífica (sólo entre individuos de una misma especie).

BIOLOGÍA HUMANA: CONCEPTOS FUNDAMENTALES, OBJETIVOS Y LA RAZÓN DE SU INCLUSIÓN EN EL PLAN CURRICULAR DE PSICOLOGÍA.

Los objetivos del espacio curricular de Biología Humana son estudiar las leyes que gobiernan la vida y verlo al hombre como un todo estratificado, en conjunto con la Psicología, Sociología, Antropología y otras. De esta manera cambios biológicos en el hombre repercuten en el aspecto psicológico, por ejemplo. La importancia de la biología humana en Psicología esta dada debido a que en la proyección del Psicólogo es necesario conocer al hombre en todos sus aspectos y conocer la relación de los mismos.


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UNIDAD II.

LA MATERIA VIVA: CARACTERÍSTICAS GENERALES, ORGANIZACIÓN FISICOQUÍMICA Y PROPIEDADES.

La materia viva o protoplasma puede ser considerada como materia prima de los seres vivos. Puede integrarse en diferentes estructuras o formar parte de la sustancia fundamental de las células. Depende de su material químico, considerado de un sistema heterogéneo que no presenta en todos sus puntos las mismas propiedades físicas. La biología estudia los seres vivos, y el concepto de vivo esta dado por las siguientes propiedades:

1) Organización específica: la materia viva esta organizada de tal manera que si fragmentamos la unidad vital mínima (células), esta pierde las propiedades que caracterizan al ser vivo del que es parte.

2) Composición química compleja: esta complejidad es ascendente. Va desde átomos, pasando por moléculas, organoides, organismos unicelulares, pluricelulares, tejidos, órganos y sistemas de órganos.

3) Crecimiento: hay dos tipos de crecimiento. Uno es hiperplacio (cuando aumenta de tamaño un órgano, por aumento en el volúmen o cantidad de las células) y el otro es hipertrofio (cuando aumenta de tamaño un órgano, por aumento de tamaño de sus células).

4) Reproducción: el ser vivo puede dar origen a un individuo similar a el mismo. Hay reproducción sexual y asexual.

5) Metabolismo: los mecanismos fisicoquímicos que realiza el organismo vivo se denominan metabolismo. Se divide en anabolismo y catabolismo. Anabolismo: síntesis de moléculas simples o complejas (endergónicas, usan energía). Catabolismo: degradación de moléculas simples o complejas (exergónicas, liberan energía).

6) Irritabilidad: capacidad de reaccionar ante determinados estímulos. 7) Adaptación: capacidad de sobrevivir en distintos ambientes. Si esto persiste

en el tiempo, se da un proceso llamado evolución. 8)

COMPONENTES QUÍMICOS DE LA MATERIA VIVA: EL CONCEPTO DE BIOMOLÉCULA. Está compuesta fundamentalmente por una combinación de átomos, los más abundantes son: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azúfre, etc. Todos ellos forman casi el 90% de los componentes del protoplasma. Componenetes inorgánicos: agua, sales, iones y gases. Orgánicos: tienen átomos de carbono unidos entre si o con otros átomos. Entre ellos: hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

AGUA, MINERALES, HIDRATOS DE CARBONO, LÍPIDOS, PROTEÍNAS. Agua y minerales: el agua es el componente de la célula que se encuentra en mayor cantidad. El agua sirve como solvente natural de los iones minerales y otras sustancias, y también como medio de dispersión para la estructura coloidal de los componentes celulares. El agua es indispensable para la actividad metabólica. El agua libre abarca el 95% del total de la misma, y es la parte destinada a solvente para los solutos y dispersante para el sistema coloidal que se da en la célula. Por su parte, el agua ligada restante representa sólo el 5% y es la que está unida laxamente a las proteínas por uniones de hidrógeno y otras fuerzas. También, el agua interviene en la eliminación de sustancias de la célula y en la absorción de calor, gracias a su elevado coeficiente calórico. Otra importante propiedad del agua es su ionización. Las sales reunidas en aniones (por ejempo, Cl–) y cationes (Na+ y K+) son importantes para mantener la presión

osmótica y por lo tanto la entrada de agua. Otros, como el fosfato inorgánico, forman parte del compuesto adenosina trifosfato ATP. Además integra otras moléculas, como los fosfolípidos, las fosfoproteínas y los azúcares fosforilados. Otros iones que existen en las células son el sulfato, el carbonato, el bicarbonato, etc. Los aniones predominantes en las células son el fosfato y el bicarbonato. Los iones de Ca2+ que se hallan en las células desempeñan un importante papel como reguladores. Hidratos de carbono: su función es la de proporcionar una fuente de energía. También los podemos encontrar como sustancias de reserva. Estan compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se clasifican de acuerdo al número de monómero (unidades) que contienen en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Los monosacáridos se clasifican en triosas, pentosas y hexosas, las pentosas ribosas y desoxirribosas se encuentran en el ácido nucléico. La glucosa, que es una hexosa, constituye la fuente primaria de energía para la célula. Los disacáridos son azúcares formados por la combinación de dos monómeros de hexosa, con la correspondiente pérdida de una molécula de agua. Los más importantes son la sacarosa y la lactosa. Los oligosacáridos se hallan unidos a lípidos y proteínas formando glucolípidos y glucoproteínas. Existen polisacáridos complejos formados por una sucesión de unidades disacáridas llamados glicosaminoglicanos. Lípidos: se clasifican en tres grupos: ácidos grasos, hidrolizables y no hidrolizables. Los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados. Asimismo, los lípidos hidrolizables pueden ser simples (glicéridos, ceras) o compuestos (fosfoglicéridos). Y por último, en los lípidos no hidrolizables encontramos los esteroides y los terfenos. Se caracterizan por ser insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos. Poseen largas cadenas hidrocarbonatadas o anillos bencénicos, que son estructuras no polares o hidrofóbicas. Los lipidos más comunes de la célula son los triglicéridos, fosfolípidos, glucolípidos y esteroides. Los triglicéridos son tres molécules de ácidos grasos mas una de glicerol, y sirven como reserva de energía. Los ácidos grasos tienen siempre un numero par de carbonos. Los fosfolípidos son moléculas orgánicas en las cuales un grupo fosfato, en lugar de estar unido a un grupo ácido graso lo está al tercer carbono de la molécula de glicerol; como resultado tiene una “cabeza” hidrofílica y una “cola” hidrofóbica. Forman la estructura básica de las membranas celulares y de las organelas. Cuando los fosfolípidos se dispersan en agua, adoptan espontáneamente una organización en bicapa idéntica a las membranas celulares. Los glucolípidos son moléculas orgánicas de estructura semejante a las grasas, en las cuales en lugar de un ácido graso, una cadena corta de carbohidratos está unida al tercer carbono de la molécula de glicerol; como resultado la molécula tiene una “cabeza” hidrofílica y una “cola” hidrofóbica. Los glucolípidos, al igual que los fosfolípidos, son constituyentes importantes de las membranas de las células y de las organelas. Y por último, los esteroides tienen cuatro anillos de carbono unidos y, frecuentemente, una cola hidrocarbonada. El colesterol, las hormonas sexuales y las hormonas de la corteza suprarrenal son esteroides. Aunque los esteroides no se asemejan estructuralmente a los lípidos, se los agrupa con ellos porque son insolubles en agua. Uno de los más difundidos es el colesterol que se encuentra en las membranas, en otras partes de la célula y también fuera de ella. Otro ejemplo de esteroide es también la vitamina A. Proteínas: son polímeros de aminoácidos, se unen entre sí mediante uniones peptídicas.


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El término proteína (yo ocupo el primer lugar) sugiere que todas las funciones básicas de las células dependen de proteínas específicas. Se puede decir que no hay vida sin proteínas. Las propiedades de las proteínas varían considerablemente. Las proteínas fibrosas, como la queratina y el colágeno, son insolubles; mientras que las globulares, como las proteínas sanguíneas, son solubles en agua y sus moléculas adquieren una configuración esférica. También existen proteínas conjugadas, unidas a porciones no proteicas. Existen cuatro niveles de organización estructural de las proteínas: la estructura primaria comprende la secuencia de los aminoácidos que forma la cadena proteica. Tal secuencia determina los demás niveles de organización de la molécula. La estructura secundaria es una configuración espacial que deriva de la proximidad de los aminoácidos en la cadena peptídica. Algunas proteínas (o partes de ellas) tienen una estructura con forma de cilindro o en hélice α. En la hélice α la cadena peptídica se enrolla alrededor de un cilindro imaginario y se halla estabilizada por puentes de hidrógeno. Otras proteínas exhiben una estructura con forma de hoja plegada β, en la que la molécula adopta la conformación de una hoja plegada de papel y se halla estabilizada por puentes de hidrógeno. La estructura terciaria esta determinada por la aparición de plegamientos entre las regiones hélice α y hoja plegada β de la cadena polipeptídica, lo que da lugar a la configuración tridimensional de la proteína. La estructura cuaternaria resulta de la combinación de dos o más proteínas, para formar moléculas de gran complejidad. Por ejemplo, la molécula de hemoglobina esta compuesta por cuatro cadenas polipeptídicas.

LAS ENZIMAS. Son catalizadores orgánicos mediante los cuales las células realizan y aceleran reacciones bioquímicas. Un catalizador es una sustancia que acelera las reacciones químicas sin modificarse, esto indica que puede ser usado una y otra vez. El conjunto de las enzimas constituye el grupo de moléculas mas extenso y mas especializado del organismo. Las enzimas son proteínas que tienen uno o más lugares denominados sitios activos a los cuales se une el sustrato, es decir, la sustancia sobre la que actúa la enzima. El sustrato es modificado químicamente y convertido en uno o mas productos. Las enzimas aceleran la reacción hasta que se alcanza un equilibrio, y pueden ser tan eficientes como para que la velocidad de reacción sea de 108 a 1011 veces mas rápida que en ausencia del catalizador. Una característica muy importante de la actividad enzimática es su especificidad, de manera que cada enzima particular actúa sólo sobre un determinado sustrato. Las enzimas pueden ser tan específicas que son incapaces de actuar sobre sustancias estrechamente relacionadas, por ejemplo sobre una parte de la misma molécula. Cuando las enzimas pierden su estructura tridimensional característica, se dice que estan desnaturalizadas.

ÁCIDOS NUCLEICOS: TIPOS Y VARIEDADES; ESTRUCTURA MOLECULAR, LOCALIZACIÓN Y FUNCIÓN.

Los ácidos nucleicos son macromoléculas formadas por la polimerización (unión) de muchos nucleótidos. Cada nucleótido está formado por una base nitrogenada, un azúcar y un grupo fosfato. Un nucleósido esta formado a su vez por la base nitrogenada y el azúcar. Tipos: ADN y ARN. La diferencia entre ambos se da por el azúcar que los acompaña: para el ADN, la desoxirribosa; y para el ARN la ribosa. A su vez, existen varios tipos de ARN: el ARNm (lleva la información genética desde el núcleo a los lugares donde

se realice la síntesis proteíca), el ARNt (transporta los aminoácidos recogidos en el citoplasma hasta los ribosomas para participar en la sintesis proteíca) y el ARNr (codifica el mensaje que trae el ARNm). Las bases nitrogenadas pueden ser púricas o pirimídicas. Púricas: adenina y guanina (doble puente de hidrógeno). Pirimídicas: timina, citosina y uracilo (ARN); todas con un solo puente de hidrógeno. Ejemplos de uniones: siempre es de una base púrica con una pirimídica. Ejemplo: A – T. Los azúcares de los ácidos nucléicos son monosacáridos pertenecientes al grupo de las pentosas, por lo que tienen cinco átomos de carbono en forma cíclica pentagonal. El grupo fosfato se combina con dos azúcares a la vez, sirviendo de enlaces a dos nucleótidos vecinos, permitiendo formar los polinucleótidos, alineados a lo largo de la cadena.

En cuanto a la estructura molecular, y de acuerdo al modelo de Watson y Crick, el ADN está constituído por dos hemicadenas de polinucleótidos enrollados en forma helicoidal, alrededor de un eje central. Los nucleótidos estan agarrados a los nucleótidos de la hemicadena opuesta por intermedio de sus bases, que se enfrentan y se unen entre sí por puentes de hidrógeno con dobles o triples ligaduras. Estas uniones son muy débiles y explican la facilidad con que se separan las hemicadenas de la macromolécula en el momento del desdoblamiento o autoduplicación. Las hemicadenas de fosfato – azúcar forman la columna vertebral del helicoide y las bases están dispuestas hacia el interior. La unión de las bases se realiza siempre con una púrica y una pirimídica. Se dice que las hemicadenas de ADN no son compuestas, sino complementarias: la razón esta en que la secuencia de ordenamiento de las bases de una hemicadena puede variar de cualquier forma, pero la especificidad de uniones entre las bases hara que la otra hemicadena sea complementaria a la primera, es decir sea producto de ella en cierta forma. El ARN, en cuanto a estructura, es muy similar al ADN. Presenta algunas diferencias, como la sustitución de la timina (presente en el ADN) por el urasilo; es una

cadena simple muy lábil (ya que se someterá a múltiples síntesis en forma contínua), y difieren en el azúcar. Constituyen una sola hemicadena, no dos.


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La localización del ADN se remite casi a la totalidad del mismo al núcleo, en forma de cromatina y cromosomas; y en una pequeña cantidad en las mitocondrias y los centríolos. En el citoplasma se puede encontrar ARN al igual que en el núcleo (nucleolos). Dentro del citoplasma, se distribuye en su mayor dimensión en la estructura de los ribosomas, y en muy pequeña cantidad en las mitocondrias y los centríolos. La función que cumple el ADN no es única: controla la actividad total de la célula y constituye el archivo de la información genética que esta comprometida en la transmisión de los caracteres hereditarios. Merced a su propiedad de autoduplicación, asegura en el fenómeno de división celular que cada célula hija reciba el mismo número cromosómico que posee la célula madre. Es el responsable de la síntesis del ARN. Por su parte, el ARN cumple la función de transcribir el mensaje genético en el ADN y traducirlo a proteínas.

EL CONCEPTO DE VIDA: LAS GRANDES CORRIENTES

FILOSÓFICAS DEL PENSAMIENTO BIOLÓGICO. Vitalismo: cree que las leyes de la física y la química no pueden explicar los fenómenos vitales, por lo cual debe aceptarse la intervención de una fuerza o principio distinto. Mecanicismo: no existen en biología otras leyes que las físicas y las químicas. Aceptan una determinismo de los fenómenos biológicos. Pluralismo: consideran la generación espontánea y eternidad de la vida.

TEORÍAS SOBRE LA BIOGÉNESIS. Es una regla biológica según la cual un ser vivo solamente puede ser creado por otro u otros seres vivos similares a él. Esta teoría va en contra de la generación espontánea. Teoría de la eternidad de la vida: difundida por las corrientes filosóficas idealistas. La vida es eterna, de carácter espiritual que se perpetua en el tiempo.

LA EVOLUCIÓN QUÍMICA Y EL ORIGEN DE LA VIDA. La hipótesis generalmente aceptada por los científicos es que la vida se desarrolló a partir de la materia inanimada. Este proceso llamado evolución química implicó varias fases. Primero, pequeñas moléculas orgánicas se formaron de modo espontáneo y se acumularon con el tiempo. En segundo lugar, a partir de moléculas mas pequeñas se elaboraron grandes macromoléculas, como proteínas y ácidos nucleicos. Luego las

macromoléculas interactuaron entre sí y se reunieron en estructuras más complicadas que con el tiempo fueron capaces de metabolizar y duplicarse. Estos ensambles macromoleculares se convirtieron en estructuras parecidas a células, que por último llegaron a ser las primeras células vivas. Después éstas evolucionaron para producir la rica diversidad que caracteriza a nuestro planeta en la actualidad. Se cree que la vida se originó en la tierra sólo una vez y esto ocurrió en circunstancias ambientales muy distintas a las que imperan la tierra actual.


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UNIDAD III.

LA CÉLULA: CONCEPTO, FORMA, TAMAÑO Y CARACTERÍSTICAS GENERALES. Célula: unidad anatómica, biológica, fisiológica y vital de todos los seres vivos. Las células que forman nuestro cuerpo son eucariotas. Sus partes principales: nucleo y citoplasma.

Las distintas sustancias que constituyen las células se llaman protoplasma (materia viva). El protoplasma esta compuesto principalmente por: agua, electrocitos, proteínas, lípidos y carbohidratos. La forma de las células es generalmente esférica, aunque la apariencia final depende altamente de la existencia de pared celular, la presencia de citoesqueleto y la adhesión a otras células vecinas. El tamaño de una célula se regula por una relación de volumen / superficie (mientras menor sea, menos materiales se podran intercambiar) y por la capacidad del núcleo para producir copias de moléculas que regulen los procesos celulares. Como características generales, se pueden hacer las siguientes consideraciones:

• Existen dos clases de células: las procariotas y las eucariotas. La principal diferencia entre ambos tipos celulares es que las células procariotas no poseen envoltura nuclear. Los cromosomas se hallan en contacto directo con el resto del protoplasma. En cambio, en la célula eucariótica, existe una complicada envoltura nuclear en la que se dan todos los intercambios nucleoticoplasmáticos. Desde el punto de vista evolutivo se considera a las procariotas antecesoras de las eucariotas.

• La membrana plasmática separa el contenido de la célula del medio externo: se trata de una delgada capa de unos 5 nm de espesor, compuesta por una bicapa lipídica con proteínas intercaladas en su superficie. Una de las funciones de la membrana plasmática es la de controlar selectivamente el tráfico de solutos. En células vegetales la membrana plasmática esta reforzada y cubierta por la pared celular.

• La presencia de núcleo caracteriza a la célula eucariota: casi todas las células son mononucleadas, pero existen algunas binucleadas (linfáticas y cartilaginosas) y polinucleadas. Los papeles esenciales del núcleo son: almacenar la información genética, duplicar el ADN y llevar a cabo la transcripción del mismo.

MÉTODOS DE ESTUDIO: EL CONCEPTO DE PODER RESOLUTIVO. Si hay algo que hizo evolucionar a la ciencia biológica fue el poder resolutivo, a través de los métodos de estudio. Así fue como apareció el microscopio óptico común para reemplazar la visibilidad del ojo, debido a que el microscopio óptico común tiene un poder resolutivo mucho más grande que el ojo. Pero al evolucionar, la ciencia biológica no se quedó solamente con el microscopio óptico común, sino que también fabricó y utilizó otros microscopios más sofisticados para aumentar el poder resolutivo de dicha ciencia, como así también descubrió métodos y técnicas. El poder resolutivo del microscopio indica la capacidad para resolver estructuras. Por ejemplo: los microscopios de contraste de fases de interferencia permiten estudiar células vivas. El microscopio de fluorescencia permite identificar ciertas sustancias en muy bajas concentraciones. El microscopio confocal brinda imágenes nítidas de un plano óptico. La microscopia de polarización permite suprimir el paso de la luz directa. La microscopia de fondo oscuro se basa en la dispersión de luz al nivel de interfases.

Célula Eucariota

Mitocondrias

RER Membrana celular

Citoplasma

Membrana nuclear

Nucleo

Célula Vegetal

Célula Animal


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MEMBRANA CELULAR: COMPOSICIÓN Y ORGANIZACIÓN MOLECULAR. MARCA EL LÍMITE DE LAS CÉLULAS. CUMPLE LA FUNCIÓN BIOQUÍMICA ENTRE EL INTERIOR Y EL exterior y es el medio selectivo para los nutrientes, moléculas, iones y desechos. Envuelve a las células y esta compuesta casi en su totalidad por proteínas y lípidos. También hay carbohidratos, que representan generalmente menos del 10%, y glúcidos, unidos a proteínas y lípidos. Es extremadamente delgada.

La organización molecular es la siguiente: está constituída por una capa central clara de 3,5 nm rodeada a ambos lados por dos capas densas de 2 nm. El modelo del mosaico fluído estableció a la membrana una fluidez que posibilita tanto a las proteínas integrales como a los lípidos desplazarse en dicho plano estructural considerablemente. Una de las características importantes de la organización molecular de las membranas es su asimetría en todos sus componentes químicos. Hay fosfolípidos con cabeza y cola que cumplen la función de absorción, cabezas hidrofílicas (afines al agua) y colas hidrofóbicas (rechazan el agua). Los carbohidratos se asocian a proteínas (glucoproteínas) o lípidos (glucolípidos). También hay colesterol, que se encarga de incrementar la impermeabilidad de la membrana a moléculas hidrofílicas al mismo tiempo que decrece la flexibilidad y fluidez de la membrana a la temperatura central del organismo de 37º6. Hay proteínas entre el interior y el exterior de la membrana y sirven de transporte. Desempeñan un papel importante en la permeabilidad, ya sea como canales o como transportadoras. Encontramos proteínas periféricas (exteriores, se asocian con la membrana mediante interacciones relativamente débiles) e integrales (interiores, representan mas del 70% del total).

FLUIDEZ DE LAS MEMBRANAS: SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA. El concepto de fluidez de las membranas hace referencia al hecho de que tanto los lípidos como las proteínas pueden tener una considerable libertad de movimiento

lateral dentro de la membrana. La fluidez de la bicapa lipídica es la responsable del proceso de autosellado que presentan las células. Los fosfolípidos y proteínas tienen una gran libertad de movimientos dentro de la monocapa: pueden girar velozmente sobre sus ejes y desplazarse lateralmente. En cambio, la inmersión o traslado de una monocapa a otra esta severamente restringido. Existen numerosos procesos fisiológicos sólo posibles gracias a la fluidez de movimiento que la membrana le concede a las proteínas, como los procesos de transporte, el agrupamiento de receptores transmembranosos o su interacción con proteínas canal en respuesta a un estímulo, la adhesión y fusión de membranas en la endocitocis y exocitocis, etc.

PERMEABILIDAD DE MEMBRANA: TIPOS. Difusión simple: aquellos compuestos que atraviesan la bicapa lo hacen a favor del gradiente de concentración (de mayor a menor concentración), por lo que no implica gasto de energía. Difunden aquellas moléculas pequeñas no polares (hidrofóbicas), como los gases, el benceno y ciertos medicamentos hiposolubles. Las moléculas sin carga son impulsadas simplemente a favor del gradiente. Pero si el soluto tiene carga neta de iones su transporte no sólo depende de su gradiente de concentración sino también de la diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana (diferencia de carga eléctrica a ambos lados de la membrana debido a la distribución desigual de iones). El gradiente resultante se denomina electroquímico, y combina ambos gradientes como requisito para su existencia. Este tipo de gradiente es el que se manifiesta en la difusión simple. Proteínas de transporte de membrana:

a) Proteínas transportadoras (carriers): se da cuando el soluto pasa por la membrana y esta sufre un cambio conformacional, donde va a favor del gradiente de concentración. Este cambio no es permanente, sino temporal, funcionando así de manera similar a las enzimas, altamente selectivas también. La transformación sugiere ser provocada por el simple contacto entre la molécula a transportar y la proteína carrier. En el sistema de transporte más simple, conocido como uniporte, un

soluto en particular se mueve en una dirección a través de la membrana. En el tipo de cotransporte conocido como simporte dos solutos diferentes se mueven a traves de la membrana, simultáneamente y en el mismo sentido. En otro sistema de cotransporte, conocido como antiporte, dos solutos diferentes se mueven a traves de la membrana, simultánea o secuencialmente en sentidos opuestos. La bomba de sodio – potasio es un sistema de transporte del tipo antiporte.

b) Proteínas de canal: no se unen al soluto, sino que forman poros hidrofílicos que atraviesan la bicapa y se abren para el

ingreso del soluto a la membrana. Se los llama canales ionicos, porque


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permite exclusivamente el acceso de iones. El agua también atraviesa la bicapa por este canal. El transporte es siempre pasivo (sin gasto de energía). Estos canales ionicos no están siempre abiertos, tienen compuertas que se abren y se cierran brevemente, movilizadas por un estímulo determinado.

Difusión facilitada: el transporte pasivo se divide en: difusión simple y difusión facilitada. En la difusión simple, las moléculas transportadas van de un gradiente de mayor a menor concentración. Y en la difusión facilitada, la difusión se facilita por el paso de sustancias a través de proteínas de transporte a favor de un gradiente de concentración. Por ejemplo, la glucosa difunde a través de la membrana por este tipo de transporte, debido a que dicha sustancia es inmediatamente degradada a su ingreso en la célula, manteniéndose un acentuado gradiente. La difusión facilitada obedece a un gradiente electroquímico, al igual que la difusión simple. Transporte pasivo: ocurre a favor del gradiente de concentración, facilitado por proteínas de membrana. No hay gasto de energía. Son ejemplos de transporte pasivo la difusión simple y la difusión facilitada, ya que no utilizan energía al aprovechar el gradiente químico de concentración. Trasporte activo: va en contra del gradiente de concentración. Esta mediado por proteínas de transporte “carrier”. Su principal característica es que requiere de energía para llevarse a cabo. Esta energía la consigue o bien aprovechando el gradiente electroquímico o bien mediante una molécula de ATP. Existen dos tipos de transporte activo: el primario (mediado por ATPasas) y el secundario (mediado por proteínas transportadoras).

DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA. Las diferenciaciones de membrana celular corresponden a regiones identificables morfológicamente, adaptadas de manera especial para diferentes funciones: secreción, adherencia mecánica o interacciones con otras células o con las matrices celulares. Las uniones intercelulares, las microvellosidades, las invaginaciones basales son todas ejemplos de diferenciaciones de membrana, así es como hay uniones oclusivas, uniones intermedias, uniones comunicantes y desmosomas. Las uniones oclusivas estrechas o impermeables son uniones especialmente diferenciadas para cerrar el espacio intercelular y evitar de este modo el pasaje de

sustancias a través de dicho espacio. Las uniones estructuradas que mantienen adheridas a las células entre sí son los desmosomas en banda y los desmosomas puntiformes.

En las uniones intermedias las células están unidas por filamentos citoesqueléticos de queratina asociados a la banda de adhesión o placa densa. Las bandas de adhesión forman una franja o anillo que une a las células adyacentes algo por debajo de la superficie epitelial, inmediatamente despues de las uniones oclusivas. Los desmosomas, un tipo de unión intermedia, unen las células entre sí como si fueran uniones mecánicas. Los desmosomas puntiformes probablemente actuan como sitios focales de unión intercelular y para diferenciarlos de los desmosomas verdaderos se puso el término de puntos adherentes. Las uniones comunicantes o de tipo “gap” unen las membranas adyacentes de las células de forma íntima mediante grupos de canales proteicos, pero permiten el paso de moléculas pequeñas e impulsos eléctricos. Las microvellosidades son prolongaciones membranosas digitiformes, permiten acrecentar la superficie disponible de intercambio con el exterior sin producir cambios apreciables del tamaño celular. Su membrana contiene enzimas y sistemas de transporte implicados en la digestión. Estas estructuras existen en células tan diversas como los fibroblastos en cultivo, linfocitos, hepatocitos, etc.

Matriz citoplasmática y citoesqueleto. La matriz citoplasmática o citoplasma esta constituído por moléculas de ARN, proteínas globulares, enzimas, etc. Tiene un citoesqueleto que permite la circulación interna que ocurre en el citoplasma. Organoides del citoplasma:

Membrana nuclear: es la envoltura que diferencia la parte interna de la externa en el núcleo. Ribosomas: están en el RER, pueden estar en el citoplasma. Es el lugar de la síntesis de proteínas. RE: puede ser RER o REL. RER: síntesis de proteínas. REL: síntesis de lípidos. Aparato de Golgi: termina de procesar y empaquetar aquellos lípidos y proteínas que se sintetizan en el RE.


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Mitocondrias: usinas de energía, se encargan de la respiración celular además. La energía liberada se utiliza para formar ATP. Lisosomas: en el interior poseen enzimas hidrolíticas que limpian las células.

El citoesqueleto es una organización fibrosa en el citoplasma. Casi la totalidad de las células eucariotas tiene una trama citoesquelética formada por microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. Mantiene la configuración de la célula, fija sus organelas e interviene en la movilidad celular. En el núcleo, los filamentos intermedios forman la lámina nuclear, que actúa como soporte de la membrana nuclear interna. Los microtúbulos constituyen la estructura interna de los cilios y flagelos, estructuras permanentemente usadas para la locomoción por muchos tipos de células.

SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS. El retículo endoplasmático rugoso (RER) es el responsable de la síntesis y segregación de proteínas. El RER esta especialmente desarrollado en las células que participan activamente de la síntesis de proteínas para su secreción. La asociación o no de los ribosomas al RER condiciona el destino inicial de la proteína sintetizada. El primer paso para la separación de las proteínas en dos grandes grupos con destinos diferentes esta dado por la asociación o no de los ribosomas al RER. Las proteínas son sintetizadas en el RER como glucoproteínas. El REL es un organoide multifactorial. El notable desarrollo del REL en células adiposas y cebáceas sugirió una posible relación con el metabolismo de lípidos; su presencia constante en grandes cantidades en el citoplasma de células endócrinas sintetizadoras de esteroides se relaciona con la síntesis de estos compuestos. También tiene funciones de desintoxicación, movilización de glucosa y almacenamiento.

MITOCONDRIAS Y PEROXISOMAS. Mitocondrias: se las conoce como las “centrales de energía” de las células. Sin ellas, las células serían incapaces de extraer cantidades apreciables de energía de los nutrientes y el oxígeno y, como consecuencia, cesarían así prácticamente todas las funciones celulares. Se encuentran distribuídas por todo el citoplasma. La energía liberada se utiliza para sintetizar una sustancia rica en energía, llamada ATP. El ATP se transporta luego fuera de la mitocondria y difunde por toda la célula para liberar su energía donde quiera que esta sea requerida, y así llevar a cabo funciones celulares. Peroxisomas: son físicamente parecidos a los lisosomas, de los que difieren en dos aspectos importantes. En primer lugar, se cree que se forman por gemación a partir del REL en vez de hacerlo a partir del aparato de golgi. En segundo lugar, contienen oxidasas en lugar de hidrolasas.

EL CONCEPTO DE ORGANOIDES, INCLUSIONES Y DIFERENCIACIONES CITOPLASMÁTICAS. La célula no es meramente una bolsa de líquidos, enzimas y sustancias químicas; también contiene estructuras físicas altamente organizadas, muchas de las cuales se llaman organelas, y cuya naturaleza física es tan importante para el funcionamiento celular como lo son los constituyentes químicos de las células. Entre las organelas se incluyen aquellas como: la membrana nuclear, membrana celular, el RE, el Aparato de Golgi, las mitocondrias, los lisosomas y los centríolos.

EL NÚCLEO INTERFÁSICO: CARACTERÍSTICAS GENERALES Y COMPONENTES ESTRUCTURALES. El núcleo es el centro de control de la célula. Contiene grandes cantidades de ADN, las cuales determinan las características de las enzimas citoplasmáticas que rigen la actividad del citoplasma. También controla la reproducción; en primer lugar los genes se reproducen a sí mismos, después de lo cual la célula se divide por un proceso

especial, llamado mitosis, para dar origen a la formación de dos células hijas, cada una de las cuales recibe uno de los dos conjuntos de genes. La envoltura nuclear se llama membrana nuclear, que se encuentra perforada por varios miles de poros nucleares, muy grandes. Los nucleolos no tienen una membrana delimitadora. Es una estructura que contiene una gran cantidad de ARN y proteínas de dos tipos encontrados en los ribosomas. Aumenta de tamaño cuando la célula está sintetizando proteínas de forma activa. Los genes de 5 pares de cromosomas distintos sintetizan ARN y luego lo almacenan en el nucleolo.

METABOLISMO CELULAR: NOCIONES SOBRE ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Y LAS TRANSFORMACIONES DE ENERGÍA.

La actividad metabólica se divide en dos procesos: el llamado anabolismo y el catabolismo. El anabolismo interviene en la síntesis de moléculas simples o complejas endergónicas, y usando energía. El catabolismo se encarga de la degradación de moléculas complejas o simples exergónicas, liberando energía.


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UNIDAD IV.

TEJIDOS: CARACTERÍSTICAS GENERALES Y CLASIFICACIÓN. TIPOS Y VARIEDADES: COMPONENTES ESTRUCTURALES Y FUNCIÓN.

Tejido: conjunto de células igualmente modificadas, que cumplen una determinada función especial. Hay diferentes tipos de tejidos: el epitelial, conectivo, muscular y nervioso. El tejido epitelial tiene diferentes funciones: de revestimiento, protección, glandular y sensorial.

Las funciones de revestimiento y protección se manifiestan cuando las células tienen formas planas, son epitelios planos, epitelios púbicos, epitelios cilíndricos. Si tienen una sola capa, se los denomina monoestratificados y si tienen más de una capa se llaman poliestratificados. Uno es en la cápsula de Bowman (epitelios renales). Los vasos sanguíneos también estan tapizados por el endotelio. En la función glandular, las glándulas se clasifican de acuerdo al modo en que vierten la secreción. Así, pueden ser de secreción interna o endócrina, externa o exócrina, o bien mixta. Las glándulas de secreción externa son aquellas formadas por epitelios que secretan al exterior o a una cavidad, y poseen conducto excretor (glándulas salivales, sudoríparas, ceráseas forma la protección de piel y pelo). Aquellas de secreción interna no poseen conducto excretor (ejemplos son la hipófisis, tiroides, gónadas – testículos y ovarios), la secreción que producen las hormonas van al torrente sanguíneo. Y las glandulas de secreción mixta son exócrinas y endócrinas a la vez (ej: páncreas), tienen conducto excretor y su destino es el torrente sanguíneo. Y en la función sensorial, hay epidermis, dermis (órganos de los sentidos) y lipodermis. La retina es el epitelio del ojo, donde hay neuronas sensibles a la luz. El oído tiene neuronas que se apoyan sobre el epitelio y son sensibles al aire. El olfato contiene epitelio amarillo u olfativo.

Tejido conjuntivo: muy noble porque sirve y llena espacios vacíos de los órganos. Está formado por células, fibras y matriz. Las células tienen la propiedad que se conoce como metaplasia (transformarse para dar otros tipos celulares). De acuerdo a la forma en que se combinan, se clasifican en tejido conjuntivo y tejido conjuntivo especializado. Dentro del tejido conjuntivo tenemos dos tipos básicos: laxo y denso. Y en el tejido conjuntivo especializado tenemos, de acuerdo a la función que cumplen, de reserva y de sostén. En el tejido de reserva encontramos tejido adiposo, mientras que en el de sostén descubrimos la presencia de tejido cartilaginoso (cartílago) y óseo (huesos). El tejido conjuntivo laxo sirve de sostén a todos los otros tejidos, y sostiene los vasos sanguíneos. En el tejido conjuntivo denso, las fibras son más abundantes que las células y la matriz (son de una proteína llamada colágeno, y otras fibras son elásticas). Son de sostén de los músculos. Tejido adiposo o graso: puede ser blanco o pardo (también llamados grasa blanca y parda). Las células adiposas se llaman adipositos, los blancos (grasa blanca) son células muy grandes que contienen una única gotita de grasa que ocupa todo el citoplasma desplazando el núcleo hacia un rincón. Son unilobulares (una única gota de grasa). Contribuyen a la regulación hormonal (en la mujer es mayor en el glúteo y en el hombre en el abdomen). Las células del tejido pardo son más pequeñas (son tejido de reserva energética). Son multilobulares (hay muchas gotitas en el citoplasma). Se reemplaza por tejido adiposo blanco. El tejido cartilaginoso (sostén), a diferencia del óseo, es avascular (no tiene irrigación propia). Se divide en: fibroso, hialino y elástico.

El tejido fibroso está formado por células cartilaginosas acompañadas por fibras. Estas células se llaman condrocitos y están acompañadas de fibras. Todo nuestro esqueleto tiene un sostén cartilaginoso que después se reemplaza por los huesos. El tejido hialino nos remite a las articulaciones. El elástico es, por ejemplo, el del lóbulo de la oreja. El tejido óseo es también de sostén. El esqueleto definitivo es óseo. Este tejido tiene irrigación propia. Las células son llamadas osteositos. Éstos mas el conducto sanguíneo constituyen el Sistema de Habers (ahí se depositan los osteositos). Tejido muscular: los músculos están formados por fibras musculares estriadas, lisas y cardíacas. Las fibras musculares estriadas forman los músculos estriados o esqueléticos. Hay estriaciones longitudinales y transversales. Las fibras musculares lisas conforman la musculatura lisa, tienen forma lanceolada, pocas estriaciones y un solo núcleo de posición central. Forman las vísceras. La contracción es involuntaria. Por último, aquellas fibras cardíacas hacen en su conjunto al músculo cardíaco. Tiene propiedades combinadas de los músculos estriados y lisos. El corazón tiene inervación propia. La propiedad de este músculo es la de contraerse y relajarse, además de poder modificar la longitud de la fibra.

TEJIDO NERVIOSO. Esta formado por células que constituyen las neuronas (unidad del tejido revioso) y por sustancias intercelulares. La sustancia intercelular es la neuroglía o células de la glía. Las neuronas son células que tienen un cuerpo celular o soma del que parten numerosas proyecciones cortas y ramificadas que le dan el nombre. En el cuerpo está la membrana plasmática, núcleo y citoplasma. En el núcleo hay 46 cromosomas. Las neuronas no se reproducen.

La función del tejido nervioso es recibir información almacenada y eferente (hacia fuera, la recibe y la reenvia). Las neuronas tienen dos partes:

Soma: cuerpo neuronal o pericarión, sector de la célula donde está el núcleo y el citoplasma que rodea a ese núcleo. En el soma están casi todas las


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organelas (RER en pequeños sectores, Aparato de Golgi, hay citoesqueleto con túbulos que se llaman neurotúbulos o neurofilamentos). Axón: es la prolongación larga de una neurona que conduce rápidamente impulsos nerviosos a grandes distancias. En muchos casos esta rodeado por un vaina de mielina provista por células de la glía. Presenta nódulos de Ranvier, pequeñas porciones axonales que no tienen recubrimiento de mielina.

La neurona tiene impulsos eléctricos que lo llevan a ciertas distancias, entre estos hay neuritas, algunas muy largas o muy rectas que son el axón y se ramifican en unos botones terminales que transfieren la información genética. Los axones pueden medir desde 1 mm hasta 1 m. En el axón hay un axoplasma que posee neurotúbulos, neurofilamentos y citoplasma. En el axón hay productos que se van a vehiculizar en el cuerpo neuronal. El axón esta rodeado por una membrana plasmática. Las otras prolongaciones de las neuritas son las dendritas, que son muy ramificadas, salen del cuerpo neuronal y son muchas; además hay espinas dendríticas que tienen que ver con la sinapsis. Dentro de la dendrita hay prolongaciones del citoplasma, pueden haber neurofilamentos y material de tipo plasmático rugoso. Clasificación de la neurona: en base a las prolongaciones (especialmente dendritas), neuronas bipolares y multipolares. Existen neuronas sensitivas y motoras (1/2 millón motoras y 10 millones sensitivas). Hay axones muy cortos y muy largos: aquellos que son largas se denominan neuronas de proyección (centrípedas y centrífugas) y las de axón corto neuronas de asociación (tienen que ver con el proceso de la información). Hay miles de millones de neuronas. Células de la glía: hay dos grupos, la macroglía y la microglía. Dentro de las macroglías existen dos grupos de células: la astroglía y los oligodendrocitos. Astroglía: son células con muchas ramificaciones (largas o finitas), su función es la de interponerse entre el torrente sanguíneo y el sistema nervioso para seleccionar y administrar que es lo que va a entrar al sistema nervioso (actuando de esta manera la barrera hematoencefálica). Así, ingresaran sustancias inofensivas al sistema nervioso. El excedente de potasio surge por fuera de la neurona; como ese potasio no permitiría el funcionamiento fisiológico de la neurona, entonces el astrocito succiona a su citoplasma el potasio para que no haya excedente y mantiene así la cantidad de potasio normal que tiene que haber en el especio intercelular (sistema tampon; espacial de K). Oligodendrocitos: proveen a los axones de una envoltura de mielina, como cada una de las prolongaciones se achatan, entonces la membrana rodea al axón. Entre un oligodendrocito y otro, el axón tiene espacio para muy escasa mielina y hay nódulos de Ranvier entre aquellos segmentos que se forman por esta deficiencia. Microglía (SNC): es la célula más pequeña del SNC (sistema nervioso central); están dispersas en la sustancia blanca y gris y fagocitan (si hay materiales extraños o de desgaste). Además, mantienen limpio todo el sistema nervioso.

SEÑALIZACIÓN INTERCELULAR. a). Señalización paracrina: las moléculas señal segregadas por una célula pueden actuar como mediadores locales afectando a las células cercanas a la célula señal. b). Señalización sináptica: para un organismo pluricelular grande y complejo, la señalización de corto alcance no es suficiente para coordinar el funcionamiento de sus células. Para ello hay células especializadas, de las que las más sofisticadas son las neuronas, las cuales emiten largas prolongaciones (axones) que entran en contacto con células dianas alejadas. La neurona envía impulsos eléctricos a lo largo de su axón, cuando uno de los impulsos llega a la terminal nerviosa, la estimula para que segrege una señal química (neurotransmisor). Este terminal entra en contacto

con la célula diana a través de uniones celulares especiales llamadas sinápsis químicas, donde el neurotransmisor actúa sobre las proteínas receptoras de membrana de dicha célula blanco. c). Señalización endócrina: las células señal especializadas en controlar el comportamiento del organismo son las células endócrinas, que segregan sus moléculas señal llamadas hormonas en el torrente sanguíneo, transportando dicha señal hasta las células blanco (diana) distribuídas por todo el cuerpo.

SINAPSIS: ESTRUCTURA. TIPOS DE SINAPSIS. Estructura: presináptica (axón) hendidura (dendrita) postsináptica. En este esquema, la primera emite un impulso nervioso y la 2º lo recibe. La sinápsis puede ser química (botón terminal activa vesículas que liberan neurotransmisores) o eléctrica (axón propaga la señal neurona a neurona).

NEUROTRANSMISORES. Compuesto de baja masa molecular, secretado en la terminal de una neurona por una sinápsis química y fijado por un receptor específico en la siguiente neurona. Sirve para transmitir el impulso nervioso.

IMPULSO NERVIOSO Y SU TRANSMISIÓN. Un potencial de acción se desencadena cuando la membrana se despolariza momentaneamente. Tal despolarización causa la apertura de los canales de Na+ regulados por voltaje, con la consiguiente entrada de mas iones Na+. Esta entrada causa una despolarización posterior, todavía mayor con la consiguiente autoamplificación y autopropagación del impulso nervioso a lo largo del axón hacia el extremo del mismo, el teledentrón, en donde encontramos los botones terminales. El intercambio de iones a traves de la membrana da lugar a un cambio de potencial de membrana, con lo cual la misma queda cargada positivamente en su interior. Este estado de la membrana se llama despolarización, que no puede ser permanente, ya que de serlo, la neurona no podría responder a nuevos estímulos. Por consiguiente, es necesario que posteriormente al paso del impulso, se reestablezcan las condiciones de reposo de la membrana. Este proceso se llama repolarización. Membrana en reposo: las cargas están internamente negativas y externamente a la membrana positivas. Cada 1 impulso nervioso, se produce la despolarización de las membranas (hay un cambio de cargas). Un potencial de acción se desencadena cuando la membrana se despolariza momentáneamente, produciendo la apertura de los canales de sodio, regulados por voltaje y entran iones de sodio: Se repolariza (vuelve al potencial de reposo) muy rápido (indica que ha pasado un impulso nervioso).

+ + + + Exterior------------- membrana ----------------- 1º) POLARIZACIÓN - - - - Interior

- - - - Exterior-------------- membrana ---------------- 2º) DESPOLARIZACIÓN + + + + Interior

+ + + + Exterior------------- membrana ----------------- 3º) REPOLARIZACIÓN - - - - Interior


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La velocidad de propagación del impulso nervioso depende de varios factores. Por ejemplo, el tamaño del axón. Pero una de las causas en los vertebrados es la presencia de una cubierta rica en lípidos llamada vaina de mielina. Esta tiene dos ventajas: los potenciales de acción viajan más rápido ahorrando energía metabólica, porque el trabajo activo es a través de los Nódulos de Ranvier. Y la otra ventaja que presenta se refiere a que la transmisión es una teoría saltatoria porque los canales de sodio están en los Nódulos de Ranvier (ahorro de energía).


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MÓDULO II: CONTINUIDAD DE LA VIDA. Bases celulares de la citogenética. UNIDAD V.

REPRODUCCIÓN CELULAR: TIPOS DE DIVISIONES CELULARES EN EL ORGANISMO HUMANO. Hay dos tipos básicos de división celular: la mitosis y la meiosis. Tenemos 46 cromosomas en cada célula de nuestro cuerpo. Nuestra especie es de reproducción sexual. Se produce una fase en la que se forman los gametos (células sexuales): el óvulo y el espermatozoide. Todo individuo se forma por la base haploide de 23 cromosomas (unión de mujer con hombre), por la llamada fecundación interna. De esa unión se origina una célula cigota que vuelve a tener 46 cromosomas.

MITOSIS: ETAPAS. CICLO CELULAR: PERÍODOS Y MECANISMOS DE CONTROL. Mitosis: hay una división ecuacional (a partir de una célula madre diploide) que ocurre en células somáticas. Se replica el ADN. Hay una división nuclear y del citoplasma. Esta división da origen a dos células hijas con la misma calidad de información genética y la misma cantidad de cromosomas que la célula madre diploide. No hay mezcla de material genético y no hay diferencia del mismo. Convencionalmente, la fase celular durante la cual no hay mitosis se la denomina interfase. Durante la interfase, el núcleo es la estructura que se observa habitualmente en las preparaciones microscópicas. La replicación del ADN tiene lugar en la interfase. Esa alternancia de mitosis e interfase tiene lugar en todos los tejidos

cuyas células son renovadas y recibe el nombre de ciclo celular. Este está dividido en dos etapas principales: la mitosis, que a su vez se subdivide en 4 fases (profase, metafase, anafase y telofase) y la interfase. A su vez, la interfase se divide en tres partes: fase G1, fase S y G2. G1: las células que acaban de dividirse permanecen hasta iniciar otro ciclo mitótico. Su duración es variable. Aquí

tiene lugar la síntesis de ARN y de proteínas asociadas, y la recuperación del volúmen normal de las células, que se redujo a la mitad durante la mitosis. Se duplican los organoides y moléculas. S: se produce la síntesis del ADN y proteínas asociadas. Es la fase de mayor duración. G2: los cromosomas se condensan, se ensambla el huso y empieza la división celular.

Profase: acontece la individualización de los cromosomas, se forma el huso mitótico y se duplican los centríolos, que migran hacia los polos. Metafase: desaparece la envoltura nuclear, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial, el huso se completa y se suprime el nucleolo. Anafase: en el comienzo, los cromosomas se separan longitudinalmente y emigran a los polos. Hacia el final, el citoplasma comienza a dividirse y se inicia la formación del anillo citoplasmático. Telofase: se reconstituyen los nucleolos, se forman nuevamente las envolturas nucleares y termina la división celular. Figura: mitosis fases.

CROMOSOMAS: ESTRUCTURA, FORMA Y CLASIFICACIÓN. Cromosoma: es la condensación gradual de cromatina, que termina formando una serie de bastoncillos que se tiñen intensamente Los cromosomas sexuales se definen con las letras x e y (dos tipos). Un autosoma no es otra cosa que los cromosomas somáticos (no sexuales). Por ejemplo; xy define al hombre, mientras que xx define a la mujer. Dos cromosomas son homólogos cuando codifican la misma información, lo que no significa que tengan idéntica información. Un cromosoma es metacéntrico cuando los brazos de este tienen idéntica longitud. Los submetacéntricos se definen cuando el centrómero tiene una posición casi central, desplazándose ligeramente hacia uno de sus extremos. Es acrocéntrico cuando se desplaza aún mas que los submetacéntricos hacia un extremo. Y finalmente, los telocéntricos son manifiestos cuando el centrómero se ubica en un extremo.

CARIOTIPO: CONCEPTO E IMPORTANCIA. Cariotipo de una persona: escencialmente, es analizar sus cromosomas de acuerdo a sus formas y número para detectar anomalías, ya sea en los pares autosomales (del 1 al 22) o en el par sexual.

MEIOSIS Y LA REPRODUCCIÓN SEXUAL: GAMETOGÉNESIS. Meiosis: es una división reduccional que aparece en animales y vegetales en la que se forman células sexuales (gametos) a la mitad del número de cromosomas (o número haploide). Se forman luego de la fecundación y surge así el primer huevo o cigoto. Hay una segunda división nuclear y del citoplasma que ocurre en células germinales, llamadas ovogonias y espermatogonias (células que van a dar origen al óvulo y al espermatozoide). El ADN se duplica una sola vez. De una célula diploide vamos a obtener 4 células haploides (n), cada una representante de cada cromosoma homólogo (los dos del padre y los dos de la madre, los cuales aportarán sólo uno de ellos cada uno al hijo). La variabilidad genética se puede dar por el intercambio genético o crossing – over y porque los cromosomas paternos y maternos se mezclan al azar.

nn n n

Profase I Metafase I Meiosis I Anafase I

Telofase I

Meiosis II Profase II Metafase II

Anafase II Telofase II

2n

n n


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Etapas de la Meiosis I. Profase I: se divide en distintos momentos o períodos:

Leptonema: los cromosomas comienzan a condensarse, éstos están formados por dos cromátides las cuales están estrechamente unidas, por esto los cromosomas parecen simples o sin duplicar. Cigonema: los cromosomas homólogos se enfrentan y se ponen en contacto; proceso que se denomina sinápsis de los homólogos. Cada par cromosómico formado de este modo se denomina bivalente, también se los suele llamar tétrada. Paquinema: se produce a nivel de los puntos de contacto, un intercambio de material genético denominado crossing – over. El intercambio sucede entre cromátides no hermanas de cromosomas homólogos. Diplonema: los cromosomas homólogos que han realizado el intercambio comienzan a separarse, pero no lo hacen totalmente ya que permanecen unidos a nivel de los puntos donde se produjo el intercambio, denominados quiasmas. Diacinesis: durante todas las etapas anteriores, los cromosomas han seguido espinalizándose y deshidratándose; esta condensación hace que se vuelvan más gruesos por lo cual en esta etapa las 4 cromátides del bivalente pueden ser individualizadas. Todos los acontecimientos han ocurrido en el interior del núcleo, sin que la membrana nuclear se desintegre, pero acompañando a estos cambios nucleares se han producido cambios también en el citoplasma celular: la migración de los centríolos a los polos de la célula, la formación y organización del huso acromático, etc. Al final de la diacienesis se desintegra la membrana nuclear, y en consecuencia, el núcleo en su totalidad; quedando sus componentes dispersos en el citoplasma.

Metafase I: el resultado de esta interacción es que los cromosomas homólogos se ubican en el plano ecuatorial de la célula uniéndose cada uno de los integrantes del bivalente por su centrómero a la misma fibra del huso acromático. Anafase I: la interacción de cada uno de los integrantes del par bivalente con los microtúbulos del huso hace que los cromosomas que permanecían unidos por sus quiasmas se separen, migrando entonces cada uno a los distintos polos de la célula. Telofase I: cada cromosoma duplicado llega al polo, luego comienza a desintegrarse el huso acromático y se inicia la formación del núcleo (se reconstituye la membrana nuclear, el nucleolo, etc). Al término de la anafase I y al inicio de la telofase I comienza a producirse la división del citoplasma, proceso que se denomina citocinesis. Cuando esta concluye se obtienen dos células hijas con la mitad de cromosomas que poseía la célula madre, es decir con un número haploide o n de cromosomas, pero cada uno de estos cromosomas está formado por dos cromátides, es decir son cromosomas duplicados. Etapas de la Meiosis II. Son parecidas a las de la mitosis, pero se lleva a cabo en células haploides. Profase II: en la profase temprana se produce la condensación de los cromosomas en el interior del núcleo y la migración de los centríolos hacia los polos. En la profase tardía se produce la desorganización de la membrana nuclear. Metafase II: cada cromosoma interacciona con los microtúbulos del huso uniéndose a una fibra del huso a través de su centrómero y alineandose posteriormente en el plano ecuatorial de la célula. Anafase II: las interacciones mencionadas hacen que el centrómero de cada cromosoma se separe por la mitad, desligándose en consecuencia las dos cromátides que conformaban cada cromosoma duplicado. Posteriormente cada cromátide migra hacia los polos opuestos. Telofase II: las cromátides hijas llegan a los polos. Luego comienza a reorganizarse la membrana nuclear, y posteriormente todo el núcleo. Al finalizar la meiosis II se

obtienen 4 células hijas con la mitad de cromosomas que poseía la célula madre y diferentes a ésta, ya que la recombinación genética producida en la profase I hace que éstos sean distintos con respecto a la madre.

Gametogénesis: durante las primeras etapas del desarrollo embrionario, algunas células del embrión se diferencian como precursoras de los gametos. A estas células precursoras se las denomina células germinales primordiales.

ASPECTOS DIFERENCIALES ENTRE LA OVOGÉNESIS Y LA ESPERMATOGÉNESIS. Ovogénesis: de una célula germinal (ovogonia) vamos a obtener un óvulo.

4 células hijas haploides n n óvulo (el único viable) n n

1º cuerpo polar n n ovocito 2º

Se estaciona hasta la madurez sexual, momento en el cual se retoma la división

2n ovocito 1º:

2n ovogonia

Mitosis

Meiosis I

Meiosis II

2º cuerpos polares (no son viables y al poco tiempo degeneran)


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Los ovocitos secundarios y los cuerpos polares se eliminan por ovulación. Espermatogénesis: es la formación de espermatozoides. Se da en los túbulos seminíferos que contienen los espematogonios (células germinales primordiales). Los espermatogonios se dividen en espermatocitos primarios (inician la meiosis, bloqueada hasta la pubertad, estos espermatogonios) y al terminar la meiosis I se obtienen dos espermatocitos secundarios; estos comienzan la meiosis II, al final de la cual se obtienen 4 células llamadas espermátides (n), las cuales pasarán por un proceso de maduración y diferenciación (espermiogénesis) y originarán 4 células viables que se llaman espermatozoides.

n

Mitosis

Meiosis I

Meiosis II

n

n

espermatozoides

2n espermatogonio

n espermatocitos 1º xy

n n n espermatocitos

n n n espermátides


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UNIDAD VI.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LOS GENES. EL CÓDIGO GENÉTICO Y LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS. CONTROL Y EXPRESIÓN GÉNICA.

Los genes constituyen las entidades biológicas mediante las cuales los caracteres físicos se transmiten de los padres a los hijos. Los genes no sólo dirigen la producción de ARN o proteínas. Como el resto del ADN, antes de que las células somáticas se dividan ellos se replican, es decir, sintetizan moléculas de ADN complementarias con el fin de autoperpetuarse, y los dos ADN resultantes se reparten en las células hijas. Código genético: el ADN contiene cuatro bases (adenina, timina, citosina y guanina). Con ellas puede sintetizar proteínas. De los aminoácidos, en la actualidad, se conocen 20 variedades, las distintas formas de unión producen diferentes proteínas, por lo que este código es universal; lo que varía para la conformación de los distintos tipos de proteínas no es el triplete o codón (3 bases), sino la secuencia de los mismos en los genes, para la realización de la síntesis. Síntesis de proteínas: la síntesis del ARN que usa como molde el ADN se denomina transcripción, mientras que la síntesis de la proteína cuyo molde es el ARNm es llamada traducción. Una proteína es un polímero de aminoácidos. Este proceso de traducción acontece en los ribosomas, donde ARNr estará esperando ARNm para decodificar el mensaje que este lleva. El proceso de síntesis comienza cuando los anticodones de las moléculas de ARNt se ensamblan con el codón del ARNm, para ensamblar aminoácidos unidos por uniónes peptídicas y formar así proteínas. Gen: unidad de la herencia.

Punto de vista molecular: porción de ADN que tiene la información para la síntesis de proteínas. Segmento de una hemicadena de ADN. Punto de vista evolutivo: la única molécula que tiene esto para todos los seres vivos es el ADN (el ADN es el principal material de depósito de la información genética).

Flujo de la información genética: ADN (R) (T1) ARN (T2) proteína. R: replicación. T1: transcripción. T2: traducción. Debido a que los genes de alguna manera controlan funciones físicas y químicas en la célula, éstos también deben ser controlados sino podría haber un sobrecrecimiento de algunas partes de la célula, por ejemplo. Hay dos modos de lograr ese objetivo: la regulación genética y la regulación enzimática. La regulación genética está dada por la presencia de una molécula represora activada en la zona del operador del promotor (represor). Para evitar la contínua síntesis de productos bioquímicos celulares, se debe proceder a la inactivación de la síntesis de enzimas, una forma de proteína. Ya que las enzimas son una clase de proteína, el proceso de síntesis de las mismas será la traducción, y habrá que detenerla. La formación de las enzimas suele controlarse por una secuencia de genes dispuestos en serie. Esta zona se denomina operón y dichos genes, estructurales. Además, se encuentra dentro del operón otro segmento mas, anterior en la cadena a los genes mencionados: el promotor. El promotor es un segmento que se une o bien a una molécula de ADN polimerasa o bien a una molécula represora. Una molécula de ADN polimerasa se encarga de unir nucleótidos, de ensamblar la cadena de ADN. Si la unión se hace con una molécula de ADN polimerasa, se procede a la síntesis de enzimas ejecutada por los genes estructurales y que se encargaran de unirse a un determinado sustrato en diferentes momentos para convertirlo en un producto sintetizado. Pero si se une a una molécula represora en el operador que posee el promotor antes que lo haga la ADN

polimerasa, el proceso se inhibe pues dicha molécula represora esta ocupando espacio que impide a la ADN polimerasa unirse al promotor. Una vez que se reprimió el proceso, es posible reanudarlo mediante las llamadas sustancias activadoras. Estas se unen a la molécula represora para modificarla y despegarla del promotor. También hay sustancias activadoras, que realizan el proceso inverso. Existe otro operador, aparte del represor, que se encuentra antes del promotor. Se trata del activador, que se pone en marcha cuando una proteína denominada activadora interactúa con este uniéndose a él, y así el operador atrae a la molécula de ADN polimerasa para que inicie con la traducción. Para poder llevar a cabo el proceso de retroalimentación negativa del operón que ya creó una sustancia en cantidades críticas, hay dos alternativas. La primera es hacer que una proteína represora se una al operador represor, y la segunda es que una proteína activadora rompa su unión con el operador activador. Una vez que se sintetizó la cantidad necesaria de la sustancia que se estaba creando, el operón queda en estado latente. Es reactivado a medida que se va degradando dicha sustancia y disminuye su concentración en la célula. La regulación enzimática consiste básicamente en inhibir o activar los mecanismos enzimáticos que dan origen a determinada sustancia, asi como la regulación genética inhibe o activa la acción de los genes, según se requiera. La inhibición se lleva a cabo mediante un mecanismo de retroalimentación negativa, al igual que en la regulación genética. El producto sintetizado se une a la primer enzima de una secuencia, mas que a las subsiguientes, para evitar la elaboración de productos intermedios que no serán utilizados. En la unión, se produce un cambio conformacional que inactiva a la enzima. La activación enzimática se da por ejemplo cuando hay poca concentración de ATP en la célula. Al utilizarse el ATP, se obtienen considerables cantidades de AMPc, que activa a las fosforilasas. Esta enzima descompone al glucógeno, liberando moléculas de glucosa que rápidamente son metabolizadas y cuya energía se utiliza para reponer el ATP faltante. Así, el AMPc actúa como activador enzimático y facilita el control de la concentración de ATP en la célula.

EL GENOTIPO Y EL AMBIENTE: FENOCOPIAS. PLEITROPÍAS Y PENETRANCIA. CARACTERES DISCRETOS Y CARACTERES CUANTITATIVOS.

Pleitropía: cuando un grupo de genes pueden determinar distintas características fenotípicas. Penetrancia: proporción de individuos que muestran el fenotipo correspondiente a su genotipo. Ejemplo: tiene ojos azules y su genotipo lo declara así. Genotipo: es la información genética. Los homocigotas son alelos con la misma información (pueden ser dominantes –AA- o recesivos –aa-); mientras que los heterocigotas son alelos con diferente información (siempre dominante: ej, Aa). Interacción entre los factores genético y ambiental en el genotipo:

Fenocopia: es un fenotipo (manifestación de características) que simula tener una base genética, pero es consecuencia de una modificación ambiental.

HERENCIA MENDELIANA O MONOGÉNICA: LEYES. CONCEPTO DE LIGAMIENTO. HERENCIA LIGADA AL SEXO. ALELOS MÚLTIPLES. HERENCIA POLIGÉNICA.

Leyes de Mendel: 1º ley: de segregación, los genes alelos del par de cromosomas homólogos se separan en la formación de gametos. Mendel trabajó con especies de semillas: cruzó semillas amarillas con verdes, en la 1º filial (primera generación, F1) el 100% eran semillas amarillas, pero cuando cruzó dos de F1 obtuvo un 75% de semillas amarillas y un 25% de verdes (F2).


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Existen pares de genes de alelos donde algunos caracteres son dominantes sobre otros. 2º ley: de distribución independiente, los genes que estan en cromosomas distintos se distribuyen independientemente en la meiosis.

Concepto de ligamiento: la coexistencia de dos o más genes en el mismo cromosoma lo determina. Herencia poligénica: la estatura, la inteligencia, el color de la piel, etc; dependen de muchos genes. Hay influencia del ambiente. Alelos múltiples: es cuando hay más genes de los necesarios para obtener una característica x. Ejemplo: grupo sanguíneo. Herencia ligada al sexo: la que se transmite por los cromosomas sexuales (x e y).

MUTACIÓN: CAUSAS Y MECANISMOS. TIPOS Y TASAS DE MUTACIÓN. Mutación: cambios espontáneos en la estructura de un gen. La mayoría de ellos se producen durante la replicación del ADN. Es una fuente de variación del genotipo, cambios que se dan a nivel del ADN, cuyo resultado puede ser una alteración en el mensaje que en algún momento pueden dar sus genes. Causas: biológicas, físicas (radiaciones solares y de distintos tipos) y químicas (cancerígenas). Cuando una mutación involucra a uno o unos pocos nucleótidos, se la denomina mutación génica. Pero cuando las mutaciones son de tal magnitud que afectan al cariotipo, adquieren el nombre de aberraciones cromosómicas. Se puede clasificar a las mutaciones génicas de acuerdo a su origen: vinculadas o no vinculadas a la replicación. Aquellas vinculadas a la replicación se originan en este proceso. Suele suceder mientras se sintetizan las cadenas hijas, momento en el cual se insertan nucleótidos incorrectos, o nucleótidos de menos o de más. Hay dos tipos de mutaciones no vinculadas a la replicación del ADN: la desaminación y la apurinización. La desaminación deriva de la facilidad que tienen algunas bases de perder sus grupos aminos. Y en la apurinización, una base nitrogenada púrica se desprende de su desoxirribosa, de modo que el nucleótido afectado pierde su base. Hay una tasa de mutación normal. Si se produce una alteración inmediata implica enfermedad. Hay mutaciones silenciosas, que pueden ser perjudiciales o no perjudiciales.

ENFERMEDADES MONOGÉNICAS Y DE HERENCIA MULTIFACTORIAL. PRINCIPALES ALTERACIONES CROMOSOMICAS EN LA ESPECIE HUMANA.

Alteraciones cromosómicas más importantes: del análisis de los cromosomas de una persona, se puede deducir si estos tienen una configuración normal o no. Grupo A: 1_2_3 (1 y 3, metacéntricos; 2 submetacéntrico). Grupo B: 4_5 (submetacéntricos). Grupo C: 6_7_8_9_10_11_12 (submetacéntricos). Grupo D: 13_14_15 (acrocéntrico el mayor). Grupo E: 16_17_18 (16 metacéntrico; 17 y 18 submetacéntricos). Grupo F: 19_20 (metacéntricos). Grupo G: 21_22. Las enfermedades monogénicas son aquellas que afectan a un solo gen. Ejemplos de ella son la fenilcetonuria y la fibrosis quística. Las enfermedades de herencia multifactorial se originan por una predisposición genética, determinada por la combinación de varios genes, que interactúan con factores mediambientales diversos. Ejemplos: diabetes, hipertensión. Las aberraciones cromosómicas presentes en la especie humana son de dos tipos: numéricas (cuando el problema es por exceso o defecto en el número de cromosomas) o estructurales (cuando la composición se ve afectada).

Dentro de las aberraciones numéricas podemos encontrar poliploidías y aneuploidías. Las poliploidías consisten en múltiplos del número haploide de cromosomas: 3n, 4n, etc. En células somáticas se da por una duplicación de los cromosomas con la supresión de la citocinesis y en gametos por la no separación de los cromosomas en cualquiera de las dos divisiones meióticas. En las aneuploidías se ve afectado el número diploide de uno de los pares de cromosomas (hay ganancia o pérdida de uno o más cromosomas). Se producen por una falla en la separación de los cromosomas homólogos, denominada no disyunción. Se clasifica en monosómica (2n – 1), trisómica (2n + 1), tetrasómica (2n + 2), doble trisómica (2n + 1 + 1) y nulisómico (2n – 2). En las aberraciones estructurales se produce una alteración en la composición o en la organización de uno o más cromosomas. Se presenta en distintas formas: delección, duplicación, inversión, translocación y translocación robertsoniana. La delección es la pérdida del material cromosómico, ya sea terminal (en un extremo) o intersticial (dentro). En la duplicación un segmento cromosómico es representado más de una vez en un mismo cromosoma. La inversión trata de un segmento del cromosoma invertido 180º; puede ser pericéntrico (afecta al centrómero) o paracéntrico (no lo incluye). La translocación es la rotura de dos cromosomas no homólogos y el ulterior intercambio de los segmentos entre esos cromosomas. Y la translocación robertsoniana se da cuando en cada cromosoma la rotura ha tenido lugar al lado del centrómero, pudiendo fusionarse ambos cromosomas entre sí. En el hombre y la mujer existen ciertos tipos de aneuploidías. Estas son: Síndrome de Klinefelter, Síndrome XYY, Síndrome XXX y Síndrome de Turner. En el Síndrome de Klinefelter, los individuos poseen 47 cromosomas (44 autosomas + XXY) y afecta a hombres. El Síndrome XYY también afecta a hombres, quienes poseen 47 cromosomas (44 autosomas + XYY). En el Síndrome XXX, se da de la misma manera que en los anteriores, pero en mujeres. Y en el Síndrome de Turner, los individuos tienen 45 cromosomas (44 autosomas + X) y las mujeres son las afectadas.


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UNIDAD VII.

FECUNDACIÓN: SUS CONSECUENCIAS. Es el fenómeno en virtud del cual se fusionan los gametos masculino y femenino. La unión del óvulo con el espermatozoide (cada uno con número haploide de cromosomas) dará lugar a un nuevo individuo con un número diploide de cromosomas.

MORFOGÉNESIS DEL EMBRIÓN Y DEL FETO. ETAPAS DEL DESARROLLO Y EL CRECIMIENTO PRENATAL.

El período embrionario se extiende desde la 4º semana de desarrollo hasta la 8º, cada una de las hojas germinativas da origen a varios órganos y tejidos específicos. Derivados de la hoja germinativa ectodérmica: da origen a los órganos o estructuras que mantienen el contacto con el mundo exterior. Derivados de la hoja germinativa endodérmica: proporciona al revestimiento epitelial del tracto gastrointestinal, al aparato respiratorio y la vejiga. Forma además el parenquina de las amígdalas, tiroides, paratiroides, timo, higado y páncreas. Por último, el revestimiento epitelial de la cavidad del tímpano y de la Trompa de Eustaquio es un tejido de origen endodérmico. Período fetal: el huevo fecundado en la trompa de falopio es transportado hacia el útero donde se implanta, es decir, se fija y es recubierto por el tejido uterino. Hacia el 1º mes, el embrión se denomina feto. Al final del 1º mes se han establecido todos los sitemas de órganos. El desarrollo del feto se da en el comienzo del 3º mes hasta el final de la vida intrauterina, momento en el que deja de ser embrión. Se caracteriza por la maduración de los tejidos y órganos y el rápido crecimiento del cuerpo. Durante este período se producen muy pocas malformaciones o ninguna. El desarrollo de la cabeza se torna más lento en comparación al resto del cuerpo. Al comenzar el 3º mes, la cabeza constituye aproximadamente la mitad de la longitud, hacia el comienzo del 5º le corresponde una tercera parte y en el momento del nacimiento aproximadamente una cuarta parte de la longitud. Durante el 3º mes, la cara adquiere un aspecto más humano. Los ojos se localizan en la superficie central de la cara, las orejas se sitúan cerca de su posición definitiva a los lados de la cabeza, las extremidades alcanzan su longitud relativa en comparación con el resto del cuerpo, los genitales externos se desarrollan lo suficiente como para que en la 12º semana pueda determinarse por medio del exámen el sexo del feto. También se desarrollan los dedos de las manos y los pies. En el correr del 4º y 5º mes el feto aumenta de longitud rápidamente. El peso no alcanza los 500 gramos. En el 5º mes el feto está cubierto de sello delicado, también son visibles las cejas y el cabello. Durante este mes los movimientos suelen ser percibidos claramente por la madre. Durante el 6º mes el feto tiene al principio aspecto arrugado por la falta de tejido conectivo subyacente y su piel es rojiza. En los dos últimos meses se redondea el contorno corporal como consecuencia del depósito de grasa subcutánea. Cuando el feto tiene 28 semanas (7 meses) de edad puede sobrevivir aunque con gran dificultad. Los dedos de la mano y pies muestran uñas bien desarrolladas. Al final, en el 9º mes el cráneo tiene mayor circunferencia que cualquier otra parte del cuerpo, hecho imprescindible para su paso por el canal de parto. En la fecha del nacimiento el peso del feto es de 3 o 3,500 kilos y su longitud vértice – talón de 50%.

MECANISMOS BIOLÓGICOS DEL DESARROLLO: LOS FENÓMENOS DE INDUCCIÓN. Tienen lugar cuando dos tipos de tejidos distintos se ponen en contacto durante el desarrollo y un tejido induce la diferenciación del otro.

HISTOGÉNESIS, DIFERENCIACIÓN Y ESPECIALIZACIÓN CELULAR.

Es el proceso mediante el cual las células indiferenciadas primitivas dan lugar a una gran variedad de tejidos. Todos tienen el mismo material genético pero lo que varía es la función.

EL CONCEPTO DE FISIOGÉNESIS. Es la parte de la biología que estudia el desarrollo del organismo a partir de las células primitivas o cigotos, desde la fecundación hasta el nacimiento. Estudia el desarrollo del individuo en las etapas embrionarias.

ETAPAS DE CRECIMIENTO Y MADURACIÓN POSTNATAL. 1º año de vida: aumento de peso (30 gramos por día), comienzo de la dentición (6 a 8 dientes), comienzo de la interacción con el medio, reconocimiento de personas, etc. 1º año de vida: aumento relativo de la talla sobre el peso, alto grado de dominio locomotor, uso de símbolos y signos (comienzo del lenguaje), se vuelve imitativo. Años preescolares: ganancia de peso y estatura constante, autoidentificación, adquisición de la capacidad de manejo de entes abstractos. Primeros años escolares: período de crecimiento rápido constante. Al final de este período el cerebro ha alcanzado su tamaño adulto: mielinización. Adolescencia: comprende la mitad del período de crecimiento, necesario en las niñas (12 años) y aproximadamente a los 14 en los niños (no muy bien definido). El comienzo de este período confluye en dos metamorfosis: una fisiológica (cambio del cuerpo, desarrollo de los órganos sexuales) y otra psicológica (hallazgo de objeto). Desde los 7 años se produce un aumento gradual de la producción de estrógenos y andrógenos (hombre).

MARCADORES BIOLÓGICOS. Son los parámetros utilizados para el chequeo del crecimiento, ellos son:

1º) Variabilidad en las proporciones del cuerpo. 2º) Maduración ósea. 3º) Desarrollo dentario. 4º) Crecimiento del tracto respiratorio.

FACTORES QUE REGULAN EL CRECIMIENTO. Factores genéticos: su importancia es decisiva ya que condicionan no sólo la talla y la morfología final del individuo sino también el ritmo y la velocidad de crecimiento en las distintas edades. Factores endócrinos: el crecimiento postnatal es dependiente de la interacción de varias hormonas y factores de crecimiento. Ellos son:

Hormonas tiroideas: su presencia es fundamental durante los primeros dos o tres años de vida postnatal. Somatotrofina y somatomedina: su acción sobre el proceso de crecimiento se pone en manifiesto durante la segunda infancia. Insulina: al igual que en la etapa prenatal, la insulina es una hormona anabólica y estimulante del crecimiento. Hormonas sexuales: no se evidencia su importancia hasta la pubertad. Su importancia es esencial en la presencia de los caracteres sexuales.

Factores nutricionales: el aporte nutricional es fundamental para promover elementos de carácter estructural y energético (proteínas, hidratos de carbono, grasas y vitaminas) que facilitan el crecimiento. Factores del medio ambiente: existen diferencias notables entre los valores antropométricos de individuos representantes de clases sociales extremas. Entran en juego la desmetriculación que frena el crecimiento y una influencia ambiental menos


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natural como las radiaciones que producen retardo en el crecimiento, en la estatura y el esqueleto y las condiciones psicológicas adversas pueden también provocar un retardo en el crecimiento.

EVALUACIÓN DEL CRECIMIENTO. A nivel molecular: se realiza la concentración de sustancias específicas de ADN o de proteínas en un tejido. A nivel celular: consiste en el recuento y medición del tamaño de las células. A nivel somático: se utilizan técnicas antropométricas. A nivel poblacional: se registra el crecimiento social por estadísticas y censos.

VALORACIÓN DEL DESARROLLO NEUROLÓGICO Y PSICOLÓGICO: FACTORES INTERACTUANTES.

Biológicos: a). Capacidad: viene dado por el tipo heredado, modificado por factores intrauterinos natales o postnatales. b). Maduración biológica: de este modo viene genéticamente determinado el tiempo de adquisición de las capacidades para el razonamiento abstracto. c). Energía (psicología): hay un quantum de líbido.

Medioambientales: a). Influencia del medio prenatal: se especula sólo la posibilidad de que alguna influencia hormonal asociada con un estado de tensión en la madre llegen hasta el feto a traves de la placenta. b). Influencia del medio postnatal: importancia del ambiente preexistente, relación madre – hijo, necesidad de satisfacción emocional.

Psicológicos: El yo, ello y superyó; adecuación biológica.


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MÓDULO III: EL CUERPO HUMANO COMO SISTEMA. UNIDAD VIII.

ENERGÍA Y METABOLISMO. Metabolismo: cambios de sustancia y transformación de energía que tienen lugar en los seres vivos. La sustancia y la energía llegan en los alimentos que desempeñan un triple papel: a) forman la masa específica o sustancia propia del organismo para crecer o mantenerse y para reparar el desgaste continuo; b) suministran la energía que los seres vivos transforman durante un funcionamiento en el metabolismo en reposo, en el trabajo, para mantener la temperatura, etc; y c) aportan sustancias reguladoras del metabolismo (vitaminas y otras).

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y ASPECTOS FUNCIONALES DE LOS APARATOS DIGESTIVO Y RESPIRATORIO, Y EL SISTEMA CARDIOVASCULAR.

Aparato digestivo: está formado por el tubo digestivo y las glándulas anexas. Tiene como función tomar de los alimentos ingeridos los metabolitos necesarios para el desarrollo y mantenimiento del organismo. El proceso de transformación del alimento comienza en la cavidad oral donde el alimento es trirurado por los dientes durante la masticación y humedecido por la saliva. En esta región se inicia la digestión del alimento, proceso que se continua en el estómago y termina en el intestino delgado. En los intestinos el alimento es transformado en sus componentes básicos, que son absorbidos. En el intestino grueso hay absorción de agua y consecuentemente las heces se vuelven semisólidas.

La cavidad oral: el desdoblamiento mecánico de los alimentos comienza en la boca. La lengua sirve en gran medida para mover y manejar los alimentos y para mezclarlos con la saliva, además está provista de papilas gustativas. La saliva lubrica el alimento de modo que pueda ser fácilmente digerido. Faringe y esófago: la deglución es el pasaje del alimento hacia la faringe (acción voluntaria) y a través del esófago. Luego encaminado, sigue involuntariamente. La faringe une a la cavidad oral con la laringe, cumple una función respiratoria pero sólo en ocasión de ingesta alimentaria actúa como propulsor del bolo alimenticio. El esófago se presenta como un tubo muscular cuya función es transportar rápidamente el alimento de la boca al estómago. El estómago: se presenta como una dilatación del tubo digestivo, en una bolsa elástica. Tiene como función almacenar alimentos hasta que los pueda enviar al intestino y suministrar líquidos digestivos al bolo alimenticio, para licuarlo e iniciar la digestión de las proteínas. Una vez mezclados, se forma el quimo, una mezcla semilíquida que será enviada al intestino. Intestino delgado: es la porción del tubo digestivo donde ocurren los procesos finales de la digestión de los alimentos y de la absorción de los mismos. Allí se completa la degradación del alimento. El duodeno (1º porción) es la parte más activa en el proceso digestivo. Presenta dos porciones mas: el yeyuno e íleon. Las funciones del intestino delgado son reguladas y coordinadas por hormonas. Intestino grueso: la principal función es la absorción de agua, sodio y otros elementos minerales. Funciones: absorción de agua, formación del bolo fecal y producción del moco para lubricar la superficie mucosa. Apéndice: saco ciego del intestino grueso que puede irritarse, inflamarse o infectarse. Su estructura es semejante a la del intestino grueso. Principales glándulas accesorias:

Páncreas: produce enzimas digestivas que actúan sobre el contenido del intestino delgado. Es un órgano digestivo especializado. Es además una glándula de secreción mixta, pues secreta insulina, glucógeno y somatostatina, y controla la síntesis de isulina. Hígado: es el órgano de mayor tamaño del cuerpo y se encuentra situado en la cavidad abdominal, debajo del diafragma. Es una verdadera fábrica de productos químicos: almacena y libera hidratos de carbono, desempeñando un papel central en la regulación de la glucemia. Envasa grasas para la circulación hacia otros órganos y sitios de almacenamiento. Procesa aminoácidos convirtiéndolos en hidratos de carbono. Fabrica proteínas pancreáticas que forman a la sangre hipertónica en relación con los líquidos intersticiales y de este modo impide el movimiento ósmico de agua a través del torrente sanguíneo. Regula la concentración del colesterol en sangre. Almacena proteínas liposolubles C, A, D y E. Produce bilis que luego se almacena en la vesícula biliar. Degrada la hemoglobina transformándola en bilirrubina. Inactiva una cantidad de hormonas, regulando así el sistema hormonal. Degrada sustancias extrañas (función desintoxicante).

Aparato respiratorio: comprende a los pulmones y un sistema de tubos que comunican el parenquimo pulmonar con el mundo exterior. Es costumbre distinguir una parte conductora para comprender las fosas nasales, nasofaringe, laringe, tráquea, bronquios y bronquiolos; y una parte respiratoria representada por las porciones terminales del árbol bronquial y que contienen alveolos, únicos sitios donde se produce el intercambio gaseoso. Entre ambas partes está la llamada parte de transición.

Fosas nasales: están revestidas por una mucosa que presenta distintas estructuras, según la región. Humecede el aire y recoge los desechos. Hay pelos que atrapan el polvo y partículas estrañas. Senos prenasales: son cavidades óseas revestidas de epitelio del tipo respiratorio. El moco producido en esta región pasa a las fosas prenasales. Nasofaringe: es la primera porción de la faringe y continúa caudalmente con la porción oral de este órgano. Laringe: tubo irregular que une la faringe a la tráquea. El 1º par de cuerdas constituye las llamadas cuerdas vocales falsas. El 2º constituye las cuerdas vocales verdaderas. Tráquea: tubo revestido internamente por epitelio de tipo respiratorio. En el epitelio de la tráquea también se encuentran células calciformes y basales. Árbol bronquial: la tráquea se ramifica originando dos bronquios que después de un corto trayecto entran a los pulmones por el bilio. Estos bronquios se denominan primarios, que al penetrar los pulmones se dirigen hacia abajo y afuera, dando origen a tres bronquios en el pulmón derecho y dos en el izquierdo. Estos bronquios se dividen repetidas veces recibiendo las últimas ramificaciones el nombre de bronquíolos. Cada bronquiolo penetra en un lobulillo pulmonar donde se ramifica formando de 5 a 7 bronquiolos terminales. El bronquiolo terminal origina uno o más bronquiolos respiratorios, los cuales indican el inicio de la porción respiratoria. Esta porción comprende también los conductos alveolares, sacos alveolares y alvéolos, lugar donde se produce el intercambio gaseoso. Pulmones: órganos situados en la cavidad torácica que llevan a cabo la respiración.

Sistema cardiovascular: esta formado por el corazón, las arterias, las venas y los capilares.


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Corazón: órgano muscular que se contrae rítmicamente, cuya función es la propulsión de la sangre al resto del cuerpo. En realidad esta compuesto por un corazón izquierdo y un corazón derecho: la parte izquierda bombea sangre a los órganos periféricos, mientras que la parte derecha bombea sangre a los órganos más próximos, los pulmones. A su vez, cada una de estas partes se subdivide en una aurícula y un ventrículo. La sangre fluye desde la aurícula al ventrículo con poca fuerza, y el ventrículo es el encargado de redireccionar con más fuerza la sangre a los órganos blanco. Sus paredes están constituidas por tres túnicas: endocardio, miocardio y epicardio. Endocardio: constituído por un endotelio delgado apoyado sobre una delgada capa endotelial de naturaleza conjuntiva floja (interna). Miocardio: contituído por fibras musculares cardíacas, dispuestas en capas que envuelven las cavidades cardíacas de un modo complejo y en espiral (intermedia). Epicardio: es la membrana cerosa que forma el resvestimiento visceral del pericardio (externa). Una serie de vasos eferentes, las arterias: disminuyen de calibre a medida que se ramifican. Transportan la sangre a una presión elevada y por medio de ella llevan el alimento y el oxígeno a los tejidos. Por esta razón tienen paredes vasculares fuertes. Una red difusa de túbulos delgados, los capilares: a través de cuyas paredes se realiza el intercambio metabólico entre la sangre y los tejidos. Los capilares canalizan su contenido a un sistema de vasos cada vez mayor, las venas, donde se almacena principalmente la sangre (64%).

SANGRE: COMPONENTES, COAGULACIÓN Y GRUPOS SANGUÍNEOS. Sangre: la sangre es una masa líquida contenida en un compartimento cerrado, el aparato circulatorio, que la mantiene en movimiento regular y unidireccional debido escencialmente a las contracciones rítmicas del corazón. Componentes:

Plasma sanguíneo: constituye el 60% del total de la sangre y tiene un 90% de agua. El plasma está en equilibrio con el líquido intersticial de los tejidos. Células de la sangre: el otro 40% de la sangre esta formado por glóbulos rojos (eritrocitos), glóbulos blancos (leucocitos) y plaquetas.

Eritrocitos: especializados para el transporte de oxígeno. En su interior contienen hemoglobina. Leucocitos: intervienen en la defensa celular. Plaquetas: fragmentos citoplasmáticos de células grandes que se encuentran en la médula ósea. Tienen importancia en la coagulación.

Coagulación: comprende la transformación de una de las proteínas plasmáticas, el fibrógeno, en fibrina insoluble. El mecanismo de coagulación es complejo por la intervención de distintas sustancias del plasma. Grupos sanguíneos: hay cuatro grupos sanguíneos. Esta división se basa en la existencia de dos sustancias características en el estrona de los eritrocitos que se designan con las letras A y B. Pueden existir juntas o separadas, o faltar. Si se designa a la ausencia de ambas un 0 se observan cuatro casos: 1º) eritrocitos del grupo 0 (sin A ni B); 2º) eritrocitos que contienen A (grupo A); 3º) eritrocitos que contienen B (grupo B) y 4º) eritrocitos que contienen A y B (grupo AB). Además del grupo se debe estipular si un individuo es RH+ o RH–. Para ello debe saberse si sus eritrocitos son aglutinados o no por los sueros anti A, anti B y anti RH.

HOMEOSTASIS. Mantenimiento de condiciones estáticas o constantes en el medio interno. Tendencia del organismo a mantener las condiciones constantes en su medio. En este proceso, también contribuye el aparato urinario.

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y ASPECTOS FUNCIONALES DEL APARATO URINARIO.

Esta compuesto por: riñon, ureteres, vejiga y uretra. Contribuye al mantenimiento de la homeostasis excretando la orina, a través de la cual se eliminan diferentes residuos del metabolismo junto con los excesos de agua, electrolitos y no electrolitos del medio interno. La orina excretada por los riñones pasa por los ureteres a la vejiga y es eliminada al exterior mediante la uretra. Aparte de la función depuradora, el riñon desempeña otros papeles:

1). Regula el volumen de líquido extracelular y el equilibrio hídrico del organismo. 2). Regula el equilibrio ósmico y el balance iónico del plasma. 3). Regula el equilibrio ácido base del organismo.

EL SISTEMA INMUNOCOMPETENTE: TIMO, GANGLIOS LINFÁTICOS Y BAZO. El conjunto de órganos linfáticos (timo, bazo, amígdalas y ganglios linfáticos), las masas de tejido linfático en otros órganos, los linfocitos de la sangre y la linfa, los linfocitos y los plasmocitos del tejido conjuntivo constituyen el sistema inmunocompetente. Su función es la defensa frente a macromoléculas que penetran en el organismo aisladas o como parte de la estructura superficial de virus o microorganismos. Ante esas macromoléculas o antígenos, el sistema desencadena una respuesta inmunitaria. El reconocimiento desencadena una respuesta inmune que según el antígeno puede ser de tipo humoral o de tipo celular. En el tipo celular el reconocimiento es obra de los linfocitos T y la destrucción del antígeno tiene lugar por una acción directa de los linfocitos T o por sustancias tóxicas inespecíficas producidas por ellos y que actúan localmente. La respuesta humoral se produce cuando el determinante antígeno es reconocido por los linfocitos B.


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UNIDAD IX.

INTEGRACIÓN Y CONTROL. EL SISTEMA ENDOCRINO: ESTRUCTURA, FUNCIÓN Y REGULACIÓN DE CADA UNA DE LAS GLÁNDULAS.

Sistema endócrino: junto con el sistema nervioso, son los principales sistemas reguladores del cuerpo humano. Actúan en forma coordinada para integrar y controlar las actividades del organismo (integración neuroendócrina). Está formado por glandulas de secreción endócrina. Estas glándulas endócrinas secretan hormonas hacia la sangre circulante, y a su vez actúan sobre células blanco en todos los sitios del cuerpo. Vierten su producto al interior de la sangre. Hay 6 glándulas endócrinas muy importantes y varias más que los son en menor importancia. Aquellas que merecen la mayor atención son: la hipófisis (anterior y posterior, secreción interna), la glándula tiroides (secreción interna), paratiroides, suprarrenal (interna), los islotes de Langerhans (del páncreas) y las gónadas, éstas diferenciadas en ovarios (mujer) y testículos (hombre), de secreción mixta ambos.

HIPÓFISIS, TIROIDES, SUPRARRENALES, PÁNCREAS ENDOCRINO, PARATIROIDES, PINEAL: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y FUNCIÓN DE CADA GLÁNDULA.

GLÁNDULA ENDÓCRINA Y HORMONA

ÓRGANO BLANCO ACCIONES PRINCIPALES

Hipotálamo: órgano del sistema nervioso central que va a producir factores de liberación e inhibición.

Lóbulo anterior de la hipófisis.

Inhibición o secreción de hormonas hipofisarias.

Hipotálamo produce neurosecreciones a través de la hipófisis posterior: oxitocina.

Útero. Provoca contracciones (importantes en el parto).

Hipotálamo produce otra hormona: antidiurética o vasopresina (hipófisis posterior).

Túbulos renales. Estimula la reabsorción de agua.

Tiroides: produce dos hormonas. Ellas son tiroxina y calcitonina.

Tiroxina: actúa sobre el metabolismo gral. Calcitonina: actúa sobre el hueso.

Provoca el crecimiento normal. Disminuye la calcemia: concentración de Ca en sangre.

Paratiroides: produce la hormona paratiroidea.

Actúa sobre el hueso, riñones y tubo digestivo.

Aumenta la concentración de Calcio en sangre (es hipercalcemiante, actúa sobre el hueso). Estimula la reabsorción renal de calcio y activa la vitamina D.

Corteza suprarrenal: secreta mineralocorticoides y glucocorticoides.

Mineralocorticoides: túbulos renales. Glucocorticoides: en general.

Mantiene el equilibrio de sodio y potasio. Ayudan al organismo a afrontar el stress. Aumentan la concentración de glucosa y movilizan las grasas.

Páncreas endócrino: islotes de Langerhorns (endócrino). Células alfa:

Glucagón: actúa sobre el hígado y el tejido adiposo insulina: actúa

Hipoglucemiante: favorece así la glucogénesis. Hiperglucemiante: favorce la

producen glucagón. Células beta: producen insulina.

en general. ruptura de glucógeno. (glucogenólisis).

Pineal: pequeña estructura que hace protusión desde la superficie posterior de la porción diencefálica del cerebro.

INTEGRACIÓN NEUROENDOCRINA. EL SISTEMA ENDOCRINO COMO REGULADOR E

INTEGRADOR. Fucionalmente el sistema nervioso difiere del endócrino en su capacidad para responder rápidamente mediante impulsos nerviosos. En cambio, las hormonas se movilizan a un ritmo más lento, desencadenando respuestas más prolongadas. La neurona transmite información por mediadores químicos. Las células neurosecretoras liberan moléculas al torrente sanguíneo. Algunas glándulas son agrupaciones de células neurosecretoras.

PRINCIPALES ALTERACIONES DE LAS DISTINTAS GLÁNDULAS DE SECRECIÓN INTERNA. La hipófisis anterior produce la hormona de crecimiento. Su disminución produce enanismo, y el aumento un crecimiento excesivo de las personas, que puede dar como resultado gigantismo o el trastorno llamado acromegalia. La hipófisis anterior produce la hormona estimulante de tiroides (tirotrophina). Regula la cantidad de hormonas que secreta la glándula tiroides al incrementar el número de células tiroideas, el tamaño de éstas y también la producción de tiroxina. Hipertiroidismo: aumento de producción de tiroxina. Hipotiroidismo: disminución de la producción de tiroxina.


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UNIDAD X.

REPRODUCCIÓN EN LA ESPECIE HUMANA. DETERMINACIÓN Y DIFERENCIACIÓN SEXUAL: ETAPAS Y CARACTERÍSTICAS DE CADA UNA.

Hombre: espermatogénesis formación de espermatogonias. Se da en los túbulos seminíferos que contienen a los espermatogonios (células germinales). Los espermatogonios se dividen en espermatocitos primarios y al terminar la meiosis I se obtienen 2 espermatocitos secundarios. Éstos comienzan la meiosis II, al final de la cual se obtienen 4 células llamadas espermátides (n), las cuales pasarán por un proceso de maduración y diferenciación (espermiogénesis) y originarán 4 células viables que se llaman espermatozoides. Mujer: ovogénesis de una célula germinal (ovogonia) vamos a obtener un óvulo. La determinación sexual esta regulada por fenómenmos genéticos. Se establece en el momento de la concepción y rige el crecimiento gonadal. La diferenciación sexual está determinada por la presencia o ausencia del antígeno HY. Las etapas son las siguientes:

Etapa indiferente, en la que es difícil distinguir el sexo. Cresta genital: contiene las células germinativas. Hay modificaciones que

determinan hacia donde se orientarán las gónadas. Presencia o ausencia del antígeno HY: las células germinativas se organizan

para formar los túbulos seminíferos o se convierten en ovarios (se diferencian los folículos ováricos).

Desarrollo de los conductos: se generan los conductos específicos de cada sexo a partir de la presencia o ausencia de la hormona secretada por las células de Sertoli.

Diferenciación de los genitales externos: en el hombre por la presencia de una enzima y testosterona, en la mujer por su ausencia.

APARATO REPRODUCTOR MASCULINO Y FEMENINO: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y ASPECTOS FUNCIONALES.

Hombre. Testículo: interviene en la formación de los espermatozoides (en la espermatogénesis) en los túbulos seminíferos, desde donde pasan a las vías espermáticas. Éstas son el epidídimo, los vasos deferentes, la vesícula seminal, la próstata y la uretra. Órganos: testículos, epidídimo, pene, condutos deferentes, próstata y vesícula seminal. Testosterona: células de Leydig (en testículos) producen la hormona sexual masculina, la testosterona. Su función es la de estimular el desarrollo de caracteres sexuales secundarios en la pubertad (desarrollo de huesos, vello púbico, cambio de voz) y estimula además el desarrollo fetal que produce el perfeccionamiento de los caracteres sexuales primarios en el 1º mes del desarrollo embrionario. Permite todo el desarrollo del aparato reproductor masculino. Mujer. Órganos: vagina, útero, trompas de falopio y ovarios. Ovarios: estos órganos producen óvulos. También liberan dos tipos de hormonas: el estrógeno y la progesterona. En cuanto a la función de cada una de estas hormonas, el estrógeno interviene en el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios femeninos y en la edificación del tapiz uterino, así como también ensanchar caderas. Por el lado de la progesterona, producida en el cuerpo lúteo, esta inhibe las contracciones uterinas, prepara al útero para la recepción del óvulo y estimula el engrandecimiento de las mamas para la posterior función lactante de estas.

HORMONAS SEXUALES: ORIGEN, FUNCIÓN Y CONTROL DE SECRECIÓN. En el hombre, la hormona sexual presente se llama testosterona. Se produce en las células de Leydig en los testículos, por influencia de la hormona luteinizante segregada por la hipófisis anterior. Estimula la fomación de espermatozoides en los testículos y la aparición de las características sexuales secundarias despues de la pubertad: vello púbico, desarrollo del pene y cambio de voz, entre otros. Su secreción se controla por medio de la cantidad de hormona luteinizante, controlada por la hipófisis. En la mujer, las hormonas son el estrógeno y la progesterona. El estrógeno, producido en el ovario, interviene en el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios femeninos, produce el aumento de tamaño del endometrio y contribuye en la edificación del tapiz uterino. Su secreción es regulada por las hormonas foliculoestimulante y luteinizante. Por el lado de la progesterona, secretada por el cuerpo lúteo del ovario y controlada en esta acción por la hormona LH, inhibe las contracciones uterinas, prepara al útero para la recepción del óvulo y estimula el engrandecimiento de las mamas para la posterior función lactante de estas.

EL CICLO SEXUAL FEMENINO: INFLUENCIAS DEL SISTEMA NERVIOSO SOBRE LA REGULACIÓN HORMONAL.

La hipófisis anterior de la niña, igual que la del niño, no secreta en esencia hormonas gonadotróficas hasta que se alcanza la edad de 10 a 14 años. Sin embargo, a esa edad la hipófisis anterior empieza a secretar dos hormonas gonadotróficas: al principio secreta en especial hormona FSH, que desencadena la iniciación de la vida sexual en la niña que crece, pero más tarde también secretará la hormona LH, que ayuda a regular al ciclo femenino mensual. Regulación del ciclo sexual femenino: la iniciación de la pubertad es producida por el principio de la secreción hipotalámica de factor liberador de hormona LH. Este factor se transporta por el sistema portal hipotalamico – hipofisario hacia la hipófisis anterior, sitio en el que estimula la secreción de hormona FSH asi como de LH. El ciclo sexual femenino mensual se produce por secreción alterna de hormonas gonadotróficas por medio de la hipófisis anterior, de estrógenos y de progesterona por los ovarios.

PRINCIPALES ALTERACIONES DE LA DIFERENCIACIÓN SEXUAL. Las principales anomalías sexuales en el hombre son el hipogonadismo, el hipergonadismo y los tumores del epitelio germinal. El hipogonadismo se caracteriza por la presencia de órganos sexuales infantiles en edad adulta, obesidad y la ausencia de caracteres sexuales secundarios masculinos, como la voz, el vello púbico, entre otros. El hipergonadismo se caracteriza por el desarrollo excesivo de la musculatura, los huesos y los caracteres sexuales masculinos primarios y secundarios, y su causa radica en la presencia de tumores en las células de Leydig. De los tumores del epitelio germinal, se puede decir que si se desarrolla una cantidad significativa de tejido placentario, un tumor puede secretar grandes cantidades de una hormona que actúa de manera similar a la LH. Así, causan un trastorno denominado ginecomastia (crecimiento excesivo de las mamas). Por el lado de la mujer, las principales anomalías sexuales son el hipogonadismo y la hipersecreción de los ovarios. El hipogonadismo puede causar ovarios mal formados, falta de ellos o que sean genéticamente anormales y secreten hormonas anómalas. Dependiendo de lo que le suceda a los ovarios, la mujer sufrira o no pérdida de caracteres sexuales secundarios y primarios sobre todo. La hipersecreción de los ovarios es muy poco frecuente, pero cuando sucede es causa de un tumor. Éstos secretan grandes cantidades de estrógenos que provocan los efectos habituales, sólo que en mayor proporción.


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UNIDAD XI.

COMPORTAMIENTO HUMANO: EL SISTEMA REGULADOR NERVIOSO Y EL SISTEMA DE CONTROL HORMONAL COMO BASE BIOLÓGICA.

El sistema nervioso junto con el sistema endócrino son los principales sistemas reguladores del cuerpo humano.

EL SISTEMA NERVIOSO: NOCIONES GENERALES SOBRE ANATOMÍA. SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Y SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y ASPECTOS FUNCIONALES DE CADA UNO DE SUS SECTORES.

Sistema nervioso: reúne impulsos nerviosos del exterior o el interior por medio de neuronas sensitivas y manda esos impulsos a los demás órganos del ser humano que hace que trabajen armoniosamente.

SISTEMA NEUROVEGETATIVO: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y RELACIONES FUNCIONALES.

También se lo conoce como el sistema nervioso autónomo, que controla las respuestas involuntarias como el latido, la respiración, la circulación, la digestión, la exceción, la secreción glandular, etc. Se divide en sistema nervioso simpático y sistema nervioso parasimpático. Esta controlado en cierto grado por las hormonas. Las funciones que cumple el sistema nervioso simpático, las contradice el sistema nervioso parasimpático con las funciones inversas que lleva a cabo.

ARCO REFLEJO: ELEMENTOS CONSTITUTIVOS. LOS REFLEJOS INNATOS Y LOS REFLEJOS CONDICIONADOS.

Reflejo: respuesta automática innata y estereotipada a un estímulo dado, que sólo depende de las relaciones anatómicas de las neuronas que participan. Típicamente, un reflejo afecta a una parte del cuerpo y no a la totalidad del mismo. Los reflejos son las unidades funcionales del sistema nervioso, y muchas de nuestras actividades son el resultado de ellos. Los reflejos existentes al nacer, y comunes a todos los seres humanos, se llaman reflejos heredados (innatos); otros, adquiridos posteriormente como resultado de la experiencia, se conocen como reflejos condicionados. Los requerimientos anatómicos mínimos para la conducta refleja son una neurona sensitiva, con un receptor para descubrir el estímulo, unidos por una sinapsis a una neurona motora, que se adhiere a un músculo o a algún otro efector. Este, el tipo más sencillo de arco reflejo, se denomina monosináptico, porque sólo hay una sinapsis entre las neuronas sensorial y motora. Un reflejo es polisináptico cuando muchos arcos reflejos comprenden una o más interneuronas entre las neuronas sensorial y motora.

NEURONAS MOTORAS Llevan señales desde el SNC que controlan las actividades de músculos y glándulas

NEURONASSENSITIVAS Llevan señales hacia el SNC desde los órganos sensoriales

MEDULA ESPINAL Conduce señales desde y hacia el encéfalo; controla las actividades reflejas

ENCÉFALO Recibe y procesa información sensitiva; inicia respuestas, almacena recuerdos, genera pensamientos y sentimientos

SISTEMA NERVIOSO

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICOSISTEMA NERVIOSO CENTRAL

Transmite señales entre el sistema nervioso central y el resto del cuerpo

Recibe y procesa la información, inicia la respuesta

SISTEMA NERVIOSO SOMÁTICO Controla los movimientos voluntarios al activar los músculos esqueléticos

SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO Controla las respuestas involuntarias al influir sobre órganos, glándulas y músculos lisos

SISTEMA NERVIOSO SIMPÁTICO Prepara al cuerpo para las situaciones estresantes o que requieren actividad; pelea o huída

SISTEMA NERVIOSO PARASIMPÁTICO Domina durante tiempos de descanso, dirige el mantenimiento de actividades


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MÓDULO IV: BIOLOGÍA DE LAS POBLACIONES. Evolución humana. UNIDAD XII.

EVOLUCIÓN: CRITERIOS PARA DEFINIR ESPECIE. Especie: cuando dos individuos se cruzan y dan descendencia fértil. Grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden cruzarse entre sí, pero no pueden hacerlo con los miembros de otras poblaciones pertenecientes a otras especies.

PRINCIPIOS Y TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN: LAMARCK, DARWIN – WALLACE, NEOLAMARCKISMO, SINTETISMO.

Lamarck (1744 – 1829): propuso que cada especie descendía de otra menos compleja. Los organismos simples se transformaban de manera gradual y con el tiempo en organismos complejos. Este cambio depende de diversos factores:

La existencia de una fuerza en la naturaleza que hacía que los organismos cambiaran y se adaptaran. Impulso interno en los seres vivos para alcanzar su perfección y complejidad.

Cambios en los órganos más utilizados (aumento de tamaño) para producir nuevas especies.

Los cambios de padre a hijo (hereditarios). La evolución es un proceso adaptativo (teoría no comprobada). Darwin – Wallace (Neolamarckismo): los seres vivos cambian o evolucionan. El proceso evolutivo es gradual y contínuo; unas especies se originan y otras se extinguen (concuerda con Lamarck). Este proceso fue llamado selección natural. Darwin dice que la variación en los seres vivos se da al azar (a diferencia de Lamarck). El mejor adaptado al medio es la selección natural (supervivencia, cambios adaptativos y origen de nuevas especies). Cuando el hombre selecciona la reproducción se da una selección artificial. Teoría sintética (ampliación de la teoría de Darwin): se sabe que la variabilidad que manifiestan los individuos es el resultado de la variabilidad genética, producto de la recombinación genética. Es una teoría de integración de dos corrientes de pensamiento (mutacionismo y ambientalismo) que consideran la diversidad y la adaptación armónica del mundo orgánico como resultado de una constante producción de variación a través de las presiones selectivas del medio.

PRUEBAS Y MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN. Pruebas: los seres vivos fueron evolucionando, de simples a complejos.

Pruebas paleontológicas: estudio de restos fósiles, cómo una especie deriva de otra. Fósil: resto conservado de la especie, registro de años medidos en años paleontológicos. Una pisada también es un resto fósil.

Pruebas anatómicas: los distintos vertebrados contienen huesos, nervios, órganos iguales o parecidos.

Pruebas bioquímicas: el hígado tiene las mismas enzimas. Todos los seres vivos están compuestos por biomoléculas.

Pruebas genéticas: el código genético es igual para todos, pues posee 3 bases y contienen la ubicación de una base, un aminoácido y proteínas.

Base embriológica: a traves de distintas etapas, estas son muy parecidas. Ley filogenética de recapitulación: en el desarrollo embrionario, cada especie copia algo de otras especies menos evolucionadas.

Mecanismos: evoluciona una parte de la especie (una población), esta puede evolucionar por necesidades de adaptación. Si no se adapta, no evoluciona y desaparece. Una población evoluciona y puede generar una nueva especie.

Sin mutación no hay evolución, la mutación no es siempre perjudicial. Si la mutación se genera en forma inmediata, perjudica al individuo. Si la mutación se mantiene latente, se acumula en el individuo y en sus descendientes, así cada vez más individuos van a tener ese nuevo gen.

EL CONCEPTO DE FILOGÉNESIS. Historia evolutiva de las especies.

POBLACIONES Y FONDO COMÚN DE GENES: LEY DE HARDEY - WEINBERG. La sumatoria de los genes de la población se denomina fondo común de genes, donde hay equilibrio de genes (Hardey – Weinberg). Si un gen recesivo se expresa es cuando el individuo tiene características con una recesividad. Por medio de la selección natural quedan los mas aptos en pie. Hardey - Weinberg: en una población que se reproduce sexualmente, con cada cruzamiento la frecuencia de cada alelo permanece constante generación tras generación. La frecuencia de los miembros de un par de genes alelos de una población determinada se describen por la expresión de un binomio. Cuando una característica recesiva aparece en una población chica que no cambia, puede generar el desplazamiento de características evolutivas: desplazamiento génico. También tiene que ver la mutación. Fondo común de genes: una población con equilibrio genético posee un fondo común de genes que se mantiene constante de una generación a otra, esto es, la frecuencia de cada alelo en las poblaciones, se conserva invariable.

PROCESOS DIRECCIONALES: MUTACIÓN, SELECCIÓN NATURAL, MIGRACIÓN, FLUJO GÉNICO. Mutación: cambios heredables del genotipo. Puede afectar el número o la morfología de los cromosomas (mutación cromosómica). Las que modifican un gen en particular se denominan mutaciones génicas, que depende de la jerarquía de los genes afectados. La mayoría de las mutaciones ocurren espontáneamente. Se dice que ocurren por casualidad o al azar, las consecuencias son independientes del medio (de las características del medio) y pueden producir perjuicio o beneficio para el organismo y su progenie. Flujo génico: ingreso o egreso de los alelos en una población. Puede ocurrir como resultado de la inmigración o emigración de individuos reproductores. Selección natural: regula el proceso evolutivo al aumentar la frecuencia de genes y grupos de genes adaptados a un tiempo y lugar determinados, al aumentar la eficacia biológica y al promover el fenómeno de especialización. Migración: impide la unión de distintas poblaciones de una misma especie.

PROCESOS NO DIRECCIONALES O ALEATORIOS: DERIVA GÉNICA. Es un cambio en el reservorio génico que ocurre como resultado del azar.

SUCESOS PARTICULARES. Son poco importantes en la evolución humana. Son las reestructuraciones cromosómicas que tienen trascendecia en vegetales de interés económico para el hombre.

FACTORES DE ESTABILIDAD Y FACTORES DE CAMBIO EN EL PROCESO EVOLUTIVO.

DISTRIBUCIÓN DE LAS POBLACIONES HUMANAS DURANTE EL PALEOLÍTICO, MESOLÍTICO Y NEOLÍTICO.

Paleolítico: se dividió en tres épocas.


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Inferior: África, Java, Asia, India, Unión Soviética. En Europa: Hungría, Francia, Madrid, Alemania. Aparece el Homo Habilis.

Media: Francia, Italia, África, Asia, Mediterráneo, Bélgica, Iran. Aparece el hombre de Neanderthal.

Superior: Europa, Asia, África. Surge el Homo Sapiens. Mesolítico: los pueblos mesolíticos migraban constantemente debido a las diferencias del clima. Se encontraron restos en Francia, España, Escocia, Rusia, Portugal, Dinamarca, África, Asia, etc. Neolítico: Europa, Asia, África, Egipto, Iran. En el período neolítico el hombre se transforma de cazador activo a recolector de alimentos en colono productor. Siembra, domestica, etc. El hombre abandona el refugio de las cavernas para vivir al aire libre. Aparecen las primeras comunidades. Usan cobre y bronze para sus armas y descubren técnicas de extracción de hierro.

POLIMORFISMOS ACTUALES. Los genetistas usan el término polimorfismo para referirse a dos o más tipos de individuos que difieren discontínuamente (sin formas intermedias) en ciertas características determinadas genéticamente. Por ejemplo: grupos sanguíneos. El resultado de mezclas de poblaciones se llama polimorfismo equilibrado, siendo este una mezcla equilibrada de homocigotos y heterocigotos.

GENERALIZACIONES BIOCULTURALES. A medida que evoluciona la cultura, los individuos de una población dada se van haciendo distintos desde el punto de vista biológico. Últimamente la cultura envuelve al individuo y a nuestro medio. Los individuos de distintas poblaciones se van asemejando entre sí.


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UNIDAD XIII.

PARÁMETROS SIGNIFICATIVOS PARA EL ESTUDIO DE LA HOMINIZACIÓN: POSTURA ERECTA, MARCHA BÍPEDA, DUALIDAD MANO – CEREBRO, LENGUAJE ARTICULADO, SIMBOLIZACIÓN Y CREACIÓN DE CULTURA.

Los parámetros que se crean sirven para medir las diferencias en las distintas etapas de la hominización. Postura erecta: fue permitida por los huesos de las extremidades, las articulaciones y los ligamentos muy desarrollados. La extensión hacia atrás del hueso del talón y la fuerza de elevación de los músculos de la pantorrilla posibilitó la postura erecta. Dualidad mano – cerebro: la ventaja del bipedismo es dejar libres brazos y manos para que estos se pueden librar a las órdenes del cerebro, que desarrolló un agrandamiento progresivo y una especialización que permitió el lenguaje. Lenguaje articulado: posibilitado por algunas regiones del cerebro, fue fundamental para transmitir ideas simbolizadas y conceptualizadas, y la organización social. Derivó en la proximidad dentaria para poder articular palabras. Creación de cultura: se convirtió para los humanos en la froma principal de adaptación. Mediante esta impuso su propio medio en el que sobrevivir. Sirve para la transmisión de ideas en el tiempo, permitiendo la adapatación y evolución. Simbolización: es un elemento propio de la cultura, que permitió el entendimiento y la transmisión de conocimiento por parte de los humanos.

FASES O ETAPAS DE LA HOMINIZACIÓN: SUS FORMAS REPRESENTATIVAS, ANTIGÜEDAD, CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS, DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA Y ASOCIACIÓN CULTURAL.

Fase prehumana: astralophitecus. Se localizaba en la llanura del sur y este de África. Eran pequeños de cuerpo, aspecto humano, brazos mas largos que las piernas. Vivian 30 años, eran cazadores y presa de otros predadores, habitaban cavernas. Su antigüedad data de 5 a 2 millones de años. Fase protohumana: homo habilis. Estaban distribuídos en el oeste de África. Eran casi humanos y tenían el cerebro mas desarrollado que permitia una prensión mas delicada. Modifica la naturaleza, data de 2 millones de años. Fase humana antigüa: homo habilis / homo erectus. Se localizaban en África, luego Asia y Europa. Posee todas las características humanas, uso del fuego y utensillos, adaptación total a la posición bípeda, gran robustez. Antigüedad: 2000000 a 300000 años. Fase humana moderna: homo sapiens primitivo, hombre de neanderthal, homo sapiens sapiens. Se ubicaban en el oriente y Europa. Usan el fuego, herramientas y armas. Pueden correr en dos piernas. Eran nómades, habitaban zonas frias (abandono de las cavernas), lenguaje articulado mas desarrollado, enterraban a los muertos, usaban collares, cultivaban cereales y domesticaban.

LA EVOLUCIÓN DEL HOMBRE ACTUAL: LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA Y LA EVOLUCIÓN CULTURAL. Evolución biológica. Es comun a todos los seres vivos. Es impredecible, pues se produce por azar. El mecanismo es la mutación. Afecta a la especie y la descendencia a traves de los genes. El resultado es la hominización. Evolución cultural. Es patrimonio exclusivo del hombre. Surge en relación a las necesidades y deseos del hombre. El mecanismo es el invento. Es un proceso acelerado, pues se suceden descubrimientos. Se hereda a traves del lenguaje. Es ilimitada. El resultado es la hominización.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PROCESO DE HOMINIZACIÓN.

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Biología Humana - Resúmen para Final-1