La fisiología (del griego physis, naturaleza, y logos, conocimiento, estudio) es la ciencia biológica que estudia las funciones de los seres

orgánicos.Para que la fisiología pueda desarrollarse hace falta conocimientos tanto a nivel de partículas como del organismo en su conjunto inter-relacionando con el medio.

Todas las teorías en fisiología cumplen un mismo objetivo, hacer comprensibles aquellos procesos y funciones del ser vivo y todos sus elementos en todos sus niveles.

Cèlula Una célula (del latín cellula, diminutivo

de cella, hueco) es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo.

De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo.[

Características estructuralesTodas las células están rodeadas de una

envoltura (que puede ser una bicapa lipídica desnuda, en células animales;; una membrana externa y otros elementos que definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; 6] que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana.

Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los orgánulos celulares.

Poseen material genético en forma de ADN, el material hereditario de los genes y que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, así como ARN, a fin de que el primero se exprese.[14]

Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan, junto con otras biomoléculas, un metabolismo activo.

Células procarióticas y eucarióticas

Las procarióticas, que comprenden bacterias y cianobacterias (antes llamadas algas verdeazuladas), son células pequeñas, entre 1 y 5 µm de diámetro, y de estructura sencilla; el material genético (ADN) está concentrado en una región, pero no hay ninguna membrana que separe esta región del resto de la célula.

Las células eucarióticas, que forman todos los demás organismos vivos, incluidos protozoos, plantas, hongos y animales, son mucho mayores (entre 10 y 50 µm de longitud) y tienen el material genético envuelto por una membrana que forma un órgano esférico conspicuo llamado núcleo.

Características funcionales

Las características que permiten diferenciar las células de los sistemas químicos no vivos son:

Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo.

Crecimiento y multiplicación. Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular.

Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse.

Señalización. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina síntesis.

Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo

Tamaño, forma y funciónEn cuanto al tamaño, la mayoría de las

células son microscópicas, es decir, no son observables a simple vista.

A pesar de ser muy pequeñas (un milímetro cúbico de sangre puede contener unos cinco millones de células),

el tamaño de las células es extremadamente variable. La célula más pequeña observada, en condiciones normales, corresponde a Mycoplasma genitalium, de 0,2 μm, encontrándose cerca del límite teórico de 0,17 μm.[19]

Respecto de su forma, las células presentan una gran

variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o permanente.

Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc.

Algunas tienen una pared rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmáticas (pseudópodos) para desplazarse o conseguir alimento.

Relacionados con la función que desempeñan.Células contráctiles que suelen ser

alargadas, como las fibras musculares.

Células con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso.

Células con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias.

Células cúbicas, prismáticas o aplanadas como las epiteliales que recubren superficies como las losas de un pavimento.

ESTRUCTURA DE LA CELULA Membrana Fundamental La envoltura externa que contiene a todo. Es

estructura viva con actividad metabólica fundamental. A veces hay adicionales.

Citoplasma: cuerpo de la célula Protoplasma: materia viva que contiene a los

organelos. Retículo endoplásmico Mitocondrías Ribosomas Lisozomas Aparato de golgi Centriolos Plastos Cloroplastos Vacuolas

Núcleo: cuerpo de la célula Membrana Carioteca Contenido

Jugo nuclear Cromatina Nucleolos

MEMBRANA CELULAREs una barrera permeable lo cual constituye

una de sus principales propiedades, además tiene la capacidad de permitir la disposición ordenada en su superficie y en el interior celular, de las moleculas.

Esta formada por:

Una bicapa lipídica que contiene fosfolípidos cuyas cabezas polares están hacia el interior, las cuales pueden desplazarse lateralmente y transversalmente

Colesterol, entre las cadenas hidrocarbonadas siendo este capaz de modular la permeabilidad de la menbrana

Proteinas distribuidas entre ésta en forma perfifericas, superficiales, estructurales.

FuncionesLa función básica de la membrana

plasmática es mantener el medio intracelular diferenciado del entorno.

Esto es posible gracias a la naturaleza aislante en medio acuoso de la bicapa lipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas.

La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana plasmática una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio.

Los esteroides, como el colesterol, tienen un importante papel en la regulación de las propiedades físico-químicas de la membrana regulando su resistencia y fluidez.

Transporte Transporte pasivo

El transporte pasivo no requiere energía para que la sustancia atraviese la membrana plasmática, ya que pasa de un medio a otro a favor del gradiente electroquímico; puede ser:

Difusión simple. Es el movimiento de partículas desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración, sin gasto de energía. Las sustancias que ingresan a la célula deben ser apolares, liposolubles y de tamaño pequeño.

Ósmosis. Es el movimiento de las moléculas del solvente (agua), a través de una membrana semipermeable hacia un área en la cual existe mayor concentración de soluto, para el cual es impermeable la membrana.

La osmosis es un proceso fundamental para los sistemas vivientes. También se puede definir como el movimiento de agua a través de la membrana plasmática a favor de su gradiente químico, es decir, desde donde el agua está en mayor concentración (menor concentración de soluto) hacia donde está en menor proporción (mayor concentración de soluto).

Difusión facilitada. Es el movimiento de ciertas sustancias desde zonas de mayor concentración con la participación de ciertas proteínas que presentan afinidad con la membrana plasmática llamadas permeasas que, al unirse específicamente con ciertas moléculas, aumentan enormemente la permeabilidad de la membrana a estas sustancias. Este tipo de transporte reconoce la sustancia que transporta y es específico.

Transporte activoGradiente electroquímicoEl gradiente electroquímico es debido a que

el número de iones (moléculas cargadas) del medio extracelular es muy diferente del que se encuentra en el citosol.

En el medio extracelular los iones más importantes son el Na+ y el Cl−, mientras que en el interior de la célula predomina el K+ y fosfatos orgánicos aniónicos.

Como resultado de ello, existe una diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana (potencial de membrana) que se mide en voltios

Esta diferencia produce el impulso nervioso.[5] El voltaje en las células vivas es de -20 a -200 mV (milivoltios), representando el signo negativo que el interior es más negativo que el exterior. En algunas condiciones especiales, algunas células pueden tener un potencial de membrana positivo.

Aparato de GolgiEl aparato de Golgi es un organelo

(orgánulo) presente en todas las células eucariotas excepto los glóbulos rojos y las células epidérmicas.

cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas.

Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso.

Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y distribución de lisosomas y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular.

lisosomasLos lisosomas son orgánulos

relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos.

Es decir, se encargan de la digestión celular.

peroxisomasLos peroxisomas son orgánulos

citoplasmáticos muy comunes en forma de vesículas que contienen oxidasas y catalasas.

Estas enzimas cumplen funciones de detoxificación celular.

Los peroxisomas tienen un papel esencial en el metabolismo lipídico, en especial en el acortamiento de los ácidos grasos de cadena muy larga, para su completa oxidación en las mitocondrias, y en la oxidación de la cadena lateral del colesterol, necesaria para la síntesis de ácidos biliares;

RIBOSOMASLos ribosomas son complejos

supramoleculares encargados de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).

Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido a su reducido tamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el microscopio electrónico se observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones.

El retículo endoplasmáticoes una red interconectada que forma

cisternas, tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí, que intervienen en funciones relacionadas con

la síntesis proteica, metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular. Se encuentra en la célula animal y vegetal pero no en la célula procariota. Es un orgánulo encargado de la síntesis y el transporte de las proteínas.

Síntesis de proteínas: La lleva a cabo el retículo endoplásmatico rugoso, específicamente en los ribosomas adheridos a su membrana.

Metabolismo de lípidos: El retículo endoplasmático liso, al no tener ribosomas le es imposible sintetizar proteínas pero sí sintetiza lípidos de la membrana plasmática, colesterol y derivados de éste como las ácidos biliares o las hormonas esteroideas.

Detoxificación :Es un proceso que se lleva a cabo principalmente en las células del hígado y que consiste en la inactivación de productos tóxicos como drogas, medicamentos o los propios productos del metabolismo celular, por ser liposolubles (hepatocitos)

Glucosilación:Son reacciones de transferencia de un oligosacárido a las proteínas sintetizadas. Se realiza en la membrana del retículo endoplasmático. De este modo, la proteína sintetizada se transforma en una proteína periférica externa del glucocáli

Las mitocondriasson orgánulos, presentes en

prácticamente todas las células eucariotas, encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular; actúan por tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP por medio de la fosforilación oxidativa.

Realizan, además, muchas otras reacciones del metabolismo intermediario, como la síntesis de algunos coenzimas.

Homeostasis

Homeostasis (Del griego homeo que significa "similar", y estasis, en griego στάσις, "posición", "estabilidad") es la característica de un sistema abierto o de un sistema cerrado, especialmente en un organismo vivo, mediante la cual se regula el ambiente interno para mantener una condición estable y constante. Los múltiples ajustes dinámicos del equilibrio y los mecanismos de autorregulación hacen la homeostasis posible

La homeostasis y la regulación del medio interno constituye uno de los preceptos fundamentales de la fisiología, puesto que un fallo en la homeostasis deriva en un mal funcionamiento de los diferentes órganos.

Electrolito

Un electrólito o electrolito es cualquier sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un medio conductor eléctrico. Debido a que generalmente consisten de iones en solución, los electrólitos también son conocidos como soluciones iónicas, pero también son posibles electrólitos fundidos y electrólitos sólidos.

En fisiología, los iones primarios de los electrólitos son sodio (Na+), potasio (K+), calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+), cloruro (Cl−), hidrógeno fosfato (HPO4

2−) y bicarbonato (HCO3

−).

Los electrólitos pueden entrar o salir a través de la membrana celular por medio de estructuras proteicas especializadas, incorporadas en la membrana, denominadas canales iónicos. Por ejemplo, las contracciones musculares dependen de la presencia de calcio (Ca2+), sodio (Na+), y potasio (K+). Sin suficientes niveles de estos electrólitos clave, puede suceder debilidad muscular o severas contracciones musculares.