FISIOLOGÍA DEL SISTEMA FISIOLOGÍA DEL SISTEMA ENDÓCRINOENDÓCRINO
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Sistema endócrino en vertebrados
Junto al Sistema Nervioso Sistema Nervioso se encarga de integrar, controlar y coordinar el funcionamiento del organismo
Sistema endócrino en invertebrados (insectos)
HOMEOSTASISHOMEOSTASIS
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El sist. nervioso y el sist. endócrino tienden a El sist. nervioso y el sist. endócrino tienden a controlar procesos diferentes controlar procesos diferentes
Respuesta puntuales y rápidas
Respuesta más lenta y generalizadas
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Sist. Nervioso Sist. Endócrino
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Es un sistema de comunicación celular,
mediado por sustancias químicas
segregadas de forma controlada por
células especializadas, que se
encargan de la regulación de las
funciones orgánicas
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SISTEMA ENDÓCRINOSISTEMA ENDÓCRINO
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Procesos controlados por el sistema endócrino
tanto de vertebrados como de invertebrados incluyen
el balance hídrico, el metabolismo, la reproducción,
el desarrollo y el crecimiento
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¿Por qué no es el sistema ¿Por qué no es el sistema
nervioso el encargado de nervioso el encargado de
controlar directamente éstos controlar directamente éstos
procesos?procesos?
BALANCE HÍDRICOBALANCE HÍDRICO
REPRODUCCIÓNREPRODUCCIÓN
DESARROLLO
CRECIMIENTOCRECIMIENTO
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Miles de axones diferentes deberían recorrer los centros de integración y
las células controladas, y deberían enviar una
secuencia de impulsos a través de todos esos
axones por el tiempo que se requiera la acción
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Sist. Nervioso
¡ALTO ¡ALTO COSTO!COSTO!
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Secreta una sustancia química específica que
perdura en la sangre durante un tiempo
determinado y alcanza a todos los tejidos
involucrados en el proceso
¡MAYOR ECONOMÍA!¡MAYOR ECONOMÍA!Fisiología I -2015-Fisiología I -2015-
Sist. Endócrino
Modulación de varios tejidos por Modulación de varios tejidos por un período prolongadoun período prolongado
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COMUNICACIÓN Y SEÑALIZACIÓN COMUNICACIÓN Y SEÑALIZACIÓN CELULARCELULAR
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COMUNICACIÓN Y SEÑALIZACIÓN COMUNICACIÓN Y SEÑALIZACIÓN CELULARCELULAR1.1. Liberación de un mensajero químico desde la célula Liberación de un mensajero químico desde la célula
señalizadora hacia el medio extracelularseñalizadora hacia el medio extracelular
2.2. Transporte del mensajero químico hasta la célula Transporte del mensajero químico hasta la célula dianadiana
3.3. Unión del mensajero químico al receptor específicoUnión del mensajero químico al receptor específico
4.4. Cese del procesoCese del proceso
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Mensajeros Químicos Mensajeros Químicos
Cualquier sustancia, de origen endógeno o
exógeno, producida por una célula, que
juega un papel fisiológico en el control de la
actividad de otra célula denominadas diana
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Naturaleza Química de los Mensajeros Químicos Naturaleza Química de los Mensajeros Químicos
LiposolublesLiposolublesHidrosolublesHidrosolubles
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Mensajeros químicos HidrosolublesMensajeros químicos Hidrosolubles
• AlmacenamientoAlmacenamiento: : Vesículas intracelularesVesículas intracelulares
• Secreción:Secreción: ExocitosisExocitosis
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Mensajeros químicos HidrosolublesMensajeros químicos Hidrosolubles
• TransporteTransporte: : Disuelto en el líquidos extracelularesDisuelto en el líquidos extracelulares
• Receptor:Receptor: TransmembranaTransmembrana
• Efecto:Efecto: RápidoRápido
Receptor transmembrana
Mensajero secretado por exocitosis
Mensajero disuelto
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Mensajeros químicos LiposolublesMensajeros químicos Liposolubles
• AlmacenamientoAlmacenamiento: : Sintetizados a solicitudSintetizados a solicitud
• Secreción:Secreción: Difusión a través de la membranaDifusión a través de la membrana
• Transporte:Transporte: Cortas distancias: Cortas distancias: disuelto en líquidos disuelto en líquidos extracelularesextracelularesLargas distancias: Largas distancias: unidos a proteínas unidos a proteínas transportadorastransportadoras• Receptor:Receptor: IntracelularIntracelular• Efecto:Efecto: LentoLento
Mensajero químico
Receptor intracelular
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COMUNICACIÓN Y SEÑALIZACIÓN COMUNICACIÓN Y SEÑALIZACIÓN CELULARCELULAR1.1. Liberación de un mensajero químico desde la célula Liberación de un mensajero químico desde la célula
señalizadora hacia el medio extracelularseñalizadora hacia el medio extracelular
2.2. Transporte del mensajero químico hasta la célula Transporte del mensajero químico hasta la célula dianadiana
3.3. Unión del mensajero químico al receptor específicoUnión del mensajero químico al receptor específico
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1.Recepción1.Recepción
2.Transducción2.Transducción
3.Respuesta3.Respuesta
4. Cese del proceso4. Cese del proceso
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1.-RecepciónRecepción: la célula diana recibe una molécula señal proveniente del exterior, mediante proteínas ubicadas en: Exterior celular (membrana plasmática) Interior celular (citoplasma o núcleo)
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Complejo receptor ligando
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2.-Transducción de la señalTransducción de la señal: transformación de una forma
química a otra. Cascada de interacciones moleculares y
amplificación del efecto de la señal
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Transducción de la señal: receptores transmembranaTransducción de la señal: receptores transmembrana Fosforilación/defosforilación Segundos mensajeros
Transducción de la señal: receptores intracelularesTransducción de la señal: receptores intracelulares
Activación de factores de transcripción
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3.-RespuestaRespuesta: cualquier actividad celular producida por la célula diana : Regulación enzimática Regulación de la expresión de genes
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COMUNICACIÓN Y SEÑALIZACIÓN COMUNICACIÓN Y SEÑALIZACIÓN CELULARCELULAR1.1. Liberación de un mensajero químico desde la célula Liberación de un mensajero químico desde la célula
señalizadora hacia el medio extracelularseñalizadora hacia el medio extracelular
2.2. Transporte del mensajero químico hasta la célula Transporte del mensajero químico hasta la célula dianadiana
3.3. Unión del mensajero químico al receptor específicoUnión del mensajero químico al receptor específico
4.4. Cese del procesoCese del proceso
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Finalización del proceso de Finalización del proceso de comunicación celularcomunicación celular
La finalización del proceso es tan importante como su inicio
Tan pronto como la molécula señal deja al receptor, cesa la actividad y el
sistema revierte al estado estable
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DirectaDirecta Autócrina y ParácrinaAutócrina y Parácrina NerviosaNerviosa NeuroendocrinaNeuroendocrina EndocrinaEndocrina FeromonalFeromonal AleloquímicaAleloquímica
Los mensajeros químicos mensajeros químicos actúan dentro de un amplio espectro de distancias:
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Vía Directa Ocurre sólo en células adyacentes
Principalmente movimiento de iones: cambio en el potencial de membrana
Ej.: coordinación de en la contracción del músculo liso y el cardíaco
Respuesta en la célula dianaCélula señalizadoraCélula diana
Mensajero químico
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Vía Autocrina y Paracrina
Difunden en el fluido extracelular
Actúan a distancias muy cortas
Autocrina: actúa en la propia célula que lo secretó. Ej.: factores de crecimiento.
Paracrina: actúa sobre células vecinas de la célula que lo secretó. Ej.: neuromoduladores, citocinas, prostaglandinas
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Vía Nerviosa
Célula secretora Neurona
Célula diana Neurona, músculo, endócrina
Tipo de señal Eléctrica y Química: neurotransmisor
Distancia de señalización
Larga y Corta
Transporte Sinapsis
Velocidad Rápido
Duración de la respuesta
Corta
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Vía NeuroendocrinaMensajero químico neurohormona: secretado por neuronas
con actividad endocrina. Puede ser liberada al fluido circulatorio o a un lecho capilar denominado órgano neurohemal. Ej.
factores hipotalámicos
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Vía Endocrina
Mensajero químico: hormona
Secretadas por células endocrinas
Hormonas secretadas al fluido circulatorio, viajan largas distancias
Ej.: hormona luteinizante es secretada en la hipófisis y ejerce su acción en las gónadas
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HormonaHormona
Sustancia química producida por células endocrinas, vertidas al liquido circulatorio,
ejercen influencia regulatoria en la función de otras células, y son efectivas a
concentraciones muy bajas
del griego hormaein, excitar
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Vía Feromonal Mensajero químico: feromona
Producidas por células exocrinas: piel, gland. salivales, orina, heces
Producen efecto en otros animales de la misma especie
Comunicaciones intraespecíficas: atracción o selección de parejas, estatus social, señalización de la presencia de un depredador, marcación de territorio
Desencadenan conductas estereotipadas
En insectos, crustáceos, peces y muchos mamíferos (difunden tanto en el aire como en el agua) Fisiología I -2015-Fisiología I -2015-
“Hormonas de los ecosistemas”
Feromona: Bombykol
( Producida por Bombyx mori)
Bombykol
“Danza del revoloteo”
Pelos quimiosensitivos de la antena del ♂
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Feromonas en copépodos
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Estetasco
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AfrodisinaAfrodisina en hámster
Feromona presente en las secreciones vaginales de las ♀
Son percibidas por el OVN de los machos
La ablación quirúrgica del OVN: los ♂ no defienden su territorio, no se aparean con las ♀, las ♀ no adoptan la
posición de lordosis para la copulación y raramente quedan preñadas
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• Incrementan la receptividad de las ♀ en estro• Las ♀ adoptan posición de lordosis para la cópula
♂
FeromonasFeromonas en cerdos
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Vía Aleloquímica
Mensajero químico: aleloquímico kairomonas
Producidos por células exocrinas
Son liberados por organismos de una especie y causan reacción en organismos de otra especie
Comunicaciones interespecíficas: un depredador “libera” kairomonas (secreciones de la piel, orina, etc.), su presa las detecta y desarrolla una respuesta defensiva:- Morfológicas- Fisiológicas- A lo largo de la historia de vida- Comportamental
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“Hormonas de los ecosistemas”
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CICLOMORFOSIS EN CLADÓCEROS
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Asplanchna
CICLOMORFOSIS EN
ROTÍFEROS
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1° reproducción
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ResumenResumen
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SISTEMA ENDÓCRINOSISTEMA ENDÓCRINO
Naturaleza química de las hormonasNaturaleza química de las hormonas
Mecanismos de acción hormonalMecanismos de acción hormonal
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Naturaleza química de las hormonasNaturaleza química de las hormonas
EsteroideasEsteroideas
Peptídicas y proteicasPeptídicas y proteicas
AminasAminas
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Hormonas esteroideas: Hormonas esteroideas: liposolublesliposolubles
En vertebrados: testosterona y estradiol (gónadas), aldosterona y cortisol (corteza suprarrenal)
En invertebrados: ecdisonaFisiología I -2015-Fisiología I -2015-
Hormonas peptídicas y proteicasHormonas peptídicas y proteicas
Vertebrados: antidiurética (hipotálamo), insulina (páncreas), hormona del crecimiento (hipófisis), etc.
Invertebrados: hormonas estimulante de las gónadas en estrella de mar y hormona diurética de insectos
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HidrosolublesHidrosolubles
Síntesis de hormonas peptídicas y proteicasSíntesis de hormonas peptídicas y proteicas
Secuencia señal
Preprohormona
Prohormona
Hormona
Fragmento peptídico
Hormona activa
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Prohormona
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Hormonas aminasHormonas aminas
Vertebrados: melatonina (pineal), hormonas tiroideas (tiroide), catecolaminas (suprarrenales o neuronas), etc.
Invertebrados: catecolaminas
(Hidrosoluble) (Hidrosoluble)(Liposolubles)
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Hormonas esteroideas Hormonas esteroideas y algunas aminas y algunas aminas (hormonas tiroideas)(hormonas tiroideas)
Liposolubles
Receptor intracelular: citoplasma o núcleo
Inhiben o estimulan la transcripción del ARNm
Respuesta: regulación génica
Célula secretora
Hormona esteroidea
Célula diana
Receptor de la señal
Transducción de la señal y respuesta
Síntesis de una proteína específica Ej.: testosterona, cortisol, ecdisona, etc.
Mecanismos de acción hormonalMecanismos de acción hormonal
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Hormonas proteicas y Hormonas proteicas y algunas aminas algunas aminas
(catecolaminas y melatonina)(catecolaminas y melatonina)
Receptores de membrana
Formación de 2do mensajero
Cascada enzimática
Respuesta: cambian la actividad de proteínas preexistentes, regulación
génica
Célula secretora
Célula diana
Respuesta nuclear
Respuesta citoplasmática
Receptor de la señal
Transducción de la señal
2do mensajero
Hormona proteica
Ej.: insulina, hormona del crecimiento, prolactina, luteinizante, etc.
Hidrosolubles
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