Sistema Nervioso Periférico (SNP)

Su misión es conectar todos los receptores y efectores del organismo con los centros nerviosos. La vía aferente está formada por neuronas que llevan la información desde los receptores al SNC, y la vía eferente conduce respuestas.

Sistema Somático

Las neuronas del sistema somático inervan los músculos esqueléticos, que son de control voluntario.

Clasificación de los Nervios según su Origen

Los nervios, según su origen, se dividen en 2 clases: Craneales y Espinales o Raquídeos.

Nervios Craneales

Son 12 pares que nacen de distintas partes del cerebro. Podemos encontrar:

• Neuronas Sensoriales: Llevan la información proveniente de los receptores de los órganos de los sentidos y de receptores especiales en el encéfalo.
• Neuronas Motoras: Conducen la información desde el cerebro a los músculos de la cara.
• Nervios Mixtos: Transmiten ambos tipos de información.

Nervios Raquídeos o Espinales

Son 31 pares que emergen desde cada lado de la médula espinal. Se les considera nervios mixtos porque llevan la información eferente o motora, que sale desde la médula espinal.

El Sistema Nervioso Autónomo (SNA)

El sistema nervioso autónomo regula la actividad de los músculos lisos, del corazón y de algunas glándulas. Casi todos los tejidos del cuerpo están inervados por fibras nerviosas del sistema nervioso autónomo, distinguiéndose dos tipos de fibras:

• Viscerosensitivas (aferentes): Llevan información sensorial.
• Visceromotoras y Secretoras (eferentes): Conducen respuestas motoras.

Las neuronas de las fibras sensitivas se reúnen en los ganglios espinales, mientras que las fibras eferentes forman grupos esparcidos por todo el cuerpo, en los llamados ganglios autonómicos. Estos ganglios dividen las vías nerviosas en dos secciones.

Sistema Hormonal (Regulación y Coordinación Química)

Definición y Características de las Hormonas

Las hormonas son compuestos orgánicos (lípidos y derivados de aminoácidos), elaborados por las glándulas endocrinas en los animales más evolucionados, vertidos a los líquidos circulatorios y transportados hasta las células.

Las hormonas actúan en pequeñas cantidades y, una vez realizada su función, se degradan con rapidez. El exceso (hiperfunción) o el defecto (hipofunción) de una hormona pueden provocar alteraciones funcionales.

La regulación se efectúa por retroalimentación negativa: cuando existe una elevada concentración de la hormona liberada, la glándula que la segrega recibe la información, directa o indirectamente, y resulta inhibida.

Neurohormonas y Feromonas

Hay neurohormonas, segregadas por neuronas que reciben el nombre de células neurosecretoras, abundantes en los invertebrados y probablemente más primitivas que las hormonas.

Tanto en los vertebrados como en invertebrados, están las sustancias químicas, las feromonas, que son expulsadas por los animales al medio ambiente en pequeñas dosis y actúan sobre individuos de su misma especie, provocando cambios de comportamiento. Algunas feromonas están presentes en los líquidos de excreción (sudor) o en los excrementos, que son captados por el olfato u otros receptores.

Funciones de las Feromonas:

• Las utilizan para demarcar sus territorios.
• En época de reproducción, permite la localización de las hembras por los machos a kilómetros de distancia.

Los Sistemas de Coordinación

Los animales poseen dos sistemas de regulación y de coordinación para mantener el equilibrio de nuestro organismo y responder a las condiciones ambientales: el Sistema Hormonal (SH) y el Sistema Nervioso (SN). En ambos, el sistema de regulación es común: un estímulo origina una respuesta.

Regulación y Coordinación Nerviosa

El SN está constituido por un tejido nervioso formado por una agrupación de neuronas. El SN regula y coordina el funcionamiento de los órganos mediante los impulsos nerviosos. La coordinación nerviosa posee una gran importancia porque interviene en la mayoría de las actividades fisiológicas y de comportamiento. Este proceso está determinado por una serie de estructuras que son las siguientes:

1. Receptores: Son células sensitivas que forman los órganos de los sentidos. Están especializados para captar estímulos tanto externos como internos y se encargan de iniciar la transmisión de la información.
2. Vías Nerviosas Sensitivas (Aferentes): Son las vías de transmisión que conducen impulsos nerviosos desde los receptores hasta los moduladores.
3. Moduladores (Centros Nerviosos): Interpretan los impulsos que reciben y elaboran las órdenes precisas.
4. Vías Nerviosas Motoras (Eferentes): Llevan las órdenes que los moduladores han elaborado hasta los efectores.
5. Efectores: Son los órganos que captan los impulsos transmitidos por las vías motoras y efectúan la acción.

El Reino Vegetal

Características Generales

Las características más llamativas de los organismos que distinguen este grupo de seres vivos son su pluricelularidad y su capacidad para realizar la fotosíntesis. En este proceso, y gracias a la transformación de la energía de la luz en energía química de enlace, la materia inorgánica se convierte en materia orgánica.

Son muchos y muy variados los organismos que integran este grupo, por lo que se hace imprescindible su clasificación. Esta clasificación está basada en:

• La presencia o ausencia de vasos conductores.
• La presencia o ausencia de raíz, tallo y hojas.
• La presencia o ausencia de semillas.
• La presencia o ausencia de frutos.
• La presencia de uno o dos cotiledones.

Clasificación del Reino Vegetal

Para facilitar el estudio del reino vegetal es imprescindible su clasificación. La ciencia dedicada a la clasificación de los seres vivos es la taxonomía. Esta ciencia subdivide el Reino Vegetal en diversos niveles de organización que van desde la División hasta la Subespecie e incluso la variedad. Entre estos dos niveles taxonómicos existe toda una jerarquía que va poco a poco haciendo más pequeños y definidos los grandes grupos: subdivisiones, clases, subclases, órdenes, subórdenes, familias, subfamilias, géneros y especies.

Captación y Transporte de Nutrientes en Vegetales

La incorporación de nutrientes en los vegetales se realiza de forma diferente según estudiemos un vegetal de organización talofítica o cormofítica.

Organización Talofítica

Los de organización talofítica toman los nutrientes directamente del medio a través de la membrana de sus células, por lo que no tienen, ni necesitan órganos de absorción y de transporte.

Organización Cormofítica

Los de organización cormofítica sí presentan estructuras especialmente adaptadas para la absorción y el transporte en el medio terrestre. Estas estructuras son:

• Raíz: Subterránea (normalmente) a través de la cual obtienen agua y sales disueltas.
• Tallo: Estructura por la cual transportan el agua y las sales minerales desde la raíz a la hoja, y los productos de la fotosíntesis desde la hoja a la raíz y al resto del vegetal.
• Hojas: Es el lugar donde los compuestos inorgánicos se transforman en orgánicos. Esta función la realizan transformando la energía de la luz en energía química de enlace.

El Sistema Vascular y la Savia

En el interior de estas estructuras se localiza el sistema vascular. Está formado por vasos conductores, que forman el xilema y el floema y transportan sustancias necesarias para la nutrición.

• Savia Bruta: El conjunto de agua y sales minerales que han llegado hasta el xilema. Esta savia es transportada por los vasos leñosos hasta las hojas, donde se utiliza en la fotosíntesis.
• Savia Elaborada: Durante la fotosíntesis, la savia bruta se transforma en savia elaborada. Es esta una solución formada por azúcares, aminoácidos y otras sustancias ricas en nitrógeno. Esta savia se transporta por el floema, que está formado por células alargadas, dispuestas en fila con los tabiques perforados formando unos tubos, llamados tubos cribosos. La savia lleva una dirección ascendente y descendente, desde las zonas de producción (hojas) hasta las de consumo (sumideros), que pueden ser cualquier parte del vegetal: tejidos de reserva, frutos, semillas, meristemos apicales, etc.

Mecanismos de Absorción en la Raíz

La incorporación del agua y las sales minerales se realiza por las raíces, a través de los pelos radicales. Estas estructuras (evaginaciones de la epidermis) aumentan considerablemente la superficie de contacto de la raíz con el suelo.

• Absorción de Agua: El agua penetra en la raíz por ósmosis. Este fenómeno se produce porque en el interior de la raíz existe más concentración de solutos que en el exterior. El agua llega así circulando hasta los conductos leñosos.
• Absorción de Sales Minerales: Las sales minerales requieren energía para penetrar en la raíz, por lo tanto, su transporte es activo. Se realiza en contra del gradiente de concentración. Existen unas proteínas en la propia membrana que permiten el paso de sales que se absorben en forma de iones.

La nutrición autótrofa, propia de los vegetales, requiere la captación de luz procedente del sol. Para ello existen unas estructuras especializadas, las hojas, que presentan amplias superficies para que la captación de esta energía sea eficaz.

La Importancia de la Fotosíntesis

La fotosíntesis se realiza en los cloroplastos, donde se encuentran los pigmentos capaces de captar y absorber la energía luminosa procedente del sol. Estos pigmentos son: clorofila (verde), xantofila (amarillo) y carotenoides (anaranjados). Se trata de uno de los procesos anabólicos más importantes de la naturaleza, ya que la materia orgánica sintetizada en su transcurso permite la realización del mismo. En él:

• Se transforma materia inorgánica en orgánica: a partir de la fuente de carbono del dióxido de carbono del aire (Fase Oscura).
• Se transforma la energía luminosa en química: que es usada por todos los seres vivos. Los vegetales son el primer y único eslabón productor de la cadena trófica (Fase Luminosa).
• El oxígeno se libera como producto residual y lo usan la mayor parte de los organismos para la respiración celular.

Factores Ambientales que Condicionan la Fotosíntesis

Existen factores ambientales que condicionan el rendimiento e intensidad de la fotosíntesis. Esto es muy importante desde el punto de vista biológico, puesto que lo que llamamos rendimiento fotosintético es lo mismo que cantidad de materia orgánica producida.

Los principales condicionantes de la fotosíntesis son: la concentración de dióxido de carbono, la concentración de oxígeno, la intensidad luminosa, el tiempo de iluminación o también llamado fotoperiodo, la humedad y la temperatura.

La actividad fotosintética crece al aumentar la cantidad de CO₂, hasta llegar a un límite a partir del cual el rendimiento se estabiliza. Para ello, la intensidad luminosa debe ser constante y elevada.

El Intercambio de Gases

Las plantas necesitan oxígeno atmosférico para respirar, para realizar su metabolismo respiratorio. También necesitan dióxido de carbono para realizar la fotosíntesis, tomando de esa fuente el carbono necesario para construir sus propias moléculas orgánicas. Para permitir la entrada y salida de estos gases la planta presenta una serie de estructuras muy especializadas:

• Las Estomas: Son la vía más importante de entrada de gases en la planta. Una vez que han entrado, estos gases se disuelven en agua y se transportan hacia cualquier parte del vegetal por el floema.
• Los Pelos Radicales: Por ellos entran los gases disueltos en agua que se absorbe del suelo.
• Las Lenticelas: Son las aberturas de las paredes de los tallos leñosos.

Mecanismo de Apertura y Cierre de los Estomas

Las estomas se abren o se cierran en función de la turgencia de las células oclusivas que lo forman.

• Apertura: Si se hinchan porque reciben agua de las células adyacentes, el estoma se abre al combarse sus paredes celulares, con lo que los gases entran o salen por el ostiolo.
• Cierre: Si, por el contrario, las células adyacentes absorben el agua de las oclusivas y estas pierden agua, se vuelven flácidas y la estoma se cierra, no permitiendo ni la salida ni la entrada de gases.

Relación entre Fotosíntesis y Respiración Celular

Los vegetales son organismos autótrofos, por lo tanto, utilizan la energía luminosa para la formación de materia orgánica a partir de inorgánica (fotosíntesis). Para el resto de las actividades del vegetal (crecimiento, floración, fructificación, etc.) necesitan energía química procedente de la respiración celular (igual que los animales). Esta materia orgánica de la que hablamos, está compuesta fundamentalmente de azúcares procedentes de la fotosíntesis.

La respiración celular es independiente a la presencia o no de luz. En ella se consume oxígeno, durante las 24 horas del día, al contrario de lo que sucede en la fotosíntesis, en la que el oxígeno se desprende en la fase luminosa, es decir, durante el día.

• En la fotosíntesis se fija dióxido de carbono y se desprende oxígeno.
• En la respiración se consume oxígeno y se desprende dióxido de carbono, liberándose energía.

Reproducción y Ciclos Biológicos en Vegetales

La Reproducción Asexual en Vegetales

En la reproducción asexual no intervienen gametos. De un solo individuo se separa una unidad reproductora, constituida por una célula o grupo de células, que dan lugar, tras su desarrollo, a un duplicado del progenitor. A partir de un solo individuo se pueden formar gran cantidad de descendientes que son idénticos entre sí e idénticos a su progenitor. No existen combinaciones genéticas porque no existe mezcla ni unión de gametos.

Modalidades más Frecuentes de Reproducción Asexual:

• Regeneración: A partir de un pequeño fragmento del vegetal se puede reproducir un vegetal completo (esquejes, un trozo de patata con ojos, un bulbo (ajo…), un estolón…).
• Escisión o Fragmentación: A partir de la rotura espontánea del organismo progenitor en dos o más fragmentos. Cada uno de ellos da lugar a un individuo completo (algas filamentosas).
• Esporulación: Divisiones sucesivas del núcleo de una célula materna. Luego el núcleo se rodea de una pequeña porción de citoplasma y se aísla por una membrana dentro de la célula madre. Finalmente se liberan las células hijas, llamadas esporas, al romperse la membrana de la célula madre. Este proceso se da en todos los vegetales en algún momento de su ciclo vital.

La Reproducción Sexual

La mayoría de los vegetales, al igual que el resto de los seres pluricelulares, se reproducen de forma sexual. También existen muchos que alternan ambas formas de reproducción a lo largo de su ciclo de vida.

En la reproducción sexual, los descendientes tienen características diferentes a los progenitores gracias a:

1. La Formación de los Gametos: Células especializadas que son el vehículo de transporte de la información genética. Son haploides porque se forman a partir de una división reduccional: la meiosis.
2. La Formación del Cigoto: Cuando se unen los gametos y se funden sus núcleos se genera una célula diploide de nuevo, con características de los dos progenitores.
3. El Desarrollo del Cigoto: Que se divide por mitosis sucesivas, con las nuevas instrucciones genéticas del nuevo núcleo.

Tipos de Gametos y Especies

Los gametos que intervienen en una fecundación pueden ser iguales (isogamia) o diferentes (anisogamia). En los vegetales lo frecuente es la anisogamia. Existe un gameto llamado femenino y uno llamado masculino. El femenino es grande e inmóvil y el masculino pequeño y móvil. El femenino se llama óvulo y el masculino anterozoide (espermatozoide en animales). Estos gametos se forman en gametangios.

Las especies vegetales, al igual que las animales, pueden ser:

• Unisexuales o Dioicas: Existen dos tipos de individuos diferentes, cada uno de sexo diferente.
• Monoicas o Hermafroditas: El mismo individuo tiene los dos sexos y produce los dos tipos de gametos.

En este último caso, no se suele dar la autofecundación y los órganos suelen madurar en momentos diferentes. Lo más frecuente es la fecundación cruzada. En ella los dos individuos hermafroditas se fecundan mutuamente.

Los Ciclos Biológicos

Según el momento en el que se produce la meiosis (división reduccional de cromosomas) se distinguen tres tipos de ciclos biológicos:

1. Ciclo Haplonte: Presente en algas unicelulares. Estos organismos presentan dotación cromosómica haploide. La meiosis se produce inmediatamente después de la fecundación.
2. Ciclo Diplonte: Presente en algas pluricelulares. Propia de organismos diploides. La meiosis se produce al formarse los gametos. El cigoto es diploide y el adulto también.
3. Ciclo Diplohaplonte: (Este ciclo alterna fases haploides y diploides).