1. NIVELES DE ORGANIZACIÓN:
Los seres humanos somos seres vivos capaces de realizar las tres funciones vitales.
Se denomina nivel de organización a cada grado de complejidad que presenta la materia.
1.1 Niveles abióticos:
Los niveles de organización abióticos son aquellos que pueden describirse tanto para la materia inerte como para los seres vivos.
Se distinguen 5 niveles abióticos:
→ Subatómico: formados por las partículas que constituyen los átomos.
→ Atómico: integrado por los átomos. Los átomos que componen nuestro cuerpo se llaman bioelementos. Hay dos tipos:
Primarios: representan el 96% de la materia viva. Son el carbono, el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, el azufre y el fósforo.
Secundarios: son todos los demás elementos, el sodio, el potasio, el calcio, el magnesio, el hierro, etc.…
→ Molecular: constituido por moléculas, que son unidades materiales formadas por la uníón de dos o más átomos. Las moléculas que componen la materia viva se denominan biomoléculas. Hay dos tipos:
Inorgánicas: son de origen mineral. Están tanto en la materia viva como en la inerte. Incluyen agua y sales minerales.
Orgánicas: son de origen biológico y están constituidas por cadenas de carbono e hidrógeno. Incluyen los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Estas biomoléculas son los componentes de los seres vivos y constituyen la materia orgánica. Son las responsables del aporte de energía, de la construcción de estructuras y del almacenamiento de la información genética.
→ Macromolecular: las macromoléculas se producen por la uníón de muchas moléculas orgánicas en un polímero.
→ Subcelular:
formado por orgánulos con distinta estructura y función.
2.1 Niveles bióticos:
Los niveles de organización bióticos son aquellos que se consideran exclusivos de los seres vivos.
El más simple es el nivel celular, ya que las unidades que lo componen son capaces de realizar las tres funciones vitales. Niveles abióticos:
→ Celular: comprende las células constituidas por diferentes orgánulos celulares. Los organismos de una sola célula son los unicelulares y los de muchas células pluricelulares.
→ Tejidos: agrupaciones de células especializadas muy parecidas que tienen un mismo origen y realizan la misma función.
→ Órganos: unidades estructurales y funcionales formadas por varios tejidos diferentes y que realizan una acción concreta.
→ Aparatos y sistemas: conjuntos de órganos que de forma coordinada se encargan de realizar una misma función vital.
→ Organismo: conjunto de aparatos y sistemas que llevan a cabo las funciones vitales.
2. ORGANIZACIÓN CELULAR:
Todos los seres vivos están constituidos por células. La célula es la unidad estructural y funcional básica de los organismos vivos capaz de realizar todas las funciones vitales.
La teoría celular establece tres postulados básicos que cumplen todos los organismos vivos, constituidos por células.
Nuestro organismo está formado por células.
Las células son las unidades más pequeñas que llevan a cabo las reacciones metabólicas.
Nuestras células provienen de otras preexistentes, las cuales contienen el material hereditario.
Los seres humanos somos seres vivos pertenecientes al reino animal, por lo que las células que forman parte de nuestro cuerpo son células animales eucariotas, constituidas de forma esquemática por una membrana plasmática, un citoplasma y un núcleo que contiene el ADN.
2.1 Estructuras y orgánulos celulares:
La membrana plasmática es la envoltura que rodea y limita a la célula. Está formada por una doble capa de lípidos junto a una gran cantidad de proteínas y algunos glúcidos en la cara externa. La función de la membrana celular es delimitar y dar forma a la célula.
El citoplasma está formado por el citosol, constituido por agua y moléculas orgánicas.
Los orgánulos celulares son estructuras encargadas de realizar funciones determinadas, repartiendo el trabajo de la célula en diferentes lugares. Esto permite a la célula mejorar su eficacia. Podemos dividirlos en orgánulos membranosos y no membranosos.
Orgánulos membranosos:
→ Retículo endoplasmático: conjunto de estructuras membranosas comunicadas entre sí y que se ramifican por el citoplasma. Hay dos tipos:
Rugoso: red de membrana compuesta por sacos aplanados que se conectan con la membrana nuclear y que se ramifican alrededor del núcleo. Se caracteriza por poseer ribosomas asociados a sus paredes externas.
Liso: retículo compuesto por tubos membranosos que se ramifican por el citoplasma en una especie de red. Su función es fabricar lípidos que se almacenan en su interior hasta que son transportados al aparato de Golgi.
→ Aparato de Golgi: orgánulo constituido por una serie de sáculos aplanados en forma de disco, no conectados entre sí. En el aparato de Golgi se fabrican los glúcidos. Además se encarga de la fabricación de proteínas y lípidos del RE. La principal función de este aparato es la distribución de sustancias producidas por la célula.
→ Lisosomas:
tipo especial de vesículas procedentes del aparato de Golgi que contienen moléculas capaces de dirigir materia orgánica introducida en la célula como alimento, o de destruir estructuras celulares viejas que no funcionan correctamente.
Vacuolas → orgánulos de almacenamiento de sustancias tales como el agua, los nutrientes, etc.…
Mitocondrias → orgánulos encargados de la respiración celular aerobia. Están formadas por una doble membrana. La exterior es lisa, pero la interior presenta pliegues llamados crestas mitocondriales. Destaca en ellas la presencia del ADN en su interior y ribosomas con carácterísticas similares a las de los seres procariotas.
Los no membranosos se dividen en:
→ Ribosomas: pequeñas estructuras que se ocupan de la síntesis. Estos pueden estar libres en el citoplasma o asociados al retículo endoplasmático. Están formados por dos subunidades que se producen en el nucléolo.
→ Citoesqueleto: conjuntos de filamentos del citoplasma que sostiene a los orgánulos y da forma a la célula. También interviene en el movimiento celular a través de cilios o flagelos y en la reproducción celular.
→ Centrosoma: está formado por los centríolos y el material que los rodea. Este participa en la reproducción celular, la organización del citoesqueleto y el movimiento celular.
El núcleo es una estructura envuelta por una doble membrana nuclear con una gran cantidad de poros nucleares. Estos poros comunican el nucleoplasma con el citoplasma y su número cambia, ya que están muy relacionados con la actividad de la célula. En el interior del núcleo se encuentra el ADN asociado a proteínas formando la cromatina. Cuando el ADN asociado a la cromatina se condensa se organiza en cromosomas.
Dentro del núcleo hay un zona específica que presenta un aspecto diferente al resto; se trata del nucléolo, compuesto por cromatina, ARN y proteínas. El núcleo es el encargado de controlar todo el funcionamiento celular.
3. ESTUDIO DE LAS CÉLULAS:
En cuanto a su forma, hay células cilíndricas, planas, cúbicas, etc.… En cuanto a su tamaño, la mayoría tiene unas dimensiones microscópicas, por lo que para su estudio es necesario un microscopio. Hay dos tipos: ópticos y electrónicos.
El microscopio óptico consta de una parte mecánica que permite enfocar la imagen y una parte óptica formada por diversas lentes cuyo uso combinado ofrece una imagen a color , invertida y de mayor tamaño que la real.
El microscopio electrónico utiliza electrones en vez de luz visible. Hay dos tipos:
→ Microscopio electrónico de transmisión: el haz de electrones es generado por un cañón electrónico y focalizado por medio de lentes magnéticas. Los electrones atraviesan la muestra y forman imágenes en una pantalla de ordenador. Estos solo ofrecen imágenes en blanco y negro.
→ Microscopio electrónico de barrido: proporciona imágenes en tres dimensiones gracias a que los electrones son rebotados por la superficie de la muestra.
4. FUNCIONAMIENTO CELULAR:
En el cuerpo humano se pueden distinguir hasta 50 billones de células de unos doscientos tipos diferentes, pero todas ellas poseen carácterísticas comunes. Las células precisan sustancias nutritivas, producen desechos que necesitan eliminar, se relacionan con otras células para coordinar sus actividades y se reproducen para dar lugar a nuevas células.
4.1 Nutrición celular:
La nutrición celular es el conjunto de mecanismos que permiten a las células obtener los nutrientes necesarios para producir sus propias estructuras y la energía que necesitan para realizar sus funciones.
Las células humanas son heterótrofas, ya que obtienen la materia que necesitan a partir de materia procedente de otro ser vivo.
La célula recibe los nutrientes y elimina los desechos a través de su membrana plasmática. Este transporte celular puede ser tanto activo como pasivo. Cuando la célula necesita intercambiar moléculas de gran tamaño se deforma su membrana plasmática mediante los procesos de endocitosis y exocitosis.
Una vez en el interior de la célula, las sustancias nutritivas sufren un conjunto de reacciones que las transforman en materiales para la construcción de estructuras corporales o en energía química necesaria para los procesos vitales. El conjunto de estas relaciones se llama metabolismo celular.
4.2 Relación celular:
Las células humanas son de muy diversos tipos, por lo que su comunicación requiere de un mecanismo eficaz de comunicación entre ellas. Nuestro cuerpo incluye dos sistemas de control, mediado por impulsos nerviosos o por hormona.
Las células disponen en sus membranas de receptores para los estímulos de los sistemas de coordinación, por lo que son capaces de responder adecuadamente a ellos. De esta manera, el organismo consigue adaptarse a los cambios ambientales de temperatura, luz, vibraciones, etc.…
Las respuestas que producen nuestras células se clasifican en dinámicas o secretoras.
4.3 Reproducción celular:
Todas las células de nuestro cuerpo provienen de una única célula original o cigoto, que mediante sucesivas divisiones va dando lugar a nuevas células. Los diversos tipos de células se diferenciarán hasta alcanzar su forma, tamaño y función definitivos.
La división celular es un proceso mediante el cual se forman células hijas. Podemos distinguir dos tipos de división celular:
→ Mitosis: tiene lugar cuando en el proceso se forman dos células idénticas a la original. Durante esta división, la información genética de la célula madre se duplica y posteriormente se reparte de manera equitativa entre las dos células hijas.
→ Meiosis: ocurre si en la división se producen cuatro células con la mitad de información genética que la que tenía la célula madre. Al igual que en la mitosis, la información genética se duplica y posteriormente las cuatro células resultantes del proceso tienen la mitad de información que la original.
5. TEJIDOS:
El ser humano posee células especializadas en diversas funciones que se reparten el trabajo para ser más eficaces. Durante su especialización las células cambian de forma y tamaño y se diferencian para realizar una función concreta.
Un tejido es un conjunto de células especializadas con un mismo origen embriológico y que realizan una determinada actividad.
5.1 Tejido epitelial:
Comprende varios tipos de células dispuestas en capas, fuertemente unidas entre sí. Hay dos tipos:
→ Epitelio de revestimiento: recubre y protege las cavidades internas o la superficie externa del cuerpo. Hay tres subtipos:
Epidermis: es la capa superficial de la piel.
Mucosas: recubren cavidades como vías respiratorias o digestivas.
Endotelios: recubren los vasos sanguíneos.
→ Epitelio glandular: forma las glándulas encargadas de fabricar sustancias que serán segregadas por nuestro organismo. También hay tres subtipos:
Glándulas endocrinas: producen hormonas que son liberadas al torrente sanguíneo. Se localizan en los órganos endocrinos como el tiroides o el hipotálamo.
Glándulas exocrinas: vierten sus secreciones a las cavidades internas o al exterior del organismo. Son las productoras de la saliva, el sudor, etc.…
Glándulas mixtas: actúan como endocrinas o exocrinas dependiendo de su función. Destacan el hígado y el páncreas.
5.2 Tejidos conectivos:
Se trata de un grupo heterogéneo de tejidos caracterizados por proporcionar uníón y sostén a las diferentes partes del cuerpo. Los tejidos conectivos están formados por células especializadas inmersas en una matriz intercelular constituida por fibras de proteínas. Hay varios tipos según su función:
→ Conjuntivo laxo: actúa como relleno de partes corporales y como reserva de agua y sales minerales.
→ Conjuntivo denso: contiene fibras resistentes que permiten el movimiento de las articulaciones. Forma tendones y ligamentos.
→ Adiposo: actúa como reserva de energía pues contiene gran número de adipocitos, células que acumulan grasas en su citoplasma.
→ Cartilaginoso: compuesto por fibras proteínicas formando una matriz en la que encontramos lagunas condúrales, donde se sitúan los condrocitos. Aparece en el cartílago de nariz, orejas o tráquea.
→ Óseo: formado por una matriz mineralizada que contiene abundantes reservas de calcio, formada por osteocitos. Hay dos tipos de tejido óseo, el compacto y el esponjoso. Constituye los huesos del esqueleto.
→ Circulantes: son los tejidos con células especializadas en el transporte de sustancias y la defensa del organismo.
5.3 Tejido muscular:
Este tejido es el componente principal de los músculos. Contiene células alargadas muy especializadas conocidas como fibras musculares. Estas fibras tienen la capacidad de contraerse y relajarse, acortando o alargando su tamaño. Dependiendo de cómo sea su contracción, existen tres tipos de tejido muscular.
→ Estriado esquelético: es de contracción rápida y voluntaria. Forma los músculos esqueléticos.
→ Estriado cardíaco: es de contracción rápida pero involuntaria. Forma el tejido que permite el latido del corazón.
→ Liso: es de contracción lenta e involuntaria, por lo que permite el movimiento de ciertos órganos internos como el estómago o los vasos sanguíneos.
5.4 Tejido nervioso:
Su función es transmitir información tanto interna como externa, procesarla y elaborar una respuesta adecuada, proporcional y rápida que permita la función de coordinación. Este tejido se caracteriza por generar impulsos nerviosos capaces de coordinar las acciones del organismo.
Este tejido está formado por neuronas que tienen forma estrellada y son capaces de transmitir los impulsos nerviosos. Estas células están acompañadas por las células gliales, que actúan como células acompañantes que proporcionan alimento y protección a las neuronas.
6. ÓRGANOS, APARATOS Y SISTEMAS:
Los órganos son estructuras de forma determinada formados por varios tipos de tejidos que conjuntamente realizan una misma función llamada acto.
Así, el corazón es un órgano que impulsa la sangre y que está constituido por tejido muscular , tejido nervioso, tejido conjuntivo laxo y sangre. La mayoría de órganos están asociados para formar aparatos o sistemas, que realizan una determinada función o acto.
Un aparato es un conjunto de órganos formados por distintos tejidos que cooperan para llevar a cabo la misma función.
Un sistema es un conjunto de órganos formados por los mismos tejidos y que pueden desempeñar funciones independientes.