Download Diferenciación celular. Organización funcional del cuerpo humano

OBJETIVOS DE LA FISIOLOGÍA GENERAL
•
Conocer la organización funcional de los seres vivos pluricelulares.
•
Describir la estructura celular general y las principales funciones celulares.
•
Conocer los conceptos de medio interno y homeostasis.
•
Estudiar los mecanismos de intercambio de sustancias a través de la membrana
plasmática.
•
Estudiar la importancia de la comunicación intercelular.
•
Describir los principios electroquímicos básicos de las células excitables: potencial de
membrana y potencial de acción.
•
Conocer la morfología neuronal. Describir el mecanismo por el que se produce la
conducción del impulso nervioso.
•
Distinguir entre los distintos tipos de sinapsis.
•
Estudiar el proceso de transmisión sináptica y el concepto de neurotransmisor.
•
Enumerar las características, propiedades y funciones del tejido muscular esquelético,
liso y cardíaco.
•
Conocer cómo se organiza funcionalmente el sistema nervioso.
FISIOLOGÍA GENERAL
TEMA 2. Diferenciación celular. Organización funcional del cuerpo humano.
TEMA 3.
Medio interno. Homeostasis. Mecanismos y sistemas de control.
TEMA 4.
Compartimientos del organismo. Líquidos corporales.
TEMA 5.
Funciones de las membranas celulares. Paso de sustancias. Mensajeros químicos. Receptores.
TEMA 6.
Excitabilidad. Potenciales de membrana.
TEMA 7.
Potencial de acción y teoría iónica del impulso nervioso.
TEMA 8.
Conducción del impulso nervioso y fisiología general de las fibras nerviosas.
TEMA 9.
Transmisión sináptica.
TEMA 10. Sinapsis colinérgicas y catecolaminérgicas. Otros tipos de sinapsis.
TEMA 11. Efectores. Excitación y contracción del músculo esquelético.
TEMA 12. Excitación y contracción del músculo liso. Músculo cardíaco.
TEMA 13. Organización funcional del sistema nervioso. Reflejos
TEMA 14. Sistema nervioso autónomo.
Tema 2
ORGANIZACION FUNCIONAL DEL
CUERPO HUMANO
Dr. Julián Carretero
Departamento de Fisiología
Tema 2. Organización funcional del
cuerpo humano
1. Introducción
2. Niveles de organización funcional de los seres vivos.
3. Componentes químicos de la vida.
4. La célula. Función y diferenciación.
1. Introducción
Concepto de Fisiología
Physiologia: Conocimiento de la Naturaleza.
Definición actual: Ciencia que estudia los fenómenos físicos y químicos
que permiten el funcionamiento de los seres vivos y su adaptación a los
cambios del entorno que los rodea
FISIOLOGÍA
FUNCIONAMIENTO
¿Qué es la vida?
Características fundamentales de los seres vivos:
Reproducción, Nutrición, Organización, Crecimiento, Propósito específico,
Excitabilidad y Motilidad, Adaptabilidad.
2. Niveles de organización funcional
2. Niveles de organización funcional
• Químico. Átomos y moléculas, los
constituyentes de la materia viva.
• Celular. Célula, la unidad estructural y
funcional básica.
• Tisular (hístico). Tejidos, grupos de células
similares especializadas en en funciones
especiales.
• Órganico. Órganos, estructuras de
morfología definida formadas por diferentes
tejidos, con funciones específicas
• Sistémico. Diferentes órganos unidos para
desempeño de una función.
• Organismo. conjunto de sistemas
integrados estructural y funcionalmente.
3. Componentes químicos de la vida
AGUA: el componente más abundante (80%)
3. Componentes químicos de la vida
Experimento de Miller (1950)
3. Componentes químicos de la vida
Moléculas simples
Polímeros
membrana plasmática
Células procariotas-células eucariotas
Organismos pluricelulares
sus células se especializan y cooperan
3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: azúcares
(hidratos de carbono,
sacáridos…)
• Función nutritiva: obtención de
energía
• También forman parte de las
glucoproteínas y de los ácidos
nucleicos, y también de la
membrana plasmática (glucocálix).
ALMIDON
3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: lípidos
• Moléculas apolares: insolubles
en agua
• Forman barreras: membranas
- Fosfolípidos
- Colesterol
• Triglicéridos: reserva
3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: proteínas
• Después del agua, las más
abundantes (10-20% masa celular)
• Polímeros de aminoácidos
• Tipos:
- Estructurales: Polímeros
filamentosos como los
microtúbulos celulares o el
colágeno (en el espacio
extracelular)
- Funcionales: forma
globular, p.e., las enzimas o
las globinas.
3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: proteínas
Enzimas
• Catalizadores de reacciones
químicas
• Responsables del
metabolismo, es decir, el
conjunto de reacciones
químicas del organismo.
3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: ácidos nucleicos
• El ADN es la molécula donde reside la
información genética
• Polímero formado por nucleótidos: las
bases nitrogenadas (A, G, T, C),
desoxirribosa y fosfato.
• Los genes codifican las diferentes
proteínas, y en última instancia son los que
controlan la funcionalidad celular, y por
extensión la del organismo.
• El ARN contiene en su estructura ribosa y
es el intermediario entre el ADN y las
proteínas.
3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: ácidos nucleicos
4. La célula
– Unidad viva básica del organismo
– Nº total ~ 100 billones
– Características similares: metabolismo, consumo de O2,
división celular…
– Organización de la célula
• Núcleo: ADN empaquetado (cromatina) rodeado de membrana
nuclear
• Citoplasma (rodeado de membrana celular)
4. La célula
Membranas
• Compuestas por:
– Lípidos (fosfolípidos,
colesterol) y proteínas
• Tipos:
– Membrana plasmática
– Membrana nuclear
– Membrana del retículo
endoplásmico
– Membrana mitocondrial
– Lisosomas
– Aparato de Golgi
4. La célula
Citoplasma
•
•
•
•
•
Agua
Proteínas disueltas
Electrolitos (Na+, Cl-, K+…)
Glucosa
Pequeñas cantidades de
compuestos lipídicos
• Fibrillas de actina, tubulina…
(citoesqueleto)
• Glóbulos de lípidos, gránulos de
glucógeno, vesículas secretoras
• Orgánulos: Ribosomas, Retículo
endoplásmico, aparato de Golgi,
mitocondrias, lisosomas.
4. La célula
Retículo Endoplasmico
• Estructuras tubulares
aplanadas interconectadas
que rodean al núcleo
– Paredes formadas por bicapa
lipídica membranosa
– El interior contiene la matriz
endoplásmica.
– 2 tipos
• Con ribosomas: retículo
sarcoplásmico rugoso
(granular)
• Sin ribosomas: retículo
endoplásmico agranular o
liso
4. La célula
Ribosomas y retículo endoplásmico rugoso
• Ribosomas:
– Se encuentran anclados a
las superficies externas de
muchas regiones del
retículo endoplásmico
rugoso
– Compuestos por una mezcla
de ARNr y proteínas
– Encargados de la síntesis
proteica.
4. La célula
Retículo endoplásmico agranular o liso (REL)
•
•
Carece de ribosomas
acoplados
Actúa en la síntesis de
sustancias lipídicas, en el
procesamiento de las
proteínas y otros procesos
enzimáticos celulares (p.e.
glicosilación de proteínas,
detoxificación de
xenobióticos).
4. La célula
Aparato de Golgi
– Intimamente relacionado con el
retículo endoplásmico
– Posee membranas celulares
parecidas a las del REL
– Consta de un apilamiento varias
capas de vesículas cerradas y
planas.
– Es importante en células
secretoras. Estas expulsan las
sustancias a secretar (p.e.,
hormonas).
– Conjuntamente con el retículo
endoplásmico forman los
lisosomas, vesículas secretoras
u otros componentes
citoplasmáticos.
4. La célula
Lisosomas
• Orgánulos vesiculares
formados en el aparato de
golgi y dispersas a lo largo del
citoplasma.
• Proporcionan un sistema
digestivo intracelular
(sustancias y estructuras
intracelulares, especialmente
las dañadas, partículas
alimenticias ingeridas por las
celulas, bacterias…)
4. La célula
Mitocondria
• Centrales energéticas
• Respiración celular (oxidación de glucosa, AG y AAs)
• Cadena de transporte de electrones
• Síntesis de ATP: moneda energética celular
5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
• Las células han de diferenciarse para
ejercer su función
• Diferenciación: cambios estructurales
y funcionales de las células a medida que
proliferan en el embrión para formar los
diferentes tejidos y órganos.
• Consecuencia de la represión selectiva
del genoma.
• Una célula normal expresa menos de la
mitad de su genoma (nº genes ~ 25000).
• Células con funciones similares se
agrupan formando TEJIDOS (NERVIOSO,
EPITELIAL, MUSCULAR, CONJUNTIVO).
• Los ORGANOS están normalmente
formados por los 4 tipos de tejido
5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido muscular
Miocitos especializados en la
contracción→ función mecánica
5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido epitelial
• Las células epiteliales forman
estructuras membranosas.
• Funciones:
- Revestimiento
(epitelios simples o
estratificados).
- Secretoras ( glándulas de
moco, hormonas…).
5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido conjuntivo (conectivo)
• Conjunto heterogéneo de tejidos derivados del mesodermo, formados por células
rodeadas de grandes cantidades de material extracelular
• Función de sostén y separación de los diferentes elementos tisulares y también
se convierte en un medio logístico (p.e. plasma de la sangre).
• Tipos:
- No especializado (TC propiamente dicho)
- Especializado (adiposo, cartílago, hueso, médula ósea, sangre)
5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido conjuntivo (conectivo)
5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido Nervioso
• Neuronas, especializadas en generar y conducir impulsos eléctricos.
• Células de la glía: sostén