Tema 01 - El ser humano como animal pluricelular

Nuestro organismo está formado por células:

La célula es la unidad básica de la que están constituidos los seres vivos y es la unidad mínima capaz de realizar las tres funciones vitales que definen a un ser vivo: nutrición, relación y reproducción.

Dependiendo del número de células nos encontramos con dos tipos fundamentales de seres vivos:

        Organismos Unicelulares: Son aquellos formados por una única célula, como los paramecios, amebas o las bacterias.

       En algunos casos se agrupan formando colonias en las que cada célula mantiene su capacidad de realizar las tres funciones vitales y que además pueden separarse y vivir independientes de la colonia.

Colonia de Volvox

        

Organismos Pluricelulares: Son aquellos constituídos por un gran número de células, como los animales o los vegetales. En ellos las células han perdido la capacidad de sobrevivir de manera independiente y en ocasiones se han especializado. Todas las células del organismo trabajan juntas para conseguir que este sobreviva.

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Elementos comunes de todas las células:
Todas las células del cuerpo humano, independientemente de su tipo, tienen en común tres elementos:

• Membrana plasmática: delimita el interior y el exterior de la célula, actuando como frontera entre el citoplasma y el medio extracelular.
• Citoplasma celular: Es el contenido de la célula exceptuando el núcleo. Está formado por una disolución ruca en agua en la que aparecen dispersos los diferentes orgánulos que realizan las funciones celulares.
• Núcleo celular: Es una estructura esférica situada mas o menos centrada en la célula y en cuyo interior se encuentra el material genético necesario para dirigir y controlar las funciones celulares. (Los glóbulos rojos carecen de núcleo)

Orgánulos de las células humanas:

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El núcleo celular:

Es la estructura celular que mejor se aprecia, siendo de gran tamaño en comparación con otros elementos citoplasmáticos.

En él se distinguen los siguientes elementos:

                                  

• Envoltura nuclear: doble membrana atravesada por poros que permiten el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
• Nucleoplasma: Es el contenido del núcleo, formado por una disolución en la que se encuentra la cromatina y los nucleótidos.
• Cromatina: Conjunto de filamentos de ADN que contienen la información genética o hereditaria de la célula y que se organizarán formando los cromosomas en el momento de la división celular. 
• Nucleólos: Zonas del núcleo de forma esférica en la que se fabrican los ribosomas.

Fabricación y secreción de proteínas:

Se realiza en dos fases:

           Transcripción: consiste en sintetizar en el núcleo de la célula una molécula de ARNm usando como molde un fragmento del ADN (gen).

           Traducción: el ARNm sale al citoplasma celular, se une a los ribosomas (libres o en el Retículo endoplasmático rugoso) y se va fabricando la proteína codificada por el ARNm.

Puedes ver un vídeo explicativo aquí.

La membrana y los intercambios con el medio.

La membrana plasmática sirve de frontera entre el interior y el exterior celular. Sin embargo para el correcto funcionamiento de las células es preciso que haya sustancias que entren o salgan de la célula, para lo que hay varios mecanismos.

        Moléculas pequeñas:

        Difusión: Algunas moléculas pequeñas como el oxígeno o el dióxido de carbono pueden atravesar la membrana libremente siempre a favor de gradiente de concentración.

          Un tipo especial de difusión es la ósmosis, en la que el agua entra o sale de la célula para igualar la concentración del soluto que no puede atravesar dicha membrana.

                                                   

       
        Transporte activo:

          Este transporte es contrario a la difusión y ocurre cuando las células necesitan introducir en su citoplasma moléculas que se encuentran en menor concentración en el exterior que en el interior. Este transporte requiere un gasto de energía para la célula.

                                                

        Transporte de moléculas de gran tamaño:

            Este tipo de transporte se produce para moléculas de gran tamaño que no pueden atravesar la membrana. En este caso lo que ocurre es que la membrana se invagina dando lugar a una vesícula de transporte con las moléculas a transportar y se denomina endocitosis. El proceso opuesto, de salida, se denomina exocitosis.

                                             

Podéis ver in vídeo de una fagocitosis (endocitosis) aquí.

Medio interno, medio externo y homeostasis:
Las células toman del medio los nutrientes que necesitan y liberan en él los desechos de su metabolismo. Los organismos unicelulares están directamente en contacto con el medio externo, mientras que en los organismos pluricelulares esto no ocurre, sino que rodeando sus células se encuentra un líquido extracelular que conforma el llamado medio interno del organismo.
Es la piel la que hace de barrera entre el exterior del organismo y el medio interno, de modo que se produce así una separación entre ambos.
El medio externo es muy cambiante (temperatura, humedad...) y el medio interno también debe cambiar constantemente para adaptarse a las necesidades de cada momento. No es lo mismo el medio interno de una persona en alta montaña que en mitad del desierto, por ejemplo. Sin embargo estos cambios se mantienen siempre dentro de unos límites, de modo que las condiciones sean adecuadas para la vida del organismo.

Se denomina homeostasis al conjunto de mecanismos por el que los seres vivos tienden a alcanzar una estabilidad en las propiedades de su medio interno.

                           
Las células especializadas y los tejidos:
Todas las células del cuerpo presentan un origen común, el cigoto, por lo que todas ellas tienen una organización general común. Sin embargo en los organismos pluricelulares encontramos un fenómeno de especialización celular, que consiste en que al dividirse en dos una célula, una de sus células hijas permanece inalterada pero la otra se modifica y se prepara una una función específica, con lo que en ocasiones incluso pierde la capacidad de división.
Entendemos que una célula está especializada cuando presenta las siguientes características:

• Hace un trabajo determinado.
• Desarrolla una forma característica (la necesaria para ese trabajo)
• Se producen cambios en su citoplasma (por ejemplo pierde orgánulos que no le son necesarios o desarrolla mas otros)

Dado que estas células especializadas se han visto tan modificadas y que no pueden realizar una vida independiente del organismo, se agrupan para mantenerse vivas y realizar mejor su función, constituyendo los llamados tejidos, que son agregados de células, por lo general del mismo tipo, que se organizan para realizar una función en común.

Encontramos diversos tipos de tejidos, pero todos ellos dentro de los cuatro tejidos básicos (epitelial, conectivo, muscular y nervioso).

                                      

               Tejido epitelial: También llamado epitelio, este tejido se encuentra recubriendo tanto la superficie externa del cuerpo como el interior y exterior de los órganos. Sus células se disponen una junto a otra como las piezas de un puzzle, sin apenas líquido extracelular.

                Hay dos tipos fundamentales dentro de este tejido:

                Epitelio de revestimiento: formado por una o varias capas de células. Tiene misión protectora.

                Epitelio glandular: Formado por células especializadas en la secreción. Forma glándulas.

               Tejido nervioso: Este tejido es el que conforma el encéfalo, médula espinal y los nervios. Su misión es recoger y transmitir las señales nerviosas.

               Las principales células nerviosas son las neuronas, con forma estrellada y prolongaciones cortas (dendritas) y largas (axón), y entre ellas se sitúan las células que proporcionan a esas neuronas soporte, defensa y nutrición, llamadas células gliales.

               Tejido conectivo: este tipo de tejidos se reparte por todo el cuerpo realizando funciones de unión y soporte. Encontramos tres tipos distintos:
                           Conjuntivo: Material de relleno en la capa profunda de la  piel y entre los órganos
                                               Un tipo especial es el tejido adiposo, con mucha grasa y pocas fibras
                           Cartilaginoso: Formado por cartílago, presenta una consistencia firme (sosten)
                                                 Esqueleto de los embriones, articulaciones de huesos, nariz, tráquea...
                           Óseo: Componente esencial de los huesos de los adultos. Es el tejido conectivo mas                                                    fuerte ya que contiene sales de calcio en su sustancia intrercelular.

               Tejido muscular: este tipo de tejido presenta fibras alargadas formando los músculos que mueven el cuerpo. Encontramos tres tipos distintos:

                         Muscular estriado esquelético: Músculos unidos a huesos. Contracción voluntaria.
                         Muscular estriado cardíaco: Músculos del corazón. Contracción involuntaria.
                         Muscular liso: Músculos que rodean los vasos sanguíneos, pared del estómago, útero,                                                 vejiga. Contracción involuntaria.

Órganos y sistemas de órganos:
Los tejidos se agrupan en órganos para realizar una nueva función que cada uno de ellos no puede realizar por separado. Un órgano puede estar formado por dos o mas tejidos diferentes.
Por ejemplo el estómago tiene tejido muscular, glandular, epitelial...

Al conjunto de órganos cuya actividad está estrechamente relacionada para desarrollar una función compleja se le denomina aparato o sistema de órganos.

Así un organismo estará formado por órganos y sistemas de órganos que funcionan de manera coordinada.

Niveles de organización de la materia viva:

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Los niveles de organización de los seres vivos van desde el nivel mas sencillo (nivel atómico) hasta el mas complejo (Ecosistema). Pero hay que considerar que el todo es más que la suma de sus partes, es decir un nivel no es sólo la suma de los niveles inferiores, sino que además posee características que no existen en los niveles inferiores y que no proceden directamente de la suma de las propiedades de los niveles inferiores. Son propiedades nuevas que aparecen en cada nivel y a las que denominamos propiedades emergentes.