BASES ANATÓMICAS
1. Niveles de Organización
Todos los seres vivos están formados por células. Sin embargo, no son un simple organismo compuesto de células organizadas de cualquier manera. Éstas se agrupan en grupos o conjuntos, dando lugar a estructuras diferenciadas que llamaremos tejidos, y estos a su vez se agrupan en órganos y sistemas. Pero las células están formadas por pequeños elementos o unidades (que llamamos orgánulos) y estos, a su vez, están constituidos por elementos de menor tamaño. Los niveles de organización de los seres vivos son cada uno de los diferentes grados de complejidad en los que se encuentra organizada la materia orgánica. De esta forma, los elementos de cada nivel se asocian entre sí para formar un nivel con mayor grado de complejidad, circunstancia que se repite para cada nivel, teniendo siempre en cuenta que cada agrupación presenta sus propias características funcionales, más complejas que la simple suma de cada una de las de sus componentes. Los diferentes niveles de organización, de más simple a más complejo son:
A. Nivel subatómico
Corresponde a los componentes del átomo (protones, neutrones y electrones) que son los que conforman la materia y diferencian unos elementos de otros.
B. Nivel atómico
La organización del cuerpo empieza a nivel químico. Hay más de 100 bloques químicos de construcción de la naturaleza, llamados átomos. Todo ente material de nuestro universo, incluido el cuerpo humano, está formado por átomos. Todos (o casi todos) los átomos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones, neutrones y electrones. Forman los elementos de la materia que conocemos: hidrógeno, helio, carbono, nitrógeno, oxígeno, hierro o uranio son algunos ejemplos.
C. Nivel molecular
Los átomos raramente están aislados, se agrupan entre sí para dar mayor estabilidad al conjunto. Al agruparse quedan fuertemente unidos por uno o varios enlaces de distinto tipo, produciéndose así una molécula. Las moléculas, en su mayor parte son inorgánicas, pero algunas tienen como base el elemento carbono, son las moléculas orgánicas, las que nos interesan en este momento. Estas moléculas orgánicas (que suelen ser de gran tamaño, son los glúcidos, los lípidos, los prótidos y los ácidos nucleicos) forman parte exclusivamente de los seres vivos, pero también lo hacen algunas inorgánicas, como el agua (la más abundante), los gases o las sales minerales.
A su vez, las moléculas generalmente se combinan con otros átomos o moléculas para formar químicos más grandes y complejos llamados macromoléculas. Existe una relación única y compleja entre los átomos, las moléculas y las macromoléculas de la materia viva, formando una sustancia semifluida, similar a una matriz llamada citoplasma, que es la sustancia básica de la vida humana.
D. Nivel de orgánulos
Los constituyentes químicos se pueden organizar en unidades mayores y muy diversas a las que se denomina orgánulos. Estos son conjuntos de moléculas organizadas, capaces de realizar una función determinada. Su propiedad de adición es lo que permite la vida de la célula. No pueden sobrevivir fuera de la célula, ni la célula puede vivir sin ellos. Se conocen más de dos docenas de orgánulos como las mitocondrias, el aparato de Golgi o el retículo endoplasmático.
E. Nivel celular
Este nivel es el primero que goza de las características de la vida. Las células son las unidades más pequeñas y numerosas que poseen y muestran las características básicas de la sustancia viva, pudiendo ser unas muy diferentes de otras. Podemos distinguir dos formas principales de célula: las procariotas y las eucariotas (Campbell, 2007, p. 8). Cada célula está rodeada por una membrana y se caracteriza por un solo núcleo rodeado por un citoplasma, que contiene muchos orgánulos necesarios para sus actividades especializadas. Aunque todas tienen ciertas cosas en común, específicamente realizan funciones únicas. Muchas forman individuos unitarios (seres unicelulares), pero otras se reúnen formando entidades superiores, los seres pluricelulares.
F. Nivel tisular (hístico)
Las células se agrupan en conjuntos más o menos similares que tienen un mismo origen y realizan una misma función: los tejidos. La organización representa otro paso en la organización progresiva o jerárquica de la biología. El tejido es una organización de células muy similar, especializada en realizar una determinada función. Las células del tejido están rodeadas por diferentes cantidades y tipos de material o matriz intercelular inanimado. Hay cuatro tipos principales de tejido: tejido epitelial, tejido conectivo, tejido muscular y tejido nervioso.
G. Nivel de órganos
Los órganos son más complejos que los tejidos. Los órganos son colecciones de varios tipos de tejidos, dispuestos de tal manera que pueden realizar funciones especiales. Ejemplos son órganos como el estómago, los pulmones o el corazón.
H. Nivel sistémico
El sistema es la unidad organizativa más compleja que constituye una organización. El nivel de sistema incluye números variables y diferentes tipos de órganos, dispuestos para que puedan realizar funciones corporales complejas juntas. El cuerpo humano está compuesto por once sistemas o aparatos principales: piel, huesos, músculos, nervios, endocrino, cardiovascular, linfático, respiración, digestión, urinario y reproducción.
I. Nivel del organismo
Es un conjunto de estructuras interactivas, capaz de sobrevivir y prosperar en un ambiente hostil. Un organismo es un ser vivo completo, como un ser humano, un gato o un geranio. Los organismos no viven aislados, sino en grupos denominados poblaciones; si conviven varias poblaciones de diferentes especies se formará una comunidad y si esta es muy amplia podemos hablar de un ecosistema.
2. La Célula
La célula típica está formada por tres partes: membrana plasmática, citoplasma y núcleo.
2.1. Membrana Plasmática
La membrana plasmática separa a la célula del medio que la rodea sirviendo de límite de la célula y manteniendo su integridad. Es una estructura dinámica y de gran complejidad que regula la inmensa mayoría de las interacciones entre la célula y su entorno, incluidas las demás células. Además, presenta cierta permeabilidad manteniendo una concentración iónica desigual a ambos lados de la membrana, con lo que permite la entrada de nutrientes y la salida de productos residuales, comunicando así el medio externo con el citoplasma. Desarrolla su misión gracias a su peculiar estructura, en la que resultan fundamentales dos tipos de sus componentes moleculares: fosfolípidos y proteínas, teniendo en cuenta que las proteínas son las biomoléculas más abundantes en todos los seres vivos con funciones muy diversas (Cárdenas, 2014, p. 31). Gracias a una serie de proteínas incrustadas en la bicapa de fosfolípidos, las células pueden controlar qué sustancias pasan a través de cualquier parte de la membrana. Muchas de estas proteínas de membrana tienen aberturas, como puertas, que permiten que las moléculas solubles en agua pasen a través de la membrana. Cada tipo específico de transportador solo permite el paso de ciertos tipos de moléculas, y la célula puede decidir si estas «puertas» permanecen abiertas o cerradas en un momento dado.
Las proteínas de membrana también tienen funciones de reconocimiento, por lo que las células y las moléculas del sistema inmune pueden distinguir entre células «propias» y «no propias». Otras proteínas son enzimas que catalizan las reacciones celulares, mientras que otras proteínas son receptores que reaccionan a la presencia de hormonas u otras sustancias químicas reguladoras que desencadenan cambios en el metabolismo celular.
2.2. Citoplasma
Es la parte de la célula comprendida entre la membrana plasmática y el núcleo (Jaramillo, 2004, p. 65). Está constituido en gran parte por un fluido acuoso denominado citosol o líquido intracelular; el citoplasma (literalmente “sustancia celular”), en el que están suspendidos diversos orgánulos.
2.2.1. Citosol
El citosol o hialoplasma es el medio acuoso en el que se encuentran los orgánulos citoplasmáticos. Contiene agua en un 85 %, proteínas de tipo enzimático y estructural, iones diversos, ácido ribonucleico mensajero (ARNm) o de transferencia (ARNt), precursores de macromoléculas y compuestos del metabolismo intermediario. En él tienen lugar numerosas reacciones del metabolismo intermediario (glucólisis, fermentaciones o biosíntesis de moléculas).
2.2.2. Citoesqueleto
Formado por una compleja red de filamentos proteicos, responsables de la forma de la célula, de su organización interna y de su movimiento. Es responsable de los movimientos celulares y del citosol.
2.2.3. Ribosomas
Los ribosomas son estructuras no membranosas, formadas por dos piezas, una unidad grande y otra pequeña, unidas mediante iones Mg2+, que se disocian reversiblemente después de cada ciclo de síntesis proteica. Cada unidad está formada por ácido ribonucleico ribosomal (ARNr) unido a proteína. La función de los ribosomas es la síntesis de proteínas. Se localizan asociados a la cara externa del retículo endoplasmático rugoso, adheridos a la membrana nuclear externa, libres en la matriz del citoplasma o bien formando polirribosomas unidos por filamentos de ARNm.
2.2.4. Retículo Endoplasmático (RE)
El endoplasma se refiere al citoplasma ubicado en el centro de la célula. Retículo significa red. Por lo tanto, el retículo endoplasmático (RE) significa literalmente una red profundamente incrustada en el citoplasma.
Está formado por paredes membranosas y vesículas planas y curvas dispuestas en filas paralelas de canales que limitan lúmenes que se comunican entre sí, formando una red de canales a lo largo del citoplasma. El RE está constituido, por lo tanto, por una red de sacos aplanados, túbulos y conductos intercomunicados. Las membranas del retículo endoplasmático se hallan en continuidad estructural con la membrana externa de la envoltura nuclear y, aunque cumple numerosas funciones dentro de la célula, están especializadas en la síntesis y transporte de lípidos y proteínas de membrana y de secreción (Lodish, 2006, p. 168). El hecho estructural de que el RE sea un sistema de canales conectados entre sí sugiere que podrían actuar como un aparato circulatorio en miniatura de la célula. Hay dos tipos de RE:
a. RE Rugoso
Se caracteriza por la presencia de ribosomas en la cara externa. Sus funciones son la síntesis de proteínas y su posterior glucosilación para que puedan ser transportadas a otros orgánulos o al exterior de la célula.
b. RE Liso
En su pared no hay ribosomas, de ahí su aspecto y nombre. Este tipo de retículo sintetiza ciertos lípidos y carbohidratos, entre los que se encuentran las hormonas esteroideas y algunos carbohidratos utilizados para formar glucoproteínas. Interviene en procesos de detoxificación, mediante los que es capaz de metabolizar sustancias tóxicas y convertirlas en productos que las células pueden eliminar.
2.2.5. Aparato de Golgi (AG)
El Aparato de Golgi (AG) es un orgánulo membranoso compuesto por pequeñas vesículas o cisternas. Tiene forma de disco, rodeado de racimos de pequeñas vesículas, apiladas unas encima de otras y ubicadas cerca del núcleo. Procesa las moléculas dentro de su membrana; de hecho, parece ser parte del mismo mecanismo que prepara las proteínas para su secreción o inserción en membranas. La preparación y el empaquetado de estas moléculas pueden resumir sus funciones.
2.2.6. Lisosomas
Al igual que el RE y el AG, los lisosomas tienen paredes membranosas. Son vesículas formadas a partir del AG. Principalmente ayudan a las células a descomponer proteínas no deseadas, reutilizando los aminoácidos, y también pueden digerir otros tipos de moléculas grandes.
Por lo tanto, reciben el sobrenombre de «sacos de digestión» e incluso se clasifican como «equipos de tratamiento de desechos celulares». Se clasifican en:
a. Lisosomas primarios
Son gránulos de secreción formados a partir de vesículas del AG.
b. Lisosomas secundarios
Son vacuolas que resultan de la fusión de un lisosoma primario y del material a digerir.
2.2.7. Proteasomas
El proteasoma es otro orgánulo responsable de la destrucción de proteínas. Es un complejo proteico cilíndrico hueco. Es responsable de destruir las proteínas anormales o mal plegadas y destruir las proteínas reguladoras normales del citoplasma que ya no son necesarias. A diferencia del lisosoma que destruye una gran cantidad de moléculas a la vez, el proteasoma solo destruye una molécula de proteína cada vez.
2.2.8. Peroxisomas
Además de los lisosomas, existen otros tipos de pequeñas vesículas membranosas que contienen enzimas en el citoplasma de algunas células. Estos orgánulos se llaman peroxisomas y se usan para detoxificar sustancias nocivas que pueden penetrar en las células. Son gránulos ovoideos rodeados por una membrana unitaria, en cuyo interior existen diferentes enzimas, siendo la más importante la catalasa o peroxidasa. Estas enzimas utilizan grandes cantidades de oxígeno y forman peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) que se utiliza para oxidar diversos sustratos.
2.2.9. Vacuolas
Las vacuolas se forman en células jóvenes por fusión de vesículas derivadas del RE y del AG. Las vacuolas en vegetales sirven para acumular el exceso de agua, almacenar sustancias nutritivas y productos de desecho y contener pigmentos. En células animales, las vacuolas están relacionadas con los lisosomas y tienen funciones digestivas y de regulación de la cantidad de agua.
2.2.10. Inclusiones
Son acúmulos intracelulares que carecen de membrana, en los que se acumulan sustancias que difícilmente se dispersan en el medio celular. En los vegetales están formadas por: inclusiones lipídicas, aceites esenciales o látex; en células animales forman depósitos de glucógeno, lípidos o pigmentos.
2.2.11. Mitocondrias
Son orgánulos de doble membrana, capaces de realizar oxidaciones controladas produciendo de esta manera la mayor parte de la energía que precisa la célula, en forma de moneda energética, trifosfato de adenosina (ATP), que es la molécula más importante para capturar y transferir la energía libre en los sistemas biológicos (Lodish, 2006, p. 301). El conjunto de mitocondrias de una célula se llama condrioma. En cuanto a la ultraestructura mitocondrial, se distinguen una membrana externa, que separa a la mitocondria del hialoplasma, y una membrana interna, que se encuentra profusamente replegada, formando las crestas mitocondriales. El espacio intermembranoso o cámara externa tiene una composición similar a la del hialoplasma. La cámara interna posee en su interior la matriz y el ácido desoxirribonucleico (ADN) mitocondrial.
2.2.12. Plastos
Son un grupo de orgánulos de doble membrana que se diferencian en el contenido y en su color:
a. Leucoplastos
No pigmentados, entre los que se encuentran los proplastos (precursores de los cloroplastos) y los amiloplastos (almacenan granos de almidón).
b. Cromoplastos
Con pigmentos como carotenos y xantofilas. Los cloroplastos son orgánulos grandes de color verde, son fotosintéticos de gran organización estructural que aparecen en células de raíz y tallo y sobre todo en hojas (Alberts, 2004, p. 17). Se sitúan sobre todo en el parénquima en empalizada, en el parénquima esponjoso o en las células de guarda de los estomas. Los cloroplastos presentan: una envoltura, formada por una doble membrana (externa e interna) separadas por un espacio intermembranoso; también poseen membranas tilacoides, y un líquido interno o estroma. La función del cloroplasto es la síntesis de algunas proteínas y la realización de la fotosíntesis, función mediante la cual se capta energía del sol y se transforma en energía química para sintetizar materia orgánica a expensas de la inorgánica: agua, dióxido de carbono, nitratos, sulfatos y fosfatos.
2.3. Núcleo
El núcleo, que no se suele considerar parte del citoplasma, se sitúa en el centro de la célula y es una de las estructuras celulares más grandes. Ocupa la parte central de la célula. La forma del núcleo se relaciona con el tipo de célula y con el momento biológico en el que se encuentra. El número de núcleos en la célula es variable.
La mayor parte de las células son mononucleadas, aunque existen algunas binucleadas (paramecio o algunos hongos) y otras plurinucleadas (plasmodios o sincitios). Sin embargo, lo más frecuente es un núcleo esférico por célula. Con respecto al núcleo, el hecho más importante para recordar es que contiene moléculas de ADN. En las células que no se dividen, el ADN aparece como partículas o hilos, llamados cromatina. Cuando comienza el proceso de división celular, las moléculas de ADN están fuertemente enrolladas y condensadas, formando estructuras cortas en forma de barra llamadas cromosomas. La función del núcleo es en realidad la función del ADN, que contiene el código maestro que establece la síntesis de todas las enzimas y otras proteínas en la célula. Por lo tanto, determinan la estructura y la función de la célula. La estructura más visible del núcleo es un cuerpo pequeño sin membrana, que está fuertemente teñido y se llama nucleolo. Al igual que los cromosomas, se compone principalmente de ARN y proteínas. El nucleolo sintetiza ARNr y lo combina con proteínas para formar ribosomas, que son los sintetizadores de proteínas de las células. Por lo tanto, cuanta más proteína produce la célula, más grandes son sus nucleolos. Según su estado, el núcleo se diferencia en núcleo interfásico o núcleo en división:
2.3.1. El Núcleo Interfásico
En el estado interfásico, el núcleo se caracteriza porque las moléculas nucleoproteicas que constituyen el material hereditario se encuentran difusas y entremezcladas, formando una red dispersa por todo el núcleo. En su interior se distinguen:
2.3.1.1. Envoltura Nuclear
Está formada por dos membranas concéntricas que delimitan un espacio intermembranoso. De hecho, es parte del RE que se ha especializado alrededor del contenido nuclear. La envoltura nuclear ejerce una eficaz función de barrera entre el núcleo y el citoplasma, estableciendo intercambios a través de unos canales especiales o poros nucleares, que son estructuras proteínicas que regulan y participan en el transporte de material hacia el núcleo y en la extracción del mismo.
2.3.1.2. Nucleoplasma
También se denomina carioplasma y está formado por una disolución coloidal, que contiene gran cantidad de biomoléculas, especialmente nucleótidos y enzimas.
2.3.1.3. Nucleolo
Orgánulo intranuclear rico en proteínas y ARN con un contorno irregular. En núcleos diploides suelen aparecer uno o dos nucleolos. Es el lugar donde se fabrica el ARNr. En el nucleolo se ensamblan y procesan las hebras de ARNr. Las proteínas ribosómicas recién sintetizadas en el citoplasma e introducidas en el núcleo a través de los poros, se unen con los fragmentos de ARNr y los complejos resultantes se devuelven al citoplasma para participar en el ensamblaje de nuevos ribosomas.
2.3.1.4. Cromatina
Es la sustancia fundamental del núcleo, formada por ADN asociado a proteínas (principalmente histonas). La cromatina está formada por proteínas (histonas y no histonas) y ADN. Se distinguen dos tipos de cromatina: eucromatina y heterocromatina. La eucromatina es la forma más abundante en la interfase; se corresponde con el estado difuso o de cromatina menos condensada, es transcripcionalmente activa. La heterocromatina presenta el mayor grado de empaquetamiento y su ADN generalmente no se transcribe; es inactiva y se replica tardíamente en el ciclo celular.
2.3.2. El Núcleo en División: Cromosomas
El núcleo en división o mitótico se caracteriza porque se hace patente la individualización del material hereditario, condensándose para formar los cromosomas, estructuras cilíndricas que se encuentran en número y morfología constante en todas las células somáticas de los individuos de la misma especie. El cromosoma metafásico está formado por dos filamentos idénticos llamados cromátidas, unidas por el centrómero. Cada cromátida presenta a nivel del centrómero una estructura discoidal llamada cinetocoro. Cuando las cromátidas se separan durante la anafase para formar los cromosomas de las células hijas, estos tienen una sola cromátida. El principal componente de los cromosomas es la cromatina; cada fibra de cromatina está constituida a su vez por el arrollamiento helicoidal de un filamento de ADN asociado a proteínas. Para formar un cromosoma, cada fibra de cromatina se pliega en una serie de bucles que se disponen en torno a un entramado de proteínas no histónicas que proporcionan al cromosoma el armazón o esqueleto estructural.
2.4. Citoesqueleto
El citoesqueleto es el marco de soporte interno de la célula y es responsable de mantener su forma y guiar el movimiento intracelular y celular (Alberts, 2004, p. 22). Al igual que el esqueleto óseo del cuerpo humano, el citoesqueleto se compone de partes filamentosas y tubulares que proporcionan soporte y permiten el movimiento.
El citoesqueleto está compuesto por redes de fibras proteicas y mecanismos asociados que permiten que las células o sus partes se muevan.
2.4.1. Fibras Celulares
Forman una red tridimensional, de forma irregular, que es un andamio para las células. Parecen soportar los orgánulos y estructuras de la célula que previamente se pensaba que flotaban libremente en el citoplasma. Las fibras celulares más pequeñas se llaman microfilamentos (compuestos principalmente de actina). Las fibras intermedias son filamentos proteicos que forman parte del marco de soporte de muchas células. Los tubos más gruesos llamados microtúbulos (compuestos de tubulina) también forman parte del citoesqueleto.
2.4.2. Centrosoma
El centrosoma es un área muy activa del citoesqueleto, generalmente cerca del núcleo, que actúa como centro organizador de microtúbulos, coordinando la formación y destrucción de los mismos dentro de la célula. El centrosoma juega un papel importante en la división celular, cuando los microtúbulos forman el huso mitótico para separar los cromosomas.
2.4.3. Centriolos
Son estructuras cilíndricas situadas en el interior del centrosoma en células animales y algunos organismos inferiores. Generalmente son dos, dispuestos perpendicularmente entre sí, constituyendo el diplosoma. La estructura del centriolo es la de un conjunto de nueve tripletes de microtúbulos dispuestos en círculo. Su principal función es la organización de los microtúbulos y la formación de los cuerpos basales de cilios y flagelos.
2.4.4. Prolongaciones Celulares
En algunas células, el citoesqueleto forma protuberancias que extienden la membrana plasmática hacia afuera. Estas extensiones, como microvellosidades, cilios y flagelos, solo existen en ciertos tipos de células, dependiendo de las funciones específicas que realizan. Los cilios son protuberancias cortas y numerosas que se agitan rítmicamente. Las oscilaciones de los cilios provocan un desplazamiento relativo de la célula con respecto al líquido envolvente o mueven fluidos sobre la superficie celular. Los flagelos son más largos que los cilios y generalmente menos numerosos (uno o pocos por célula). Los flagelos se mueven de forma ondulante, cumpliendo una función propulsora. Ambos poseen una estructura interna de microtúbulos (axonema) anclada a un cuerpo basal.
3. Tejidos
Un tejido es un grupo de células similares que realizan una función común. Cada tejido se especializa en al menos una función única que ayuda a mantener la homeostasis y asegura la supervivencia de todo el cuerpo. La disposición de las células en un tejido puede formar una capa delgada (una sola célula de grosor) o un bloque masivo. Independientemente del tamaño, la forma o la disposición de las células en el tejido, están rodeadas o incrustadas en un material extracelular complejo, que a menudo se denomina simplemente matriz extracelular. Los diversos tejidos especializados colaboran para lograr una unidad de función en todo el organismo pluricelular; es decir, igual que las células de un tejido no actúan independientemente, tampoco los tejidos lo hacen, sino que existe una coordinación general de todos ellos. El mantenimiento de la regulación de actividades permite una actividad total del organismo, que es mucho más que la suma de las funciones de sus células.
3.1. Tejidos Animales
Las células que forman el cuerpo de los animales están mucho más diferenciadas y especializadas que las que forman el cuerpo de los vegetales, por eso sus tejidos presentan una mayor variedad en su morfología y función. Los tejidos animales se pueden clasificar en cuatro tipos principales: tejido epitelial, tejido conectivo, tejido muscular y tejido nervioso.
3.1.1. Tejido Epitelial
El epitelio es un tejido compuesto por células fuertemente unidas, con escaso material intercelular. Generalmente se divide en dos tipos: epitelio de revestimiento (membranoso) y epitelio glandular. El epitelio de revestimiento cubre la superficie del cuerpo y partes del mismo, y tapiza las cavidades serosas (pleura, pericardio y peritoneo), vasos sanguíneos y linfáticos, y vías respiratorias, digestivas y urogenitales. Las células epiteliales glandulares se agrupan formando cordones sólidos o folículos que constituyen las unidades de secreción de las glándulas endocrinas y exocrinas. En su forma más simple, consiste en una capa continua y única de células del mismo tipo que recubren una superficie, aunque con frecuencia se desarrollan capas múltiples y las células pueden diferenciarse.
3.1.1.1. Funciones del Tejido Epitelial
El tejido epitelial se distribuye ampliamente por todo el cuerpo y realiza algunas funciones importantes:
- Protección: La protección integral es la función más importante de las células epiteliales de revestimiento. El epitelio de la piel es relativamente duro e impermeable y protege al cuerpo humano de daños mecánicos y químicos, así como de la invasión de bacterias y otros patógenos.
- Función sensitiva: En la piel, nariz, ojos y oídos, hay estructuras epiteliales especializadas en la función sensorial.
- Secreción: Las células epiteliales glandulares se especializan en actividades secretoras. Los productos secretados incluyen hormonas, moco, jugos digestivos y sudor.
- Absorción: El epitelio que recubre el intestino y las vías respiratorias permite la absorción de nutrientes y el intercambio de gases respiratorios.
- Excreción: El revestimiento epitelial especial de los túbulos renales permite excretar y concentrar productos de desecho en la orina.
3.1.1.2. Clasificación del Tejido Epitelial
A. Epitelio Membranoso (de Revestimiento)
La clasificación del tejido epitelial de revestimiento se basa en la forma de las células superficiales y el número de capas celulares.
1. Epitelio Simple (una capa de células)
- Epitelio escamoso simple: Consiste en una sola capa de células planas. Permite la difusión o filtración fácil de sustancias. Se encuentra en alvéolos pulmonares, revestimiento de vasos sanguíneos (endotelio), etc.
- Epitelio cúbico simple: Consiste en una capa de células en forma de cubo. Presente en conductos de glándulas, túbulos renales, superficie del ovario.
- Epitelio cilíndrico simple: Constituye la superficie de la mucosa que cubre el estómago, el intestino, el útero, las trompas uterinas y partes del sistema respiratorio. Consiste en una sola capa de células columnares, muchas de las cuales pueden tener modificaciones como células caliciformes (secretoras de moco), cilios o microvellosidades (aumentan la superficie de absorción).
- Epitelio cilíndrico pseudoestratificado: Parece estratificado, pero todas las células contactan con la membrana basal, aunque no todas alcanzan la superficie libre. A menudo ciliado, reviste las vías respiratorias superiores (tráquea, bronquios).
2. Epitelio Estratificado (múltiples capas de células)
La capa epitelial es gruesa. La forma de las células varía desde la base hasta la superficie libre. La capa basal suele ser cúbica o cilíndrica, mientras que las superficiales determinan la clasificación.
- Epitelio escamoso estratificado queratinizado: Múltiples capas de células, con células escamosas aplanadas en la superficie que acumulan queratina (proteína resistente e impermeable) y mueren. Forma la epidermis de la piel, proporcionando protección.
- Epitelio escamoso estratificado no queratinizado: Similar al anterior, pero las células superficiales permanecen vivas y no acumulan queratina. Reviste superficies húmedas sujetas a fricción, como la boca, el esófago, la vagina. Función protectora.
- Epitelio cúbico estratificado: Generalmente dos capas de células cúbicas. Función de protección y secreción. Se encuentra en conductos de glándulas sudoríparas grandes, faringe.
- Epitelio cilíndrico estratificado: Raro. Múltiples capas, con células cilíndricas en la superficie. Se encuentra en partes de la uretra masculina, conductos excretores grandes de glándulas. Función protectora y secretora.
- Epitelio de transición (urotelio): Estratificado, especializado en distenderse. Las células superficiales cambian de forma (de globosas a aplanadas) según el estado de tensión del órgano. Reviste vías urinarias (vejiga, uréteres).
B. Epitelio Glandular
Las células epiteliales glandulares se especializan en actividades secretoras. Pueden funcionar como glándulas unicelulares (células caliciformes) o agruparse en glándulas multicelulares. Todas las glándulas se clasifican como exocrinas o endocrinas.
- Las glándulas exocrinas liberan sus productos secretores en un conducto que los lleva a una superficie (externa o interna). Ej: glándulas salivales, sudoríparas, sebáceas. Se clasifican por su estructura (forma de la unidad secretora: tubular, acinar/alveolar; complejidad del conducto: simples, compuestas).
- Las glándulas endocrinas (glándulas sin conducto) vierten sus secreciones (hormonas) directamente en la sangre o el líquido intersticial. Ej: glándulas pituitaria, tiroides, suprarrenales.
Las glándulas exocrinas también se clasifican por el mecanismo de secreción:
- Apocrinas: Acumulan el producto en el ápice celular, que luego se desprende. Ej: glándulas mamarias (secreción de lípidos).
- Holocrinas: Acumulan el producto en el citoplasma y la célula entera se desintegra para liberarlo. Ej: glándulas sebáceas.
- Merocrinas (o ecrinas): Liberan el producto por exocitosis, sin pérdida de citoplasma. Es el tipo más común. Ej: glándulas salivales, páncreas exocrino, la mayoría de las sudoríparas. (Thibodeau, 2013, p. 150).
3.1.2. Tejido Conectivo
El tejido conectivo, uno de los más abundantes del cuerpo, se encuentra dentro o alrededor de casi todos los órganos. Conecta, soporta, transporta y defiende. Su principal característica es poseer abundante sustancia intercelular o matriz extracelular, por lo que sus células suelen estar separadas. La matriz está constituida por fibras (de colágeno, elásticas, reticulares) y una sustancia fundamental (material amorfo, gelatinoso o líquido). Las células varían según el tipo de tejido (fibroblastos, adipocitos, macrófagos, mastocitos, osteocitos, condrocitos, células sanguíneas). Existen cuatro grandes tipos: tejido conectivo propiamente dicho (fibroso), cartílago, tejido óseo y sangre.
A. Tejido Conectivo Fibroso (Propiamente Dicho)
- Laxo (areolar): Es el más abundante. Matriz laxa con fibras dispersas (colágeno, elásticas) y diversas células (fibroblastos, macrófagos, etc.). Rellena espacios, soporta epitelios, rodea vasos y nervios. Es flexible y permite movimiento.
- Adiposo: Predominan las células grasas (adipocitos). Almacena lípidos (reserva energética), aísla térmicamente y protege órganos.
- Reticular: Formado por fibras reticulares finas que crean una red tridimensional (estroma) que soporta células en órganos linfoides (bazo, ganglios linfáticos, médula ósea). Función de soporte y defensa.
- Denso: Predominan las fibras sobre las células y la sustancia fundamental. Proporciona resistencia.
- Regular: Fibras (principalmente colágeno o elásticas) dispuestas en haces paralelos. Gran resistencia a la tracción en una dirección. Forma tendones (colágeno) y ligamentos (colágeno o elástico).
- Irregular: Fibras (principalmente colágeno) dispuestas en haces entrelazados sin orientación definida. Resiste tensiones en múltiples direcciones. Forma la dermis profunda de la piel, cápsulas de órganos, fascias musculares.
B. Tejido Óseo
Es una forma especializada de tejido conectivo con matriz extracelular calcificada (sales minerales, principalmente hidroxiapatita) que le confiere dureza, además de fibras de colágeno que le dan flexibilidad. Las células óseas (osteocitos) se alojan en lagunas dentro de la matriz. Proporciona soporte estructural, protección a órganos vitales, palanca para los músculos, almacena minerales (calcio, fósforo) y alberga la médula ósea roja (productora de células sanguíneas).
- Compacto: Forma la capa externa densa y dura de los huesos. Organizado en unidades estructurales llamadas osteonas o sistemas de Havers (láminas concéntricas de matriz alrededor de un conducto central con vasos sanguíneos).
- Esponjoso (trabecular): Forma el interior de muchos huesos. Compuesto por una red de finas placas y espículas óseas llamadas trabéculas, que dejan espacios ocupados por la médula ósea roja (tejido hematopoyético).
C. Cartílago
Tejido conectivo especializado con matriz firme pero flexible. Contiene células llamadas condrocitos, alojadas en lagunas. La matriz contiene fibras (colágeno, elásticas) y abundante sustancia fundamental rica en proteoglicanos. Es avascular (sin vasos sanguíneos), por lo que se nutre por difusión y cicatriza lentamente. Proporciona soporte flexible, amortigua y reduce la fricción en articulaciones.
- Hialino: El más común. Matriz translúcida con finas fibras de colágeno. Se encuentra en superficies articulares, cartílagos costales, nariz, laringe, tráquea, bronquios, esqueleto fetal.
- Fibrocartílago: Matriz con abundantes fibras de colágeno densas. Muy resistente a la compresión y tensión. Se encuentra en discos intervertebrales, meniscos de la rodilla, sínfisis del pubis.
- Elástico: Matriz con abundantes fibras elásticas además de colágeno. Muy flexible. Se encuentra en el pabellón auricular (oreja), epiglotis, trompa de Eustaquio.
D. Sangre
Tejido conectivo líquido. La matriz extracelular es el plasma (líquido acuoso con proteínas, sales, etc.). No contiene fibras (excepto fibrinógeno, que forma fibrina durante la coagulación). Las células o elementos formes son: glóbulos rojos (eritrocitos o hematíes), glóbulos blancos (leucocitos) y plaquetas (trombocitos). Transporta gases (O2, CO2), nutrientes, desechos, hormonas; participa en la defensa (leucocitos, anticuerpos), coagulación (plaquetas) y regulación de la temperatura y pH. Se forma en la médula ósea roja (hematopoyesis).
3.1.3. Tejido Muscular
Especializado en la contracción, lo que permite el movimiento. Las células musculares (fibras musculares) son alargadas y contienen proteínas contráctiles (actina y miosina). Existen tres tipos:
A. Tejido Muscular Esquelético
Forma los músculos unidos a los huesos (músculos esqueléticos). Sus fibras son células largas, cilíndricas, multinucleadas y presentan estriaciones transversales visibles al microscopio (debido a la organización regular de actina y miosina en sarcómeros). La contracción es voluntaria (controlada por el sistema nervioso somático). Responsable de la locomoción, postura, movimientos faciales, etc. Cada fibra muscular está revestida por una membrana (sarcolema) y contiene numerosas miofibrillas (haces de filamentos contráctiles).
B. Tejido Muscular Liso (Visceral)
Se encuentra en las paredes de órganos huecos (estómago, intestino, vejiga, útero, vasos sanguíneos). Sus fibras son células fusiformes (alargadas con extremos afilados), uninucleadas y no presentan estriaciones transversales. La contracción es involuntaria (controlada por el sistema nervioso autónomo, hormonas, factores locales). Responsable del peristaltismo, regulación del diámetro de vasos sanguíneos, etc. Puede mantener contracciones sostenidas (tono muscular) o rítmicas.
C. Tejido Muscular Cardíaco
Constituye la pared del corazón (miocardio). Sus fibras son células ramificadas, uninucleadas (a veces binucleadas), que se unen entre sí mediante discos intercalares (estructuras especializadas que permiten la conexión eléctrica y mecánica). Presenta estriaciones transversales (similar al esquelético). La contracción es involuntaria, rítmica y automática (generada por el propio corazón, aunque modulada por el sistema nervioso autónomo y hormonas). (Thibodeau, 2013, p. 160).
3.1.4. Tejido Nervioso
Especializado en recibir estímulos, procesar información y transmitir señales (impulsos nerviosos) para coordinar las actividades del cuerpo. Compuesto por dos tipos principales de células:
- Neuronas: Unidades funcionales del sistema nervioso, responsables de la transmisión de impulsos. Tienen un cuerpo celular (soma), que contiene el núcleo, y prolongaciones: dendritas (generalmente múltiples, reciben señales) y un axón (generalmente único, transmite señales desde el soma). Muchos axones están recubiertos por una vaina de mielina (formada por células gliales), que aísla y acelera la conducción del impulso.
- Células gliales (neuroglía): Células de soporte, nutrición, aislamiento y defensa de las neuronas. Son más numerosas que las neuronas. Incluyen astrocitos, oligodendrocitos, células de Schwann, microglía, células ependimarias.
Los órganos del sistema nervioso son el cerebro, la médula espinal (que forman el Sistema Nervioso Central, SNC) y los nervios y ganglios (que forman el Sistema Nervioso Periférico). Funcionalmente, existen tres tipos de neuronas:
- Neuronas sensoriales (aferentes): Reciben información de los receptores sensoriales y la transmiten hacia el SNC.
- Neuronas motoras (eferentes): Transmiten señales desde el SNC hacia los órganos efectores (músculos o glándulas).
- Interneuronas (neuronas de asociación): Se encuentran dentro del SNC y conectan otras neuronas, procesando información.
3.2. Tejidos Vegetales
Los tejidos vegetales se pueden clasificar según su capacidad de división celular en: tejidos meristemáticos (embrionarios) y tejidos definitivos (adultos).
3.2.1. Tejidos Embrionarios o Meristemos
Son tejidos formados por células pequeñas, indiferenciadas, con gran capacidad de división celular, responsables del crecimiento de la planta. Los meristemos primarios (apicales) proceden del embrión y se localizan en los ápices de tallos y raíces, y en las yemas axilares, produciendo el crecimiento en longitud. Los meristemos secundarios (laterales) se originan a partir de células adultas que recuperan la capacidad de división y producen el crecimiento en grosor. Son el cambium (produce xilema y floema secundarios) y el felógeno (produce súber o corcho hacia fuera y felodermis hacia dentro).
3.2.2. Tejido Fundamental o Parénquima
Es el tejido más abundante, formado por células vivas, poco diferenciadas, con paredes celulares delgadas (generalmente de celulosa), que realizan funciones metabólicas esenciales como la fotosíntesis, el almacenamiento y la secreción. Pueden dejar espacios intercelulares (meatos o lagunas).
- Parénquima clorofílico (clorénquima): Células ricas en cloroplastos, realizan la fotosíntesis. Abundante en hojas y tallos verdes.
- Parénquima de reserva: Almacena sustancias como almidón, lípidos, proteínas. Se encuentra en raíces, tubérculos, semillas, médula y córtex de tallos.
- Parénquima acuífero: Almacena agua. Típico de plantas suculentas (cactus, crasas).
- Parénquima aerífero (aerénquima): Con grandes espacios intercelulares llenos de aire, facilita la flotación y la aireación en plantas acuáticas.
3.2.3. Tejido Epidérmico (Sistema Dérmico)
Es la capa celular más externa que protege a la planta. La epidermis es el tejido protector primario, generalmente una sola capa de células vivas, aplanadas y unidas estrechamente. Sus paredes externas suelen estar cubiertas por una cutícula (capa de cutina impermeable) que reduce la pérdida de agua. Presenta estructuras especializadas como estomas (poros regulables, formados por dos células oclusivas, que permiten el intercambio de gases y la transpiración) y tricomas (pelos). En plantas con crecimiento secundario, la epidermis es reemplazada por la peridermis (formada por el felógeno), cuyo componente principal es el súber o corcho (células muertas con paredes suberificadas).
3.2.4. Tejidos Mecánicos o de Sostén (Sistema Fundamental)
Proporcionan soporte estructural y resistencia a la planta. Formados por células con paredes engrosadas.
- Colénquima: Tejido de sostén de órganos en crecimiento (tallos jóvenes, peciolos). Formado por células vivas, alargadas, con paredes celulares engrosadas de forma desigual (principalmente con celulosa y pectina). Proporciona soporte flexible.
- Esclerénquima: Tejido de sostén de partes adultas de la planta que han dejado de crecer. Formado por células con paredes secundarias gruesas y lignificadas, que suelen morir al madurar. Proporciona rigidez y resistencia. Existen dos tipos de células: fibras (alargadas) y esclereidas (formas variadas, como las células pétreas de la pera).
3.2.5. Tejidos Conductores (Sistema Vascular)
Transportan agua, sales minerales y nutrientes orgánicos por toda la planta. Forman haces vasculares.
a. Xilema
Transporta la savia bruta (agua y sales minerales disueltas) desde la raíz hasta las hojas. También proporciona soporte estructural. Formado por varios tipos celulares:
- Elementos conductores (traqueales): Células muertas, alargadas, con paredes lignificadas. Son las traqueidas (más primitivas, estrechas, con paredes terminales oblicuas y punteaduras) y los elementos de los vasos o tráqueas (más anchas, cortas, con paredes terminales perforadas, formando tubos continuos llamados vasos).
- Fibras del xilema: Células de esclerénquima que proporcionan sostén.
- Parénquima del xilema: Células vivas que almacenan sustancias y realizan transporte radial.
b. Floema
Transporta la savia elaborada (productos de la fotosíntesis, principalmente azúcares) desde las hojas (u otros órganos productores) hasta las zonas de consumo o almacenamiento. Formado por varios tipos celulares:
- Elementos conductores (cribosos): Células vivas, anucleadas en la madurez, con paredes celulares no lignificadas. Son las células cribosas (más primitivas, en gimnospermas y pteridofitas) y los elementos de los tubos cribosos (en angiospermas), que se conectan formando tubos cribosos a través de áreas cribosas en sus paredes terminales (placas cribosas). Cada elemento del tubo criboso está asociado a una o más células acompañantes (parenquimáticas, nucleadas) que controlan metabólicamente al elemento criboso.
- Fibras del floema: Células de esclerénquima que proporcionan sostén.
- Parénquima del floema: Células vivas para almacenamiento y transporte radial.
- Elementos secretores: Pueden estar presentes (conductos resiníferos, laticíferos).
El xilema y el floema suelen agruparse formando haces vasculares (haz liberoleñoso), donde el floema (líber) suele situarse hacia el exterior y el xilema (leño) hacia el interior en los tallos.