Introducción a la Biología

Anatomía y Fisiología

Anatomía: Estudia las estructuras del cuerpo, su ubicación y organización.

Fisiología: Estudia las funciones de nuestro organismo.

Átomos, Moléculas y Bioelementos

Átomos y Moléculas: Partículas más pequeñas que permiten que un elemento sea dividido sin perder sus propiedades químicas.

Ion: Elemento cargado con carga + o -.

Molécula: Unión de átomos.

Bioelementos: Elementos imprescindibles para la vida y que forman parte de los seres vivos:

• Carbono (C)
• Hidrógeno (H)
• Oxígeno (O)
• Azufre (S)
• Fósforo (P)
• Nitrógeno (N)

Oligoelementos:

• Calcio (Ca): Para los huesos.
• Hierro (Fe): Transporta oxígeno.
• Cobre (Cu): Sistema inmunitario.
• Yodo (I): Síntesis de hormonas.
• Zinc (Zn): Ayuda a la cicatrización.
• Flúor (F): Para los dientes.
• Sodio (Na): Impulsa el sistema nervioso.

Los bioelementos se encuentran en el interior del cuerpo en forma de iones sueltos.

Moléculas: Combinaciones de átomos. Las moléculas que forman parte de los seres vivos se llaman biomoléculas.

Biomoléculas importantes:

Agua:

• Disuelve la mayoría de las biomoléculas.
• Facilita las reacciones químicas.
• Permite el transporte de sustancias.
• Amortigua los cambios de temperatura.

Glúcidos:

• Formados por C, H, O.
• Se disuelven en agua.
• Son fuente de energía.
• Pueden ser una molécula simple o compuesta.

Lípidos:

• Insolubles en agua.
• Lípidos sencillos: ácidos grasos (saturados e insaturados).
• Funciones:
  • Forman parte de la membrana celular.
  • Fuente energética.
  • Forman parte de las vitaminas liposolubles.

Proteínas:

• Forman estructuras celulares.
• Función hormonal.
• Función defensiva.
• Función transportadora.
• Formadas por aminoácidos (moléculas).
• Hay 8 aminoácidos esenciales que deben formar parte de la dieta.

Vitaminas:

• Imprescindibles para la vida.
• Facilitan la función de las enzimas.
• Necesarias para las reacciones celulares.
• En cantidades muy pequeñas.
• Liposolubles (se acumulan).
• Hidrosolubles (se eliminan por la orina).
• La carencia y el exceso provocan alteraciones.

La Célula

Es la unidad anatómica y fisiológica de los organismos.

Tipos de células

Procariotas:

• No tiene membrana nuclear que separe el núcleo del citoplasma.
• Pequeña.
• Pocos orgánulos.
• Ej: Bacteria.

Eucariotas:

• Tiene membrana nuclear que separa el núcleo del citoplasma.
• Mayor tamaño.
• Más compleja.
• Contiene orgánulos.
• Ej: Animales, vegetales.

Estructura celular

Membrana plasmática:

• Formada por una doble capa de lípidos en la que se dispersan proteínas.
• Funciones:
  • Protege y envuelve la célula.
  • Regula el intercambio de sustancias entre el exterior e interior celular.
  • Utiliza cilios y flagelos para trasladarse.

Citoplasma:

• Medio interno entre la membrana y el núcleo.
• Componentes:
  • Hialoplasma: Aspecto de gel fluido (H₂O).
  • Citoesqueleto.
  • Orgánulos celulares.

Citoesqueleto:

• Facilita la movilidad de la célula y de los orgánulos.
• Estructura: Formada por microtúbulos y proteínas.

Orgánulos:

Retículo endoplasmático:

• Se extiende de la membrana nuclear a la celular.
• Rugoso: Tiene ribosomas, sintetiza proteínas.
• Liso: No tiene ribosomas, produce lípidos.

Ribosomas:

• Dispersos por el citoplasma o unidos al retículo endoplasmático.
• Sintetizan proteínas celulares, siguiendo la información del RNA.

Aparato de Golgi:

• Conjunto de sáculos apilados y aplanados.
• Se desprenden sustancias de ellos.
• Tienen vesículas esféricas en sus extremos.

Lisosomas:

• Contienen enzimas que digieren moléculas absorbidas por la célula.
• Pueden estar dispersos por el citoplasma o unidos al retículo endoplasmático.

Vesículas y vacuolas:

• Se desprenden del aparato de Golgi.
• Acumulan y transportan sustancias.
• Si son grandes, se llaman vacuolas.

Centriolos:

• Estructura microtubular.
• Función en la división celular: Forman el huso acromático.

Mitocondria:

• Formada por doble membrana (externa e interna).
• La membrana interna forma la cresta mitocondrial.
• Fuente de energía mediante la respiración celular.
• Almacena energía.

Núcleo:

• Orgánulo esférico envuelto por una doble membrana con poros.
• Permite el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
• Componentes:
  • Nucléolo: Orgánulo redondeado que sintetiza ribosomas.
  • Cromatina: Fibras de ADN. En la reproducción celular se organiza en cromosomas (46/23 pares).

Funciones de la célula

La célula lleva a cabo un conjunto de reacciones químicas que le permiten mantenerse viva: alimentarse, desarrollarse (nutrición), relacionarse con las demás y con el medio externo (relación), y reproducirse (reproducción).

Funciones de nutrición:

Mediante la nutrición, las células obtienen materia y energía para crecer y mantenerse vivas a través de reacciones metabólicas o metabolismo.

Anabolismo: Construcción de sustancias complejas a partir de sustancias simples.

Catabolismo: Construcción de sustancias simples a partir de moléculas complejas. Se desprende energía.

Función de relación:

Las células interactúan con el medio que las rodea, captando estímulos y emitiendo respuestas para adaptarse y sobrevivir. Algunos organismos unicelulares reptan o se deslizan (cilios y flagelos) para buscar alimento o escapar. En seres pluricelulares, se comunican entre sí mediante moléculas (hormonas).

Nutrición celular:

• Ingestión de sustancias.
• Transformación (digestión).
• Metabolismo (anabolismo y catabolismo/respiración celular).
• Excreción: Expulsión de sustancias de desecho.

Función de reproducción:

A partir de una célula inicial se originan dos células hijas. Existen dos tipos de división celular: mitosis y meiosis.

Mitosis: Las células hijas son idénticas a la original. Permite el crecimiento, reparación y sustitución de células dañadas o envejecidas.

Meiosis: Proceso más complejo. Comienza con una mitosis y reparte la información genética para formar gametos (espermatozoide y óvulo) con la mitad de la información genética. Mecanismo usado en la reproducción sexual. Los gametos se fusionan en el cigoto, con la dotación genética completa.

Tejidos

Los tejidos son agrupaciones de células semejantes que cooperan para cumplir una función común.

Tejido de revestimiento:

Recubre la superficie exterior del cuerpo y sus cavidades y conductos internos.

Tejido epitelial:

• Células muy juntas, con escasa matriz intercelular.
• Sin vasos sanguíneos.
• Funciones:
  • Proteger al organismo de agresiones mecánicas y químicas.
  • Proteger de gérmenes patógenos.
  • Permitir el paso de ciertas sustancias.
• Variantes:
  • Epitelio simple: Una sola capa de células aplanadas. Permite la difusión y filtración de sustancias.
  • Epitelio pluriestratificado: Varias capas de células. Las profundas son más gruesas y las superficiales más planas (piel: epidermis).
  • Epitelio pseudoestratificado: Parece pluriestratificado por tener núcleos a diferentes alturas, pero todas sus células tocan la membrana basal.

Tejido glandular:

• Células especializadas en la producción de sustancias.
• Forman glándulas (exocrinas y endocrinas).
• Exocrinas: Segregan sustancias al exterior.
• Endocrinas: Segregan sustancias a la sangre.

Tejido muscular:

• Contiene células musculares (alargadas y finas) llamadas miocitos, especializadas en la contracción.
• Tipos:
  • Tejido muscular estriado: Células cilíndricas largas con estrías visibles al microscopio. Contracción voluntaria.
  • Tejido muscular liso: Células alargadas en forma de huso, sin estrías. Contracción involuntaria.
  • Tejido muscular cardíaco: Características del liso y estriado. Estrías y contracción involuntaria (corazón).

Tejido nervioso:

• Células especializadas en la conducción de impulsos nerviosos.
• Neuronas: Células transmisoras.
• Células de neuroglia: Protegen y alimentan a las neuronas.

Tejido conectivo:

• Unen, dan rigidez, protegen, aíslan y alimentan a los demás tejidos.

Tejido conjuntivo:

• Pocas células.
• Función: Mantener unidos los tejidos y dar consistencia.
• Forma tendones y ligamentos.
• Componentes:
  • Células: Fibroblastos (células inmaduras que se convierten en fibrocitos y producen fibras).
  • Fibras: Colágeno, elásticas y reticulares.
  • Matriz intercelular: Agua, azúcares y proteínas.