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Tema 3
ORGANIZACION FUNCIONAL DEL
CUERPO HUMANO
Tema 3. 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
•
•
•
•
•
•
ABIÓTICO
Químico. Átomos y moléculas, los
constituyentes de la materia viva.
BIÓTICO
Celular. Célula, la unidad estructural y
funcional básica.
Tisular (tejido). Tejidos, grupos de células
similares especializadas en funciones
especiales.
Orgánico. 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
Orgánulos celulares
 Membranas ( lípidos
(fosfolípidos, colesterol) y
proteínas):
Ap. Golgi
Membrana nuclear
Mitocondria
Membrana plasmática
Membrana del RE
Lisosoma
Vesículas de
secreción
Membrana mitocondrial
Membrana de los lisosomas
y Ap. Golgi
 Poros: para el paso de
sustancias a través de la
membrana
Cromatina
Centriolo
Membrana
plasmática
Nucleolo
Microtúbulos
Nucleo
Retículo
endoplásmico
liso
Retículo
endoplásmico
rugoso
Ribosoma
Citoplasma
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
4. La célula
Núcleo
- Membrana nuclear
- Nucleolo
- Cromatina: ADN, información
genes
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 epitelial
• Las células epiteliales forman
estructuras membranosas.
• Funciones:
- Revestimiento (epitelios
simples o estratificados).
1. Endotelios
2. Epidermis
- Secretoras ( glándulas de
moco, hormonas…).
1. Glándulas exocrinas
2. Glándulas endocrinas
3. Glándulas mixtas
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 muscular
Miocitos especializados en la
contracción→ función mecánica
5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido Nervioso
• Neuronas, especializadas en generar y conducir impulsos eléctricos.
• Células de la glía: sostén
5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido conjuntivo (conectivo)
5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Órganos. Son estructuras constituidas por varios tejidos que
conjuntamente realizan un acto. Por ejemplo el corazón, que es el
órgano que impulsa la sangre, y que está constituido por tejido
muscular, tejido nervioso, tejido conjuntivo y sangre.
Figura 26. Páncreas.
Figura 25. Cerebro.
Figura 27. Riñón.
Figura 28. Pulmón.
6. Aparatos y sistemas.
Sistemas. Son conjuntos de órganos, formados por los mismos tipos
de tejidos, que pueden realizar actos independientes. Se distinguen 4
sistemas diferentes que son:
Sistema nervioso
Sistema muscular
Sistema equelético
Sistema endocrino u hormonal
Aparatos. Son conjuntos de órganos, que pueden ser de tejidos muy
diferentes, que actúan coordinadamente en la realización de una
función. Por ejemplo el aparato digestivo presenta órganos tan
diferentes como los dientes y el intestino, que pese a ello cooperan
para realizar la función digestiva. Se distinguen 6 aparatos diferentes
que son:
Aparato circulatorio
Aparato digestivo
Aparato locomotor
Aparato respiratorio
Aparato excretor
Aparato reproductor
6. Homeostasis
Mantenimiento del organismo dentro de límites que le
permiten desempeñar una función de manera adecuada
Mantenimiento de las condiciones del medio interno
constantes.
intracelular
Absorción
Medio externo
variable
Medio interno
constante
intracelular
Excreción
6. Homeostasis
Sistema tegumentario
Medio
externo
Medio
interno
Sistema
Nervioso
Aparato
Digestivo
Sistema
esquelético
Aparato
respiratorio
Sistema
endocrino
Sistema
cardiovasc.
Sistema
inmunitario
Sistema
muscular
Sistema
urinario
Sistema
reproductor
6. Homeostasis
Organismo
en homeostasis
Cambio
interno
Cambio
externo
Pérdida de
la homeostasis
Organismo
intenta compensar
Compensación falla
Enfermedad
Compensación acierta
Bienestar