Contenidos de la Unidad 2

Niveles de Organización del Cuerpo

Primer nivel: Químico. Segundo nivel: Celular o Citológico.

Tercer nivel: Tisular.

Cuarto nivel: Orgánico.

Quinto nivel: Sistémico.

Nivel Químico

.

Niveles de Organización La biología se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad.

Por lo tanto es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la función de las moléculas de la misma.

En orden decreciente mencionaremos los principales niveles de organización:

Biosfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas de nuestra atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie del suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias que se pueden encontrar hasta una profundidad de cerca de 4 Km. de la superficie). Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire), litosfera (tierra firme), hidrosfera (agua), y biosfera (vida).Ecosistema: La relación entre un grupo de organismos entre sí y su medio ambiente. Los científicos a menudo hablan de la interrelación entre los organismos vivos. Dado, que de acuerdo a la teoría de Darwin los organismos se adaptan a su medio ambiente, también deben adaptarse a los otros organismos de ese ambiente.Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo, las comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras, ratones, aves y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad puede ser alterada por cosas tales como el fuego, la actividad humana y la sobrepoblación.Especie: Grupo de individuos similares que tienden a aparearse entre sí dando origen a una cría fértil. Muchas veces encontramos especies descriptas, no por su reproducción (especies biológicas) sino por su forma

(especies anatómicas).Poblaciones: Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en un área geográfica limitada. Esto puede ser tan sencillo como un campo con flores separado de otro campo por una colina sin flores.

Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular. Los individuos multicelulares muestran tipos celulares especializados y división de funciones en tejidos, órganos y sistemas.

Sistema: (en organismos multicelulares). Grupo de células, tejidos y órganos que están organizados para realizar una determinada función, p.ej. el sistema circulatorio.

Órganos: (en organismos multicelulares). Grupo de células o tejidos que realizan una determinada función. Por ejemplo el corazón, es un órgano que bombea la sangre en el sistema circulatorio.

Tejido: (en organismos multicelulares). Un grupo de células que realizan una determinada función. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco.

Célula: la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar independientemente. Cada célula tiene un soporte químico para la herencia (ADN), un sistema químico para adquirir energía etc.

Organelo: una subunidad de la célula. Un organelo se encuentra relacionado con una determinada función celular p.ej. la mitocondria (el sitio principal de generación de ATP en eucariotas).

Moléculas, átomos, y partículas subatómicas: los niveles funcionales fundamentales de la bioquímica.

Atómico, implica a los átomos que están constituyendo a las moléculas

Nivel atómico

Otros niveles de organización

Representación de los niveles de organización. Imagen modificada de http://www.whfreeman.com/life/update/.

Células. Tejidos. Órganos. Aparatos Sistemas.

Células.

El conocimiento de su estructura, nivel de organización y funcionamiento proviene por un lado del desarrollo de la microscopía óptica y electrónica (y las técnicas asociadas a ellas) y por el otro de los estudios bioquímicos que, desde los primeros aislamientos de los componentes celulares, llegaron en su expresión mas acabada al conocimiento de los mecanismos de funcionamiento a nivel molecular derivando en lo que hoy se conoce como Biología Molecular.

Todas las células comparten dos características esenciales: la primera es la presencia de una membrana externa que separa el protoplasma de la célula del medio externo, la segunda característica es el material genético que regula las actividades celulares y transmite las características a la descendencia.

Existen dos tipos de células:

PROCARIOTAS: ("antes del núcleo") el material genético es una molécula circular en una región denominada nucleoide, carente de membranaEUCARIOTAS: eu= verdadero, karion = núcleo. Las Eucariotas presentan núcleo rodeado por una membrana o envoltura nuclear. 

 

Célula eucariota animal: haciendo clic en cada zona de la imagen accederá a la explicación correspondiente

Imagen de  http://www.aldeaeducativa.com/aldea/Fotos.ASP?which=/IMAGES/cel

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La célula presenta una membrana externa o plasmática que la rodea, su función es la de mantener la constancia del contenido celular controlando lo que entra y sale de la célula. En las células vegetales  y  fúngicas existe por fuera de la membrana una pared celular rígida. 

Todo el contenido de la célula (moléculas y organelas) se denomina protoplasma. Técnicamente el protoplasma se divide en un NÚCLEO y el CITOPLASMA

El NÚCLEO es el elemento más prominente, rodeado de una envoltura nuclear, es el depósito de la información genética de la célula, localizada en la cromatina (ADN y proteínas); la cromatina puede estar dispersa en el núcleo o condensada en cromosomas.El CITOPLASMA posee una complicada red de membranas que delimitan compartimentos: organelas; la presencia de la membrana garantiza que las condiciones internas del compartimiento puedan diferir de las del citoplasma. Las organelas están suspendidas en el citosol, (literalmente significa "solución celular") solución acuosa de sales, azúcares, aminoácidos, ác. grasos y nucleótidos. Para formar y organizar el citoplasma y las organelas existe una red de fibras proteicas que constituyen el citoesqueleto, formados por microtúbulos, microfilamentos, filamentos intermedios  y proteínas solubles y  diferenciaciones de ellas tales como fibras de actina y miosina.

Las principales organelas (u orgánulos) son:

Mitocondrias, usina energética donde la energía almacenada en los enlaces de los hidratos de carbono se convierte en energía útil para la célula, en forma de ATP.Cloroplastos, componente de las células vegetales donde se realiza la fotosíntesisRetículo endoplasmático (RE): sistema de canales membranosos que pueden o no estar tapizados ribosomas, que son partículas de ARN y proteínas.Aparato de Golgi: pilas de sacos membranosos que modifican las proteínas y los lípidos, sintetizan carbohidratos y empacan moléculas para su transporte

Si bien la célula procariota se describe in extenso es conveniente dejar planteadas aquí sus principales diferencias con la eucariota.

Estructura/Proceso  en Eucariotas en ProcariotasMembrana nuclear Presente  Ausente

ADNCombinado con proteínas (histonas)

Desnudo y circular

Cromosomas Múltiples Único División celular Mitosis o Meiosis   Fisión binaria

MitocondriaPresentes (con ribosomas 70S)

Ausente. Los procesos bioquímicos equivalentestienen lugar en la membrana citoplasmática.

CloroplastoPresentes en células vegetales (con ribosomas 70S)

Ribosomas80S (a 60S y 40S sus subunidades)

70S (a 50S y 30S sus subunidades)

Pared celularPresente en vegetales, constituida por celulosa o por quitina en hongos

Presente, constituida por mureína

Nucléolos Presentes AusentesRetículo endoplásmico Presente Ausente

Órganos de locomoción

Cilios y flagelos que al corte transversal presentan una distribución característica de microtúbulos: 9 + 2

Flagelos sin estructura 9+2

Forma y tamaño celular: una cuestión de escala 

La forma de la célula es variada y relacionada a la función que realizan en los diferentes tejidos, algunas tienen formas típica, como las neuronas (células del tejido nervioso), son mas largas que anchas y otras, como las del parénquima (un tipo de célula de las plantas) y eritrocitos (glóbulos rojos de la sangre), son equidimensionales; otras, como los leucocitos, son de forma cambiante. Muchas células cuando se encuentran en medio líquido tienden a tomar la forma esférica y, cuando están agrupadas en grandes masas forma poliédrica.

neuronas parénquima clorofiliano de una hoja células sanguíneas

El tamaño de la célula está en relación con su función. La mayor parte de las células eucariotas  sólo son visibles con el microscopio, estando  su diámetro comprendido  entre 10 y 100 micrones (salvo excepciones). Por lo general el tamaño resulta constante para cada tipo celular e independiente del tamaño del organismo, es decir una célula del riñón de un caballo es del mismo orden que la de un ratón. La diferencia en el tamaño del órgano se debe al número de células y no al tamaño de las mismas.

Sistema métrico decimal y relación de tamaños.Haciendo clic en cada zona de la imagen accederá a la explicación

correspondiente

Los huevos (o, por usar la palabra latina, ova) son muy grandes, a menudo son las células mas grandes que produce un organismo (no en todos los casos, algunos organismos ponen "su huevo en una sola canasta" mientras que otros ponen una plétora de pequeños huevos). El gran tamaño de muchos huevos es en realidad una excepción, hecho  relacionado con el proceso de desarrollo que ocurre luego que el óvulo es fertilizado, cuando el contenido (del ahora cigoto) es usado en una serie de rápidas divisiones celulares, que requieren una tremenda cantidad de energía obtenida de las reservas de la célula huevo. Mas tarde el organismo adquirirá su propia energía pero, en el principio tiene un "fondo energético acumulado".

Tejidos.

En biología, los tejidos son aquellos materiales constituidos por un conjunto organizado de células, con sus respectivos organoides iguales o de unos pocos tipos de diferencias entre células diferenciadas de un modo determinado, ordenadas regularmente, con un comportamiento fisiológico coordinado y un origen embrionario común. Se llama histología al estudio de estos tejidos orgánicos.

Muchas palabras del lenguaje común, como pulpa, carne o ternilla, designan materiales biológicos en los que un tejido determinado es el constituyente único o predominante; los ejemplos anteriores se corresponderían respectivamente con parénquima, tejido muscular o tejido cartilaginoso.

Sólo algunas estirpes han logrado desarrollar la pluricelularidad en el curso de la evolución, y de éstas en sólo dos se reconoce unánimemente la existencia de tejidos, a saber, las plantas vasculares, y los animales (o metazoos). En general se admite también que hay verdaderos tejidos en las algas pardas. Dentro de cada uno de estos grupos, los tejidos son esencialmente homólogos, pero son diferentes de un grupo a otro y su estudio y descripción es independiente.

Constitución

En los animales estos componentes celulares están dispuestos en una matriz, más o menos extensa, de características particulares para cada tejido. Esta matriz es usualmente generada por las células que componen el tejido, por lo que se puede decir que los tejidos están constituidos, fundamentalmente, por un componente celular y, en algunos casos, por un componente extracelular. Es uno de los niveles de organización biológica, situado entre el nivel celular y el nivel orgánico.

Un tejido puede estar constituido por células de una sola clase, todas iguales, o por varios tipos de células dispuestas ordenadamente. La parte de la biología encargada del estudio de los tejidos orgánicos es la histología. Si se profundiza en los detalles, existe más de una centena de tejidos diferentes en los animales y algunas decenas en los vegetales, pero la inmensa mayoría son sólo variedades de unos pocos tipos fundamentales. La estructura íntima de los tejidos escapa a simple vista, por lo cual se usa el microscopio para visualizarla.

Tejidos animales

Existen cuatro tejidos animales fundamentales: epitelial, conectivo, muscular y nervioso. Estos tejidos, según su origen embriológico, se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Tejidos muy especializados

Tejido muscular

Tejido muscular liso Tejido muscular estriado o esquelético Tejido muscular cardíaco

Tejido nervioso

Neuronas Neuroglía

Tejidos poco especializados Tejido epitelial

Epitelio de revestimiento

Epitelio glandular

Tejido conjuntivo

Tejido adiposo Tejido cartilaginoso Tejido óseo Tejido hematopoyético Tejido sanguíneo.

Órganos.

Un órgano (del latín órganum: herramienta), en biología y anatomía, es un conjunto asociado de tejidos que concurren en estructura y función. Dentro de la complejidad biológica los órganos se encuentran en un nivel de organización biológica superior a los tejidos e inferior al de sistema.1 2

En biología celular, un orgánulo (diminutivo de órgano) es una estructura o compartimento sub-celular, análoga a los órganos de seres vivos pluricelulares, que desempeña una función concreta.3

Los órganos de los animales y por lo tanto del ser humano incluyen el corazón, pulmón, cerebro, ojos, estómago, bazo, huesos, páncreas, riñón, hígado, intestinos, piel (el mayor órgano de todos), vejiga, y órganos sexuales: femeninos (ovario, clítoris, útero) y masculinos (testículo, pene, próstata). Los órganos internos también se denominan vísceras.

Órganos, sistemas y aparatos en anatomía humana

Dentro de los distintos niveles de organización de la complejidad biológica de los animales nos encontramos con numerosos órganos agrupados según su función en los distintos aparatos y sistemas biológicos.

No todos los animales poseen todos los órganos, sólo los denominados animales superiores -por tener aparato reproductor- (vertebrados: aves, mamíferos, reptiles, peces y anfibios), disponen de todos o la mayoría de órganos relacionados.

Algunos órganos, por su función, pueden adscribirse a dos o más sistemas o aparatos. El sistema nervioso coordina el adecuado funcionamiento de los distintos sistemas y aparatos.

Se relacionan los distintos órganos agrupados en sistemas y aparatos funcionales de la anatomía humana:

Sistema o Aparato

ÓrganosOtras partes o elementos (no son

órganos)

Aparato digestivo

estómago e hígado

boca, faringe, esófago, vesícula biliar e intestinos ( delgado y grueso)

Aparato respiratorio

pulmonesfosas nasales, faringe, epiglotis, laringe, tráquea, bronquio, bronquiolo, alvéolo y

diafragma

Aparato circulatorio

corazón, pulmones, bazo,

timo

El aparato circulatorio es el conjunto de los sistema cardiovascular y sistema

linfático

Sistema cardiovascular

corazón, pulmones,

arterias, venas y capilares

Sistema linfático

bazo, timo ganglios linfáticos, médula ósea

Aparato genital

o Aparato reproductor

masculino: testículos, pene

y próstatafemenino:

ovarios, clítoris y útero

masculino: vesícula seminal, glándulas bulbouretrales, epidídimo

femenino: trompas de Falopio, vagina, glándulas de Bartolino

Sistema endocrino

páncreas, timo, ovarios y testículos

y otras glándulas endocrinas (glándula tiroides, hipotálamo, hipófisis, glándula

pineal, glándula pituitaria, , glándula adrenal

Aparato excretor

riñón, vejiga uréter, uretra

Sistema nervioso

cerebroencéfalo (cerebro, cerebelo, tronco

encefálico); sistema nervioso central, sistema nervioso periférico, nervios

y sistema sensorial

Sistema sensorial

sistema visual: ojo

Sistema auditivo: oído- órgano vestíbulo

coclear

Sistema somatosensorial: tacto; sistema gustativo y sistema olfativo

Aparato fonador

lengua, pulmones

laringe, cuerdas vocales, labios, bronquios, tráquea, glotis. El aparato fonador incluye órganos del aparato respiratorio y el aparato faríngeo

Aparato locomotor

huesos y músculos

sistema esquelético, sistema articular y sistema muscular

(anatomía humana) (coordinados por el sistema nervioso permiten la

locomoción)

Sistema esquelético

huesos(esqueleto humano adulto tiene una

media de 206 huesos)

Sistema muscular

músculos(el sistema muscular humano tiene más

de 600 músculos). El corazón es un conjunto de músculos

Sistema articular

--articulaciones, ligamentos, tendones y

cartílagos

Sistema inmunitario

piel

y los sistemas de inmunidad innata y adaptativa (algunas enzimas,

anticuerpos, células como los leucocitos y diversos tipos de orgánulos)

Aparato estomatognáti

colengua

boca, labios, dientes, encías, mejillas, paladar, amígdalas, orofaringe,

glándulas salivales, maxilares, ganglios linfáticos, senos paranasales

Sistema integumentari

opiel

tegumento: (piel) y faneras (pelo, uñas y glándulas exocrinas -en los animales también las pezuñas, escamas, picos,

plumas y cuernos-

Órganos por zona anatómica

Prácticamente por todo el cuerpo humano encontramos órganos o partes de los sistemas muscular, esquelético, el cardiovascular, linfático y nervios, ya sea central o periférico. La piel (el órgano de mayor tamaño) se localiza en todas las zonas anatómicas. Sin embargo hay numerosos órganos que están localizados en zonas anatómicas determinadas

Zona anatómica

Órganos Otras partes o elementos (no son órganos)

Cabeza y cuello

ojo, oído, lengua, cerebro

cráneo, boca, dientes, fosas nasales, laringe, faringe, glándulas salivares, vértebras

cervicales, tiroides, paratiroides y encéfalo (parte del sistema nervioso central)

Tóraxpulmones, corazón,

timo

esófago, tráquea, glándulas mamarias, columna vertebral , esternón, caja torácica, costillas,

bronquios, diafragma, y la médula espinal (que es parte del sistema nervioso

central)mediastino

Abdomenestómago, hígado,

páncreas, bazo, riñones

peritoneo, duodeno, intestinos, vesícula biliar, glándulas suprarrenales

Pelvis

ovarios, clítoris, útero, pene,

testículos, próstata vejiga urinaria

trompas de falopio, vagina, vulva, perineo e intestinos...

Extremidades

--

Extremidad superior: hombro, cintura escapular, brazo, antebrazo, codo, muñeca,

manosExtremidad inferior: cintura pelviana, muslo,

rodilla, pierna, tobillo y Pie

Aparatos y Sistemas.

Sistemas y aparatos del cuerpo humanoConceptos claves

Sistema: es un grupo de órganos asociados que concurren en una función general y están formados predominantemente por los mismos tipos de tejidos. Por ejemplo: el sistema esquelético, el sistema cardiovascular, el sistema nervioso, etc.

Aparato: es un grupo de sistemas que desempeñan una función común y más amplia. Por ejemplo el aparato locomotor, integrado por los sistemas muscular, esquelético, articular y nervioso.

Aparato digestivo: procesado de la comida, boca, esófago, estómago, intestinos y glándulas anexas.

Sistema endocrino: comunicación dentro del cuerpo mediante hormonas.

Aparato excretor: eliminación de residuos del cuerpo mediante la orina.

Sistema inmunitario: defensa contra agentes causantes de enfermedades.

Sistema integumentario: piel, pelo y uñas.

Sistema nervioso: recogida, transferencia y procesado de información, por el cerebro y los nervios.

Aparato reproductor: los órganos sexuales.(Masculinos y Femeninos)

Aparato respiratorio: los órganos empleados para la respiración son los pulmones. Dentro de los cuales podemos encontrar la Tráquea, Bronquios, bronquiolos, cilios etc.

Sistema muscular: movimiento del cuerpo.

Sistema óseo: apoyo estructural y protección mediante huesos.

Sistema articular: formado por las articulaciones y ligamentos asociados que unen el sistema esquelético y permite los movimientos corporales.

Aparato locomotor: conjunto de los sistemas esquelético, articular y muscular. Estos sistemas coordinados por el sistema nervioso permiten la locomoción.

Sistema cardiovascular: formado por el corazón, arterias, venas y capilares

Sistema linfático: formado por los capilares, vasos y ganglios linfáticos, bazo, Timo y Médula Ósea.

Aparato circulatorio: conjunto de los sistemas cardiovascular y linfático.

Completa en el siguiente esquema de los niveles de organización colocando lo que haga falta

Organismos

Aparatos

Molécula

Átomo