texto de Biologia 1 -santillana

texto de Biologia 1 -santillana

1. \ BIOLOGIA |
PRES RO

SUN

MANUAL ESENCIAL Santillana

Patria Castaneda Peo
Profesora de Estado en Bilag y Ciencias Naturales,
Universidad de Chile.

Mg, en Ciencias, Facultad de Ciencias,
Universidad de Chile

Sergio Flores Ca
Profesr de Biologia y Ciencias Naturales,

Unies Metrogoitana de Ciencias dela Educación.
Dr en Ciencias Bloméccas, Facultad de Medicina,
Universidad de Chie

Investigador Postdoctorado, Departamento de
Ciencias Bilegicas Universidad de lona, EE UU.

Fermin González ergas
injano Dentista, Universidad de Chile
1. en lencia Odontoögcas mención Peodontlog,
Faculad de Odontología, Universidad de Chik,

Ethel Velásquez Opazo

Bioquímica, Universidad de Santiago de Chile

Dr (en Ciencias Biológicas, mención Ciencias
gicas, Pontificia Universidad Calc de Cie

ET ke
pere
FCS

Santillana

Marí Triidod Sánchez Dueñas
Blog, Licenciada en Biología,

Ponufida Universidad Católica de Che
Profesora de Bilogay Ciencias Naturales,
Pontificia Universidad Católica de Chile

Dante Cisterna Alburquerque
Ingeniero Agrónomo, mención Ciencias Vegetales,
Ponufica Unwersidad Católica de Chie,

Profesor de Biologia y Ciencias Naturales,

Pontfica Universidad Católica de Chie

Mo. (0 en Ciencias dela Educación, mención
Etoluación, Pontificia Universidad Catoica de Chile

Mauricio Bravo Álvarez
Ucenciado en Educación, Profesor de Biología
Unversad de Concepci

Mg, () en Evaluación y Currkuum,
Universidad de la Repübica.

2. E mateal de Biologia 1 proyecto Manual Esencial Santillana, pra Educación Media es una br colectiva
‘cata y dsehada por el Departamento de IesigaconesEducativas de Editoral Sanilna, bajo la dec de

‘Manuel José Rojas Le

Coordinación ârea Cientfico Matematica
“Gabriel Moreno Rioseco

Edición
Carol Valenzuela Cavedes.
Paloma Villanuera Schulz

Ayudante de Edición
Kata Morales Aedo

Colaboradores
An Ocampo Gareés
Jorge Sans Puro

Corrección de Estilo
Isabel poes Varela
‘Asti Ferández Bravo

Documentación
Rubén Álvarez Almarza
Paulina Novoa Ventura

La eslzacóngráica ha sido efectuada bajo la
dirección de

Verónica Rojas Luna
Con el siguente equipo de especialas:

Coordinación Gr
Carora Godoy Bustos

Diseño y Diagramación
Mariela Pineda Gálvez

Fotografías
Arch fotográfico Santana

ustraciones digitales
Rail Urbano Comejo
Cares Urquiza Moreno

Cubierta
Marea Pineda Gaver

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Sets Copa tp ores un me,
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Presentación

El Manual Esencial Santillana es una síntesis conceptual de los
¡contenidos mínimos de la Educación Media, y una fuente de
información de los contenidos de formación diferenciada incluidos
en os distintos subsectores de aprendizaje.

Por su rigurosidad conceptual, el Manual Esencial Santillana
constituye un apoyo al trabajo docente y al aprendizaje teórico
y actualizado de la biología, especialmente dirgido a estudiantes
‘de Educación Media y primer año universitaro.

Principales aportes didácticos

= Es una herramienta complementaria al texto escolar.

= Es una guia de apoyo conceptual para quienes no usan texto
escolar,

= Quienes cursan preuniversitario se encuentran preparando la
SU, encuentran en la colección todos los contenidos minimos
del subsector.

= ES un material de consulta para ramos de nivelación del primer
año universitario, los que consideran muchos de los contenidos
de la Educación Media.

- La presentación de los contenidos es práctica y funcional,
para que el alumno lo pueda usar con facilidad,

- Los temas se presentan de una manera sintética apoyada por
esquemas, tablas, gráficos, fotografias e lustraiones que
facilitan la comprensión de los contenidos.

= Se presentan ejercicios propuestos con sus respectivos
solucionaros

En definitiva, cada uno de los manuales de esta colección tratará
las grandes areas temáticas de los sectors de aprendizaje,
favoreciendo la visión integral de ells.

3. RE

26 Genes homedtins m
Capítulo 1: Organización, estructura y actividad cellar 8
à de 27 Epresén genta tejdospecica 16
i 28 Mado de dlrenciación cer 1o
1 La mateie a 0 29-Diferendacin de clas oncles 12
2 Tenía colar 2 30 Apicaciones en bilgi cer 14
3 Cds procaones 14 31 Ingeniería genética 1a
4 Células excarones w 32 oración epaductiva 14
Hits de carbono % 33 Proyect Gera Humano 136
6 idos 28 34 Organismos modificados gnttamene 138
7 Pons 30 35 Terps génies so
8 idos uds: ADN y ARN 38
9 Organiación del materi enétco a ae e
10 La mentara plasmática #
A cs si Capítulo 2:Procesos y funciones vitales 150
12 Metaboismo collar 5 Tema
12 Recepción y rad de señales 6
1 Alimentos y nutientes 12
14 Ds cellar n
2 Viaminas 154
15 tons y doses 2
3 Aporte clio y ntti 156
16 Neiss »
4 Tas metab basal 158
17 Dogma cel dea biología molecular ss
5 IMC y balance enero 162
18 Los genes 8%
6 Depósitos de eerie el organismo, 164
19 Replcacón dl ADN e
7. Dita equltrada 166
= i 8 Organización dl sistema igs 168
21 Reparacén del daño al DN 2
9) Encinas dieses m
22 Trane del material genio ss
10 Etapas dela gun m
23 Regula dela tensión 10
11 Absorción de names m
24 rae del intormacón genética 106
12 Gen de nutrientes y eesón 10
25 Diferencacn cellar m

4. 40 Part ylacancia 264

13 Circulación sanguin 182
no A Métodosantkoncepthos 268

14 Vasos sanguíneos 188
ee 42 Sistema nenioso en os animales 2m

15.6 corn 192
43 Sistema nenioso humano, m

16 Circ inf 196
44, Clas del sstema nervioso 28

17 Estructura ymechrica respirator 198
y mecánica respiratoria 45 impuso nenioso ee

18 Intercambio gases m
= 46 Siapss 286

19 Transporte de gases nl sangre 20
N ” AT Receptors sensails 20

20 Contel dela respiación 2%
48 Via visual m

21-Adaptacion del organismo leu 208
49 Vas eerents 296

22 Resiredön en las plantas 210
Resp el 50 Unión neuromuscular 28

23 Medio item y homeostasis, am
51 Control nervioso y endocrino 300

24 Sstema excetor zu
52 Organización del sistema inmune. 30

25 Sstemarenal 216
53 Inmunidad innata o inespecica 308

26 Formación de la ina 20
= 54 Inmunidad acquida o adaptatva 308

27 Regulación de La excreción de ona 4
= ae 55 Inmunidad y vacunación su

28 Orgaización el stema endocino 28
29 Mecanismo de acción hormonal me eros 316

30 Regulación de a serein hormonal Ba

31 Regulación hormonal 28 Anexos.

32 Hormonas y sus aplicaciones 20 Indice alfabético 322
33 Hormonas ydesandlo seat 22 Biiogata 36
34 Sistema reproductor 24a Agradecimientos 3”
35 Gameteginesis 28 Desplegable 328

36 ida reproducor femenino zu

37 Fecundación 256

38 Desanolo embrionario y fetal 258

39 Anexos embionars 262

5. Organización, estructura
y actividad celular

| [LÉ primeros restos sobre aca se obtuvieron a medidos
det sg Xa parr de obsemaciones rizado en encilos

Microscopios. Sin embargo, no fue hasta el siglo XIX cuando los cien-
tificos descubrieron y enunciaron tes principios, que han sido el eje de
las investigaciones que se han realizado en el rea de la biología celu-
lar: todos los organismos vivos están formados por células; cada célu-
la, en forma autónoma, es capaz de realizarlas reacciones químicas
‘que permite vida, y toda célula se origina a partir de otra célula.

Posteriormente, se descubren los cromosomas, estructuras que se

transmiten a las células hijas durante la división celular. Con esto

¡ón de los contenidos

6. La gran variedad de seres vivos que habitan el planeta estan constitu
| dos, principalmente, por átomos de cuatro elementos químicos: car-
bono, oxigeno, hidrógeno y nitrégeno, los que al combinarse dan or
gen a moléculas orgánicas (macromoléculas que originan las célula,
¿ridad básica de la materia viva. Sin embargo, las céluas también

están constituidas por moléculas inorgánicas

| rend ame cres se

m Agua. Esla molécula más abundante en los sere vos, entre el
TO y el 50% dela materia iva es agua. Esta molécula es un exce-
lente solvente y medio de suspension para otras moléculas, y es
un establizador térmico que evita pérdidas bruscas de calor. En
las céllas, la mayoría de las reacciones quimicas se realzan en
presencia de agua; pero, además, esta molécula es reactante o
producto de muchas de ellas

= Sales minerales, Se encuentran
en cantidades pequeñas al
interior de Las células o de
suelas en el medio extra-
celular Las sales al soherse
se separan en iones, tales
como el doo (CN), e sodio
‘Anas sales minerals precia,
(Nat) y el potasio (4), lo que. clean ongnando esturtas
o spear
Gel organsna Y regulan la com Sven de esque o poteccón,
pl dee es à concha
centración de protones (H*) 0 Pre

presente en los moluscos
PH del organismo. formada por fosfato caco,

La molécula de agua está
formada por la unión de dos
tomes de hidrógeno y un
‘tomo de orge.

im Gases. El O, y CO, son los gases más abun-
antes en la materia viva, pues están implica
dos en las reacciones químicas de producción
de energía. El O, es producido por las plantas
mediante la fotosíntesis, y el CO, es produc
do como desecho por todos los seres vivos en
el proceso de respiración celula

El do de carbono (CO) es captad por as
plants alas y bacterias fosas pra lear à
(@b La feines. Como product de este proceso
las plantas Hberan oxigeno (0,) al ambiente

Organismos ui

lulares y pluricelulares

Todos los organismos vivos están constituidos por una o más
células. Los organismos unicelulares están formados por una

célula que, en forma independiente, leva a cabo todas sus

funciones vitales: se alimenta, cece y se reproduce. Ejemplo

de este tipo de organismos son bacterias, protozons, ciertas
algas y hongos

Las bacterias son células que no tienen núcleo (procariontes) y son | Las datomess son algas

‘mucho más jue las células con nucleo (eucarior a
ho más pequeñas que las cé dea decadentes) ambientes marinos 0 de

Los organismos plricelulares o multielulaes, en cambio, están forma- | 9% duke

dos por millones de célula, las que se especializan y se agrupan per lle-

var a cabo sus funciones, dando origen alos tejidos. Dstintos tejidos | Frans ve, eds ao
«constituyen los órganes, que realizan funciones específicas. Diversos | egafomen los seres vos
órganos que trabajan en conjunto constituyen un sistema de órganos y | es un cite utizado para
en su totalidad los sistemas dan origen a un organismo plurelular. | dstcalos.

Criterio de clasificación

Niveles de organización de la materia viva

>
2-2 -&

ela

os — E

‘ont ES vee
a

7. En elagua de charco,
van Leeuenhoek obsend,
con un microscopio Gpico,
protozoes als que Lam

El microscopio compuesto,
Fuerinventado por el holandés
Zacharias Janssen enel ño,
1590 y está compuesto por
ds sistemas Óptico (ocular
objeto), Posteriormente,
Rober Hooke realize sus
observaciones en este tipo
de merscopo.

La invención del microscopio fue un gran aporte para la biología, pues.
permitió, años después de su invención, la observación de las primeras.
células. As, en el año 1665, el ientifico Robert Hooke observó dimi-
uta cells en un trozo de corcho, de la corteza del alcomoque, a
las que llamó células. Posteriormente, observó las mismas estructuras.
en otras plantas

Un contemporáneo de R. Hooke, el holandes Anton van Leeuwenhoek
observé con un microscopio simple muestras de sangre y agua de char
co, en las que vio estructuras individuales y

repetitivas que denominó animáculos.

Posteriormente, en 1838, el
botánico alemán. Matthias
Schleiden observó muestras
vegetales y concluyó que
todos los vegetales están
formados por células. Un
“año más tarde, el 200logo
alemán Theodor Schwann
observé. muestras. animales,
concluyendo que, al igual que
los vegetales, los animales es-

tán constituidos por células. Eilissvepities

Ya en 1885, el médico patólogo
alernán Rudolf Virchow, luego de estu-
dir el origen de diversas enfer.
medades, concluyó que las

él son el sustato de las
enfermedades, y además,

que las células provienen

de otras células preers-

tentes, y que estas son las

Unidades funcionales bas

cas de todos los organis-

mos wos, Y >

Célula animal

Los aportes de estos científicos dieron pie a una de las principales teo-
ris sobre las cuales se fundamenta la biología celula, que se conoce
como teoría celular. Eta teoría fue propuesta porel botánico Matthias
Schleiden y el 2001090 Theodor Schwann, quienes explicaron, median:
te dos postulados, la composición de la materia viva. Posteriormente,
Rudolf Virchow agregó un tercer postulado referido al origen de las
células.

Postulados dela teoría celular

1 odos los sees vivos están formados por una 0
más célula. La célula es la unidad estructural o
anatómica de la materia viva,

1 Toda célula se origina de una célula preexistente,
mediante la divsión dela céula. Por lo tanto, la
célula seria la unidad básica de reproducción de
los organismos vivos.

»

1 Las cólulas son la unidad funcional de los seres
vivos. Todas las funciones vitales de losorgansmos
‘curren en sus células yo al interior de ellas.

En 1880, August Weismann agregó otro postulado a esta teoría, Este
señala que las células actuales provienen de células antecesoras anti
ques: una prueba de llo seran las similitudes existentes entre células
respecto de sus estructuras y tipos de molécula,

8. Las células procariontes presentan una organización
estructural simple. No poseen núcleo y se caracterizan
por presentar su ADN disperso en el citoplasma,
mas o menos condensado formando una región
denominada nucleoide.

Otro rasgo distintivo de este tipo de células
son sus mecanismos de expresión genética,
pues la transcripción ya traducción ocurren
simultáneamente en el mismo comparti
miento celula (el citoplasma)

Los organismos formados por células proca-

iontes son los organismos unicelulares más
pequeños y el grupo más antiguo y abundante
de seres vivos. Los principales representantes de
este tipo celular son las clanobacterias o algas verde
“azules y las bacterias, especies ampliamente estudiadas.
Esteptococo.

y < Membrana

Cápsula plasmática

week

Pond ADN

fisc
= celular — bacteñano

Clasificación biológica, De acuerdo ala isfiación boga, propuesta
por ous, en 1990 ls dominios Bacera y Archaea induyen alos organsmes.
Unicelulaesprocarontes.

Características estructurales de las bacterias

Las bacterias presentan las siguientes estructuras básicas

im Pared celular. Rodez la membrana plasmática y le otorga forma a
las células bacterianas. Según su estructura, se distinguen bacterias
Gram positivas y Gram negativas. La pared de las bacterias Gram
positivas está formada por una gruesa capa de peptidoglucano, en
cambio, en las Gram negativas, este polsacárido está inmerso en un
espacio perplásmico, limitado por una membrana externa, confi-
riéndole asi protección frente a los agentes antibacteianos,

= Membrana plasmática. Es una bicapa de Ipidos y proteínas que
carece de esteroides Delmita la célula, regula el paso de sustancias
y se repllega hacia el interior formando estructuras denominadas
mesosomas, que aumentan la superficie de membrana y colaboran
en el metabolism y en el proceso de división celular.

= Citoplasma. Sistema coloidal, formado principalmente por agua y
ribosomas, donde también se encuentran diversas macromoléculas
orgánicas, como proteinas y polisacáridos.

= Ribosomas. Esrcturas compuestas por dos subunidades constituidas
por ácido bonuleco y proteinas que partcipan en la sintesis pro

= ADN bacteriano, Constituido por una sola molécula de ADN circula,
Unida por sus extremos (cromosoma bacteriano) y sobrenrollado,
que se encuentra libre en el citoplasma, formando el nucleoide.

Otras estructuras pueden presentarse solo en algunas especies de bac

teria, Por ejemplo:

= Cápsula o cépside. Capa polsacárida o polipeptidica que rodea la
pared celula. Participa en la adherencia celular y sie de protección
contra la desecación

(= Pläsmidos. Elementos extracromosómicos que codifican proteinas
‘que otorgan resistencia a los antibióticos. Algunos se replican de
forma autónoma, otros tienen la capacidad de integrarse al cromo-
soma bacteriano, replicändose bajo su control.

1 Flagelos. Apéncicesflamentosos que otorgan movidad la bacteria,

= Pili, lamentos más cortos y finos que los flagelos, implicados en el
proceso de conjugación bacteriana (traspaso de ADN de una bacte-
fia à otre)

Bacteras Gram negatias
(Escherichia co

Bacteras Gram postwas
“Bacilos cereus)

| Tinción Gram. Es un método
de coloración diferencial que
permite distinguir, según la
estructura del pared celula,
2 tipos de bacterias: Gram
postivas o Gram negatras.

9. | Tipos de bacterias

| tas acts apa una foma merca cratic de cts

| especie, que ests determinada, en gran medio, por la pared celular
“Algunas de las formas más comunes son:

Cocos Bacilos

Su fora es esta Forma de baste, Tienen

Un emp es Sreprococcs na org variable ysis

preamors, gere caste ‘exter en tedondeados

dela pearoca en el er Un pl os Copan

human. phere, que casa la
tera

for empl, Teponema
pallu, cuate de a
ll en hombre

rs su división por fisión binaria, y dependiendo del plano de division,
las células hijas tienden a dispersarse o a permanecer unidas por un
tiempo, formando agrupaciones de bacterias, tales como:

estllococos
plobacies estrepobacios

Cuando ls bacterias tienen un solo plano de división, rginan cadenas de bacterias en fia, originando
(treptococs o esreptobacios; cuando presentan muchos planos de visión se originan los stalococos,
(en forma de racimos)

Diferencias entre células procariontes |
y eucariontes

Oro tipo celular son las células eucariontes, que diferen de Les proca-
riontes en los aspectos que muestra el siguiente cuadro. |

Tamaño Este 1y 10 un. Ene 10 100 um.

Copan er ere rt ruse |
Preset en io mayors ben | Sas ct veges pret ana
ee ‘hay excepciones (micoplasmas). gruesa pared de pectina y celulosa.
[plo ple a el
O ofen Cee de .
Ha Ges rena ados y
Depot |
| <Constuido por más de un comosoma, |
rooms sera | Cast pr is
molécula de ADN circa y débimente | O° me |
ate gto Ae a sae ene
sto rs oca ren | ©
pia manto nun, | EPP pos der
| =
otra cr opinan Coria oa ele era
= ia foi ion
| |
Ross Cochin deseómentacón de 705. | Corr e ceómenacó 805
= = 3
| reso den osos con
mee Salas: eee oon
: O PA
DE Binaria y yemacn. comes.
Meme pren Dada

10. Células eucarontes El citossqueleto, presente únicamente en células eucariontes, es el | Protoplasma Está construido

Organismos eucarionts.
Son rgaismos excarintes
los miembros de ls rios
Posta, ung, vegetal y
anima,

Las células eucariontes tienen una estructura más compleja que las
células procariontes; sin embargo, pese a sus diferencias, todas las
él tienen en común algunas estructuras y muchos de los procesos
celulares los llevan a cabo de una manera similar.

Las células eucaiontes se caracterizan por estar formadas por tres
| estructuras básicas: a membrana plasmática, el citoplasma y el núcleo.

| = Membrana plasmática. Estructura que delimita la célula separándo-
la del medio externo y regula la interacción entre la célula, su medio
‘eterno y las células vecinas. Está constituida, principalmente, por
lipides, proteinas y una pequeña proporción de carbohidratos.

Una de las principales funciones de la membrana plasmática es
regular el transporte de sustancia tanto hacia el interior de la celu-
la como hacia el exterior de ella, controlando así la composición qu
Mica del citoplasma celular

1 Citoplasma. Espacio comprendido entre la membrana plasmática y
la membrana nuclear, constituido por una fase semiliquida denomi-
nada itosel o hialoplasma, y por el citoesqueleto, donde se ubican:
los organelos celulares.

El itosol está formado principalmente por agua, donde se encuen-
tran disueltas distintas moléculas orgánicas, tales como proteínas, e
inorgánicas, como las sales minerales. En el itosol se realiza la sin
tesis de proteinas y se llevan a cab la mayoría de la reacciones quí
‘micas comprometidas con el metaboñsmo celular

responsable de mantener o modificar la forma celular de acuerdo a | pore! núcleo celular y el
los requerimientos; de moviizar y organizar los organelos celulares | tele.

en el citoplasma; y posibiltar la contracción de las células muscula-

res. También participa en el proceso de division celular,

El citoesqueleto está formado por una red de filamentos
proteicos de tres tipos

= Microfilamentos o filamentos de actina. Formados
fundamentalmente de actina, son los princ-
pales constituyentes del citoesqueleto y los
más delgados. En las células musculares es»
tos filamentos están asociados a microfla-
mentos de miosina

_ Fllamentos intermedios. Presentan un gro»
sor intermedio entre los microflamentos y
los microtübulos, y están constituidos por
proteinas flamentosas. Regulan la forma
celular y se encuentran en células sometidas a
esfuerzo mecánico, como las células musculares.

= Microtübulos. Flamentos tubulares formados por la Cioesqueleto.
proteina tubulina. A partir de ellos se originan los centiolos y el
huso mitótico. Son el esqueleto o armazón de cios y flagelos.
Niko

Núcleo. Se encuentra delimitado por una doble membrana, denomi-
ada envoltura nuclear, que presen
a poros que permiten la comunica»
ción con el citoplasma, Está forma-
do por una parte soluble lamada
nucleoplasma y por la cromatina, que
corresponde a fibras de ácido des-
oxiribonucekco (ADN) asociadas a
proteinas denominadas histonas.

El núcleo posee uno o más nucleo-
los, que son corpúsculos donde se
ubican los genes ribosomales, ácido
ribonucleico (ARN) y proteínas.
Además, es el siio de formación de
las subunidades rbosomales.

ode celular

11. | Organelos celulares

Las células eucariontes se caracterizan por poseer organelos celulares,
que en general son un complejo sistema de membranas internas, que
forman compartimientos con funciones especificas. Entre elos encon-
tramos:

1 Reticulo endoplasmático. Es un sistema continuo de membranas for-
‘mado por un conjunto de vescula y sacos aplanados que se extien-
den por el citoplasma, y cuyo espacio central recibe el nombre de
lumen. En las céluias eucariontes se distinguen dos tipos de retículo:
el reticulo endoplasmätic liso y el reticulo endoplasmätico rugoso,
«cuyo grado de desarollo dependerá de las funciones de la célula

Reticulo endoplasmático liso (REL). Su función es sintetizar la mayo-
rl delos lípidos que forman las membranas celulares, tales como
colesterol, fosfolípidos y gluclipides, los que son sintetizados en el
lado ctoplasmático de la membrana y desde donde difunden hacia
l lumen para ser transportados, mediante vesculas o proteínas de
transferencia, a otros organelos membranosos

EI REL participa también en procesos de detox

cación de las células, pues metaboliza sus-

tancias tóxicas conviiéndolas en pro-
ductos liminables de las células,

E REL se encuentra
muy desarallado en
células productoras de
hormonas picas.

Reticulo endoplasmático rugoso (RER). Recibe este nombre dado que
se caracteriza por presentar ribosomas unidos a su membrana
externa. Se encuentra comunicado con el REL y la membrana
externa de la envoltura nuclear.

La principal función del RER esla sintesis de proteínas en los
ribosomas presentes en la cara ctosólica de su membrana.
Las proteinas pueden ser incorporadas al lumen del RER
donde se le adicionan polisacáridos (licoslación). Luego, se
transportan, mediante vesiulas, hacia otros organelos, o bien
haci la membrana plasmática donde serán secretadas hacia el
exterior de a célula

= Ribosomas. Organelos celulares, de pequeño tamaño, que carecen | EIRER se encuen muy
de membrana, Están constituidos por varias moléculas de ácido ribo- | deoralado en las células
mnuclecoribosomal (ARN) y muchas proteínas, que se organizan en | seras de proteins

tales como ls celulas del
dos subunidades: mayor y menor. gado y del pcre.

Los ribosomas participan en forma importante en la síntesis de pro-
teinas (traducción). Para esto, en el citoplasma, la subunidad menor
se une al ácido ribonucleico mensajero (ARNm) proveniente del
nucleo, que porta la información para la proteína que se sintetizar,
y posteriormente, se une la subunidad mayor, iniciándose la agrega-
«ión de aminoscidos que dará origen a una proteína, Terminada la
sintesis, ls subunidades se separan.

Los ribosomas se ubican asociados al RER, en la membrana nuclear, y
en el citoplasma, donde en algunas ocasiones se agrupan formando.
poliribosomas o poisomas. Estas agrupaciones corresponden a varios
ribosomas que se encuentran unidos a un mismo ARNm. Cada uno
‘de ellos llevando a cabo la traducción o sintesis de una proteína

Los ARNT que constitue ls nbosomas

son sneiados en el nudeolo de as

Sad se élus eucaiones, Ambas subunidades
roe pes también se forman en el nucleolo

12. Aparato de Gol Fue
“descubierto por Camilo
Golgi en 1898. En los
espermatorides, el aparato
de Golgi participa enla
formación del arosoma.

Enzimas Isosomales.
Las enznas presentes nos
Isosomas can à pH dodo.
entre 3y 6, Entre elas se
encuentran las nudeasas,
que degradan ls cidos
rcs: proteases

Que degratan proteínas;
gicsiasas que digieen
polsacrdos; pasas que
Gegen idos; y fosftaas
Que iieren moléculas que
presentan fosfato.

im Aparato de Golgi. Organelo membranoso, presente en todas
las células eucariontes, está formado por un sistema de
vesículas y sacos aplanados o cisternas, Se localiza en el
centro de la célula cercano al núcleo y al RER.

Entre sus principaes funciones están la acumulación, la
maduración, el transporte y la secreción de las proteinas que
fueron sintetizadas en el RER. Estas proteínas son empaque-
tadas en vesiculas de secreción para dirigirse a la membrana
plasmática fusionando su membrana con ela y expulsando su

contenido al medio extracelular, o bien, algunas vesiculas se
dirigen hacia otros organelos citoplasmaticos. Por último, algu-

as proteínas son empaquetadas para, posteriormente, dar origen a

loslisosomas, Dado que una parte de ls vesiculas generadas llegan

à la membrana plasmática, el aparato de Golgi juega un rol impor

tante en la renovación de las membranas celulares.

Otra de las funciones de este organelo es la glicsilacbn, e decir la
adición de azúcares a ls lipides y proteínas, proceso que se inicia en
el retículo endoplasmático, dando origen a glcolípidos y gicoprote-
nas de membrane o moléculas de secreción

En el aparato de Golgi se sintetizan también los constituyentes dela
matriz extracelular y, en vegetales, los componentes de la pared
celular,

im Lisosomas, Son vesículas que se originan del aparato de Golgi y que
contienen enzimas hidrlticas simeti-
zadas en el RER. Están presentes en la
mayoría de las células eucariontes,
‘excepto en los glóbulos rojos,

La función delos Iisosomas está asocia»
da à las enzimas hidraiticas

que contienen. Estas en
mas digieren la ma
yoria de las molé-

ge cles orgánicas y
Eniosisosomasse ey son capaces de
red la gestion digerir bacterias
intactos
‘que puedan ingre-
sara la cé

1 Peroxisomas, Son vesículas similares a los isosomas, cuya membra-
na se origina en el REL. Al igual que los lsosomas, ls peroxisomas
también contienen enzimas, pero estas son oxidasas; las principa-
les son la peroxidasa yla catalasa

En estos organelos, las peroxidasas son las encargadas de degra-
dat os ácidos grasos y otras moléculas orgánicas generando peré-
xido de hidrógeno (H,0;), compuesto tóxico para las células, el que
es degradado por la caalasa convitiendolo en agua y oxigeno.

'= Mitocondrias. Organelos celulares delimitados por una doble mem-
brana: una membrana externa lisa y una interna que presenta
numerosos pliegues denominados crestas mitocondrales. Las mem
branas originan dos compartimentos, uno ubicado entre las dos
membranas, denominado espacio intermembranas, y otro delimita-
do por la membrana interna que recibe el nombre de matriz.

En la matriz mitocondsal se ubican numerosos ribosomas y varias
molécules de ADN mitocondrial, similar al de las bacteía, pues es.
de doble hebra y circular

La pricipal función de las mitocondrias es
la obtención de energía (ATP) mediante
la degradación de la glucosa a través
‘de una serie de reacciones quimi=
«as, iniiadas en el citoplasma y
completadas en el interior de la
À mitocondria. En su conjunto co-
responden al metabolismo oxi-
dativo o respiración celulas, En ste
proceso, la mitocondria consume

2 Te oe

Las milocondrias tenen
diversas formas: dese esféricas
hasta forma de bastón

1
Mari. Css moor

— Prisma

enlaces vets

(a puros en

| et nombre de gicxisomas,
ne pro

| éioompncnyen
Marlon eo

foes gems as

a

ATP. El aderosintfosfato
ATP es una molécula que
almacena energí, formada
por aderina, un azar
ribose y es gupos fosfato.
traspaso de un fosfato
desde esta molécula a una
| proteina proce un cambio
‘confoanaconal que puede
casona la ocación o
desaivacón de una mola
Mediante esta reacción,
las clas utlizan a energia
Quimica para podes leva a
abo sus process viales.

13. Cento.

Diferencias entre células animales
y células vegetales

La mayoría de las células eucariontes tiene una estructura básica sim
lar; sin embargo, entre células animales y vegetales existen algunas
diferencias. Entre elas:

Presencia de centriols. El centiolo es un conglomerado pro-

ei, consttuide por microtábulos, que se ubica cercano al
núcleo celular. Es un centro organizador de microtúbules, pues.
de él derivan otras estructuras formadas por microtübulos, tales
como: el huso mitótico, encargado de la separación de los cromoso-
mas durante la mitos; el eitoesqueleto, cuyos filamentos se organi
zan en torno a los microtübulos; y clos y flagelos, que están encar-
¡ados del desplazamiento celular

Los centrilos están presentes únicamente en células animales. Sin
‘embargo, las células vegetales, sin centrolos, poseen un centro
"organizador de microtúbulos a partir del cual nacen los microtübu-
los del citoesqueleto, del huso mitótico, y de ls cil y flagelos.

(= Presencia de pared celular. Las céulas vegetales se caracterizan por
presentar una pared cellar que envuelve la membrana plasmática,
Está conformada por una pared primaria, formada por fibras de
pectina y colulosa, que está presente en todas las células vegetales
siendo capaz de adaptarse al crecimiento de estas; una lámina
media, que es la zona de union entre ambas paredos; y una pared
secundaria, que solo está presente en cólulas que han dejado de cre-
«er y se ubica al exterior de la célu-
la; está formada por celulosa
y lignina, sustancia que le
a rigidez.

Pue —
cout

= Presencia de plasidies. Las células vegetales cuen-
tan con un tipo de organelos celulares denomi-
nados plastidos, que son estructuras delimi
tadas por una doble membrana y presentan
moléculas de ADN circular y ribosomas.

Los plastiios se pueden casificar en dos
tipos: aquellos que carecen de pigmen-
tación, denominados leucoplastos, como
los amioplastos que almacenan gránulos
de almidén; y aquellos que presentan colo-
ración. En este último grupo se ubican los clo-
roplastos de color verde debido a que contienen coro»
fila, pigmento que capta la luz solar para sintetizar hidratos de car-
bono a partir de agua y dióxido de carbono en un proceso denomi-
ado fotosintesis. Otros plastdios con color son los cromoplasts,
estos presentan pigmentos de otros colores.

Los cloroplastos se caracterizan por presentar un sistema de mem=
branas internas formadas por sacos membranosos denominados
tilcoides, los que se apllan y se comunican para formar una grana,
en les que se leva a cabo el proceso fotosintético

Presencia de vacuola. Otra de les características de las céluas vege-
tales es la presencia de vacuola.

La vacuola es un organelo celular de gran tamaño delimitado por
una membrana denominada tonoplasto, Generalmente, en cada
célula hay una gran vacuola. Esta almacena sustancias tales como
Pigmentos, sales y moléculas orgánicas, y contiene grandes cantida-
des de agua, producto de lo cual cambia el volumen celu-

ler sin variar el contenido citoplasmatico.

14. eee ec em rer en

1= Disacáridos. Los disacéridos se forman por la unión de dos monosa- |

‘Todos los seres vivos están constituidos por diversas moléculas orgánicas, câridos a través de un enlace covalente entre dos grupos OH * |

tales como hidratos de carbono, Ipidos, proteínas y ácidos nudeics. monómeros adyacente, con la liberación de una molécula de agua

Los hidratos de carbono, o carbohidratos, están formados por átomos id EN SE Caron sol phd.

de carbono (C), hidrógeno (+) y oxigeno (0) en una proporción 1:2:1.

La cadena principal est formada por átomos de carbono que se unen ey 4
3 grupos hiroxlos (OH) y a radicales hidrogeno (M), para formar

estructuras simples como los monosacáridos o más complejas como los non”

disacáridos o polsacaridos

Los hidratos de carbono, también lamados lúcidos azúcares, cons- cosa cosa

tituyen una de las reservas energéticas de los organismos y son com-
ponentes de diversas estructuras, como por ejemplo, forman la pared
celula en los vegetales y el esqueleto externo de ciertos insectos,

De acuerdo a su complejidad, los hidratos de carbono se pueden ela- Maltosa. Compuesta por dos moléculas de glucosa, se encuentra en
hacen los granos de cebada germinada,

lactosa. Consituida por una molécula de glucosa y una de gaactosa,
‘esta presente en la leche.

Los principal dsacáidos se encuentran formando parte de los al | lace À onde entre una
mentos que consumimos habitualmente, algunos de ellos son: a an

= Monosacáridos, Son los carbohidratos más simples, constituyen la
unidad básica (monómero) de ls azucares más complejos. Su estruc»

tua const en una cadena carbonada, ae o cea, que puede Secarosa, Formada por na molécula de glucosa yunadefucos,
tener de tres a siete átomos de carbono. se encuentra en la caña de azúcar y la remolacha, de las que se
chine aıar de mesa,
mo
NY cHoH
í m Polisacáridos. Son polímeros que se forman por la unión de muchos
non mmonosaciridos meinte enlace glcosäco. De acuerdo ala fun-
win La glucosa es un monosactrido formado por una. ción que desempeñan se clasifican en: polisacáridos de reserva
1 ‘cadena carbonada constituida por 6 átomos de carbono. energética, tales como el almidón, que forma gránulos en el interior
vto ra in eme ee
ios = tenes pon Gs re and Ma
bom do y ene misculo esqui; y en polairidos estructurales
como la celulosa, polisacárido que forma la pared celular de las
| Ene los monosaciridos de me planas yla quina, que eel componente de ls paredes clas
a Seren! de hongos y del exoesqueleto de ciertos artrópodos.
| gate que sn proc. ME
| tointermediario dela glucóls yla | 2 | Wow | Get | ya
| fosos; la bora, que forma | a | Ten | to |
Monémeros y polímeros. | parte de ribonudestidos ydesoxii= + |
Los monimers en peus | bonucledtidos: la glucosa, que es E H u]
‚que constituyen las | 1a principal energía para | 6 Hexosa. Gus |
Sits arce ls. | Po foro denegar [6 | | sp eu
del. L ne | le cts lo fate, que se em pme cosido por
irons cone. | cuenta en ls fas yen mil; y alta, que forma pa de ee)
un polímero. glucolipidos o glucoproteinas de las membranas celulares. a

15. Pres

Los lipides, también denominados grasas, son otro tipo de moléculas
úrgánicas compuestas principalmente por carbono, hidrógeno y peque-
fas proporciones de oxigeno; también pueden presentar fósforo, azufre.
y nitrógeno. Son moléculas insolubles en agua y solubles en solventes
‘organicos, como el benceno.

Los ipidos se encuentran formando parte de tejidos vegetales y anima-
les, desempeñando funciones de reserva energética en el organismo y
formando parte de las membranas biológica. En los animales, consti
tuyen el tido adiposo que se ubica bajo la piel y que actúa como ais-
lante térmico, además, tienen una importante función en la transmisión.
de señales químicas de una célula a otra, actuando como hormonas.
(hormonas esteroidals),

Pres

Festi

En odas las as, la membrana cela est consttida por una doble
(apa de lipids en la quese insertan proteins.

Los lípidos se pueden clasificar en: ácidos grasos, lípidos saponificables
y lipidos insaponificables.

im Ácidos grasos. Son moléculas constituidas por una larga cadena
lineal formada por átomos de carbono e hidrógeno. Son moléculas
anfipáticas, es deci, poseen un extremo carboxlo hidrófo y una
«cadena hidrocarbonada hidrofóbica,

Los ácidos grasos se clasfican en dos grupos: los ácidos grasos insa-
‘urados, que en su cadena lineal presentan dobles enlaces y forman
“codos” a lo largo de las cadenas hidrocarbonadas, y os ácidos grax
sos saturados, que no poseen dobles enlaces en su cadena lineal

A N RTI!

Saponificacion, Esla
reacción entre un ácido
graso y una base fuerte,
mediante la cual se
obtiene un jabón,

‘Acido gras insaturado,

1 Lípidos saponificables. Entre ellos se encuentran los digliceidos y ri-
gliceridos, compuestos por dos y tres moléculas de cidos grasos,
respectivamente, unidas a una molécula de liceo!

Los diglictrdos se pueden unir a hidratos de carbono 0 ácido fostrco,
para formar glucolpidos y fosfolípidos, respectivamente, ls cuales son
«constituyentes delas membranas celulares. También, los digicéridos se
pueden unir a proteínas formando lipoproteínas, que tienen como
unción el transporte de Ipidos en la sangre. Por su parte, los til
céridos actúan como reserva energética y alsante térmico,

Gierot

Moltido

(= Lipidos insaponificables. Son aquellos que no poseen ácidos grasos.

en su estructura. En esta categoría se encuentran: las vitaminas lipo-

solubles A, E, y K; los esteroles, como el colesterol, lo ácidos bilares,

la vitamina D y el estrado); y las hormonas estercidaes, entre ellas

las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales (testosterona y
progesterona).

‘Acido graso saturado.

Esteificción
La estenficaión es la
reacción de síntesis de
un tigicérido.

Progesterona
Là progesterona prepara
Al endometrio para la

implantación del embrión.

16. Las proteinas son moléclos orgánicas formadas por a unión de ami
| noscios. Los aminoscdos son monómerosconsttuidos pncpalmen-

te por átomos de catono, Nitrógeno, oxigeno, nitrógeno, en au
| ros ass fótro y anu

| Bisten rededor de 20 pos rentes de aminoacidos cuya estruc»
| tw mor cost de un tomo de bono cert a que e unen
cuatro grupos químicos diferentes: un grupo amino, un grupo carbox-
lo un átomo de hidrgeno y un grupo radial. ste limo es excusivo
| paracadaaminodcido y puede er un simple tomo de hitégeno o una
estructura más compleja, como un anil aromático. El grupo radical de
un aminoácido le otorga ls características químicas que lo identifica,

Estructura de un aminoácido

| igen

HN—c—cooH
‘apo amino | aio codo.
A
Supo dal

Los aminodcidos se unen unos con otros a través de un enlace pepti-
dico, el cual se forma de la unión entre el grupo carboxil de un ami
únoscido con el grupo amino del aminoácido siguiente y, como conse
Cuenca de esta unión, se libera una molécula de agua.

tne pe
Li ¡DEA
I
A lei
1 IN i}
À nh 1

vo
ant noté? Dott

Tas la unión de dos aminoácido, a avs de un enlace pepticco, se
| foma un péptido. Cuando se forma una cadera de hasta dz ani

osados rece el nombre de oligopépid. A unse entre 20 a 30
| aminoscids se forma un péptido, y un paipépido puede esta cons-
| sido por cadenas de hast 4000 amino.

Función biológica de las proteínas

Las proteínas son un grupo de moléculas orgánicas
muy diverso, que desempeñan mültiples funciones
tales como:

1 El transporte de sustandas. Por ejemplo, la
hemoglobina presente en los glóbulos rojos
une al oxigeno y lo transporta hacia las distin-
tas cólulas del organismo. También, algunas de
las proteínas que se ubican en las membranas
celulares se encargan del transporte de sustancias
hada ambos lados de la membrana.

La hemegobina le de el
color ojo alos ertroctes
las principales proteinas encargadas dela defensacon- o glóbulos ries

tra agentes patógenos u otros agentes ajenos al

1= Defensa contra infecciones. Las inmunoglobulinas son

organismo, |

Formación de estructuras celulares y tisulares. En las células, las pro
teinas forman parte de ls ribosomas, la membrana plasmática y el
(itoesqueleto, En los teidos, las proteinas.
forman estructuras esqueleticas que sit-
ven de armazón o soporte.

Actúan como mensajeros químicos. Por
ejemplo, algunas hormonas, como la
insulina la hormona del crecimiento,
son proteínas. Las hormonas son
“mensajeros químicos” que se di
gen a determinadas células.

m Contracciôn y movimiento muscular.
Las proteínas actina y miosina for-
man estructuras capaces de con-
traerse y generar el movimiento de
los músculos.

La queratina es una proteins
estructural del pel, la piel

1m Catalizan reacciones químicas, es decir,
faclitan la ocurrencia de la reacciones.
químicas

y utes

17. Estructura de las proteinas

Las proteínas pueden organizarse estructuralmente en cuatro niveles
jerárquicos, Estos se detalan a continuación.

Proteinas filamentosas. | m Estructura primaria. Es el nivel más básico de organización estructural

Las proteínas flementosas de las proteinas. Corresponde a la secuencia específica de aminoëci-
Marie sonné | | ds aus deeminada enikamens, e que os amade
ee. | se unen reirte enlaces pets pra const la cdena po
ica" | pep. 5 ble eta suce por sl vs en condones
que olas. | Fura es bas sobre la al e organizan ls reas

Estructura primaria de una proteína
ITR

1 |

th SE BE VE ER
] 1
R

1

R R

| m Estructura secundaria, Corresponde a la disposición espacial de las

cadenas de aminoácidos. Exsten dos tipos de estructuras secunda-

ias: a hélice y lámina las cuales se originan gracias ala formación

e puentes de hidrógeno entre aminoácidos cercanos de la cadena
polipepticca

na conformación de a hélice, la cadena polpeptiica se enroll hel
coidalmente sobre sí misma. La disposición en lámina $ es una estuc-
‘ura plana que se pliega en forma de zigzag constituida por segmen-
105 cortos y extendidos de aminoácidos que se alinean unos frente a
tres. Esa alineación puede ser entre segmentos dela misma cadena

“hélice polpeptídica o de una diferente. Un polipéptido puede presentar
“ambos tipos de estructura secundaria à lo largo de su cadena,

ry, Estructura secundaria de una proteina
aa)
1
> “NENA
N Pre: Sante
geo
tia

‘= Estructura terciaria. Consiste en el plegamiento sobre i misma de la
estructura secundaria, permitiendo la disposición tridimensional de
la cadena polipeptidica

Estructura terciaria
de una proteína

La estructura tercaria se mantiene estable gracias a las interac-
cones hidroföbicas y enlaces disulfuo, que son uniones débiles
que se establecen entre los grupos radicales (R)de los aminoáci-
dos que conforman la cadena polípeptídica. Un ejemplo de pro-
teinas con estructura terciaria son las proteinas globulares, tales
como algunas proteínas de membrana y las inmunoglobulina.

= Estructura cuatemaria, Es el nivel más complejo de organización
estructural de las proteins y corresponde a la unión de dos o más
cadenas polpeptídicas con estructura terciaria, mediante uniones
débiles tales como puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas

y enlaces disuifuro. La nidos «ta
Estructura cuaternaia en,
de una proteína ine

ae
ee
Peas peur
error
tro onen.

La hemogibina es una prota,
formada por la unión de cuatro
subunidades. Cada subunidad es
una cadena polpeptídica con
estructura teria. Las proteinas
formadas por Là unión de des 0
más subunidades se denominan
proteina multiméicas

Pena en sado roma
El aumento de la temperatura, cambios en el pH, exposición a la

luz UY, entre otros factores, pueden causar el rompimiento de
las uniones débiles que mantienen estable la estructura cua-

ternara y/o terciaria de las proteinas, haciendo que ests pie-

dan su conformación y por este motivo pierdan su función. Sin

embargo, los enlaces peptidicos que mantienen unidos a los

aminoácidos se mantienen intactos. A este cambio en la 2772
estructura de las proteinas se le llama desnaturalización.

Cuando una proteína se desnaturaliza plerde las propiedades

Il e.
een

condiciones de temperatura y pH normales, las proteínas
Pueden recuperar su configuración normal, proceso deno-
minado renaturalizaien. Pron destinada

18. Enzimas

{Una de las funciones más importantes que realizan las proteínas en los
Seres vivos es su función como blocatalizadores 0 enzimas, es decir,
catalizadores de las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos,

Todas las reacciones químicas necesitan para iniciarse un aporte de ener.
a que rompa los enlaces de las moléculas que van a partiipar de la
reacción. A este aporte energético se le denomina energía de activación

Algunas reacciones químicas requieren de una baja energía de activa-
ón y debido a esto se desarrolan en pocos segundos. En cambio,
‘muchas otras reacciones químicas nose iniian de manera espontánea,
sino que requieren de una gran cantidad de energía de activación, por
lo que tardan bastante tiempo en producise.

En general, las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos
requieren efectuarse a gran velocidad, y esto es posible gracias a la exis.
tencia de enzimas, cuya función es disminuir la energía de activación
necesaria para inidar una reacción quimica y, debido a esto, aceerala,

Las enzimas se caracterizan por ser específicas, puesto que catalizan
solamente un tipo determinado de reacción química, sin afectar otro
tipo de reacciones. Además, su actividad depende directamente del pH
y la temperatura, ya que actúan solamente dentro de un rango de pH
y de temperatura óptimos.

‘otra particularidad de las enzimas es que son reutilizables, es deci,
luego de acelerar una reacción química pueden seguir cataizando
‘otras reacciones químicas, pues no son consumidas enla reacción,

Acción enzimática

Las caracteísicas estructural de las enzimas tienen relación directa
‘on su función. Las enzimas deben cataizar el rompimiento de los
enlaces de las moléculas reactantes que van a ser transformadas en
una reacción química, molécula llamadas sustratos. Por lo tanto, debe
existir una interacción muy estrecha entre la enzima y su sustrato,

La región de la enzima que entra en contacto con el sustrato se deno-
mina sitio activo. Los grupos radicales (R) de los aminoácidos que se
‘encuentran en el sitio activo tienen afinidad específica con alguna
región del sustrato. Asi, la enzima puede unirse al sustrato en una
interacción lamada complejo enzima-sustrato, lo que permite la trans
formación química del sustrato dando origen a uno o más productos.

Para que la enzima pueda unirse a su sustrato, el iio activo debe pre-
sentar una forma tridimensional que calza exactamente con el sustra-
to que le corresponde, de la misma forma en que una llave (sustrato)
encaja con su cerradura (enzima); por este motivo, a este modelo de
unión enzima-sustrato se le ha denominado llave-cerradura.

an

=

- u =
=,

Altematiamente, para algunas enzimas se ha propuesto un modelo de
acción denominado encaje induido, donde el sito activo dela enzima no
‘iene una forma compatible con la del sustrato, sino que la enzima adapta
la estructura tridimensional de su sto activo ala estructura del sustrato.

Esquema modelo encaje inducido

esa soto

e
9

E" E É
cmo g
| ina Sana Complejo Ent Produces

19. ro EEE

Los temófios son miiorga-
mos que habitan ambientes
on elevadastemperaturas
(ente 50-100), como
fees aguas termales
chimeneas submarinas

Las enzimas que catalzan sus
reaccione metabólica tienen
propiedades termoresitentes
que es permite funcionara

estas temperaturas

Factores que afectan la actividad enzimática

Todas las enzimas tienen una temperatura óptima y un pH óptimo en
el cual actúan, es decir, condiciones ambientales donde su actividad es
máxima

Condiciones de pH o de temperatura superiores inferiores alas Ópt-
mas provocan una disminución de la actividad enzimática, Esto puede
ocurrir debido a que se atera la estructura de la enzima, lo cual puede
afectar su actividad. En casos extiemos, se puede ocasionar incluso.
una desnaturalización de la estructura de la enzima y por este motivo
causar la pérdida total de su actividad

u Efecto de la temperatura. A medida que la temperatura va aumen-
tando progresivamente hasta llegar a la temperatura Optima, la
velocidad en que la enzima cataliza una reacción también aumenta.
AA aumentar là temperatura por sobre su temperatura Óptima, la
actividad enzimática disminuye debido a que se dificulta la unión
enzimarsustrato. Por otro lado, temperaturas superiores a los 50 °C
provocan la desnaturalizaión de las proteínas. Las enzimas que
actúan en nuestro organismo lo hacen en medio acuoso, donde la
temperatura óptima de acción es de 37 °C, aproximadamente.

Efecto de la temperatura en la actividad enzimática

Tepes
E 1 Áptima A
La enzima amilasa salva, que paricpa en al proceso de digestion bucal,
ene una set mia 337€ temperatura es mayer menor
3 el sa aida dem

u Efecto del pH. La actividad enzimática es eficaz dentro de un rango
de pH que depende del tipo de enzima y de su sustrato. Valores de
PH que traspasan este rango pueden causar desde una alteración
del sitio activo hasta la desnaturalización de la enzima,

Inhibidores enzimáticos

Otros factores que afectan la actividad enzimática son las moléculas
que actúan como Inhibidores enzimáticos, diminuyendo o anulando,
completamente la actividad de una enzima. Por ejemplo, la penicilina
es un inhibidor de las enzimas que sintetizan la pared bacteriana. Los
inhibidores enzimáticos pueden actuar fjändose al sio activo de la
enzima e imposibiltando la unión con el sus
vato de manera reversible o irreversible,
© también, impidiendo la separación
del complejo enzima sustrato.

La penicina se
obtiene del hoago
Penillum notatum,

Enzimas en el ser human
La mayoría dels enzinas que
catakan eaciones químicas
en else humano lo hacen

en un ango de pH ene 6,5
y7.5, Sin embara, a encima
Pepsina, que es producida
pots ces de a pared

del estómago, e funcional

en un interval de pH muy
cido, que va entre 2y 3

20. | En ls células es posible distinguir dos tipos de ácidos nucleicos: el

cido desoxiibonucleco o ADN y el ácido ribonuceico o ARN,

El ADN

El ADN es el principal material genético de los seres vivo. En las célu-
las procariontes se encuentra dsperso en el citoplasma. En las celulas
‘eucariontes, esla materia prima que forma la cromatina que esa base
‘estructural de los cromosomas. La molécula de ADN contiene la infor
mación necesaria para la sintesis de proteinas información organizada
en segmentos de ADN conocidos como genes

El ADN es un polmero de dos cadenas formado por monómeros deno-
minados nucleótidos. En las cadenas del ADN, cada nucedtido está
<constuido por un grupo fosfato, un azlkar desoxiibosa y una base
ritrogenada. Existen cuatro cases de bases nitrogenados, que se die-
rencian entre s en sus características químicas: adenina (4), guanina
(G),timina (7) yetsina (C), Adenina y guanina son bases pics, en
cambio, nina y citsina son bases pirimidias.

Enla sintsis de ADN se utiizan cuatro tos de nucedtidos, denominar
os: desoxiadentato nfosato (AATP),desoitimilato tifostato (HTTP,
esoxiguanlato trfostato (dGTP) y desoxiitllato tifostato (dCTP),
dependiendo del tipo de base nitrogenada que contienen. Estos
monómeros contienen tres grupos fosfato, dos de los cuales se des-
prenden cuando los nucleótidos se unen originando un polnuciötide,
es decir, una molécula de ADN.

pon

Los radios dl AD etn modo gr ona
self, mia, quan cosa mis un OH M
a desta y es ups fa. a

"Nucledsides. Son mola onsids por un aca yuna base nirogenada
Se encuenta al to: de las és y e id eal Los nuls
formados por el azar dsorbosa unid a ls Gta bases trogenadas,
se deraminan:desonadenosna, esguanasa,desetiniina y desidia.
En as clas los russ sa pueden un a no, osos grupos fosfato
‘fgnand un nueöide monototr,dífaiat fosa respecinamente

Cada molécula de ADN está formada por des largas cadenas de nucleó-
tidos que se disponen en forma helicoidal, estructura conocida como
doble hélice

Las cadenas del ADN son complementarias, pues frente a cada timina
hay una adenina y frente a cada guanina una citosina, vale decir, fren=
te a cada base púrica hay una pirimidica y viceversa. Las base nitroge-
adas se unen entre si mediante puentes de hidrógeno. Las adeninas se
nen alastiminas através de dos puentes de hidrógeno, mientras que las
Citocinas se unen a las guaninas através de tres puentes de hidrógeno,
Por lo tanto, las regio-

Cromosomas.En los
organismos eucarontes ls

Estas estructuras estin
formadas por ADN asociado
a proteinas En cambio, el
atera genético de los
oganisnos procaiontes
corespondepincpamente
ADN clar subido
en el ctoplasma,

nes de ADN ricas en € Base rogando
y G son más estables

‘que aquellas que con- ve
tienen Ay T.

La complementariedad |

entre las bases nucleo- |

tidias, en un segmen- a
to de ADN, determina

que el número de bar

ses púricas sea idéntico

al de bases piimidicas.

| Pues de ena

ewer

"6

mojo a L ni:

po A %

Ho=0

bs

Im

El ADN est organizado en
forma de una dobie hebra
de ADN, mao que james
‘watson y Francis Crick

postuaron en 1953 y que ha
ido aceptado y confimado

o=4-oM hasta hoy Su estructura

permite explicar tes

y mutación

I
A FE u hie
ur Ya: mama otc: eres
de 4 Dénica automeplicación
La

21. El ARN

El otro tipo de material genético corresponde al ácido ribonucleic o
ARN, Estructuralmente, el ARN presenta semejanzas y diferencias res
pecto del ADN.

Al igual que el ADN, el ARN está formado por nucleótidos constituidos
por un azúcar, un grupo fosfato y una base nitrogenada, A diferencia
‘del ADN, el ARN contiene azúcar Hbosa en vez de desoxinibosa, racilo
(4) en vez de la base timina, y tiene una estructura de simple hebra en
vez de doble hebra.

Existen además numerosas otras bases nucleotídicas y azúcares modi-
ficados propios del ARN. Los nucleésidos pseudouridina y timidina,
este Último casi exclusivo del ADN, se encuentran en ciertas regiones.
del ARN de transferencia, En esta misma molécule es frecuente la exis.
tencia de una base que resulta de la modificación de la guanina, la
Hipoxantina

EI ARN, a diferencia del ADN, pre-
senta un grupo hidroxilo en la pos
ción 2° del azúcar. Esta caractertsi=
ca resulta en diferencias en la
forma de la hélice. Por otra parte,
¡debido a que el ARN presenta dos
‘grupos hidrosilos, esta molécula es
‘mucho más inestable que el ADN, la
‘que contiene solo un grupo hidro-
silo, pues es más propensa al rom-
imiento por efecto de hidrólisis.
Varios tipos de ARN presentan
regiones de doble hélice, similares
a les que se encuentran en el ADN.
La diferencia radica en que en estos
ARN “altamente estructurados”,
esta conformación es el producto
del apareamiento de bases comple-
mentarias existentes dentro de la
misma cadena de ARN,

EARN es una hebra simple formada por un grupo fosfato, un azicar bos y una base niogenado (A, 6, Co U).
Esta molécula es usada como intermedara dela información genética durante la expresión génica y sine como.
soporte estructura y organizacional de os rosomas.

Essen años tips de ARN, los que cumplen importantes funciones en | Un gn, una prota.
ls ces Quant ren de ees e sus de ru. | Capua css
na, cada en es lo por una "maquinaria enzima” runs

Cone male una melde ai de A ara Amar | DN mére
, ua pad e
Jero © hn, EARN ego lo pro ribosomes por on. | mama
Juno de emimas para produc una prtena, busen, demás, vos | dela coma de
Ups de ARN que tambien parician en a stes de prtenas como | cee eta de un

tf de rasta o: gen (mutación) puede

el ARN ribosomal o ARNr y el ARN de transf ARN gras ee
ras cases de. inadas il ‚nen funciones simila- | {2 Estructura de la patina

Otras clases de ARN, denominadas ribozimas, tienen fu ring

res a las catalicas observadas en las enzimas, Dose alas

se pueden ser benefi
Por otra pare, ls ARN de interferencia ienen un importante papel en | Eesti oben >

la regulación de la expresión génica, pues estos ARN degradan ciertos | funcionalmente neutras
ARNM impidiendo su expresión. Finalmente, ciertos virus carecen de | para el orgarismo.
“ADN en su estructura, y contienen ARN como material genético primario.

En cortos vis, el ARN conesponde al material genético prmaro. Este es el
caso del virus de la inmunodefiencia adquirida (VIH), que contiene dos coplas
de ARN de hebra simple. El genoma ARN de estos virus sie como molde para
ner ADN en las clls infectadas. ste ADN sve au vez como fuente para
la sintesis de nueva potins que dan rigen a nuevos vu.

ARI de interferencia. El ol del ARN de imerferencia en a regulación dela expresión génica fue descubierto
por Andrew Fey Crag. Mello, quienes recberon el premio Nebel de Medina 2005 Els concluyeron que el
RN de interferencia se acia cuando en la case detectan moléculas de ARN de doble hebra que estiman
la maquina enzimática paa degradar os ARN que contnen a misma información genética. Par loque,

al degradar e ARNm, se estara senciando el gen que codifica para I proteína cuya información comenia

ste timo ARN.

22. Comunidad cientifica. | Posterior al descubrimiento dela estrcutura de la molécula de ADN,
versus Gurdon. La comsnidad | surgieron nuevas interrogantes, como su ubicación y su función den-
Genficapermaneció esca | ro dela cé.

frente los resultados de
‘Gutdon,citicando el hecho
de que, por ejemplo, nose
bt individuos autos
ensu experimento orginal
No obstante, este deifien
loge elreconociniemo

Localización de la información genética
en eucariontes: experimento de Gurdon

En 1962, John Gurdon dio a conocer los resultados de un importante
experimento diseñado con el objeto de conocer el papel del núcleo en.

malo en | 1 epresin de a inormacon gend.
epeimno orto | ete experiment, Gurdon a y ut cas intesinales de
ae mn ac
ee ee
ee
ee
oes
ER Ondo siste.
Pa mr
Sy
rae
= à
a,
A =.
a =
D...
om st

agen um | Benin de Gin net bdo ci ana
(in ene ere de | a flomacon necesa paa rar un nuevo organs. Ea cap
donación, conocido también | cidad del núcleo está presente incluso en las células altamente diferen-
cano vato. | Gas, Curd nick ovens de cs decadas son
e | duos en copa de un huso lo nudos den e est
rocas | nolo delorga compl, recuperndo!a capacidad totpotercia
uen à desea ge | es deci, tienen I copada de da rigen a dass tipos clas,
A capacidad observable en los cigotos. Esto demuestra que en los núcleos
10 hy pei de infomación dura el desarolo y ques genes se
| tort de manera lencia en os ists tipos celulares dei,

Esencalnente, sets copitas

Experimento de transformación bacteriana
de Griffith

sn

En 1928, Frederick Gifith co-
municé los resultados de un e
importante experimento que Ber;
fe permis desaubr Io que =,
{mismo denominó "pr see Su Ex
po astra y quehoy um
Se conoce como ADN
Le € ab
E Ba ll ¿Qe
1

«ade

este eve otr hy
ag es ram mera

Este investigador trabajó en
la producción de una vacuna,
para prevenir la neumonía
Para esto, usó dos cepas dela
bacteria Streptococcus pneu-
monise. La cepa R correspon-
dia a una cepa de superfice
rugosa, pues carecía de pol
sacérido en su cápsula. Más
importante aún era que esta
‘cepa no producía neumonía
al ser inyectada en ratones
experimentales

eS

La otra cepa, llamada S, co- ésdelbog tas
ee en
fimo sees ave

sula cubierta de polisacárido y que producía neumonía en los ratones de | El experimento de Griffith
laboratorio. Cuando los cultivos de cepa S eran sometidos a altas tem- hase Lits ha
peraturas y luego inyectados a ratones, estos últimos no adquirian la | ®itenda tera
alo sar veda ios yer | eae
pr pin) à be yecerear mc ac | Dee
qua sto pierdas, má li nd | ecc ás
solr dei eng de ester ls acer la ep Res | cano AN qu
y S muertas, Griffith encontró que las baterias R habían adquirido el | "9850 alas bacterias de la
Polsce en a spare joo cn la pad de por la | E aiomins
mena maso dene que opa et | Eno rs ne
Fans eno sión mac de pr vas. | See ean E
Tis a a rl ae | ns
“años después, el “principio transformante” fue identificado como ADN. | en día con múltiples fines.

23. | Sromatina y empaquetamiento del material

genético

N

eae

Commons

ADN de una cé humana present una longitud
tal de 2 metios, aprenimadamente Los núcleos
‘cellars, en tanto, tenen un metro de unos
0.005 milmetrs.La condensación del matral
genético en cromatina implica ls organización
‘estructural y funcional del ADN dentro de nile.

ma

En el núcleo celular el ADN se encuentra asocia-
do a proteínas formando un complejo denomina»
do cromatina. Esta organización del material
‘genético es importante porque permite el empa-
‘quetamiento del ADN. De lo contrario, el materia
‘genético ocuparía un gran volumen dentro del
nüceo. La organización del ADN en cromatina
está relacionada, además, con la expresión gén
«2, pues la cromatina se descompacta cuando los
genes son transcrtos replicados.

Las proteínas que se asocian al ADN corresponden
principalmente a histonas, un conjunto de pépt-
des constituidos por aminoëcidos básicos. Existen
cinco tipos de histones y se denominan H1, H2A,
H2B, HB y HA. En el primer nivel de organización
de la cromatina, el ADN se asocia con las histonas.
H2A, H28, H3 y H4, formando una estructura
similar a “cuentas de un collar”. Ocho histonas,
‘dos de cada tipo señalado, forman el nucleosoma,
alrededor del cual el ADN da 1,65 vueltas forman-
{do de esta manera el primer nivel organizacional
de la cromatina. A este complejo se une la histo-
na HI que produce un mayor empaquetamiento
de la cromatina, formándose una estructura tipo
solenoide conocida como "fibra de 30 nanóme-
tros”, nombre debido al grosor que alcanza la
«cromatina. A este segundo nivel organizacional se
unen una serie de proteínas no histónicas, deno-
minadas proteinas de andamiaje, que provocan
nuevos plegamientos, hasta alcanzar el nivel
organizacional de cromosomas altamente con-
densados característicos de la metafase mitótica y
meiétia. Los cromosomas pueden estar forma
dos por cromatina organizada en forma laxa, ©
bien, por cromatina altamente compactada, en un
grado similar al de los cromosomas metafäsicos.

Número de cromosomas

En los núcleos de cada cólla humana el material
genético se organiza en 46 cromosomas, distribu
dos en 23 pares, excepto en las células gaméticas
sexuales, en donde solo hay 23 cromosomas no
apareados. Estos números son constantes para los.
individuos normales en nuestra especie. Así, la
configuración cromosómica para la especie huma-
ase describe como 2n=46, donde n corresponde
al número haploide de cromosomas. La expresión
Zn indica que las células no sexuales, denomina-
as células somáticas, son diploides pues ls cro-
mosomas se encuentran de a pares. El nimero 46
señala el total de cromosomas existentes en las
células somáticas humanas.

En las células sexuales humanas, la configuración
«cromosómica es de m=23, es decir la mitad de la
dotación cromosómica, por lo que se les denomina
células haploids.

La configuración cromosómica de una especie
recibe el nombre de cariotipo y e, generalmente,
constante para cada especie. El número de cro-
mosomas no guarda relación ni con la comple
dad, ni con el número de genes de los organis-
‘mos. Simplemente corresponde ala organización
que el genoma ha adoptado alo largo de la evo-
lución. Por ejemplo, nuestros parientes los gorilas
y los chimpancés tienen 2n=48 cromosomas.
Nuestro cariotipo presenta un par menos debido
‘a que, en algún momento de la evolución, ocurrió
‘una fusión de dos cromosomas de tamaño media-
no, presentes en el gorila y en el chimpancé, or-
ginando el actual cromosoma 2 humano,

Hay especies en cuyos núcleos se pueden encon-
trar tios de cromosomas, especies triplides (an,
© bien cuartetos de cromosomas, especies teta-
ploides (An). Estas configuraciones cromosómicas
son frecuentes en muchas especies de plantas.

a
a
o
E
chingant (an opt] a
Ser omar (a aps) |
rata aras rota) a
Gao Flic) E
CT E

|

Papa Sat er 2
ce (neat) gl
Port Psat wi) 2
[at xa gob) 2
[az ma) E
CE] 1
Leo Lu se) 1
Cats ca) 16

Fo aoe

El número de cromosomas es un carácter constante
en ls espaces. El mismo número de cromosomas
en es especies puede sr consecuencia recente
de divergencia exlutiva (como entre el chimpancé
y el gora, 20=48) 0 ben simple concidenca (como,
entre humanos y eras especies de pojre, 2n=46).

24. Cromosoma metalico de
tipo acrocéntico,

Mec Smet
Aero Token

En los cromosomas
metafäscos se pueden
isingur dos cromátidas

hermanas, un centrómero
y dos brazos cromosómicos,

Morfología y clasificación de los cromosomas

Debido a su alto grado de compactación, los cromosomas meta-
fásicos son fácilmente observables al microscopio óptico conven-
‘ional, luego de ser tenidos con colorantes apropiados. Cada cro-
mosoma metafásico está formado por dos eromätidas que corres-
ponden a moléculas de ADN idénticas que se unen a través de un
centrómero. El centrömero es una especie de cintura, o constric«
«ión, que contiene secuencias de ADN características y que cum»
ple importantes funciones durante la división celular

Por otro lado, el extremo de cada cromosoma se denomina telé-
mero. Los telómeros están formados por secuencias de ADN espe-

ficas que cumplen una función en el mantenimiento de la lon
| gitud de los cromosomas durante la replicación del material genético,
| asícomo en la adhesion a zonas especificas dela envoltura nuclea,

De acuerdo ala posición del centrömero, los cromosomas metafásicos
se dasifican en: acrocéntrcos, metacémtricos y telocéntricos. La categoría
intermedia “submetacéntrico” también es usualmente empleada,

(= Cromosomas metacéntrcos. Presentan el centrómero en la mitad del
cromosoma, divdiéndolo en dos brazos cromosómicos de igual
tamaño.

(= Cromosomas submetacéntricos. Presentan el centrómero desplazado
levemente hacia uno de los extremos, generando un brazo largo,
¡denominado brazo p, y uno corto, denominado brazo q. A los cro-
mosomas metacéntrcos, también se les adjudica un brazo p y uno
pero de manera arbitraria. Aunque sus longitudes son idénticas,
pueden ser identificables por técnicas especials de coloración (ban-
eo G), Muchas veces, el término submetacéntrico se omite usando.
simplemente el término metacéntrico.

= Cromosomas acrocéntricos. En estos cromosomas, el centrömero se
encuentra muy cercano a uno de los extremos, originando así un
brazo q muy pequeño. Muchos investigadores optan por el término
subtelocéntrico” como sinónimo de acrocéntrico,

= Cromosomas telocéntricos. En ellos la constricción producida por el
centrömero está en el extremo del cromosoma, lo que lo hace más.
ii de identificar con procedimientos corrientes de tinción.

Cariotipo humano

Cada uno de los 23 pares de cromosomas humanos tiene una forma.
característica, lo que permite muchas veces una correcta identificación
Sin embargo, muchos cromosomas tienen tamaño y forma similar, por
lo que la morfología cromosómica no es un criteño confiable en la
identificación de todos los pares cromosómicos,

Los citogenetistas, biólogos dedicados a estudio de los cromosomas,
han desarollado diferentes métodos de obtención y tinción de los cr0-
mosomas. Esto ha permitido describir en detale no solo los cromosomas
humanos, sino que los de muchas otra especies. A cada par de cromo-
somas sele asigna un nombre o, más frecuentemente, un número. A los
pares cromosómicos que presentan idéntica morfología y similar con-
tenido genético, se les denomina cromosomas homólogos.

Los cromosomas humanos se obtienen generalmente de glóbulos
blancos cultivados en el laboratorio. Estas células son inducidas a pro-
fear, para así obtener una muestra abundante de células en metafase.
Luego de ciertos tratamientos los cromosomas se fan sobre un porta-
objetos para aplicarles algún colorante. En la técnica de bandeo G, tal
vez la más usada, los cromosomas resultan teñidos en forma de ban-
das claras y oscuras. El patrón de bandas caras y oscuras es caracters-
tico de cada par cromosómico, por lo que es usado como criterio de

un
MA

El cariotipo humano normal consta de
22 pares cromosómicos, nombrados del
1 al 22 (en genera, desde el mayor al de
‘menor tamaño), y de un par de cromoso-
mas sexuales: X e Y. El cariotipo normal
¿e la mujer contene dos cromosomas X,
es dec 2n=46, XX. El hombre presenta un
‘romosoma X y un Y, es decr 2n = 46, XY.

TT |

‘duos con configuraciones anormales de
cromosomas sexuales, como por elem-
plo 47, XY¥; 47, XY; 47, XX y 45, X.
Los individuos 45, Y no se desarrollan,

Cariotipo humano,
cateo humano fue
estandarizado en una
comencin de dents
esaolada en Pats,
en 1972

El canotpo humano está
formado por 22 pares de
«cromosomas denominados
autosomas y por un par
de cromosomas serle
Las mujeres tenen un
cariotipo 2046, 9%,

los hombres, 20246, XV.

Ny

u ze 4
won

AB BE ns 06 i

Cariotipo normal de una mujer (ini con bandeo G)

25. Todas las cus tienen la
‘membrana plasmática.

Esta estructura se mantiene
‘en las membranas delos
ergancos celulares ÿ en a
el neo de ls células
escariontes.

‘Todas las células, tanto eucariontes como procariontes, están rodeadas
por una delgada lámina denominada membrana plasmática que separa
el medio intracelular del medio externo o extracelular.

La membrana plasmática está consttuida por una doble capa de lpidos
‘que tiene asociadas proteinas. A este modelo de membrana see ha deno-
minado mosaico fluid y fue propuesto por Singer y Nicholson en 1972,

Según este modelo, la bicapa de Ipidos está compuesta principalmente
por fosfolípidos, que otorgan fluidez ala membrana. El carácter anlipá-
“ico de los fosfolípidos genera, como consecuencia, que el centro de la
bicapa sea completamente hidrófobo, mientras que las superficies son
ideas

tro ido constituyente de la membrana plasmática es el colesterol,
que se fa los fosfolpidos inmovilzándolos o que disminuye su fui
dez y permite ala membrana ser más estable.

Las proteínas que forman la membrana, según su disposición en ella,
pueden clasificarse en dos tipos:

1m Proteins integrale. Están total o parcialmente embebidas en la bic
pa líicica. Si la atraviesan completamente, presentando regiones
expuestas hacia el medio intra y extracelular, se denominan protel-
as transmembrana,

1 Proteínas periféricas. Pueden estar unidas tanto ala superficie cito-
plasmática como a la extraceluar dela bicapa lpidica.

cies
|

Gluoprtenas

Pron teal —!
(varsmenkean)

‘Asociados a la superficie extracelular de la membrana se encuentran
‘arbohidratos que se unen a los lípidos o a las proteinas dando
origen a glucolipidos y glucoproteinas, respectivamente. Estos
«carbohidratos forman una capa sobre la membrana plasmát-

ca llamada glucecálix, estructura que participa en los proce-

sos de reconocimiento celular

a membrana plasmática no es una estructura rígida, por el
contrario, es altamente dinámica, pues los lípidos y la protef

rs qu la constituyen pueden moverse lateralmente a través de

ella, Además, constantemente se fusiona con otras membranas
provenientes de los organelos celulares y también forma vesículas en
‘ayo interior seitúan macromoléculas; as! como también, puede cam
biar su forma para adaptarse alas condiciones del medio

Ds bul a mange

MAR
Wve

Forcarei

Gode

Momente de los
fosololpidos en La
bapa pc.

Funciones de la membrana plasmätica

La membrana plasmática actúa como una barrera semipermeable que
permite el paso selectivo de moléculas, tanto hacia el interior como
hacia el exterior de la célula, manteniendo el medio intracelular esta-
ble y diferenciado de su entomo.

¡ran parte de la funcionalidad de la membrana plasmática se debe a
las proteínas que la conforman. Algunas actúan como receptores de
señales extracellares y otras como transportadores a través de la
membrana. También existen proteínas de unión, que sven como pun-
tos de fusión entre dos clas o entre el citoesqueleto y la matriz
extracelular.

Además, la membrana participa en procesos de reconacimiento celular
y permite la interacción entre la célula y sus vecinas,

La ameba es un organismo.
unceluar que se desplaza
medante un morimento,
propulsado por la emsion
de seudopodos. Et tipo
‘de movimiento es poste
gracia a que la membrana
plasmática puede variar

su forma permitiendo,
elormaciones dela cl,

26. Pared celular, Es una
emotura id y gruesa que
rodea as clas vegetles.
Está formada pr pci

y celosa que son
"macromoléculas eceadas
pora cla La peca

es una sustanda con gran
apaidad pra retener agua,
ya celosa se organiza
Formando sucias capas.

Integrinas, Son protenas
integrales de a membrana
plasmática que participan
enla interacción ene el
toesquletoy la mat
estaca

Matriz extracelular

La matriz extracelular corresponde a un conjunto de proteínas y poli
sacáridos sectetados por las células animales, los que se acumulan
sobre la superficie externa de la membrana plasmática permitiendo a
las células mantenerse unidas en los tejidos y generando un ambiente
intercelular que otorga protección y firmeza.

La composición de la matriz consta principalmente de tres tipos de
moléculas:

1 Protelnasfbrosas. El colágeno y a elastina forman una fina red que
proporciona las características estructurales, resistentes y elásticas
de la maiz extracelular.

El colágeno otorga resistencia, estructura y consistencia a la matriz;
y la elastina esla responsable de la elasticidad de la mati

= Proteoglucanes. Macromolécula formadas por una proteína central
unida a largas cadenas de polisacáridos denominadas glucosamino-
‘lucanos. Los proteoglucanos forman un gel altamente hidratado.
onde están inmersos los otros componentes de la matriz extrace-
lular. El gel que forman los proteoglucanos confiere la resistencia
frente ala compresión y permite que las células puedan moverse y
migrar a través de di. Este gel también permite la filtración selectiva
de moléculas.

Proteínas de adhesión. Son glucoproteínas que participan en la
adhesion de los componentes dela matriz ente sí entre la célula y
la mati, y entre células. Algunos ejemplos de estas proteínas son
la fibronectin yla laminina. La fibronectina facilita la adhesión entre
células y entre células y fibras de colágeno.

cogen

anna

Componentes da

Ines pate racer

Funciones de la matriz extracelular

La matiz extracelular es abundante en el tejido conectivo o conjunti-
vo, lo que le proporciona la funcionalidad en la unión entre las cólulas
y en la protección de otros tejidos

La matriz extracelular puede tener diferentes consistencia, según el
tejo; en la sangre es líquida, formando parte del plasma sanguineo,
y en los huesos es más rigida debido a la acumulación de fosfato de
calco.

Las principales funciones de la matriz extracelular son:
Proteger alas cólulas que rodea.

|= Mantener las células unidas y faclitar la formación de ejidos, dán-
doles consistencia, elasticidad y resistencia

A Proporcionar un sustrato para la migración de las célula, particular»
mente durante los procesos de diferenciación y organogénesis, por
lo que anomalías en la matriz pueden atera estos procesos y orig
nar malformaciones en el embrión,

1= Activar o inhibir los procesos de señalización intracelular, pues es un
lugar de reserva de hormonas que controlan la proliferación y dife-
renciación celula

E plasma consttuye la fase qua o matí extracelular dela sangre, en él
se encuentran dsutos nutrientes, products de desecho gases y proteinas
plasmáticas. El plasma representa un 5% del volumen sanguineo total.

Mata extraellar
y cáncer Las cles
Cancers se vien sn
conformando tumores.
Estes dead ere
la capaci de ina vos
veis ya que rompen el
contac in la marcel
tei degen pasan a
| Homer pare de ao edo
al que made, donde
| comienzan play
| fora oes tumores
Asta masôn de clas
| Cones vos eos
| Beeren metástasis

Un tumor vsto mediante

la aplicación de rayos X
El tumor se presenta como
una zona blanca, con bordes
| regulares.

|

27. Adhesión celular

La formación yla arquitectura de los tejidos requiere que la unión entre
las células permita un funcionamiento integrado de ells. En los tejidos
vegetales esto se ha logrado mediante conexiones citoplasmáticas la
madas plasmodemos. En los tejidos animales, esta función la cumplen
estructuras especializadas en la interacción célul-célua y célula-matriz
extracelular,

Existen 3 tipos de unión célula-célula

{= Uniones estrechas u ocluyentes (Tight junction). Se forman gracias à
la intima interacción de proteínas transmembrana de células vec
nas. Estas proteínas se organizan formando bandas que sellan las
membranas plasmáticas ente s impidiendo el paso de sales y molé-
culas hidrosolubles a través del espacio intercelular. Este tipo de
unión es úti en los epitelos que tapizan cavidades. Por ejemplo, en
el estómago estas uniones evitan que el ácido y las enzimas estoma-
¿ales secretadas hac el lumen escurran hacia el espacio intercolu-
lar que rodea las células del epitelio gástrico,

Uniones en hendidura o comunicantes (Gap junction) Son uniones que
ponen en contacto directo el citoplasma de células adyacentes, permi-
tiendo el intercambio de moléculas pequeñas e jones. Este tipo de
uniones intercellaes está formado por conexina, una proteína inte-
gral de la membrana plasmática que organiza un tubo, lamado cone-
X6n, que atraviesa la membrana plasmática y se une con un conexón
de una célula contigua para formar un canal de aproximadamente
2 nm de diámetro que comunica el citoplasma de ambas células

BE

oem

Pra ent

pc car

5

Protein womens
Ps deri
Fame eee

= Uniones de anclaje. Unen el citoesqueleto de células adyacentes,
CConfieren resistencia y firmeza a los tejidos. Los desmosomas cores-
onden a un tipo de estas uniones. Conssten en una estructura de
naturaleza proteica con forma de disco lamada placa desmosömica,
ubicada en la cara citoslca de la membrana plasmática. A partir de
esta placa se proyectan hacia el medio extracelular proteínas trens-
membrana que se unen a proteinas del mismo tipo procedentes de
una célula contigua. A su vez, la placa desmosómica se ancla a fila-
mentos de la proteína queratina del citoesqueleto. Los desmosomas
se ubican en regiones puntuales de la membrana plasmática

Interacción célula-matriz extracelular

La matriz extracelular paria en la organización estructural y funcional
de los tejidos, proporciona sustrato para la migración de las células e
interviene en los procesos de señalización intracelular. Todas estas fun-
ciones requieren la formación de estructuras especializadas en La nión
élulasmatri

Las integrinas son proteinas integrales de membrana que se fan direc-
tamente a componentes de la matriz extracelular y del citoesqueleto.
Participan en dos tipos de unión célula-matrz: uniones focales y hemi-
desmosomas. Ambos ipos de unión tienen una estructura similar los
(desmosomas, Las integrinas, en su región intracelular, interactúan con
fibras del dtoesqueleto, mientras que en la porción extracelular se fan
a proteinas dela matriz extracelular

En las uniones focales la integrina interactúa en su región citoplasmá-
tica con filamentos de actina, y en su región extracelular, con fibronec-
tina. En los hemidesmosomas, la integrina interactúa con fibras de

Microfotogrll electrónica
que mues dos desmosomas,
Se observan los haces de

filamentos que se proyectan
desk I placa desmosómica.

Integrinas y matiz
(queratina del citoesqueleto y laminina de la matriz extracelular. extacelula
Medio teo
ina inet

28. pote apa estada,

La membrana plasmática actúa como una barrera selecia al paso de
sustancias, permitiendo el paso de pequeñas moléculas e impidiendo el
paso de otras de mayor tamaño. Para aciitar el tráfico de sustancias a
‘raves de la membrana, existen mecanismos de transporte que permiten
elintercambio de sustancias entre el medio externo e interno. De acuer
do a siexiste o no gasto de energía, estos mecanismos se pueden das
‘cat en transporte activo y transporte pasivo, respectivamente.

Transporte pasivo

Es un proceso de transporte de sustancias, que se realiza en forma
espontánea, sin gasto de energía y a favor del gradiente de concen-
tración, es deci, desde un medio donde las moléculas se hallan más
concentradas hacia un medio donde su concentración es menor. Se
distinguen tes tipos de transporte pasivo:

1 Osmosis Es el paso de agua a través de la membrana plasmática, En
las células, el flujo de agua se realza desde un medio con menor
«concentración de solutos hacia un medio con mayor concentración
de solutos

Si una célula es puesta en una solución isotónica, es deci, donde la
concentraciôn de solutos es la misma que al interior de la célula, el
‘movimiento del agua esta en equilibrio, vale dec la cantidad de
‘agua que fluye hacia dentro y fuera de la célula es la misma,

Meo xo Mio ipentrico

ss Ma 0.9%.

tape (al 2

Sila concentración de soluts es menor fuera de la célula, se dice que
Se encuentra en una solución hipotónica, y en esta situación el movi
miento del agua es mayor hacia el interior de la cul. En este medio,
las células animales experimentan Is, es decir el rompimiento de la
‘membrana plasmática, dada la gran cantidad de agua que ingresa en
ls. En las células vegetales, en cambio, al estar provistas de una pared
«celular rígida, el agua que penetra genera una presión de turgencia.

Por último, si la concentración de solutos es mayor en el medio
extracelular, solución hipertónia, ocurre un mayor movimiento de
agua hacia el medio externo, motivo por el cual a célula perde agua
y reduce su volumen. En la células vegetales, dado que la mayor parte
‘del agua se ubica en la vacuolas, al encontrarse en este tipo de medio
estos organelosseretren, fenómeno conocido como plasmélisis

Difusión simple. Es el paso, através de la membrana plasmática, de
pequeñas moléculas sin carga solubles en la bicapa lipcica, tales
como algunos gases (oxigeno y dióxido de carbono), Para que una
molécula se difunda a través de la membrana es necesaro que exista
una diferencia de concentración entre el medio extern y el interno.

Difusión facilitada, Existen moléculas como aminodcidos, glucosa y
pequeños iones que, por sus caractersticas químicas y de tamano,
‘no pueden difundirse a través de la bicapa lipidica y requieren de
proteínas transportadoras para su difusió.

Las proteinas transportadoras se encuentran inmersas en la mem.
brana plasmática y pueden ser de dos tipos: canales proteicos, for-
mados por proteínas que generan un canal en la membrana, y per-
measas, que son proteinas que al unirse ala molécula a transport,
«cambian su forma llevándolas haci el interior dela célula

Caral pro

Intercambio de gases.
Enel pulmón, el imercambio
de gases ocur po difusión
simple En los capilares, e
CO, se encuenta en mayor
concentración y por lo tanto
se dnde had los alvéolos
En cambio, el oxigeno se
encuentra en mayor concen-
tran en ls alvéolos, poro
quese difunde hacia ls
caplares.

Grdete de
cena.

Y

Difusión simple

isn facade

29. esca

Medio
cocer

a
La
Bomba Nav/ K+ o ATPasa

Transporte activo

Es un proceso de intercambio de sustancias a través de la membrana,
Se realiza con gasto de energía y en contra de un gradiente de con-
«centración, es deci, desde un medio con menor concentración hacia
‘otro con mayor concentración. Las proteinas transportadoras que
intervienen en el transporte de moléculas requieren de un aporte ener-
ético, en forma de ATP.

En el mecanismo de transporte activo es posible distinguir dos clases de
transporte: uno mediado por proteínas transportadoras y otro mediado.
por vesículas

Transporte activo mediado por transportadores

En los mecanismos de transporte activo mediado por transportadores.
se encuentran:

(= Bomba Na'/K' o Affasa. La bomba Na* Ko ATPasa es un conjunto,
de proteinas de membrana que transporta moléculas en contra del
gradiente de concentración, utlizando la energía que se desprende
de la hidrólisis del ATP.

Al interior de las células la concentración de Na” es baja respecto al
medio extracelular en cambio, la concentración de K* es ata en el
‘medio intracelular y baja en el medio extracelular La bomba Na" /K?
actúa bombeando Na* hacia el medio extracelular y K* hacia el
intracelular: por cada tres iones sodio transporta dos iones potasio.

En as céllas nerviosas, la bomba Na" /K* mantiene una distribución
diferencial delas cargas a ambos lados de la membrana, estado que
se denomina potencial de reposo, en dl cuallascargas posiivas se ub=
can al exterior de la membrana y las cargas negativas, en el interior.

5 Medio Medio

M intraceular extracelular
Sedo En so

[Ree Em] ana

1 Bomba Ca”. Esta bomba está constituida por un conjunto de proteínas.
de membrana que, mediante la energía iberada en la hidrólisis de
ATR, transporta jones Ca?* hacia el medio externo, manteniendo así
una baja concentración de calcio intracelular. La bomba de caldo
intervene en procesos como la contracción muscular, expresión geni-
ca, entre os.

= Co-transporte. Este mecanismo utiiza el gradiente de concentración
‘de iones sodio, generado por la bomba Na"/K”, para transportar
hacia el interior de la célula sustancias como aminoácidos y gluco-
sa. Para transportar glucosa hacia el interior de la célula, el sodio y
la glucosa se unen a la proteina transportadora, y ambas son trala-
¿adas a interior de la célula

Si las moléculas transportadas viajan en la misma dirección, esta
forma de transporte se denomina simporte Si viajan en direcciones
‘opuestas, se denomina antiporte

Transporte mediado por vesículas

Para transportar moléculas de ato peso molecular y partículas de mayor
tamaño, as células utilizan un mecanismo que consiste en formar vest
cuias membranosas donde se engloban los productos de ingestion o
de desecho. Al igual que el transporte mediado por proteínas transpor-
adora, este mecanismo también requiere de un aporte energético,

Dependiendo de la dirección en que se realice, el transporte puede ser
de dos tipos:

in Endocitosis. Las vesículas se forman en el exterior de la célula median-
te una invaginacion de la membrana plasmática, capturando sustan-
as del medio. Se distinguen tes tipos de endocitoss: fagoctosis,
Sonde se forman vesículas que encierran micoorganismos y restos
celulares; pinocitoss, as vesiulas permiten la ingestión de liquidos y
particulas en disolución; y endocitosis mediada par receptores, las
partículas que se integran deben interactuar con un receptor espec-
fico que se encuentra en la membrana, y luego esta se vagina, for-
‘mando una vescula e incorporando la molécula a la célula,

1m Exocitosis Las vesículas ctoplasmaticas que transportan sustancias
sintetizadas por la célula o bien sustancias de desecho, son trans-
portadas hacia la membrana plasmática donde se fusionan para ver-
ter su contenido al medio extracelular

Geass ise

30. Panta,

Miro,

En plantas y en alga,
la fotosintesis eleva à cabo
en os corplato,plastiios
‘que presentan drofla que
capt a luz sola

Se denomina metabolismo al conjunto de reacciones químicas y trans
formaciones energéticas que ocurren en las células; estos cambios son
importantes para llevar a cabo los procesos que mantienen vivo a un
organismo,

Las reacciones metabólicas conducen a la transformación de moléculas,
ya sea a través de la sintesis de nuevas moléculas o a la degradación
de otras. Todas estas reacciones son mediadas por enzimas especificas.

gunas reacciones metabólicas ocurren espontáneamente y liberan.
energía, es deci, son exergónicas. Otras, en cambio, no ocurren en
forma espontánea y, por esto, requieren de un aporte de energía para
llevarse a cabo; por lo tanto, se dice que son endergónicas.

En general, el metabolismo está formado por dos vías de reacciones
metabólicas

(= Anabolismo. Es la vía de reacciones de síntesis de moléculas comple»
Jas a partir de molécula sencila, llamadas precursores. Este tipo de
reacciones son endergónicas, pues requieren de la energía propor-
cionada por a entrega de un grupo fosfato del ATP a una proteína,
proceso llamado fostorilación

Cuando las moléculas precursoras son inorgánicas, el metabolismo
es autótrolo y se realiza mediante fotosíntesis o quimiosintesis

La fotosíntesis la realzan plantas, algas y algunas bacterias. Estos
organismos sintetizan materia orgánica, necesaria para su creci
miento y desarrollo, a partir de materia inorgánica (HO y CO) y
luz solar. Por su parte, la quimiosintesis es realizada por algunas

bacteria que sintetizan materia orgánica

à par de materia inorgánica y dela

energía desprendida en estas mis
mas reacciones.

Las cnobacteñas no tenen
doroplastos, eros poseen
membranas fotosntetizadoras

(= Catabolism. Es el conjunto de reacciones de degradación de molé-
culas orgánicas complejas en otras más simples, con lo cual se ibe-
ra la energía contenida en las molécula orgánicas y es almacenada
fen moléculas de ATP, que la célula utlizard para llevar a cabo sus
funciones.

El catabolismo involucra reacciones de oxidación de las moléculas
orgánicas, por lo que debe existir una molécula que capte los elec-
ones 0 los hidrógenos desprendidos en estas reacciones, Si la
molécula receptora de electrones es el oxigeno, se denomina cata
bolismo aeróbico; en cambio, sila molécula receptora es distinta del
‘oxigeno, se denomina catabolismo anaeróbico,

Los tipos de reacciones catabölicas que puede experimentar la célu-
la son: la fermentación © la respiración. La fermentación es un pro-
ceso de degradación de compuestos orgánicos en ausencia de oxi-
geno, es decir, es un proceso anaeróbico donde el receptor final de
electrones es una molécula orgánica.

Tipos de fermentación ]
Mobic ‘io pres Eurol CO,
‘cia cosa ‘ao ico
ats Sustancas guias ‘ee bata
iis A | do (male)

La ota via catabölica es la respiración que puede ser aeróbica, si el | Reacciones de oxidación
receptor final de electrones es el oxigeno, o aeróbica el ecep- | Y reducción En na ean
tor final de electrones es una molécula inorgánica como sulfato ee ae
(60,),nitrato (NOS), dióxido de carbono (CO) y carbonato (COS. | Sei. tn un reacción
En este proceso pueden oxidarse moléculas orgánicas tales como | de reducción una molécula
hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, ana electrones or lo tant,
se educ, Entonces ara que
La principal ia catabólca que se realiza en las célula esla degrada- | una molécula pueda oda
«ión de la glucosa, para formar dióxido de carbono, agua y generar | debe haber ota que recba
ATP, proceso denominado respiración celular. En esta vía pueden ei chick)
ingresar también los derivados de las reacciones de oxidación delos | 4 an y reducción
lipids (B-oxidacion) y de las proteínas (transaminacion, desamina- | gcuren simultáneamente
ción oxidativa y descarboiaciôn) (son resconesacopadas.

31. Cloroplasto.

Anabolismo: fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso químico anabdico que realizan plantas,
algas y algunas bacterias fotointética. La energía necesaria proviene del
soly es utilzada para sintetizar glucosa à partir de sustancias inorgánicas,
‘como el agua y el dióxido de carbono, que los organismos obtienen del
medio. Como producto de este proceso se libera oxigeno al ambiente

En los organismos vegetales, la fotosínteis ocurre en ls estructuras
verdes, principalmente en las hojas. Las hojas están constituidas por
células que presentan gran cantidad de doroplastos en su citoplasma.
La membrana de los tlacoides de los loroplasos tiene gran cantidad!
de pigmentos que absorben la luz, el más importante de ellos esla clo-
rofila, encargada de captar la luz solar (fotones). Los otros pigmentos
presentes en el tlacoide actúan como pantallas que reflejan la luz
hacia la clorofila, por lo que son llamados pigmentos antena,

El proceso fotosintético consiste en dos fases: fase primaria o lumínica
y la fase secundaria u oscura

Fase primaria o luminica. Esta fase se leva a cabo en la membrana
de los tlacoides y es dependiente de luz, por lo que en condiciones
naturales ocurre solo cuando hay fotones, es decir, durante el día

En esta primera fase, la luz es captada por la clorofila, cuyos electro-
es son excitados y pasan a orbitales más energéticos, es deci, más
alejados del nüceo atómico. Estos electrones son capturados por
átomos de las moléculas que forman la cadena transportadora de
electrones hasta llegar a una molécula transportadora final de elec-
tones: NADP*, transformándola en NADPH que es una molécula
más energética. Durante el traspaso de electrones entre ls diferen-
tes moléculas que forman la cadena transportadora se forman
moléculas de ATP. Ambas moléculas, NADPH y ATP, son aportes
energéticos para las células

Posteriormente, y como una forma de compensar la pérdida de
electrones de la corolla, sta recibe electrones desde la molécula
de agua (que absorbe la planta a través de sus races), que se ha
hidrolizado en un proceso denominado fotliss del agua. Producto
de la fotölisis del agua se genera oxigeno el que es liberado hacia la
atmóstera,

= Fase secundaria u oscura. Esta segunda fase, también lamada ciclo
de Calvin, se leva a cabo en el estroma del cloroplasto y es indepen-
diente de la lz, por Io que en condiciones naturals se puede real
zar tanto de dia como de noche.

En la fase secundaria se utiiza la energía proporcionada por las
moléculas de ATP y de NADPH producidas en la fase lumínica para
sintetizar materia orgánica (glucosa y otras moléculas como el almi-
ón, ácidos grasos y aminoscidos) a partir de sustancias inorgánicas.
Además, como fuente de carbono, esta fase require del dióxido de
catbono (CO;) proveniente de la atmósfera y que ingresa al vegetal
através de los estomas presentes principalmente, en el envés de las
hojas. Estas estructuras están formadas por dos células con forma
de riñón, que se abren en presencia de CO).

En resumen, la fotosíntesis se puede representar a través dela siguiente
ecuación química:

SCO, + 60 > Gls. + 6 02

Die luca. Oxgeno
| de carbono foe

Los estomas on verdaderos
pocos por los que entra el
CO, atmostéric y por
onde sale agua, poveriente
elas células de ls hojas,
en forma de vapor

Moléculas aceptoras de
electrones. Las moléculas
NAD (iotinamidaadenina
inte), MADP
(ricatinamida adenina
ince fosfato) y AD
(lan aderina dincebido)
son tes moléculas que
recen y tansporan electrones.
En su forma oidada se
sriben NAD, NADP-,
FAD», respecvamente;

yen su forma reduc
NADH, NADPH y FADH,

32. IG

or
Fou
P |

Grades

ES

Lu

| etico

Secuencia de reacciones
‘dela luli

Catabolismo: glucélisis y respiraciôn

El catabolismo consiste en la transformación de moléculas orgánicas.
complejas en otras más sencilas con la formación de moléculas que
aportan energía Gti para las células

Así, el principal mecanismo de obtención de energía en la mayoría de
las célula se realza mediante la degradación de ls hidratos de carbo-
o, fundamentalmente a través de la degradación de la glucosa, pin
pal fuente de energía para la célula.

El proceso através del cual se degrada la glucosa se denomina respiración
celular, y comprende dos etapas la glucolisis o lolis yl respiración

1= Glucdlisis. Secuencia de reacciones, que tienen lugar en el citoplas-
ma celular y que no requieren de oxigeno, es dec, es un proceso
anaeróbico. La glucosa (6 carbonos) se escinde en dos moléculas de
ácido pirevico (3 carbonos) con un gasto de 2 moléculas de ATP. En
este proceso, se producen 4 moléculas de ATP y 2 de NADH. En la
¿lucólis la producción neta de ATP asciende a solo 2 moléculas,
dado que al inicio de este proceso se utlizaron 2 moléculas

Existen miciorganismos,
como Streptococcus
thermophilus y Lactobacios

bulgaricus. que bajo ets
«condiciones evan acabo la
feementacen dido lc.

En la actualdad son utlzados

industiaimente para la

producción de yogur

Fermentación láctica.
El ácido pro producido en la gluhliis puede segur dos rutas metas
“frentes: lafementacó lácica oa resiracón A travis de la fementacón
lita se degrade el ácido irc generando 2 AP Est proceso ccure
habitualmente en la culs musculares en condiciones de esfuerz fico
‘cuando la demanda energtica es aa y no hay demasiado cigeno ispoble

Respiración. Consiste en una sere de reacciones químicas que e le
van a cabo en la mitocondria y comprende dos etapas: el ciclo de
Krebs y la cadena transportadora de electrones.

Para ingresar al ciclo de Krebs, el ácido pirvico generado en la alu
colis dabe entrar en a mitocondria, en este proceso es transforma
do en acetil coenzima A (aceti-coA), y como consecuencia se forma
una molécula de NADH y se libera una molécula de CO), que sale
de la celula

En el cido de Krebs, también llamado cido del ácido cítrico o ciclo
de ls ácidos tricarboxlios, el aceti-coA experimenta una serie de
cambios que dan origen a dos moléculas de CO}. Como consecuen-
(da de estas reacciones de transformación, se obtienen tres molécu-
las de NADH, una molécula de FADH,, una molécula de GTP, la que
posteriormente se transforma en ATP.

Debido a que en la glucölsis se producen dos moléculas de ácido
piruvico por la degradación de una molécula de glucosa, se forman
dos moléculas de aceti-CoA y, por ende, los productos generados
se multiplican por dos.

Terminado el io de Krebs se da inicio ala cadena transportadora
de electrones, formado por un grupo de enzimas, ubicadas en la
‘membrana interna de las mitecondrias, que aceptan y transfieren
electrones.

En esta cadena, tanto la molécula de NADH como la de FADH,
ceden sus electrones (e”, los que son transportados de una molécu-
la a otra liberando energía que es utilizada para moviizar protones
(H hacia el espacio intermembrana, lugar donde se acumulan. Por
‘otra parte, los electrones se unen al oxigeno, aceptor final de la
cadena, producto de lo cual se forma una molécula de agua.

Debido al transporte de electrones, se sintetiza ATP a partir de ADP
y fosfato inorgánico. A este proceso de formación de ATP se le
conoce como fosforilación oxidativa. Por cada molécula de NADH
que ingresa a la cadena transportadora de electrones se obtienen
tros ATP y, por cada molécula de FADH}, se generan dos ATP.

Haciendo un balance total de las reacciones ocurridas en la respira
ción cellar se puede decir que por cada molécula de glucosa que
se degrada se generan 38 moléculas de ATP.

Balance energético

uo
aum
267
dam
wat | aa | wur
wal mn PEGE) | ar
ord

33. Rechazo de órganos.
transplantados. Todas as
culs de nuestro cuerpo
poseen en a membrana
plasmática un conjunto,
e glcoprotenas lamades
moléculas del complejo

pal de histocompatib-
lidad o MHC, las culs son
Únicas para cada ser humano,
Estas moléculas interaction
con proteins espedlicas de
la super de os focos
“clas especializadas enla
defensa de rgaismo contra
agents ext, lo que de
esta manera recanocen como
pare del organismo alas
ls que porn el MHC
cneponciente a se indus
‘Cando se realza un rapie
de un Garo ote, el
‘onl de hitecompatbiad
delas células del dador es
reconocido come aero por
os infoctos del individuo
receptoy lo que estimula una
nep ne qu pre

Los diversos procesos fisiológicos que ocurren en un organismo multi
celular necesitan desarrollarse de manera integrada, En los mamiferos,
por ejemplo, la mantención de la cantidad de agua y sales dentro de
valores adecuados para el funcionamiento celulares el resultado de la
interacción entre las células que constituyen los tejidos y órganos de
los sistemas nervioso, endocrino, excretor y circulatorio

Las células tienen distintas formas de comunicación, una de ellas con»
siste en el intercambio directo de moléculas entre los citoplasmas de
células adyacentes, debido ala fusión de ambas membranas plasmáti-
«as en regiones especializadas llamadas uniones comunicantes, (gap
junction).

Otra manera de comunicación celular es mediante i interacción entre
proteínas de membrana de células adyacentes. En este caso, una pro-
teina ubicada en la membrana plasmática de una célula es reconocida.
por proteinas de la membrana plasmática de otra célula, lo que gatila
alguna respuesta específica en esta última.

Señales a través de proteinas de membrana

(ea produce sel

‘ea cet de sl

Una tercera forma de comunicación se realiza mediante la síntesis y
liberación al medio extracelular de moléculas que actúan como mensa:
jeros químicos o señales extracelulares. Estas señales extracelulares son
reconocidas por una célula blanco que gatila una serie de reacciones
intracelulares en respuesta à la señal

Las moléculas señal, también conocidas como ligando, debido a que se
“igan” o unen específicamente a un receptor en la membrana plasmá+
tica dela cólla blanco, tenen una naturaleza química variada, pueden
ser proteinas, péptidos, aminoscides, nuclctidos,Ipidos, glucolipidos,
lucoproteinas e incluso gases disueltos, como el óxido nio liberado.
por las células endoteliales de los vasos sanguineos.

Tipos de señalización extracelular

Las formas de señalización extracelular se claifican, principalmente, se-
‘gona distancia que la molécula señal recore desde la célula que la site
tiza hasta la cu blanco. Según este cierioexsten tes tipos de señales

= Señal endocrina. La célula blanco está ubicada en algún órgano o
tejido alejado de la célula productora de la molécula señal, por Io
‘ual esta última debe ser transportada a través del organismo para
llegara su destino. En los mamíferos, las hormonas son transporta-
das por el torrente sanguíneo hacia la celula blanco,

Vaso sanguineo

‘eta
linda endocina

(eis Baco

= senal paracrin. La molécula señal actúa sobre una célula blanco
cercana a la célula productora. Un ejemplo de señal paracrina son
los neurotransmisores, moléculas que participan en la comunicación
entre neuronas o entre una neurona y un músculo.

Bala sectors

‘= Señal autoctina, La molécula senal acta
sobre la misma célula que la produce
Los factores de crecimiento son señales
autocrinas que secretan las células para
estimular su propio crecimiento y pro
tración

Hormonas vegetales,
En plantas rss procesos
Fsiolgico, ales como la
germinación de sema,

€ crecimiento de hojas,
tals y ries la oran
y la maduración de os
frutos son regulados por
Formonasvegeals que
san vansprtadas desde

dl lagar de sintesis hada,
las clas blanco por el
sistema vascular del

vegeta.

34. Hormonas liposolubles
y superficie celular, Desde.
hace algunos años se sabe

Receptores

Las células blanco responden a una señal enviada por ota célula. Esta

Que exsten hormonas
postes quese unen a — | Señal es captada por receptores presentes en la célula blanco que reco-
receptores e la superfice | nocen y se unen de manera específica a una molécula señal. Los recep-

car Nuevas imestgacones | tores son proteínas que dentro de su estructura poseen un sitio de

intetan descubres el Era br
ee aa | unten exclusivo para un tipo de molécule se

a nivel inreceldarelque | Segun su localización en a cella los receptores pueden casficarse en
se traslada desde el núcleo

aci la mentrana plasmática. | 905 POS:
y lair como estas hormonas | m Receptores intracelulares. Son proteínas que se ubican en el cito-
palas u) plasma o en el nücleo. Se unen a moléculas señal Iposolubles que
pueden difundirse con faclidad a través de la membrana plasmäti-
<a. La unión entre el receptor y la molécula señal forman un com=
Pleo que interactúa directamente en los genes, regulando su expre-
sión. Hormonas lipidicas como la progesterona, el estrógeno y la
testosterona se unen receptores intracelulares de la célula blanco.

fag
4 Pr
nos a] —
verve bial
anne
ER)
mon

(u Receptores de superficie celular. Son proteínas transmembrana ubi-
‘das a lo largo de la membrana plasmática. Principalmente fan
moléculas señal hidrosolubles, es dec que no pueden difundirse a
través de la membrana de la célula. Hormonas peptídcas como la
insulina, neurotransmsores y factores de crecimiento se unen a este
tipo de receptores.

lida sl ae
pires since

Transducción de señales

Luego que la señal extracelular se une a su receptor ubicado en la
membrana plasmática, esta debe ser transformada en una respuesta,
celular, a este proceso se le denomina transducción de señales, Esta
transducciôn involucra una serie de reacciones intracelulares gatiladas
por la unión della señal al receptor

Entre estas reacciones está el cambio en la concentración de certas
moléculas citoplasmäticas llamadas segundos mensajeros. Estas
moléculas actuan como señales intracelulares que pueden actvar 0
inhibir enzimas y proteinas que participan en las reaciones involu-
«adas en la respuesta dela célula blanco. Los segundos mensajeros
‘mas comunes son: AMP ciic (AME), GMP ciic (GMPC) lon caco
(Ca), iacigcerl (PAG) y tiesto de inesitl (3).

Los receptores de superficie celular pueden utilizar distintos mecanis- |
mos de transducción de señales, lo que permite distinguir por lo
menos tres grupos de receptores:

im Receptores asociados a un canal iónico. Corresponden a proteinas
transmembrana que se organizan en una estructura con forma de
‘canal que cruza la membrana plasmática y permite el flujo de iones
a través de ella, Cuando la molécula señal se une al receptor, este
sufre un cambio conformacional que lo abre y permite la entrada de
iones al citoplasma.

cp decis »
RA sar Laa
Cops Seer Sean if
Seis
pa Cali ie

Los receptores de aceticoina se ubican en la membrana plasmática de neuronas y ra musculares. La unión
della aceicolna provoca la apertura del canal eno del receptor, permitendo ef de ions Na" y Ca" hacia
«e toplasma. La entrada de iones gata la generación det impulo nerdoso y a contracción en neuronas y
células musculares, respectivamente.

35. im Receptores con actividad enzimática. Son proteínas transmembrana
‘que tienen actividad enzimática en su region ctoplasmática, que se
‘activa una vez que la señal extracelular se une al receptor. Por lo.
‘general, estos receptores coresponden a proteínas quinasas, es.
‘dec, enzimas que añaden un grupo fosfato que extraen del ATP a
proteínas, reacción llamada fosforilación. La fosforlaciôn regula la
actividad de numerosas proteínas celulares, pudiendo activar o nh
bir su función

sina

eo
acer

HO RON YS POOOS RRR ay
TOKIO O qu \
Wi) UAE N) || UN AN WN
min COI I NTN wer NIN

| |
DOU DU NOONE
O SN RER

El receptor de insulina es una proteina transmembrana formada por dos
Subunidades extracelires (subunidades 0) y dos subunidades que atraviesan
la membrana en drecion al citoplasma (subunidades ). Caca subunidad
a tene un sio de unin a insulina y cada subunidad B pose actividad.
qunasz. La union de la insulina al receptor inc lactacin de a actividad
quiasa de las subunidades, as cuales nica la fosoforlacon de otras
proteinas quinasas que participan en la entrada de glucosa ala cella

(= Receptores asociados a proteína G. Son proteínas transmembrana
‘que en su porción extracelular se ensamblan a la molécula señal lo
Que provoca que su región intracelular nteractúe con una proteína.
GTPasa o proteina G. Esta proteína, debido ala unión seiakrecep-
tor, sufre un cambio conformacional que la activa. La proteína G
activada, a su vez, regula la actividad de enzimas implicadas en la
¡generación de segundos mensajeros.

Parga su dein

TUE
N an

Las cas del higado o hepatocitos son unos de fos principales stos de reserve
de glucosa en forma de glucógeno, Cuando les tes del organisme aumentan
su necesidad de glucosa debio a una tación de estrés, la hormona
“renal acta aumentando los niveles sanguíneos de glucosa. sto lo hace
Unidos a receptores betadrnéricsJoízados en a membrana plasmática
‘de os hepatocts. Estos receptores son proteínas tansmembrana que al far
la adrenalina ativan a una proteína G que a su vez induce la activación dela
enzima adeniato casa que cataliza la sintesi del segundo mensajero AMF
E AMPe activa una srl de quinasas que finalmente fosforlan al enzima,
lucógeno fosforasa la cual participa en la tarsformación del glucógeno.

«en glucosa para que ses Iberada al torrente sanguineo.

Glicemi.Encodiiones
folic remakes la
can ces que
creda nla ange ena)
Estepa por tos moras
seats par pnceas:
insulina y glucagon

ta nina inne ie
de dca, pes se ue à
Tepe head enla
super des us
muse aópoctos
{sl rep so)

y hepato estruledo
la ac de ges y
sintesis de glucógeno a partir
de glucosa. Por su parte, el
'lucagón aumenta los riveles
ange de ce.

Se ane a recedes
chuis hpatias inde

Sa degradación de gucero
y bean de esa la

sage
a

36. Amplificación de las señales intracelulares

La unión específica entre una molécula señal y su receptor en la mem-
borane plasmática gatila una cascada de reacciones intracelulares
‘donde participa un numeroso grupo de proteínas celulares. Estas cas-
adas consisten en una sere de reacciones donde el producto de una
reacción activa o inhibe a las enzimas que participan en el paso.
Siguiente. Por ejemplo, una molécula señal que se une a su receptor en
la membrana plasmática activa a una molécula de proteína G, que a su
vez, activa una enzima. Esta enzima cataliza la formación de muchas
moléculas de segundo mensajero (AMP), cada uno de os cuales act
van a una enzima quinasa, la que fosforlaa un gran número de molé-
culs de un segundo grupo de enzimas, las que de esta forma son acti
vadas. Cada una de las moléculas del segundo grupo de enzimas cata
liza la formación de muchas moléculas de producto que participan en
la respuesta celular,

Esta cascada de reacciones intra-
celulares recibe el nombre de am-
plificacion de señales, y es nece-
Sara para que la célula genere
una respuesta generalizada à la
señal inicia, esta puede ocurir
‘en milisegundos y en una magni

Nt as re rage age dea
sono. ©) PTT © Ser i
de pasos de una cascada, la
amplificación del efecto de la
Een eee.

EEE

ss À À AY AA A
TN D Li |
~QQQOOHH

en

Respuestas celulares

Todo el proceso de transducciôn y amplficaciôn de señales culmina en
una respuesta celular relacionada con el metaboïsmo, el desarollo 0
la función que desempeña la célula blanco.

Algunas señales extracelulares pueden actuar a nivel genético regulan.
do la expresión de algunos genes. Otras señales actúan en el itoplas
ma 0en la membrana plasmática, controlando la síntesis y secreción de
proteínas, activando o inhibiendo enzimas, induciendo modificaciones.
en la organización del citoesqueleto o gatilando cambios en la permea-
blidad de la membrana plasmática,

we Y Aaa dela
cosine,
Conor Cams abia
Vico ui pom
poo o deanna,

Respuesta en organismos
"unicelulares. Los rgans-
‘os nies, como ls
úpiotozoos, también han
desaralado mecanismos
quels permiten responder
“las señales del ambiente
en que habian, como la
cantidad de luz, xgeno,
presencia de nuentes o
sustandas tés.

37. Duración del ciclo celular
En cles humanas de visón
rápida, cl car tiene
una duración de 2 hors,
onde G1 du 9 horas S,

10 horas; 2, 4,5 horas

y moss 30 minutos.

Las células de muchos organismos eucarontes pluriceulares, como
animales, plantas y hongos, pueden presentar dos modalidades de
visión celular: mitosis y meiosis través de la mitoss la cla expe
menta un proceso de dis nuclear en a que se generan dos núcleos
con el mismo número de cromosomas que el que presenta la cul de
rigen. Esta modalidad de división nudear forma parte dela reproduc:
clon celula, dado que, como resultado de la mitosis y dela subsecuen-
te división del citoplasma (ctodiéress o coquines) se originan dos
células idénticas ala progenitora

En la meioss se originan cuatro celulas con la mitad dela dotación cro-
mosémies de las células somáticas de la especie, es deci, células
haploides ias célula somáticas son diploides, o células diploidessilas
somáticas son teraploides. Este io de division celular da origen à los
gametos (óvulos y espermatozoides,

Ciclo celular

Unserhumano duo soma =
do por uns den iles de th

ls, apronimadomere, À ui

un On yunexpemmatozis, en

la een, se rin due.

to cela que contiene la noma:

Gén gotta point de la

rad y cel pad Lego que os ct. cise ea so
nüdeos de los gametos se han fecun er
fusionado, cat ene en un conan roman ont)
fase de prllacacón cea, val omit eu

deci, comienza a dividirse suces
vamente, De este modo, a partir de una única cölua se originan las
millones de células que forman a un individuo adult, donde cada,
célula hija debe recibi la informacion genética aportada por ambos.
progenitores. Para que esto cura, la información genética debe
repartise equitativamente en la dos células hijas, suceso que se lleva
acabo en a division celula

Para dviise, toda cólla experimenta una serie de transformaciones
que culminan en la generación de dos célula hijas. Esta serie de cam.
bios recibe el nombre de ciclo celular o cido prolfertivo y consta de
las etapas que se describen a continuación.

1m Periodo 61. E el punto de inicio del ciclo celular. En esta etapa la
éluia entra en un periodo de crecimiento, por Io que aumenta de
tamaño; aumenta el número de organelos celulares yla síntesis de
algunas enzimas. Los centíolos se separan y comienzan a duplica
se. Cuando la célula ha alcanzado un tamaño suficiente, y bajo ie
tos estímulos, puede ingresar ala guiente etapa.

1 Periodo S. Etapa caracterizada por la síntesis, de
ion del material genético.

lación o replica

Los cromosomas de las células que han iniciado el cc celular uen
tan solo con una cromátida. En esta etapa cada cromosoma se
duplica, es dect, cada hebra de ADN origina una copia idéntica,
quedando ahora cada cromosoma constituido por dos cromátidas

La duplicación del material genético requiere que las moléculas de
ADN se encuentren menos empaquetadas, por lo que deben des
prenderse de las proteína que partkipan en la condensación delos
«cromosomas, lo cual permite que las enzimas encargadas puedan.
sintetizar la nueva hebra

1 Período G2. En esta etapa la célula se prepara para la division: se
reparan algunos erores que ocurren en la duplicación del ADN, los
‘cromosomas comienzan a condensarse, y se producen estructuras
relacionadas con la división del núcleo y del coplasma. Al finalizar
esta etapa la clua se encuentra lista para dividirse.

1 Mitosis. En esta etapa ocurre la división del nüceo celular, proceso
en el cul se reparte en forma equitative el material genético en las
‘dos célula has. Una vez que el núcleo se ha dividido, el citoplasma,
también lo hace, proceso denominado citodiérsis o citoquiness
‘As, cada célula hija recibe la misma cantidad de material genético y
una parte más o menos igual de citoplasma,

Finalmente, cada célula hija permanece en el período G1 para
“comenzar un nuevo cco celular Sin embargo, hay clas atamen-
‘te especializadas que salen del cc, tales como las neuronas, las
células musculares eswiadas y los glóbulos rojos, que permanecen
en un estado de pausa o latencia prolferativa, cesando su division,
período denominado Gy. También, algunas celulas pueden detener
Su ii en G2 (por lo general células vegetales) y entrar en un esta-
¿do de latencia proiferativ similar a Go Es por eso que enla actua-
dad se habla de Goy y Gp. para células quese han sado del cio
en G1 y G2, respectvamente

wey
per

=

MS.

1 co celular contempla
los procesos Ge mitos y
codes y la etapa de
Interfase que agrupa ls
periodos G1, 5 y 62,

Cantidad de ADN en una
célula. Lacaidad de ADN
enuna cl se dsc
‘eminmente como cADN.
As por ejemplo, una ua
que conne 2 comosamas,
ies de pisse ue an
un GADN=2 (20, pues ene
una pre de comosomss y
cada uno cuenta con una
Gemälde; posteo la
replcacón su cADN= (de)

38. | La mitosis, proceso a través del cual el núcleo celular se divide, es bas-
tante precisa en cuanto a la distribución del número de cromosomas,
lo que asegura que cada célula hija reciba igual cantidad de material
genético nuclear.

La mitosis es un proceso continuo que los biólogos, para facilitar su
estudio, han subdividido en 4 etapas: profase, metafase, anafase y
telofase; cada una está caracterizada por hechos particulares que per-
miten distinguir.

Una célula que ha entrado en el ciclo celular, pasa por el periodo de

interfase antes de comenzar la mitosis.
Neo

1 Interfase, Etapa comprendida por el período G1, 5 y G2 del ciclo celular.

m Profase, En esta etapa, la cromatina ubicada en el nucleo | de
comienza a condensarse adquiiendo un aspecto de larges y | Er
delgado flamentos, visibles al microscopio Óptico. Los cro-

mosomas se comienzan a acercar a la envoltura nuclear o 3
cafioteca, la que empieza a desaparecer El nucéolo se desor-

ganiz y desaparece.

En el citoplasma, los centiolos migran hacia los polos y a su Gite
‘alrededor comienzan a aparecer unos filamentos tubulares de ÓN fragmentado

naturaleza proteica (microtübuls) que forman el huso mitico,
Has mitico

Gromosenas

= Metafase. La principal caracteristica de esta etapa es la completa desapar-
ción de la carioteca, por lo que los cromosomas, que han alcanzado su
‘grado méximo de condensación, quedan en contacto directo con el ito-
plasma donde comienzan a migrar para ubicarse en el plano ecuatorial de
la célula con sus cinetocoros orientados hacia los polos.

Las fibras del huso mitótico se unen fuertemente a os cinetocoros de los
cromosomas.

rasa alados en llano ect

(= Anafase. Esta etapa está caracterizada por la
migración de los cromosomas hacia los polos de
la célula. Los centrömeros, que mantienen unidas
alas cromátida, se dividen, quedando cada cro-
mosoma constituido por una sola cromátida. Las
fibras del huso mitötico comienzan à acortarse
arrastrando los cromosomas hacia los polos dela
célula, A esta separación de las cromátidas her-
manas se le denomina segregación.

a —
i] = Telofase. Los cromosomas, constituidos ahora por
a

{ solo una cromatida, migran completamente hacia
los polos de la célula y comienzan a volverse
menos densos y compactos, es dec, comienzan a
descondensase. En cada polo dela célula y en
\ ) torno a les cromosomas comienza a reorgaizar-

se la envoltura nuclear para originar nuevos
) núcleos; el huso mitético comienza a desapare-

é Cer los nu e earganzan en dl ner
O de cata neo

= Citoquinesis ocitodiéresis. Mientras el nüceo se está dividiendo, el
oplasma también inicia el proceso de division. En las célula ani-
males, ciertas proteínas (actina y miosina) se ubican en el plano
ecuatorial de la célula formando un anillo interno adherido a la
‘membrana plasmática, el que comienza a cerrarse cada vez más
provocando un estrangulamiento que resulta en la división comple-
ta del citoplasma,

En las células vegetales, en cambio, la separación del citoplasma ocu-
rre gracias a la formación de un tabique en el plano ecuatorial de la
célula, entre los dos nuevos núcleos. En ete lugar, una sere de vest
culas provenientes del aparato de Golgi se fusionan y comienzan a
dividir el citoplasma formando la placa celular o fragmoplasto, que
crece hasta separar por completo a las dos nuevas cóluls js.

D ES

Ceres

Ginetocoros Son foracones
proteicas en forma de discos
dispuestos enla regen.
(ertromerka del cromosoma,
Los cromosomas se unen a
las rs o mcotbulos del
uso solo por sa ona

39. Función e importancia de la mitosis
en los organismos eucariontes

La mitosis es un proceso que reviste gran importancia para los organismos.
‘eucariontes, tanto unicelulares como plurcellares Para estos últimos,
la mitosis cumple un rol fundamental en los siguientes procesos.

‘= Desarrollo. À partir de cigoto formado después dela fecundación y
mediante sucesivas divisiones celulares se originan las millones de
células que forman parte de un individuo, En este proceso de prol-
feración celular, la mitosis es de suma importancia, pues asegura
‘que todas las células contengan la misma información genética y as
{dar origen a los diferentes tipos celulares que formarán parte del
organisme.

1m Crecimiento. La división celular por mitosis permite un aumento en
el número de células en los organismos y, como consecuencia de
esto, los organismos crecen,

{= Reparación y renovación de tejidos. A diario nuestro cuerpo pierde
un gran número de células por diversos motivos. En ciertos tejidos,
como la piel y los tejidos de revestimiento de algunos órganos, pro-
ducto del roce pierden a diario muchas células; cuando se produce

una herida se dañan muchas células que posteriormente:
mueren; así mismo, en nuestro organismo hay célu-
las que tienen un tiempo de vida imitado, como

los glóbulos rojos, cuya vida media es de 120.

dias aproximadamente. En todos estos

«casos, la proliferación celular permite res

tablacer las celulas perdidas

A diferencia de Io que ocurre en los
organismos pluricelulares, para los
organismos unicelulares eucariontes la
visión celular constituye un mecanis-
mo de reproducción, pues da origen a
dos nuevos individuos

arameio en proceso
de dvsion celular

Regulación del ciclo celular

En la cla, la regulación del ciclo celular está a
cargo de numerosos genes que codifican protel-
nas, principalmente enzimas, que hacen de
este ido un proceso muy preciso através del
cual se mantiene relativamente constante el
número de células en cada tejo, aseguran-
do así el corecto funcionamiento del orga-
nismo,

Las diferentes células responden a diversas
señales químicas, provenientes del mismo orgar
nismo, que le indican cuándo ingresar al cil pro-

liferatvo, o bien continuar en Go. Por ejemplo, el
dano de los tejidos y las hormonas del crecimiento son
señales que estimulan el inicio de la proliferación celular

El control de la división celular es un proceso muy complejo que está | Célula en anatase, Fotografía.
controlado por diversos factores, uno de elos es el tamaño celular. | 1m en ico ce
Después de a mts las dos clas hija prsentan el mismo tamaño

quel cd progenitora presenta durante la mayo parte dela etapa

Git, y que et lima se vide Solo cuando su tamaño ha aumenta”
do adobe aca el finale 62

(tos factores que controlan este ciclo son las proteinas Ck (quinasa

dependiente de cicinas) y cimas, las que promueven que una célula | apoptosis. Las cé al

que ha entrado en el cdo pase del periodo G1 a S, o del periodo G2 | igual que todo ser vio, enen

ala mitosis un cido de vida, vale deci
‘surge una nueva cua,

El factor promotor dela mitosis 0 MPF, o también llamado factor pro- | tec, se reproduce y muere

motor de la maduración, incluye las proteínas Cdk y cicinas. Este fac. | 1a apoptess o muerte celular

tor regula lini de a mios en todas las células carios. | HDI e usan

Por ot ado, sa sei de ADN no ha cuido en forma comectay | temas ust cr

el ADN está dañado, la celula sintetiza una proteína que bloquea el | Socia Lo opptes ocre
co celular dando tiempo para su reparación. Si ete dano es muy | en. parido de fomacin
sever, esa potels induce la apoptosis o muerte cellar programada, | de go ando e
elo controla alteraciones en el ADN pueden ocasionar que | Tee mir clas,
A contol, in clas Mae | nak un és
Hay strpolacón de las,
comiencen a acumularse en el tid formando tumores, lo que desen- | onde ADN dela Bias
cadena en cáncer. ha sido smeramente dañado.

40. Gonaienss

En organismos que se reproducen sexuelmente, como el ser humano,
cada progenitor aporta una célula sexual o gameto. Los gametos cuen-
tan solo con la mitad de la dotación cromosómica de la especie, y al
fusionarse en la fecundación dan origen al huevo o cigoto, célula en la
que se reestablece la dotación cromosómica propia de las células
somáticas. Luego, através de sucesivas divisiones celulares, se originan
las millones de céllas que forman parte de un individuo adult,

La meiosis es el proceso de división celular através del cual, a partir de
una célula somática, se originan cuatro células gaméticas que contie-
nen la mitad de la dotación cromosómica. Por ejemplo, a partir de
células diplides se da origen a células sexuales haploides, como es el
caso de la meiosis en la especie humana y en la mayoría de la especies
Este proceso ocure mediante dos divisiones nucleares consecutivas,
denominadas meiosis 1 y meiosi I

Etapas de la meiosis

La meiosis se ha subdividido en etapas que ocurren en forma secuen-
al y continua, y que reciben el mismo nombre que las etapas de la
mitoss. Sin embargo, dado que la meiosis ocurre en dos divisiones
ucleares consecutivas, meiosis y meiosis, estas etapas se numeran
según el periodo de división en el que ocurren

Genie
‘Antes de comenzar la meiosis, la célula entra en un

período de interfase I en el que duplica su material

‘genético quedando cada cromosoma constituido À
Por dos cromátidas hermanas idénticas. ya,

Meiosis | onan

1 Profase I, Tiene una duración mayor que la profase mitótica. En esta
etapa la cromatina se condensa. Los cromosomas homólogos que-
dan enfrentados y se aparean intercambiando material genético,
proceso denominado entrecruzamiento o crossing-over Al término
de esta etapa, la envoltura nuclear comienza a desorganizarse y los
‘centrioles comienzan a migrar hacia los polos de la célula. Durante.
esta fase, el nucléolo se desorganiza y desaparece.

1= Metafase I Los cromosomas homólogos se disponen al azar en el
ecuador de la célula y sus cinetocoros se unen al huso meiótico,
estructura similar al huso mitótico formado por microtübulos.

La disposición aleatoria de los cromosomas homólogos en el
ecuador de la célula se denomina permutación cromosómica.
Mediante este fenómeno es posible dar origen a una amplia varie-
(dad de combinaciones de cromosomas en las células, producto de
lo cual se generan célula con diferente información genética. El
nümero de cólulas o gametos diferentes que puede generar una
céluia debido ala permutación cromosómica depende del número
de pares de cromosomas que esta presente; as, este valor equiva-
le a 2°, donde n representa el número de pares de cromosomas de
la célula. Por ejemplo, una célula 2n=4 daré origen a 2? células
diferentes, es dei 4 células o gametos diferentes.

= Anafase |. Los cromosomas homólogos, cada uno formado por
dos cromátidas, segregan, es dei, se separan, y cada uno se diri
ge a un polo celula, siendo arrastrados por las firas del huso
meiötico que se acortan

1 Telofase I Los cromosomas ya se han ubicado en los polos ya su
alrededor comienza a reorganizarse la membrana nuclear. La cro-
mátina comienza a descondensarse. En forma simultánea ocurre
la ctodieresis.

Al término de este primer periodo de division celular se obtienen
2 células haploides con 2CADN, puesto que cada cromosoma
‘queda constituido por sus dos cromátidas hermanas.

41. Interfase I. Las dos céulas hjas resultantes de la
meloss entran en interlase I, donde los cromoso»
mas se desempaquetan parcialmente, Esta etapa es
más bien corta y constituye un tiempo de espera
para la siguiente división. Sin embargo, en esta
‘etapa no ocurre duplicación del material genético.

Profase I. La cromatina se vuelve a condensar yla
envoltura nuclear se desorganiza y desaparece. Los
centrolos se duplican y comienza a aparecer nue-
vamente el huso metic.

Metafase I. En esta etapa, los cromosomas, for-
mados por dos cromátidas, se ubican en el ecua-
dor de la célula y el huso meiótico se une a sus
cinetocoros.

1= Anafase I Tis a division dels centrômeros duran-
te la etapa anterior, las cromátidas hermanas se
separan y comienzan a ser arrastradas, por ls fibras
del huso meiótico, hacia los polos de la célula

= Telofase I. Los cromosomas, ahora constiuidos solo por una cro-
mätida, se encuentran en los polos celulares, y alrededor de ellos se
empieza a reorganizar la membrana nuclear para conformar el
nücieo. Los cromosomas comienzan a volverse menos compactos y
se inicala división del citoplasma,

Como resultado de esta segunda división se obtienen 4 cáulas
haploides con 1 ADN, dado que cada cromosoma está constituido
solo por una cromátida.

ins jas

Células de testicul de saltamont al final dela prfase. Los cromosomas
homólogos continian asociados en ls puntos de entrecruzamiento 0 quasmas
(señalados con una flecha).

Gametogéness. Es el
proceso que ccure e as
gónadas femeinas y
masculinas a través del
‘ua se originan los gametos
{ovocits y espermatozoides.
La fase de isin se realza
por meiosis, y en ellas
‘las reducen su número,
“omosómic, tarsomándose
en cas haplides. De eta
forma se segura la constancia
«cromosómica de la espec,
después dela fecundación

42. La permuacin cromosómica
cet fenomeno de repart
aleatoria de ls cromosomas
acia ls culs ias

Rol de la meiosis

La meiosis ocure exclusivamente en as células germinales ubicadas ena.
génadas. A través de este proceso, a parir de culs ciploides (2) se
obtienen células haplides(r), denominadas gametos o células sexuales.
Al proceso de formación de gametos sele denomina gametogénesis

La meiosis es de gran importancia para los organismos con reproducción
sexual, dado que es fuente de variabilidad genética en las especies,

La variabilidad genética ocurre gracias a dos fenómenos a nivel de la
meiosis el entrecruzamiento delos cromosomas homólogos yla permu-
tación cromosómica, Durante el entrecruzamiento, en la profase |, ocu
rre recombinación genética entre los cromosomas homólogos, uno de:
rigen materno y el otro paterno, intercambian secuencias de ADN,
dando como resultado combinaciones genéticas diferentes a los cro-
mosomas originales presentes en el resto de las células del organismo.

Por otro lado, en la metafase | ocurre permutaciön cromosómica, don
de los cromosomas homólogos se disponen aleatoriamente en el ecua-
dor de la célula y tras la segregación, se da origen a células con nuevas
combinaciones de cromosomas y, por este motivo, con distinta infor
mación genética

Durante la meiosis, los cromosomas sexuales se comportan como
homólogos, pues en la metafase | se ubican enfrentados en el plano
‘ecuatorial de la célula y segregan a las células hijas de la misma forma
en que lo hace el resto de los cromosomas. De esta manera, la mujer,
que en su carotipo presenta dos cromosomas X 000, originará
solo gametos que contienen un cromosoma X. El hombre, en
cambio, presenta un cariotipo XY, por lo que la mitad de sus
gametos tendrá un cromosoma X y la otra mitad presentará un
‘romosoma Y. Asi, para especies que cuentan con cromosomas
sexuales, este hecho permite que los sexos se mantengan en pro
porciones iguales, dado que el cromosoma Y es
el determinante del sexo del individuo,

Gracias a estos dos fenómenos que ocurren du
rante la meiosis, se obtienen células genética:
mente diferentes, aunque procedan de una mis-
ma célula madre, Esto permite explicar la gran
diversidad de individuos de una población.

Diferencias entre mitosis y meiosis

Después de haber anal
zado ambos procesos de

dhisiôn celular es posi

ble advertir algunas si er
miltudes, aunque exs-

en grandes diferencias.

Las principales diferen:

as entre mitossy MEO” ai

ss se detalan a conti

nuacin.

Mitosis

im Durante la profase |
de la meiosis ocurre. pa
el apareamiento de
los cromosomas ho-
méloges, los que se
separan en la meta-
fase, producto de lo cual se reduce el núme-
10 de cromosomas en las célula resultantes,
hecho que no ocurre en la mitosis.

1 En la meiosis ocurren dos divisiones del nücleo
seguidas, pero con una sola duplicación de
material genético durante la interfase I, por lo
‘que, al término de la meiosis, los núcleos de las céuls resultantes.
contienen la mitad del número de cromosomas del núcleo origina.
En la mitosis, en cambio, se da origen a dos células con el mismo
número de cromosomas que presentaba la célula de origen antes de
la replicación del ADN.

1 A diferencia de la mitosis, durante las primeras etapas de la meiosis,
profase y metafase, ocurren los fenómenos de entrecruzamiento y
permutación cromosómica, los que permiten la recombinación
‘genética entre los cromosomas homólogos y que los cromosomas.
segreguen en forma aleatoria, respectivamente,

Meiosis

Poe

eut
Pot

este

o0-

43. Replcacion

Tansenpcin

a información genética contenida en el ADN experimenta dos proce:
sos clave: replicación y expresión génica. A través dela replicación, el
ADN se duplica, lo que permite repartir equitativamente el material
‘genético a las células hijas durante el proceso de división celular, En la
expresión génica, los genes son leidos por un conjunto de enzimas,
siendo generalmente la sintsis de proteínas el producto final de dicho.
proceso.

La expresión génica, a su vez, Induye: la transcripción yla traducción
La trarscripcdn sl sintesis de ARN mensajero (ARN, a por el
cv muleta de un gen. Ese proces ocume den del neo
| en los organismos events. Luego, el ARNm experimenta ceras

medicaciones localzéndos, fnamene, enel plasma, en donde
sive como molde en el proceso de traducción. La taduccón es alee
tora dl Alim par generr una proteína

En síntesis, el ADN se autorreplica, generando más ADN, o bien se
transcribe, resultando en la producción de ARNm, el que a su vez expe
rimenta traducción durante la sintesis de proteínas. En 1958, Francis
Crick planteó que la información genética fluye del ADN al ARN y
luego alas proteínas, nunca en sentido inverso, lo que se conoce como
dogma centra dela biología molecular. Este dogma constituye la pie=
dra angular de la biología a nivel celular. No obstante, otros procesos.
escapan a este dogma, como, por ejemplo a transcripción inversa que
ocurre en ciertos virus, en donde el ARN genómico puede ser copiado
en forma de ADN.

adicción

a ———— €

El dogma central de la
al ARN, y de ah a las proteínas.

biologi molecular establece que la información genética se tansíere del ADN

Experimento de pulso y caza

A través del experimento de pulso y caza se pudo determinar que el
ARN corresponde a la molécula intermediaria en el flujo dela informa-
«ión desde el ADN a las proteinas,

En este experimento se cultivaron células en medios experimentales,
Cada Gertos intervalos de tiempo se les añadió uridina, marcada radia
tivamente. La uridina corresponde a un nucleósido específico del ARN,
de tal manera que las céllas incorporan estas moléculas marcadas
para fabricar ARN. Luego de estos “pulsos” con uridina marcada
radiactivamente, los investigadores detectaron la localización de las
marcas radiactivas en la célula, a través de una emulsion fotográfica
especial para detectar señales radiactivas. Es así como se pudo estable-
cer que el ARN era primero producido en el nücleo celular delos orga-
rismos eucariontes y luego se trasladaba hac el citoplasma. De esta
manera, el ARN fue un candidato evidente para mediar la transferen-
¿ia de información desde el ADN a las proteínas

Posteriormente, en 1957, Volkin y Astrachan hicieron una observación
que coincida con la ipôtes del ARN como intermediario de la informe
ión genética. Estos investigadores, usando experimentos de pulso y
«caza con uridinaraciactva en bacterias infectadas con virus, detectaron
un explosivo aumento en la cantidad de ARN radioactivo en las céllas
bacterianas luego de la infección. Como es sabido, los is inyectan su
genoma en las células hospederas, las que a su vez lo expresan origi=
nando nuevos virus. Además, estos cientficos verificaron que exist
una gran similitud entre ese ARN y el ADN viral, Esta observación ind
‘aba que, en las bacteras el ADN vial era copiado en forma de ARN.

ES experimento de puso

y caza permit ideticar
{1 ARN como el probable
intermeciario ente el AON
y ls proteins durante la

sprl de los genes
Evidencias denvadas de
experimentos con vis
permitieron confrmar
esta potes

44. Gregorio Mende. padre de
la genética, us el término,
“factores de la herencia”
par rferise lo que hoy
conocemos como genes.

Las caracterticas de los organismos pluricelulares son heredadas de
una generación a la siguiente a través de los genes contenidos en los
‘cromosomas de los gametos. En el caso de los organismos procarion-
tes, la herencia se realiza através de los genes contenidos en la única
célula

Originalmente, el término usado por Mendel para referirse a gen fue
el de "factores de la herencia”, los que corresponderían a partículas
ubicadas en los gametos. Hoy en dia, la definición más amplamente
usada es la de moléculas de ADN, o segmentos de elas, capaces de
replicarse yde servir como molde para la sintesis de ARN,

Los genes corresponden ala unidad de la herencia, segregación, muta-
ción y recombinación. El ADN es la molécula transportadora dela infor
mación hereditaria. Cada gen puede ser considerado un largo fragmento
de ADN, que participa en la determinación de uno o varios caracteres
Los genes segregan, pues durante la meiosis, las dos copias (en orga:
rismos diplides) se separan en dos células hijas diferents. Los genes
ademas, pueden experimentar mutaciones, lo que origina en las pobla-
¿iones diferentes versiones de un mismo gen, es decir, aelos. En otras
Palabras, os aelos de un mismo gen difieren entre s en su secuencia de
nucleótidos, conservando su posición en los cromosomas (locus)
Finalmente, los genes se recombinan entres, es deci, genes no homó-
logos pueden redistrbuirse debido a la permutación cromosómica
durante la etapa de metafase de la meiosis yal entrecruzamiento entre
las cromátidas hermanas de los cromosomas homólogos. La recombina-
¡ión tiene como consecuencia la redisuibución de allos en los gametos,

La carcteísica que obsenamos en los organismos son consecuencia de la
expresión delos genes y de su interacción con el ambiente

AA pesar del origen histórico del concepto de gen como “partícula de
la herencia”, formada por ADN, hoy en día es común encontrar una
definición diferente de gen: segmento de ADN que contiene la informa-
ión para sintetizar una proteina. Esta definición contrasta con la defi
riciôn clásica y apunta a una propiedad funcional de los genes, rela-
cionada solo con la expresión génica. Este concepto funcional de gen
os errado, sino que utiitaro y más limitado que el concepto gene-
tico de gen.

Autor Un i er ne ais or 3 8
palate res Od ice repos ge cs eS |. een cine
tov tacos ara ar ua ea, 1a acon san 9k | einer
gonna i ae pee tea tt nue | COS
gran gine, es os er parón rain | el cos
conocida relacionada con la expresión génica en absoluto. Aunque en | *scasa información genética,
el pasado algunos investigadores no dudaron en calificar a este tipo de en i
ADN como “AON bur, hoy en dae aude onde qe | som ernie
Se ao ia a ces less
ee
ee

Saad ce que ls man ale

re de
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Bra bs pons que ADN
mn it a
Fo cod o ua por
to de gens ops its
reece ls en cons.
fer a po. ADN no ec
posts grrr ca pr” a
anar de mine per ers $e
sous

Cada gen codificante de proteinas puede estar for-
mado por cientos y hasta por decenas de miles de
nucleótidos. El tamaño frecuente de un gen es, no obs-
tante, de mila cinco mil nucleótidos. En e ser humano, el
Número promedio de nucleótidos de los genes codficantes

es de tres mi, y el gen de mayor longitud es el que codifica
para la proteína distrofin, con unos 2,4 millones de pares de
bases.

45. Hite
semana
nn arg
—— Cadena de meso
ceca

Experimento de Meselson
y Stahl. El model de
plan seniconsenatva
de Watson y ick fue ver
‘ato esperimenalmente por
Meson y Stahl, Estos mes
tigadorescutron bocerias
en medios con itógeno,
radiactivo N°. Luego
sometieron esas bacterias à
un med con nirögene N,
isótopo mi ara que N
Al cerfogar el ADN de osas
acer detectaron que ste
sesiuaba en una posición
intermedia ene el ADN
pesado proveniente de
"aces codes en N°
ya ADN Ivana de bcters
trees nN, demastand
‘que e ADN del grupo
experimental cones ala
vez hebras pesadas y vanas.

El proceso de replicación, duplicación o sintesis del ADN permite que
las céluls, a través de la mitosis, hereden más 0 menos el mismo mate-
rial genético que su célula madre. Este hecho es altamente importante,
pues permite no solo la herencia desde una célula ala siguente, sino
‘que también hacia ls siguientes generaciones,

El mecanismo que sigue la replcaciôn del ADN puede variar en algu-
nos aspectos entre diferentes linajes de seres vivos. No obstante, las
principales características de este proceso son comunes. En la hipéte-
sis semiconservativa, formulada por Watson y Crick, la doble hélice de
ADN se abre y cada hebra simple sive como molde para originar una.
nueva hebra, por lo tanto dos hebras por molécula de ADN. La forma»
ión de las nuevas hebras se reliz a través de La sintesis de ADN por
complementariedad de bases respecto de la hebra molde. Así, en la
replicacôn se originan dos dobles hebras, en cada una de elas es posi
ble encontrar una hebra antigua y una hebra nueva, Este modelo dela
replicación del ADN fue posteriormente confirmado por experimentos
realizados por Meselson y Stahl, en 1957. Hoy en día este modelo es
universalmente aceptado.

Síntesis del ADN

La replicación del ADN es posible gracias ala actividad de una enzima.
denominada ADN polimerasa. Esta enzima añade nuevos nucleótidos ala
hebra naciente, requiriendo para ello de un grupo hidroi (OH) ‘libre
en un nudledtido localizado en la nueva hebra, Elextremo 3 libre es apor-
ado por una corta secuencia de rbonuceGtidos, complementaria a una
región del ADN, que se conoce como ARN cebador, partidor o primer.

La cadena nueva de ADN crece en sentido 5' a3, mientras que la enzi-
ma lee la hebra molde de 2" a 5'. Cada nuevo nuceötido incorporado,
aporta un nuevo extremo 3° libre y se añade siguiendo las reglas de
complementariedad de bases, es decir frente a cada adenina timing,
‘guarina o ditosina, en la hebra molde, se añade una timina, adenine,
úcitosna o guanina, respectivamente, en la nueva hebra.

Trabajos realizados con cromosomas bacterianos permitieron revela la
existencia de un origen de replicación, que corresponden a un punto
en dichos cromosomas donde se inicia este proceso. En este punto, la
doble hebra de ADN se abre, separándose ambas cadenas y originan-
o el ojal o burbuja de replicación. En cada extremo de este ojal se for.
man las horquillas de replicación

Las cadenas de ADN son antiparalelas, es deci la dirección 5'a 3° de
{una hebra respecto ala otra es inversa. As, mientras se abre la horqui-
lla de replicación, la enzima ADN polimerasa puede trabajar continua-
mente, leyendo la hebra molde que se abre en a dirección 3'a 5, pero.
o la hebra paralela que lo hace desde 5'a 3. Esto constituyó un dil
ma hasta que el científico japonés Reiji Okazaki descubrió que en la
hebra que se abría en dirección 5'a 3 la repicacion se desarrolaba de
manera retrasada, a salto, a medida que la horquila se abría. Para
esto, moléculas de ARN cebador se adicionan continuamente a la
hebra que se abre en sentido 5° a 3, denominada hebra retrasada, De
esta manera, en la hebra retrasada, el proceso de replicación se real
za discontinuamente, a través de la sintesis de pequeños fragmentos.
de ADN llamados fragmentos de Okazaki. Una vez completada la repr
cación en la hebra retrasada, una enzima llamada ADN ligasa une los
diferentes fragmentos

El proceso descrito anteriormente es bidireccional, pues por cada ojal
de replicación hay dos horquilas de replicación, cada una avanzando.
en dirección opuesta. La enzima helicasa separa ambas hebras. Este
desenrollamiento provoca a su vez superenrollamiento en los extremos.
de la horquila de replicación. Otro par de enzimas, llamadas topoiso-
merasas, liberan esta tensión al cortar y luego reunir la doble hélice
Oltra enzima, primasa, sintetiza los fragmentos de ARN que siven como
‘ebadores, Un conjunto de proteínas, lamadas estabilizadoras, mantie-

nen separadas ambas hebras de ADN,
en depict
EM
rn}
Has ns
2 > $s Des
4
rgd etn

Extremos del ADN. sentido
de una cadena de ADM, por
convenció, se esc desde

dlexteno 5a 3. El extemo
5'corespande a un nudedtido
‘ay grupo sat (P nid al
abono 5 de a desouribosa
queda lire, mientras que el
extremo 3 corespande al
nude que ene bre un
gupo idos (OH) unido al
Carbono 3 dela esosinibora

Mecanismo de replicación del ADN en actes. En orgarismos eucaronts ete proceso es

bastante sila,

46. Las mutaciones son cambios en el material genético. Pueden producir-
se espóntaneamente debido a errores durante la replicación del ADN,
‘0 ser provocadas por la acción de agentes mutágenos, es decir, sustan-
clas químicas (ácidos, agentes alquilantes, radicales libres de oxigeno,
entre otros) 0 radiaciones (rayos X, radiación ultravioleta, elementos
radioactivos) que alteran el ADN.

En os seres vivos multicelulares, solo aquelas mutaciones que afectan al
ADN de las células germinales o gametos pueden ser heredadas a las
siguientes generaciones, mientras que las mutaciones en a células somd-
cas sol son heredadas alas cóulas hijas dentro del mismo organismo.

Clasificación de las mutaciones
Mutaciones nucleotídicas

‘Son alteraciones en la secuencia de nucleótidos de un gen. Se casif-

2 Mutaciones puntuales. Este tipo de mutaciones consiste en el cam-
bio de un nucieöti por otro. Existen dos tipos de mutaciones pun-
uales, transiciones y transversiones. En las transiciones, una base
‘rica es reemplazada por otra base pürica (la adenina es reempla-
zada por la guanina, o viceversa) o una piimidina es sustituida por
‘otra pirimidina (la ctosina es reemplazada por la timina, o vicever-
sa). En las transversiones, se sustituye una purina por una primidina,
viceversa

Inserciones. Corresponden a mutaciones en las que una O unas
pocas bases se insertan en el ADN, Este tipo de mutaciones es fre-
cuente debido a errores durante la replicación. Las inserciones den-
tro de genes, en su región codificante de proteínas, pueden alterar
la secuencia de aminoácidos de la proteína respectiva.

x Deleciones. Esla remoción de uno o más nucleótidos desde el ADN
Como en las inserciones, este tipo de mutaciones puede provocar
cambios en el producto génico. A diferencia de las inserciones, las
‘deleciones son difcimente reversibles

Radiación ultravioleta. Es una radiación de po ionizante, es deci, cha ls electrones hacia un nel energético
más ao La radacó ultraviolet es una causa recente de mutaciones. El ADN la absorbe y st provoca que dos
tips de bases itrogenadas, coin y na, cabin las propiedades de os pares de bases complemenañas

Por ejemplo, es común que a radiación ultravioleta cause la unión ente tininas vecinas formando dimers de mina,

Mutaciones cromosómicas
‘Son cambios que involucran segmentos grandes de ADN alterando la
estructura de los cromosomas. Se casfican en:

‘= Amplificaciones, Pueden originar Tipos de mutación

Múltiples copias de regiones cro- Aepiacin pain msn

mosómicas completas, lo que a su
vez genera muchas copas de los
‘genes contenidos en dichas regio-
es cromosómicas

1m Deleciones. Pérdida de regiones ro
mosómicas, con la consiguiente per
ida de genes.

Inversiones. Cambio en a oenta-
‘én de un segmento cromosómico
entro del cromosoma. Estas muta-
ones ocurren debido al quiebre
de un fragmento cromosómico con
la posterior reinserción del rag-
mento en orden ivers al origina

= Tanslocaciones. Intercambio de frag-
mentos cromosémicos entre cromo
somas no homólogos.

pl

Efecto de las mutaciones

Algunas mutaciones pueden producir pérdida parcial o total de la fun-
ción delos productos de la expresión de los genes, es dec, de las pro-
teinas. Generalmente, los fenotipos de las mutaciones que producen
pércida total de la función son heredados recesivamente. Algunas
mutaciones, en cambio, pueden originar una nueva función al deter
minar la producción de una nueva proteína, Este tipo de mutaciones.
son generalmente dominantes. Mientras que algunas mutaciones te
‘nen un efecto evidente en la morfología del organismo, otras presen-
tan un efecto limitado a nivel bioquímico, alterando una o varas vías
metabólicas. Por otr parte, muchas de las mutaciones no siempre pro-
ducen cambios en la estructura o función de las proteínas, en ese caso
se habla de mutación inocua.

Hi

Hay mutaciones
cromeséeicas que lean
la posición de muchos.
genes a mismo tempo,
como las inversones.

‘tras, mas drásticas,
pueden elmnar o duplicar
fragments cromosómicos
completos, lo que muchas
veces en electos negativos
sobre el organismo portador
de la mutación

47. dao al ADN es
dasficado generalmente
en dos categoria: daño
de hebra simple y daño
de dee hebra. Estos tipos
de daños son reparados
por diferentes maquinarias
enzimática.

Los erores de replicación son una fuente continua de mutaciones, las
que, a su ver, pueden alterar el funcionamiento de las células si exste
dato en información esencial del denoma. Por otra parte, as células
pueden seguir funcionando, de forma aparentemente normal, cuando,
el daño producido por las mutaciones afecta a genes no esenciales o
bien a regiones no codiicantes de proteinas. Existe una serie de meca-
nismos que permiten à la célula reparar los daños sobre la doble hélice
de ADN y restaurar la información genética, Estos mecanismos de repa-
ración son más o menos especfcos para los diferentes tipos de daño.

Las células pueden usarla cromátida intacta, o bien la hebra de ADN
no modificada, como molde para restaura la información perdida. No
obstante, existen otros mecanismos de reparación que son usados cuan-
do es imposible user cromátidas o hebras de ADN como molde. El daño,
al ADN altera la configuración espacial de la doble hélice, lo que puede
ser detectado por enzimas de la maquinaria de reparación

Reparación del daño de hebra simple

En el daño de hebra simple, solo una de las dos hebras del ADN pre-
senta un defecto y la hebra complementaria puede ser usada como.
molde para corregir la hebra dañada. Existen distitintos mecanismos.
que permiten remover los nucleótidos dañados y reemplazarlos con los
nuceétidos complementarios a los presentes en la hebra molde; entre
elos se encuentran:

u Reparación por eciión de bases. Consiste en la remoción de una base
dañada y del nucectido que la contiene, para posteriormente reponer
el nucleötido con la base correcta. Este mecanismo repara las lesiones
de la hebra de ADN producidas por diferentes agentes químicos,
tales como la oxidación, la alquilación y la hidrélsis.

(= Reparación por escisión de nucleótidos. Este mecanismo repara el
daño provocado a regiones dela hebra de ADN que comprenden de
2 a 30 nucleótidos. El segmento dañado es removido de la hebra de
ADN y luego reemplazado por una secuencia de nucleótidos norma-
les. La reparación por escisión de nucleótidos es capaz de reconocer
‘cambios conformacionales del ADN, como bultos, distorsión de la
doble hélice y quiebres de hebras,

u Reparación de errores de apareamiento, Corrige los errors de apa-

reamiento entre los nucleótidos enfrentados en la doble hélice que
se producen durante La replicación y la recombinación meiótica,

Reparación del daño de doble hebra

El daño de doble hebra consiste en quiebres o fracturas de la doble
hebra de ADN. Estos quiebres son especialmente perjudiciales debido.
a que conducen a rearreglos que involucran grandes porciones del
genoma, produciendo mutaciones como ls inversiones cromosómicas.
y la translocaciones. Los mecanismos de reparación de quiebres en la
doble hebra del ADN son:

1 Union de extremos no homólogos. En este mecanismo, una enzima,
llamada ADN ligas, une los dos extremos producidos por la frac»
tura de la cadena de ADN. No obstante, este mecanismo puede pro-
cir alteraciones, tales como la pérdida de nucleötidos que se
encuentran en los extremos, o la unión de fragmentos cromosómi-
cos a otros stos del genoma,

1= Reparación por recombinación. Una maquinaria enzimática repara el
daño en la doble hebra de ADN, usando una cromátida hermana o
un cromosoma homólogo no dañados como molde. Esta maquina-
ría enzimática es muy similar ala que participa en la recombinación
por entrecruzamiento (crossing over, lo que explica el nombre de
este mecanismo,

Respuesta celular generalizada al daño del ADN

Las células pueden responder de manera global al daño en el ADN.
Células expuestas a radiaciones ionizantes, luz ultravioleta, o agentes
Químicos mutágenos, son susceptibles de sufrir simultáneamente mül-
‘iles ios de lesiones en el ADN. La respuesta generalizada de la célu-
la al daño del material genético depende de la magnitud de la lesión e
induye diferentes procesos, tales como la reparación de las lesiones, la
evasión de las lesiones, es deci, la eliminación de ls regiones daña-
das, e incluso la apoptosis que consiste en un tipo de muerte celular
programada. Todas estas respuestas requieren de cambios drásticos en
el funcionamiento de la célula, como la activación e inactivación de
müliples genes, y la detención del ciclo celular

Finalmente, el daño al ADN es chequeado durante el ciclo celular en
las etapas 61 y G2. Estos puntos de chequeo permiten detener el ciclo
celular, cuando se detecta algún tipo de daño en el ADN, y así propor-
Gionar el tiempo necesario para la reparación, antes de que la célula
llegue a la division celular

moss

Pants —

dede

El estado del ADN es
chequendo en diferentes
‘punts del cco cela.

Los puntos de chequeo más
importantes corresponden
261 (terio ala replicación
el AON) y a G2 (posterior

la repiacióndel ADN.

48. Hea de AA ne

+
|

su

ans Hone eae

drone centage atea

PTE)

Durant la transcripción, I enzima ARN polimersa sintetiza una cade-
a de ARN, para lo cual utza una hebra del ADN como molde o

| patron Est encima cataliza la formación de una cadena de ARN apar-
tir de ibonuieóios res de adenina (A, uracio (U, ctosna (C) y
guanina (6), los cuales son incorporados enla cadena de ARN de
acuerdo a su complementaiedad de bases con el ADN mode. Por
tjempl, sen el ADN mode exite una guanin, en el ARN se incor-
Porrd una Cosina. Si en a siguiente posción del ADN existe una
acenina, enel ARN se incorporará una uracio, yas sucesamente. De
esta forma, l ARN sintetizado posee una secuencia complementaria a
lo cadena de ADN utilizada como molde; pro, a dieenca del ADN,
la molécula de ARN es una hebra Simple

ra molde deAON La sintesis de ARN avanza en sen-

tido 5' a3', es deci, el grupo fos-
fato, ubicado en la posición 5° de
un ribonucicrido que se incor-
pora a la nueva hebra de ARN,
forma un enlace fosfodiéster con

Tu

o el grupo OH, ubicado en la posi-

ción 3° del nucestido preceden-
te. Para la formación del enlace
fosfodiéster se requiere la Mdrôli-
ss de los nucleótidos entrantes,
incorporando los ribonuclestidos
monofosfatos al ARN y liberando
pirofostato (PP. La ARN polime-
rasa continda añadiendo ribonu-
leótidos hasta legar al final del
gen que se está transcribiendo,
lugar donde se separa del ADN,

La transcripción permite sintetizar
es tipos de ARN: ARN mensajero
(ARN), que codifica para protel-
as; ARN de transferencia (ARN),
‘que sive como transportador de

La transcripción de ADN en ARH es catalzada por la ARN polimerasa.
El extremo 5 del ARN contiene un grupo fosfto, mentras que an al
‘treo 3'se van icoporandobonucetidos por complementaredad
de bases con la hebra molde de ADN. Es ai como la sintesis de ARN
svanza en sentido Sa 3

los aminoseidos que son utiliza»
des en la sintesis de proteínas, y
ARN ribosomal (ARNO), que forma.
parte de ls ribosomas.

La ARN polimerasa

La ARN polmerasa es la enzima que lleva acabo
la transcripción à partir de una hebra de ADN.

En procariontes existe un solo tipo de ARN poli
merasa, constituida por ls subunidades protel-
das a, 8. $ y a. Cada subunidad cumple una
función especiica, por ejemplo, la subunidad o
permite a la ARN polimerasa reconocer y aso-
ciarse a una región del ADN llamada promotor,
que se ubica a una corta distancia del inicio del
gen que se va a transcribir

En eucariontes, el sistema es más complejo.
Existen tres tipos de ARN polimerasa, cada una
constituida por veras subunidades, y específicas
para os distintos tipos de ARN que se sintetizan,
es así como la ARN polimerasa | sintetiza ARN
ribosomal; la ARN polimerasa I transcribe ARN
mensajero, y la ARN polimerasa I sintetiza ARN
de transferencia y un tipo de ARN ribosomal

En el caso dela transcripción de ARN mensajero.
(ARNm), el proceso se realiza en tres etapas:

1 Inidaciön. Consste en la unión de la ARN
polimerasa a la región promotora del gen
Luego, la doble hélice de ADN se desenrola
en un pequeño segmento de 10 a 20 pares
de bases, formando un ojal transcipcional,
donde ocurre la sntess de ARN. Tanto en
eucariontes como en procariontes la ARN polimerasa requiere de fac»
tores proteicos para realizar estas acciones.

(= Extensión. La ARN polimerasa avanza alo largo de una de ls cade-
nas de ADN (hebra molde), cataizando la formación de una cadena
de ARN a partir de ribonuclestidos libres A, U, C y G.

Terminación, La ARN polimerasa se encuentra con secuencias de ter-
minación de la transcripcon ubicadas al final del gen que está trans-
cibiendo. A continuación, la ARN polimerasa se separa del ADN, ibe-
ra al ARN sintetizado y el ADN vuelve a reconstiui la doble hélice

La ARN polmerasa (ARNO)
se une a sitos de iniciación
e transcripción, separa la
ble hélice y comienza a
copar la hebra molde de
ADN.

49. El operón tipióano (up) de
E of contiene cinco genes
(4-8) que codifican para as
enzimas requeridas en in
tess de tiptofano El operón
‘completo se transcribe desde
un io de nico (echa
ara) generando un Largo
ARNm pois (ved).
la traducción de este ARılm
produce cnc proteina; as
proteinas Ey D se asocian
para formar la primera
enzima dela vía Dosnteica,
1a proteina € calza el paso
intermedio, y ls proteins A
y' forman la enzima final

Transcripción de genes procariontes

En los procariontes, los genes poseen un promotor que contiene dos.
secuencias de bases, donde se fa la ARN polimerasa. Este promotor
se ubica en las regiones -10 y -35, es decir, a una distancia de 10 y 35
nudeétidos del sitio de inicio de la transcripción, respectivamente.
Estas secuencias nucleotificas son muy conservadas en los distintos
genes y se denominan secuencias de consenso; en la región -10 la
secuencia de consenso es TATAAT, lamada caja Pribnow, y en la región.
-35, la secuencia es TIGACA.

Genoma
«ee

Sito dein de ases

La eficiencia de la transcrip
ción depende de cuánto se
parezca el promotor de cada
gen a esas secuencias conser

AA REA vadas. Un promotor fuerte es
rencictn | aque que s parece más a as
At dire secuencias de consenso y, por
Fr? 4 7 | lotanio ramcibe másrápda-
She de ic pa simi || mente; mantas que un pro
cepas : 4
motor débil es menos parc
ee | Sense
2 te Los genes tenen, ademas,
©. un sitio definido de término

nme E dea transcripción.

Una característica particular
de los procariontes es que los genes que codifican para enzimas involu
‘radas en una misma vía metabólica se localizan a menudo en posicio-
nes contiguas del ADN cromosómico. Un ejemplo de esto corresponde
a los cinco genes que codifican para las enzimas requeridas en La snte-
sis del aminoácido triptofano en la bacteri Escherichia col. Estos genes.
se ubican en posicones adyacentes del genoma ordenados, según la
secuencia de acción en que estas enzimas catalizan la síntesis de trip-
éfano. Los genes organizados de esta manera forman una unidad.
transcripcional denominada operón. En este caso, el grupo de cinco
genes se transcribe para producir una sola molécula de ARNm de ale
dedor de 7 kilobases (kb), es decir, siete mil bases nucleotídias
Posteriormente, los ribosomas traducen la información contenida en
este ARNm y producen las cinco proteinas con actividad enzimática
requeridas para la síntesis del aminoácido triptöfano

Dado que un cistrón se define como una unidad genética que codifica
para una sola proteína, este ARNm que codifica para varas proteínas se
“denomina ARN policstrónico. Por lo tanto, en un operön, un solo pro-
motor permite controlar la transcripción de varios genes y, además, al
final del operón hay una señal de terminación de la transcripción
común para todos elos La organización de genes bacterianos en ope-
rones permite que la expresión de los genes sea regulada conjunta-
mente, lo que se denomina regulación coordinada.

A diferencia de lo que ocurre en bacterias, los organismos eucariontes
poseen una organización génica distinta. A modo de ejemplo, en la
levadura Saccharomyces cereviie, los cinco genes que codifican las
enzimas para la sintesis de triptófano se encuentran localizados en
cuatro cromosomas diferentes. Cada gen se transcribe en el núcleo.
celular, desde su propio sito de inicio, y origina un ARNm primario que
debe ser procesado antes de ser exportado al citoplasma y traducirse

en proteina
a wa
t +
m2
v[ 1
omas de il
cese Pe
Ce os
?
mi
x ti
||, Taseinasny
ici V pesmi de ARN
DO =
ne Ten

5 F = 2 €
Los cinco genes que codican las enzimas requeridas para a ses de upfano
en 5. cerensae se distribuyen en cuatro comosomas diferentes. Cada gen
transcrie desde su propo sti de inicio generando un Alm primario,

que se procesa en un ARNm funcional que codifica para una sola protón,

Bacterias sta al microscopio.
elecrónco.

50. Transcripción de genes eucariontes

En las células eucariontes cada gen tiene su propio promotor y señal
de término de la transcripción y por lo tanto, no existen ARNIm polis»
önicos. En muchos genes eucariontes los promotores poseen una
secuencia de bases llamada caja TATA que está ubicada a una distancia
‘de 25 a 30 pares de bases antes del sitio de inicio dela transcripción.
Además, poseen secuencias de bases ubicadas a mayor distancia de
ellos, que también regulan la transcripción del gen mediante la unión
2 dichas secuencias de proteinas reguladoras o factores de transcrip-
«ión, Otra característica de la mayoria de los genes eucariontes consis-
een que se encuentran interrumpidos por secuencias nucleotdicas no
codificantes, denominadas itrones. Los intrones son generalmente de
mayor tamaño que las secuencias nucleotiicas que codifican para pro-
teinas lamadas exones. Tanto ls intrones como los exones son trans-
¿ritos en el ARNm, Sin embargo, los intrones son removidos durante el
procesamiento del ARN.

sois

Gen deP tina

sen

regiones gules

Año: am my" “Un
; dl

5 3
SS
eu]
‘Seen ech trac
Pan adr

200 eis

Los genes eucarontes, como por ejemplo el gen de la prtena gobine,
ontenen regiones reguladoras de la transcripción que antecede ala región
que coa para proteínas. Muchos genes eucariontes se encuentran
interrumpidos por segmentos que n codifican, denominados introns,
que on removidos desde el ARN rnscto pémario durant su procesamiento.
Las líneas a trazos describen eso ntones que son removido.

La transcripción de los genes eucariontes implica un procesamiento del
ARNm sintetizado por la ARN polimerasa. El primer paso de este pro»
cesamiento ocurre cuando hay alrededor de 30 nucleótidos transertos
en la nueva hebra de ARNm. En ese momento se añade una molécula
de 7 metilguanosina, (m? Gpp) al extremo 5° de la hebra en elonga
ión. La adición de esta molécula se describe como adición del capur
chon 5" (CAP 5),

Cuando finaliza la transcripción, es muy común que al ARN mensajero.
generado, denominado transcrito primario, sele adicione en su extre-
mo 3° una larga secuencia de 100 a 250 ribonucieötidos de adenina
llamada cola de poía. Este proceso lo realiza una enzima endonucleasa,
que corta el ARN en una secuencia nucleotidca específica denominada
sito de pola, que se encuentra en el extremo 3 de los genes eucarion-
tes, y luego, por acción de la enzima polia polimerasa, se adiciona la cola
de pola. El capuchón y a cola de pal son importantes en a establidad
del mensaje genético y en la optimiza»
ción de su posterior traducción

Finalmente, el procesamiento del ARN E
mensajero comprende la remoción de
los intones y empalme de los exones
en el transcrito primario generando un
|ARNm maduro, Este proceso se deno-
‘mina splicing, o corte de intrones y
“empalme de exones del ARN.

Solo el ARNm maduro, es decir, aquel
que ha completado todo su procesa-
miento puede ser exportado al cito-
plasma para su traducción

Los genes de eucariotes son tanscitos
desde un sti de iii. El vanscrto
mario sure varios procesamiento,

que incluyen la adición de un capuchón = nz
(CAP) en el extreme 5, la adición de sai pia ein
una coa de pol en su extremo 3 y la same

remoción delos intronesy empalme de
los exons, generando as un ARNM
maduro Ísto para ser exportado al
ctoplasma para su radu,

51. La expresión génica puede ser regulada a distintos niveles; sin embar-
90, el inicio de la transcripción es el punto de control más importante,
dado que ahi se determina qué genes se expresan y cuánto ARN se
genera para la síntesis de proteína,

Una combinación de experimentos genéticos y bioquímicos permitie-
ron establecer, por primera vez, dos aspectos muy importantes en la
regulación de la expresión génica:

1. Basten secuencias reguladoras en los genes que son reconocidas por
Proteinas.

2. Las proteínas que se unen a las secuencias reguladora de los genes
permiten ya sea activar o reprimir la transcripción.

Estos dos aspectos son válidos tanto para organismos eucariontes
como para procariontes. No obstante, ambos grupos de organismos.
poseen sistemas de regulación diferentes en muchos otros aspectos.

Regulación de la transcri

¡ón en procariontes

En as bacterias, el control dela expresión génica permite el ajuste alos
cambios nutricinales del medio ambiente, optimizando el crecimiento y
reproducción celular

El control transcripcional en bacterias fue establecido a comienzo de la
década de 1960 por Jacob y Monod, quienes estudiaban la adaptación
de Escherichia coli a cambios nutricionales en el medio de culto. E

col puede utilizar glucosa u otros azúcares, como el disacáido lacto-

sa, como fuente de energía. Para la metabolizacion de la lactosa esta
bacteria requiere dos enzimas, la lactosa permeasa, ubicada en la
membrana plasmática y que permite el transporte de la lactosa al int

rior dela cólula yla B-galactosidasa, que cataliza la ruptura de la lc:

tosa para genera los monosacáridos galactosa y glucosa, Además,
exste una tercera enzima, la B-galactösido transacetilasa, que solo se
utiza en el metabolismo de certos f-alactósidos, diferentes a lala

tosa. Si en el medio de cultivo bacteriano no hay lactosa, las enzimas.
lactosa permeasa y P-galactosidasa no son necesarias y su expresión
es reprimida, disminuyendo drásticamente sus niveles en el citoplasma,
Por el contrario, en presencia de lactosa, la expresión de estas dos enzi

mas es inducida y sus niveles citoplasmaticos aumentan.

Jacob y Monod propusieron el modelo del operón ac para explcar el con. | Open acd cos

trol ranscripcional en la sintess delas enzimas que participan en el meta
boismo de la lactosa, En este modelo se distinguen dos tpos de genes,
los genes estructurales, que codifican para las proteínas enzimáticas
que metabolizan a lactosa, y los genes reguladores, que codifican para
las proteínas que regulan la actvidad de los genes estructurales.

El operön lac contiene tres genes estructurales: el gen , que codifica
para la enzima Begalactosidasa, el gen Y, que codifica para la enzima.
lactosa permeasa y el gen A, que codifica para La enzima P galactósdo
transaceilasa, Estos tres genes se hallan contiguos y son transcritos en
un solo ARINm poliistrónico,

Junto al primer gen estructural que se transcribe se encuentran dos
secuencias específicas el operador (0) y el promotor (P). Ubicado fuera.
de la región de los genes estructurales se encuentra el gen regulador ,
que codifica para una proteína lamada represor, que se une al operador
O. El represor unido al operador impide que la ARN poimerasa pueda
transcribir ese operón. En ausencia de lactosa, el sistema se encuenta
reprimido, y las proteinas necesarias para metabolizar la lactosa no se
sintetizan, Por otro lado, en presencia de lactosa, esta se une al represor
produciendo en él un cambio conformacional que disminuye su afinidad
por el operador. ASÍ el represor libera al operador y la ARN polimerasa
se puede unir al promotor y transcribi los genes estructurales |

panier
Mist et

de regulación versio
open ic. Cuando repro ges |
se une al sto operador, impide
que la ARN polimerasa inc la Nr
"ranscipción. En presencia de
lactosa, esta se une lrepresor
induce un cambio
conformacional ene represor. m =
lrapeesr se bern del operador aer Rin
pemitendo ala polmeras dar nt i
Inicio aa tanseición de un
AR politono con los
genes estructurales 2, Y y À n
Este ARN ser posteriormente
traducido en ls es proteins soos

que codifica paa

pia ope

Omas

enero de
per

Genet de
e mea

eat
Eure

paseo de cto

Prends delata

52. it nn eucariontes El proceso de ensamblaje del complejo sr E caco
[teeth incor ee a Sto

| en ramos ecos ms el anol de expan Fe esos que desde Fan
génica depende de las variaciones hormonales en el medio interno. En ae ae a Lis Fa sa
eerste proceso de repuacon + de tamcpción specs, à ==

ae ee determinadas secuencias del ADN. ES TE
A que ocuren durante la etapa AOS e salas Seen eh mare
IICA. inst Y la iterencacion de proteínas reguladoras se localizan a una dis-
in de pene tejidos. tencia de 200 pares de bases ante del sito inicio de la transcripción 0a | os factres de tnscrpción
co de von distancias superiores que pueden alcanzar miles de bass. Los factores de | espelcos se unena
da En las células eucariontes, para que transcripción especificos pueden ser proteinas actvadoras 0 proteinas | “ec reguladoras
Se ince la transcripción de un gen represas, Las proteínas atiadora se unen a una secuencia nuceots- | “0%
codiicante para una proteína, se Ca denominada secuencia amplificadera y estimulan la formación del
requiere la unión dela enzima ARN complejo de iniciación acelerando, de esta manera, la ranscipción. Las
Au polimerasa I ala región promotora Proteínas represors se unen a una secuencia silenciadora y retardan el
ET del gen que se va à transcribir, Sin inicio de la vanscripción. Lo anterior da gran versatiidad al control de la
etn, otero a desea ce AIN. Vaccin dada qa labia de leerme cont de Eco.
polimerasa de Ecol la ARN polime- res acivadores yb de represores que essen en eucarinte determina la
rasa 1 de eucariones no reconace _—_eficencia transcipcional de cada gen. Estos factores de transcripción
directamente a su promotor, sino especifcosson equnalentes alos actvadors o represores que existen en
que necesita la participación de una procariontes La diferencia reside en que en las cas procaiontes, en | Le cos de rarscrpción
ser de proteins reuadorasdeno- ausencia de epresres, la ARN poleras se une al promotor y ami. | “nes sano
minadas factores de transcripción be eficientemente los genes. En cambio, en eucariontes se requiere la | Compo de inició,
Unión dela A paies generales. Estos factores deben acción de factores de transcripción que promuevan el ensamblaje del | a través de nteraecones
ensemblarse junto con la ARN pol- compleo deiniacón, y olo entonces la transepcón puede ocurir — | proteína pote
merasa U para que se pueda dar a
comienzo a a transcripción. En pri as
mer lugar, un factor de transripción 7
reconoce a jo TATA, Luego a mis-
mo sitio se une un segundo factor
ain de eres ‘que asegura el ingreso de la ARN
ee polimerasa I a sito de inicio de la

wann, A nn sa de
Dan uniendo gan man de
feces e osceción que aan
omar empl dica en
lo zona el roots La tomo
Formación del complejo de iniciación de la transcr ió core un ver que todos los
lt secreción au or de tama ea factores de rrp Juno con
(gnome spo 16: pl ps Tape e han ensamblado
En il al compl de in.

‘

53. er sms

Control hormonal de la transcripción

Las hormonas regulan la función de sus células blanco a través de vías
de señalización mediadas por receptores. El contol de la transcripción
debido a hormonas depende de la naturaleza química de la hormona,
5 dec, si se trata de una hormona hidrosoluble o de una hormona
liposoluble. Las hormonas hidrosolubles no pueden atravesar la mem-
brana plasmática, mientras que las hormonas liposolubles pueden
atravesar la membrana plasmática e Interactuar con receptores intra»
celulares ubicados en el citoplasma o en el nüceo.

‘= Hormonas hidrosolubles con receptores de superficie celular. Esta
dase de moléculas incluye las aminas pequeñas, como la adrenal
na, y las hormonas peptídicas, como la insulina y el glucagon. Dado
que estas hormonas no pueden difundise através de la membrana
plasmática, se unen a receptores presentes en la superficie celula.
AA unir la hormona, el receptor sufre un cambio conformacional que
permite generar señales intracelulares o cascadas de moléculas lar
mados segundos mensajero, lo que se denomina transducción de la
señal, Una delas cascadas de señalización es mediada por una varie»
dad de proteinas y metabolitos intracelulares que terminan en la
activación del factor de transcripción NF-KB (de factor nuclear de
transcripción de la cadena K en células 8) el que ingresa al núcleo,
se une a secuencias reguladoras especificas e induce la expresión de
genes que participan en la respuesta inmune en una gran variedad
de células de mamiferos.

Existen diferentes vía de transduccion de señales que acti
van factores de transcripción específicos.

= Hormonas liposolubles con receptores intracelulares. Este grupo
induye las hormonas esteroidales, que son idos con una estructu-
a química semejante a la del colesterol, entre las que figuran las
hormonas sexuales; los esteroides producidos por la corteza supra-
renal como el cortisol yla aldosterona; las hormonas tiroideas y los
retinoides que son derivados del retinol (utamina A).

Estas hormonas se unen a receptores intracelulares que, además,
son factores de transcripción. Los receptores activados controlan la
expresión de genes mediante su interacción con regiones regulado-
ras en el ADN denominadas elementos de respuesta a la hormona,
La estructura de estos receptores incluye un dominio o región de
unión al ADN, un sitio de unión ala hormona y una región de trans-
activación. Las hormonas esteroidales se unen al sitio de unión a la
hormona, lo que induce un cambio conformacional en el receptor.
Esto provoca que el receptor se libere de proteinas que I retienen
en el citoplasma, como las proteinas Hsp90, y luego pueda ingresar
al nüdeo y unirse por su región de unión al ADN ala secuencia regu-
ladora de ciertos genes. A continuación la región de transactvacion
interactüa con otros factores de transcrpciôn, promoviendo el
ensamblaje del complejo de iniciación yla subsiguiente transcripción
de los genes.

Existen algunos receptores que se ubican exclusivamente en el
Núcleo celular, pero el mecanismo de control de la transcripción que
utiizan es muy parecido al de los receptores citoplasmaticos, de tal
‘modo que, al unir la hormona, estos receptores sufren un cambio
conformacional que los posibilita para interactuar con las secuencias
reguladoras del ADN.

Regulación de la expresión
africa medada por hormonas
Eposolbles. Las hormonas
Eposolble se difunden a
teas dela membrana
plasmática y se unen a sto
de unién ala hormona del
receptor intracelular 0,

El receptor sure un cambio
onfoemacional quelo
libera de La protein Hsp90
€ ingresa al núcleo donde
se uno als secuencias
reguladoras delos genes,

a Waves del sito de union

2 ADN (Al región

de transactacion ()
Interacia con tros factores,
promoviendo el ensamblaje
el complejo de niacin.

owe =
e
am.
— a mon |
ice Regulación de la expresión génica por hormonas. = |
See br me
= la membrana plasmática e inducen una cascada de señales. }
A rel )
= ee er ac F
a e Bann

54. Coeficiente de
sedimentación, El pes de
los besomas y delos ARN
ribosomes que lo conforman,
se expresa porel aor desu
«eficiente de sedimentación
(6, el cal representa cómo,
sediment una molécula bajo
determinadas condiciones

de centifugain. pair

e este coefcient se puede
‘establece el peso de una
molécules al como ls
molécules de mayor tamaño
tienen coeficientes de
sedimentación mayor

E) Som

La traduccion corresponde al proceso de síntesis de proteínas a partir
¿e la secuencia de bases del ARN mensajero. La traducción se realiza
en ls ribosomas y se desarol de manera similar en células procariontes
y células eucariontes

Los ribosomas

Los ribosomas son estructuras celulares que se encuentran dispersos
en el citoplasma o adheridos al retículo endoplasmático rugoso. Están
«constituidos por dos subunidades: una subunidad grande y una subu-
idad pequeña, las cuales se ensamblan en un único complejo molecu-
lar al momento de desarrollar su función en la sintesis de proteinas.
“Ambas subunidades ribosomales están formadas por distintos tipos de
proteinas asociadas a ARN ribosömico (ARNO, Las proteina ribosoma-
les se denominan Lsi pertenecen a la subunidad grande (L de large) y
$ si pertenecen a la subunidad pequeña (5 de smal),

Los risosomas de procariontes y de eucariontes son muy similares en
su estructura, En lo ribosomas procariontes, la subunidad grande, lla
‘mada subunidad 50 5, por el valor de su coeficiente de sedimentación,
posee dos tpos de ARNr (23 Sy 5 S) y la subunidad pequeña (30 9),
posee un tipo de ARN (16 5). En los ribosomas eucariontes a subuni-
dad grande (60 $), posee tres tipos de ARN (5 S, 58 Sy 28 5), mien-
tras que la subunidad pequeña (40 $), posee solo uno (18 9).

El ARNr junto con las proteinas ribosomales S y L proporcionan a los
ribosomas una forma adecuada para la sintesis de proteinas, permiten.
el reconocimiento del ARNm, y también cumplen una función cataltica.

ribosoma 605
(ete

boions 705

we € db

gomas
2 pss
“ore

us Ses os
Er Bam Eins
En ons nas

pas som va
kone as
‘moon

Estructura de los Hibosomas en procriontes yeucaronts. Los nbosoas están consttuides or AR y proteinas.

El código genético

Durante la traducción se lee la secuencia de bases del ARN y a partir
de esta información se sintetizan proteínas. Las proteínas están forma-
das por cadenas de aminoácidos, los cuales se van incorporando de
uno en uno, en un orden secuencial según el patrón de coificación, a
medida que avanza el proceso de síntesis

En los eres vivos existen 20 aminoacidos diferentes, a partir de loscua-
les se forman las distintas proteinas. Cada aminoácido es codificado,
por una secuencia de tres nucleótidos del ARNm, lamada codón.

El código genético consiste en las relaciones de correspondencia entre
cada codón y cada aminoácido, Debido a que en el ARNm exsten solo
cuatro tipos de nucleótidos (A, U, C y G). por probabilidades se pue-
den generar 64 trpletes de nuclectidos o codones posibles (4?= 64),
pero dado que solo existen 20 aminoácidos diferentes y 64 codones
posibles, muchos aminodcidos están codificados por más de un cocón.
Por este motivo, se dice que el código genético es redundante o dege-
nerado. Existe además un codön, AUG, que determina el comienzo de
la sintesis de proteínas y que codifica para el aminoácido metionina

Esto significa que enla sintesis protec, el primer aminoacido en ser
incoporado ser eme Ñ
prela metonina Fina ee
mente, existen tres
codones, UM, UGA y
WAG, que no codi
(an para ningún ami-
nodcido pero deter
minan el final del
proceso. de traduc-
ión, y es poreso que $
son amados codones À
de término, i hes

we J Luce | sea Inc Im

LU una
us Jen us

y]

‘aac

JARA ] ui
‚Ans Tun

‘ow ]
sc

ua [60 real UGA
ei

En ella izquierdo de
1a aba sind la primer
base de cada codón,

al cont la segunda base
y ala derecha la tercera
base Par cada cod se
señala el aminseido que
costa

[UU ] fendtaina) UCU Flt LUGU ] cima

use | a
moe

ven

[221%

Tau Tram [cu

CG | gi

IK

Y
(CAR 1 ms CGA [ 401
cag [an

grogne AGU | sens
0 age | Ge

ie
ire
ra

55. La molécula de ARNE tiene
forma de trébol En la pare
inferior se destaca a secuencia
el anicodbn, que es una
secuencia complementaria

2 codén, yen su extremo 3,
dl típlete CCA, el cal une
un aminodcido en particular.

EI ARN de transferencia

El ARN de transferencia o ARNt es una molécula pequeña, de unos 73 a
93 nucleotides, cuya función es transportar los aminoácidos, que son.
los sustratos necesarios para la sintesis delas proteínas, hacia los ribo-
somas. Existen alrededor de unos cincuenta tipos de ARNE, los cuales
se encuentran dispersos en el citoplasma,

Vista en un plano, la molécula de ARN parece una hoja de trébol,
Sonde la mitad de sus nucleótidos se encuentran apareados formando
‘cuatro zonas de doble hélice, mientras que los nucleótidos no aparea-
‘dos se encuentran formando tres regiones en forma de asa. En una de
las asas se encuentra una Secuencia de tres nucleótidos, conocida
como anticodón, que es complementaria a un codón presente en la
molécula de ARNm, es dect si un ARNI contiene el anticodén UAC, se
va a unir al codon AUG del ARNm. Además, el anticodon determina el
‘aminodcido que se debe incorporar durante la sintesis de proteínas.

La unión de un aminoäcido al ARNt ocurre en una secuencia de tes
nucleétidos (CCA), ubicada en el extremo 3° de esta últma molécula
El grupo terminal hidronlo (OH) del nucleótido de adenina (A) queda
libre y forma un enlace con el grupo carboxllo (COOH) del aminoácido,
La secuencia de nucestidos del anticadón está en correspondencia con
«el aminoácido que se une especificamente al ARN Por ejemplo, si el
anticoden de un ARNI es AGG se unirá al codón UCC y, además, se
uriré al aminoscido serina. La unión de un aminoácido a un ARNE
‘genera una molécula conocida como aminoacil ARN

Sn det nc Por lo tanto, la traduc-
ción de ARN en rote
Sum 3 nascepende delos ARNE
Que actúan como molé-
clas adaptadoras: por
un lado, unen al amino-
ácido para el cual fue-
ron especificados, y por
to, exponen al antico-

(don que debe reconocer
al codon presente en el
fines Am
BE Ti aan

vez que la sitetasa reconoce el anticodön del ARNt y al

“aminoácido correspondiente, cataliza la unión del grupo =
COOH del aminoácido al radical OH del extremo 3° del ¿ZO Anokidola)
ARI liberando AMP y pirofosfato (PP). La reacción deg

asociación entre el aminoácido y su ARNt, gatilado por

acción de la enzima aminoacil ARNt sintetasa, recibe el

nombre de aminoaclación o activación de los aminoácidos.

Aminoscido + ATP + ARN

La aminoacil ARNt sintetasa

acción de la enzima aminoacil ARNE sintetasa. Existe una enzima por

La adición de cada aminoácido espefico a su ARN os realizada por |
‘ada aminoácido, es decir, veinte aminoacil ARNT sntetasa diferentes.

‘uno que reconoce el anticodón; y otro que reconoce ld [EEE m #
ji

G

‘Aminoac ARNE, Molécule

Por lo tanto, la sinetasa es la encargada de reconocer resultante de la unión del
tanto al aminoácido como al anticodôn del ARNT, y de esa Alita su aminoscido
forma garantizar la fidelidad del proceso de activación de
los aminoácidos y de la traducción

70 GE

nina Ai

‘correspondiente,

JOA

Amina AR Srtetasa

© Aminoadi ARNE + AMP + PA
Amino ARI tt

La unión de un aminodeide (a) su AR, por acción de La anzima ARNT sintetasa require energía, que se
obtene del AT La aminoal AR sntetaa reconoce al AR y laminado que fe corresponde a ese AR
Luego, une ese aminoácido a su ARI espectico generando el aminoacl ARNT. Ete una aminoacl ARNE
par cada aminoacido.

56. Síntesis de proteínas
Lasintess protec se realiza en rs tapas nic, elongación y terminación

12 Ino. Tanto en eucarontes como en procariontes esta etapa comienza,
on la unión del ARNm a la subunidad ribosomal pequeña ().

En procariontes, continuación ingresa un aminoacil ARNt al centro
peptidl o sitio P del ribosoma. El anticodón del primer aminoaci
ARI que se une al ribosoma es complementario al codón AUG del
‘AR, que corresponde al primer tiplete que se traduce en el ami
noëcido formimetionina. Luego se agrega la subunidad ribosomal
mayor y finaliza la etapa de iniciación.

En eucariontes, a sio P se une un acetil ARNI iniciador que corres-
ponce al metionil ARNE (ARNE), el cual traduce para el aminosc-
‘do metionina Al igual que en procariontes, esta etapa termina cuan-
do se agrega la subunidad ribosomal mayor

Elongación. Esta etapa comienza cuando al centro aceptor de nue-
vos aminoacil ARNE o sitio À del ribosoma ingresa un aminoacil ARNt
específico para el segundo codén del ARNm. Cuando los dos ami-
‘noacil ARNT, están situados en los sitios P y A, se forma el enlace
peptidico enlazando el aminoscido metionina sobre el aminoácido.
Ubicado en el sito A. A continuación, se produce la translocación,
que consiste en el desplazamiento del ribosoma a lo largo del
ARNm, de forma que el ARNt del sti Pes expulsado del ribosoma,
y el ARNt que contiene al naciente dipéptido se traslada al sto P.
“Quedando vacio el sio A. Finalmente, al sitio À vacio ingresa un
nuevo aminoacil ARN específico para el tercer codón del ARNm y
asi el proceso se repite hasta finalizar la lectura del ARNm,

dicción
Am oa

ISI

Durant a sites de protinas, la secuencia nuitées del ARN es rad
en una secuenca de aminoacidos

(= Terminación, Una vez que el ribosoma encuentra un codón de tér
mino en el sitio A, se termina el proceso de traducción, liberándose
el ARNm, el polpéptido reción formado y las subunidades ribosoma»
les. Las etapas de elongación y terminación en células procariontes
y eucariontes son muy similares, y solo difieren en algunos de los.
diversos factores proteicos que participan. Una vez finalizada la sin-
tesis de una proteína, el ARNm queda libre y puede ser leido de
nuevo.

{Un ARNm puede ser traducido por varios ribosomas simultáneamente:
formando un polribosoma. Por lo tanto, una molécula de ARNm puede
ser de molde para sintetizar varias copias de una misma proteína.

La ses de protenas o traducción tiene luar en os ribosomes. Los aminoácidos on transportados por los
AR especificos. Estos son seleccionados en el riosoma por complementariedad de base entre el ccdón del
"Aim y el anticadón del ARN.

57. La mayoría de los organismos multiceluares están formados por gru-
pos de células que presentan ciertas diferencias y semejanzas entre sí
Las células que forman la capa superficial de nuestra piel, por ejemplo,
son muy diferentes a las que se encuentran en los músculos de con
tracción voluntaria, y estas últimas son similares, pero no idénticas, a
las del músculo Iso presente en Órganos que se contraen involuntaria
mente, Asi, podemos clasificar cada uno de estos grupos de células
como diferentes tipos celulares.

Músculo Iso,

Músculo estado

as clas del supere de L il, as delos misclos de contracción voluntaria (músculo estado) y ls
delos músculos de contracción involuntaria autónoma (músculo Is) corresponden a res pos celulares
rentes, denominados queratinocitos células musculares estiadas y clas musculares sas, respectvamente
‘Otros ejemplos de tios celulares en else humano son los hepato clas del higado), leucoios (lóbulos
blancos) ente muchsmos tos

Los diferentes pos celulares presentes en un mismo organismo se or
inan a partir de una única célula, el cigoto 0 huevo fecundado. Esta
Tipos celulares énelser | célula se multpika a través de divisiones cellaes consecutivas origi
humano ls centcsecono- | nando la millones de células del organismo plurkelular adulto. Durante
cen leelo de Zl0 Ups | el desarrollo del organismo, dertas grupos de células adquieen ls
en propiedades estructurales y funcionales caractersicas de cada tipo
un de estos pos cellars
frosts Un eau y | Cell, A este proceso de especialización de los pos celulares se le
funn caracte denomina diferenciación cella,

En la célula, durante la diferenciación celular se expresan solo ciertos
‘genes, mientras que otro conjunto de genes permanecen inactivados
De esta forma, la diferenciación celular es un proceso altamente regu:
lado a nivel de a expresión génica, producto del cual las células contie-
en un conjunto más o menos definido de proteinas que determinan.
sus caractrsticas estructurales y funcionales intrínsecas. Las células
diferenciadas pueden presentar diversas características a nivel de su
tamaño, forma y fsilogía, entre otras

Una célula que es capaz de diferenciarse en muchos tipos celulares
diferentes se denomina célula totipotencia. En el caso especifico delos
organismos animales, estas células se conocen como células troncales
y, en los vegetales, como células meristemáticas. En los animales, el
‘igoto y ciertas células embrionarias son totipotentes. En las plantas
hay muchas células meristemäticas en los extremos de las races y en
el pice de los brotes, sin embargo, las células diferenciadas pueden
ser inducidas a convertirse en totpotenciaes bajo condiciones experi-
mentales

Célula epiteliales que rcubren | Cromosomas humanos.
ist

Las células de los mamiferos pueden ser clasificadas en tres grandes
categorias. La mayoría de las células son diploides, coresponciendo a
células somáticas. El segundo conjunto corresponde a las célula ger.
minales, denominadas también células gaméticas o sexuales. En el
caso de nuestra especie, estas células son haploides y constituyen un
ejemplo de célula altamente diferenciada.

La tercera categoria de células corresponde a las células troncales.
Estas células mantienen su potencial proliferativo por períodos indefi-
nidos de tiempo. AS, a parti de elas, se originan células especializa»
das no solo durante el desarrollo embrionario, sino también à lo largo
de toda la vida del organismo, haciendo posible la regeneración y repa-
ración de tejidos.

Se estima que el ser humano,
adulto presenta un promedio
de 10 clas, vale dec,
en bilones de clas.
Cada una de estas cls
presenta una copia completa
ul genoma humano, el que
contene unos 3 10

(900 mil mines de pares
de nuceötdes, a excepción
delos lobules ojos, que
pren el lo como
‘esutad del proceso de
rennes

58. Nea normal

El desarollo embrionario sigue un patrón más o menos constante en
cada especie, en el que las diferentes etapas ocurren en una misma
secuencia temporal y espacial. Este orden es dirigido por un conjunto,
de instrucciones provenientes de la expresión del genoma, denomina-
do programa genético, Asi, el programa genético del desarrollo em
brionario de nuestra espece es similar, pero ala vez diferente que el
del chimpancé, por ejemplo, lo que da cuenta delas similitudes y ife-
rencias morfológicas entre ambos linajes

La localización y formación de la estructura de los diferentes órganos,
proceso denominado organogénesis, es dirigido principalmente por
dos tipos de genes. El primer grupo determina las características
estructuras de los Organos, mientras que el otro grupo de genes
determine la localización corporal de los mismos, La determinación de
la localización de las principales regiones corporales (cabeza, tronco,
extremidades, por ejemplo) es otro importante proceso, el que ocurre
incluso antes que las cóulas se diferencien.

El papel de los genes del desarollo ha sido estudiado a través de dife-
rentes mutantes de la mosca Orosophila melanogaster. El mutante
bitorax, por ejemplo, presenta dos tórax y dos pares de als, en vez de
‘uno. Los mutantes antenapedia, por su parte, presentan patas en vez
de antenas en la cabeza. Estos dos lipos de mutaciones han servido
como modelos para estudiar los genes que controlan la posición de
érganos no solo en Drosophila, sino en otras especies, incluyendo la
especie humana. A los genes que controlan la posicion de los órganos
sees ha denominado genes homeóticos, mientras que alas mutaciones
que afectan a esos genes se les conoce como mutaciones homeóticas.

TYR

Moca mane tas)

Cabe de meca noma

atea de mosca mutante amené)

En L espace Drosophila melogaser se han encontrado dos interesantes mutaciones que afectan la posición de
órganos tora y antenapeca. En ambos casos ls mutaciones afectan a un gen homeótico el que se expresan
regione coporales diferente alas normales,

Los genes homedticos participan en el control de la posición de örga-
os através del eje anteroposterior, es dec, de cabeza à cola, La deter
minación del eje anteroposterior es uno de los eventos más tempranos.
del desarrollo, y que guía ls restantes procesos de organogéness. Los
‘genes homesticos corresponden a un grupo de genes que seleccionan
la posición de las estructuras que se están formando. Estos genes se
expresan en las regiones corporales que albergarán a los órganos en
formación. As, en una mosca Drosophila normal, los genes homest
cos que determinan la posición de las patas se expresan solo en el
tórax. En el mutante antenapedia, en cambio, una mutación causa la
expresión de dichos genes homeóticos en la cabeza. Si bien la forma-
ción de patas requiere la expresión de cientos de genes, una sola muta
ción afectando a un gen homeótico puede provocar la drástica modi-
ficación fenotipica observable en estos mutantes,

El producto de la expresión de los genes homeóticos son proteínas que
actúan como reguladoras de la expresión de muchos otros genes, Los
‘genes homeóticos presentan una region
común, incluso entre especies distantes,
denominada caja homestica, que en La pro-
teina corresponde a la región denominada
homeodominio. Los hameodomirios se unen.
al ADN enreglones cercanas alos genes cuya
expresión es regulada en el desarrollo, cono-
cidos como genes subordinados. De esta
manera, ls proteínas homeóticas pueden
activar O reprimir la expresión de muchos
genes del desarrollo. La conservación de la
‘aja homebtica entre especies de insectos y
vertebrados sugiere que estos genes han
sido heredados desde un ancestro común à
“ambos grupos de organismos.

Los genes homeóticos se organizan en
‘grupos en el genoma, distribuyéndose a lo
largo de un mismo cromosoma siguiendo
la misma orientación espacial que las
regiones corporales en las cuales se expre-
san, Este interesante pation de distribución
de los genes homedticos se encuenta tanto
en Drosophila como en vertebrados.

Las genes homedticos se
svibuyen alo large de un
«cromosoma siguiendo la
‘oventacisn de as regiones
corporales en donde se
expresan. Esta act.
sa ha corsenado yes
dent tanto en insectos
como en vertebrados

Mosca de a fata (Drsophia metanogaste)

Embrión de raten

59. Clasificación de genes.

À menudo los genes son

dastiados en cuatro dass:

1. Constitutes: genes cuya
ansehen se desaralla
en un tasa continua

2 Housekeeping
{nantenedors dela casa):
son genes constitue
‘on espeal importancia
par el mantenimiento de
la tia como un sistema

La regulación de la expresión génica permite controlar qué genes se
‘expresan y en qué magnitud, permitiendo así que en cada Célula se sin-
tetice un determinado conjunto de proteinas que dan cuenta de sus
propiedades estructurales y funcionales.

De esta manera, al comparar células de diferente tipo podemos encon-
trar variación en el tipo y cantidad de proteinas. Por ejemplo, de los
aproximadamente 30,000 genes contenidos en el genoma humano,
solo una parte corresponde a genes que se expresan en cantidades.
relativamente constantes en todas las células. El resto de los genes pre-
sentan variaciones que pueden depender no solo del tipo celular, sino.
también de la etapa del desarrollo, los requerimientos metabólicos, la

3. Facultativos: genes que
Laird existencia de parásitos, estado nutricional, entre otros factores,

solo son expresados bajo

‘estos requerimientos
dy La regulación de la expresión génica puede ocurir en diferentes nive-

4. Inducies: aquelos quese | 165. tanto durante la transripción de ADN a ARNm como durante la
ere: | Glen a ordnen et perch pan da
a cambios amber expresión génica pueden favorecer reprimir La transcripción otraduc:
0 bien dependen de. | ción. La metlación del ADN, por ejemplo, consiste en la adkion de
momeno de det | grupos metilo (CH;) en los nucleótidos a través de enzimas llamadas
metlasas lo que produce el bloqueo de la transcripción de los genes.
así modificados. De esta manera, la metlaciôn reprime la expresión
génice, y la desmetilación, a través de otras enzimas, puede revertir
este estado. Al contrario, la aceilaión de histonas, es dec, la incorpo»
ración de grupos acetilo (CH,CO) alas histonas, proteínas strechamen-
te asociadas con el ADN, inducen la transcripción de los genes acetil
dos. Esta modificación química, también reversible, se produce gracias
ala enzima acetlsa.

da ep il secre es,

Cada tipo cellar posee un conjunto de proteinas distintas, lo que se debe aa expresion de genesdistintes,
según el fencip.

Hoy en día es posible analiza el patrón de la expresión de los genes en
diferentes tipos celulares y bajo diferentes condiciones metabólicas.
Una forma de analizar este patrón es à través de microarreglos. Los
micrarreglos son placas que contienen cientos o mies de microscópicos
puntos, cada uno de los cuales
Ccontiene trozos de ADN corres:
pondientes a un fragmento de un
‘gen. Asi, un microaregio puede
contener, por ejemplo, 5 mil
muestras de ADN, cada una repre-
sentando un fragmento de un gen
diferente. Esta técnica permite
| detecar qué genes están "encen-
didos” o bien “apagados”, vale
deci, cuales se expre-
san y cudles no. Los

Marne

microarreglos tam- Gé pao
bien permiten ear, ore ETT aca
la cuantificación de una ins cone =

la expresión génica. es Le pa ee

Los miroaregos permiten la
detección y cut de a
res génica de cientos @
mis de genes al mismo tiempo,
En ejemplo, se sena el
resultado al usar muestras

de ARNm de dos tes. Puede
apreciarse que las señales pueden
ser de diferentes colores,

€ intensidades, indicando,

esto último, el nivel de expresión
de cada gen. Las señale rojas
indican expresión génica solo

en el tejido A; ls señales verdes,
solo en ol tejdo 8; el color
amarillo, en ambos tejidos;

y el nego, ausenca de la
expres en ambos

Pl Paro despensa
‘einen Aye

60. S-Azactidina, Es un

nudeiéo análogo ala
esorcina, que nie
la accón de a matlasa el
ADN Actuamente seul
como tratamiento conta
“gunos tipos de cáncer

Sondas. Las sondas son
Fragmentos cortos de ADN
OARN marcados con un
topo radiacto con una
sustancia que que sven
par detectar secuendas
species de dios
nudes

Otra forma de analizar el patrón de expresión génica en un tipo celu-
lares à través del uso de sustancias que inducen la diferenciación elu
lar. Las células C3H 10T, por ejemplo, corresponden a fibroblastos
(células poco diferenciadas) que al ser expuestos a la sustancia 5-aza-
iidina se diferencian en miocitos (células musculares estriadas). De
esta manera induce la desmetilaciön, es deci, a activación de la expre-
sión génica de ciertos genes que participan en la diferenciación de
‘ibroblasto a miocito. El ADN de las células sometidas a desmetilación
puede ser fácimente extraido e inyectado a una célula C3H 101, lo que
obviamente produce diferenciación de estas células hacia miocitos

Dela misma manera se puede extraer el ARNm de las células tratadas.
«on S-azacitidina y usarlas para producir sondas marcadas con radiac-
‘vided. Estas sondas pueden ser aplicadas a células C3H 10T no some-
idas a S-azacitida, para luego veríiar la existencia de la señal
radiactiva. Al analizar la señal de cada sonda, en las células, se obtie-
en dos tipos de resultados: 1) sondas que hibridan: corresponden à
‘genes no relacionados con la diferenciación de fibroblasto a miocito; y
2) sondas que no hibsidan: que corresponden a genes que se expresa-
ron como consecuencia de la actividad de la S-azacitidina, por lo que
participan en la diferenciación celular hacia miocito

Los flroblastos células presentes en
dl tido conjuntvo, son células de
gran tamaño aplanadas y alargados

Los mioct son células alargadas que
en su interior presentan estaciones
cortespondientes à as de las proteinas
sctna y miosina responsables e la
contracción muscular

Lotion de reisten con Sacs

8 ss à à da mara (ic)

cls cor | sta emo en cs
frorasnansanons

tro de ls us odie por el watt cn Sci
www Qt mines

VARNA Yt ie
WA Y tiens
Www
o: oc cone nt
Perera On
Han Me cine
Sent qn oca — 752-4
ind cores BR
sn hatin
PARANA
seau et ann
RAM wan
wan Set rion econ
VRR enge re
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Por autora se ken nr
er /, @\
ine
eaten nae Uses aD zn un
om |e © a Ad mme |
) a gras
= wombs tron
=

Ensayo para trina a aid del product du gen mio

PES

= oa ae

Detección de genes responsables de la ierencición usando un modiiador de a expres
génica (S-azaciiina,

61. isin no homogénea.

Celulas has

Las células embrionarias de muchas especies son capaces de transtor-
mar sus caracteristicas estructural y funcionales bajo la presencia de
determinados estímulos. As, las células embrionarias se hacen más
especializadas, perdiendo su potencial inicial, limitándose cada vez
más su capacidad de diferenciación, puesto que se hacen más especi-
ficas. Al proceso que limita la potencialidad de una célla se le deno-
ina determinación

Los factores determinantes de la diferenciación celular son, en
primer lugar, moléculas conocidas como determinantes citoplas-
máticos localizados. Los diferentes componentes del citoplasma
del cigoto (moléculas y organelos) se encuentran cistibuidos de
‘una manera no homogénea. Al dividirse, el cigoto genera células
que diferen entre sí en la composición citoplasmatica, lo que
constituye una primera etapa en la generación de células iferen-
iadas. Es dec, las células hijas del cigoto no son idénticas entre
sí. Las diferencias dtoplasmälicas entre estas células ini
Gales (blstômeros) determinan diferentes patrones de
expresión génica y cada cólula queda entonces confin-

da a una trayectoria específica del desarollo.

i, os determinantes citoplasmáticos localizados cons
tituyen la primera señal de diferenciación durante el de-
sarrollo. Estas primeras señales son luego complemen-
adas con otros procesos relacionados con la interacción
entre céluas vecinas, Uno de estos procesos, conocido
como inducción, ocurre cuando dos células que difieren
en su fenotipo toman contacto,

Durante las primers dsoncs el cigoto,
+l material ctoplasmático se reparte de

manera no equitativa ente las cvs
ja, constituyendo una primera señal de
diferenciación cellar durante el desarro.
Este modelo es evidente en el desarro

dela rana Xenopus bons.

Embrión en estado
de à cuts

En el proceso de inducción, una célula cambia su fenotipo "influencia-
da” por una segunda célula, la cual no cambia sus características, La
célula que modifica su fenotipo se denomina célula respondedora, yla
‘que causa el cambio, célula inducidora, Las interacciones de este tipo
‘de inducción permiten que los grupos de células vecinas adquieran un
patrón de desarrollo similar y de forma coordinada.

inductores enla formación
del jo en vertebrados.

Lave pc mage
de cts ede

Lavell ¿cie
train de apa ea

Sa ma op gica
‘ec mc e

La capacidad de una célula de modificar su fenotipo, e dec, de responder
frente a la presencia de una célula inductora se denomina competencia. La
«competencia ocure solo durante ceras fases del desarolo. Evidencias de
la existencia de este proceso provienen de experimentos de transplante de
grupos de células desde un tejo a otro. Por ejemplo, al transplantar él
las que dan origen al ojo (células del primordio óptico) hacia una región
diferente del ectodermo, una de las principles capas emibronarias, se
‘observa formación del cistalmo en la respectiva zona ectodérmica,

—

Ss
laa fe
es
ton ta.
pen (asain)
dre

pen

mé Se a

Las células respondedoras reciben ls señales emitidas por as células induc-
toras y ast comienzan el proceso de inducción, Estas señale son moléculas
de iferente naturaleza, pero entre la más comunes se encuentran hormo-
as, factores de crecimiento y citoquinas. Ente otros efectos estas molécu-
las determinan cambios en la producción de moléculas de adhesión entre
célula y de moléculas de la matriz extracelular, ambos muy importantes en
la formación y en la determinación de las características de los tejidos

(Dl dele cea
fem deb cea.

El ectodermo es uno de
les principales grupos de
‘tls de os embriones
de vertebrados. Esta capa
«embrionaria da origen
ferentes estructuras, entre
les al jo. Altansplantar
células del primordo óptico
hacia una zona cferente
del mesoderm, se observa
desarrolo del ente óptico,
consttuyendo una evidencia
del efecto de ls células
vecinas es de de inducción

62. Células troncales Las cls

troncales presentan dos

Caracteistics principales

1. Auorenovadén:
capacidad de experimenta
rumerosos idos de sion
manteniendo su carácter
insferenciado.

2. Potencialdad mitad:
capacidad de diferenciarse
en tos tos celulares.

Las células troncales son células presentes en todo organismo plurice=
lular y se caracterizan por mantener su capacidad de renovarse a sí mis-
mas a la vez de diferenciarse en una gran diversidad de ipos celulares.

Las células troncales corresponden a tres clases de células: derivadas de
blastocists, células troncales adultas y células troncales del cordón
umbilical, En los embriones, durante su desarrollo, las células troncales
‘dan origen a todos ls tipos celulares; en el adulto, estas células parti
pan en la mantención de teidos en renovación (por ejemplo, la epi-
dermis de la piel 0 el epitelio que recubre el tubo digestivo) y en la
reparación de tejidos

Las células troncales pueden ser cultivadas en condiciones delaborato-
rio y su diferenciciôn puede ser estimulada in vitro, adicionando dife-
rentes moléculas que actúan como señales de diferenciación. AS, los
científicos frecuentemente obtienen células especializadas, tales como
células musculares 0 nerviosas por estimulación in vio de cultivos de
células troncales, Consecuentemente, se ha propuesto el uso de cu
las troncales con fines médicos, para generar tejidos especializados a
partir de muestras de célula troncales del propio paciente, o bien a
parti de células troncales de embriones humanos. Este último enfoque
genera polémica debido a las implicancias éticas de la experimentación:
‘con tejidos embrionarios humanos,

cs tot

e- © 5

A medid que las classe iferencan pierden
su potencisidad de transformarse en ots tipos
(ers. Asa as troncaes en un incio
tetpotentes (capaces de orinar cua tipo
(ua), originan cla troncles plupotentes

en elembrión (capaces de originar un
subconjunto depos cere), mientra que en
tejidos maduros existen elas capaces de
autonenovarse y de originar un solo tipo
«celulas, por lo que son consideradas
frecuentemente como cells oncales

elos tejidos en renovación.

En muchos tejidos adults, la pérdida de células se compensa a través
de la proiferación de células del mismo tipo celular ya diferenciadas.
Es el caso de los hepatocits (células del hígado). No obstante, en la
mayoría de los tejidos, la recuperación de células dañadas es efectua-
da por proliferación y diferenciación de células troncales que se
encuentran formando parte de dichos tejos. Estas células troncales
son, muchas veces unipotentes en vez de totpotentes 0 pluripotents

En el intestino, por ejemplo, las celuas troncales se encuentran en el
ondo de las cptas, especie de cavidades ubicadas entre las veloida-
des, formando parte del tejdo epitelil que recubre al intestino. A medi
da que las células del extremo superior de las criptas mueren, estas se
desprenden hacia el lumen del intestino. Al mismo tiempo, las células
que se encuentran más abajo ascienden, reemplazando a las células
perdidas diariamente. Este desplazamiento de células requiere de la
generación de nuevas células epiteliales intestinales, lo que es levado
a cabo por la proliferación y posterior diferenciación de células tronca-
les en células epiteales diferenciadas.

mn eo

tls cal

sa nai
‘eure

4
Cu tes

in il
i erat peas

La périda de cas en el
enteo intestinal ido en
renoración requiere de un
continuo recambio, el que
se leva acabo gras ala
prolteracion y diferenciación
(de células troncaes quese
encuentran en a base de
las cptas intestinales.

63. Cultivos celulares y sus aplicaciones

Los cultivos celulares corresponden a técnicas a través de las cuales
célula procariontes o eucariontes crecen en condiciones de laborato-
io controladas.

Para obtener un cultivo cellar se realizan los siguientes pasos;
1. Obtener y aislar las células desde algún tejido.

2. raspasar estas células a un medio de cultivo que esla fuente de
nutrientes y el sustrato donde las célula van a crecer

3. Mantener el cultivo bajo condiciones fsico-químicas (temperatura,
«concentración de CO;, pH, etc) adecuadas para el tipo celular que
se está culivando. Además, el medio de cultvo debe ser periódica»
mente remplazado por un medio fresco, para asegurar la eliminación
de ls desechos celulares y el suministo adecuado de nutrientes.

Generalmente las células presentan un tiempo de vida limitado, incluso.
‘en condiciones de cultivo donde la disponiblidad de nutrientes y otras
«condiciones ambientales son estrictamente controladas. Al cabo de
‘unas pocas generaciones de division celular las células en cultivo enve-
iecen terminando prontamente su capacidad proiferativa. No obstante,
existen algunos tipos celulares que se caracterizan por su larga vida en
medios de culivo. Más atin, los científicos han detectado
varias líneas celulares tumorales que presentan una
capacidad indefinida de crecimiento en medios de
¿ulivo, por lo que también son llamadas inmor-
tales. Estas Ineas celulares pueden crecer indu-
so cuando han sido objeto de manipulación
de su expresión génica o de mutaciones diri
gidas. De esta manera, las Ineas celulares
inmortales constituyen un excelente mate-
rial para estudiar diferentes aspectos de la
biología celula Hoy en dia se cuenta con
numerosas líneas celulares inmortalizadas
‘que representan muchos tipos celulares.

Fotografía de una placa de Par que contiene un
cultivo de lls bacterianas. El medio de cullvo es
un gel semisólido que contiene agar Las masas de color
blanco que sobresalen corresponden a colonias de bacterias.

Los cultivos celulares animales son fundamentales para el desarollo de
vacunas viales y muchos ors products biotecnológicos. En conjun-
Lo con técnicas de ingeniera genética pueden ser usados para produ
dr enzimas, anticuerpos, factors de crecimiento, agente anticancer-
genos, etc. Muchas proteinas pueden ser sinetizadas incorporando el
gen respectivo en un culivo de cóllas bacterianas. No obstante en
euxaionts, ls proteinas no están consítuidas solamente por una
larga secuencia de aminoácidos, sino que además contienen comple-
Jos moleculares unidos a las, frecuentemente carbohidratos, En con-
secuencia, dichas proteínas que son modificadas después del proceso
de traduccion no pueden ser producidas por bacteria y solamente los
culivos de células animales son ús en esos casos.

También es posible incorporar ADN dentro de las células de un cultivo,
con el objeto de que estas sinteticen una proteína en particular, lo que
se conoce como transfección. La transfección se realiza facitando la
entrada de los fragmentos de ADN foráneo en las células en cultivo,
usando para eso diferentes técnicas como la electroporacién, que con
siste en la formación de poros en la superficie celular por estimulación
eléctrica o la biobalítica que es el disparo de microproyectes recu-
biertos con ADN dentro de la ceula. Otra forma de incorporar el ADN
foráneo a las células del culivo es a través de virus, lo que se conoce
como transfección viral.

tupac
Las células culivadas en laboratorio tambien <a
pueden utiizarse para generar hibridomas, es
deci, células bridas resultantes dela fusión
de dos tios celulares diferentes. La fusión se
estimula experimentalmente a través de com-
puestos que aumentan la permeabilidad de as
membranas plasmáticas. Por ejemplo, puede
realizarse la fusión de una célula normal, que
posee una baja capacidad de crecimiento en
due. con cues de una Inea inmoral. La norporacn de ADN dentro de cs en a
Esto permite obtener clas en cult que. 1 Tg uso de nn, puras ect
expresan uno © varios genes que normal- rats con mate biodegradable. El ADN va
mente no hace la línea celular inmortal. Los. ahendo a estas nanopartculas, las que son disparadas
hibridomas son también muy úties en la contra as células. Una vez en el inter de a cl,
generación de anticuerpos monoclonales. — estas artcuas se degradan Ibeando el ADN, el que

puede, eventualmente entrar al neo, incorporarse

Al ON de a cla, replicase y expresas

[>]

Bone

os

64. Anticuerpos monoclonales

Mientras ciertas proteínas se distribuyen de manera bastante general.
zada en todos los tejidos y en varias estructuras celulares, otras son
altamente especficas en su ubicación, haciéndolo solamente en un
‘ipo de tejido o en un tipo celular e incluso algunas proteínas se loca»
lizan solo en un organelo dentro de la célula.

Identificar la ubicación de las proteínas permite muchas veces realzar
inferencias respecto de su función yde suscaractrsias biológica, De ahi
que los biólogos frecuentemente se preguntan acerca de la localización

| de una proteína dentro de los tejas y dentro delas células

{Una técnica usada ampliamente para loca-
lizar una proteína corresponde a la inmu-
únolocalización. Esta se basa en la propie-
<dad natural de los anticuerpos (innmuno-
lobulinas) de reconocer y de unirse de
forma bastante específica a moléculas
exógenas (antigenos). As, frente a cada
antígeno, el organismo produce un ant-
cuerpo específico que reconoce y se aco
pla a dicha molécula fciitando su elimi-
ación por parte del sistema inmune. Los

Cain mt Gant Caan on Nord? ei rote
See, mie, Ta natal der ance pa desa.
saan" pee Le er
po tne la a más ada coreponde aa
Cal técnica de localización por anticuerpos
Irá |
w monaco
pas

Cd sados cds |
pa pes

Prodccón de anticuerpos monoconals a través de inyección
de antígenos (protein en estudio) en ratón, fusión de celulas
e mieloma con clas plasmáticas, culo en medio selecto,
(HAD y finalmente detección de hbrdomas productores de
anticuerpos conta la prtena en estudio,

La producción de anticuerpos monoclonales consta de los siguientes
pasos:

1. Inmunización. Se inyecta la proteína de estudio a un animal de labo»
ratorio (usualmente ratones 0 conejos). De esta manera lo linfocitos
B del animal se actvan y comienzan a dividse y a generar células
plasmáticas capaces de producir anticuerpos específicos contra la
proteina inyectada,

2. Producción de hibridomas. Las células plasmáticas son fusionadas
con células tumorales de mieloma -un tipo de cancer, las que se
‘aracterizan por su capacidad de multipliarse rápidamente en cier-
105 medios de cultivo. Entonces, las células híbridas o hibridomas
resultantes de la fusión de ambos tipos celulares (células plasmati-
cas con células de mieloma) tienen la capacidad de producir ls anti-
cuerpos requeridos y de multiplicarse rápidamente.

3. Selección de células hibridas. Los hibridomas son culivados en un
medio especial denominado HAT. En este medio, solo las células
bridas pueden sobre, por lo tanto, se eliminan la células tumo-
roles y las células plasmáticas no fusionadas.

4. Identificación de células productoras de anticuerpos.
“Todas las céllas sobrevivientes en el medio de cu
tivo HAT son híbridas, pero solo una pequeña por-
ion de elas produce el anticuerpo contra la proteína
en estudio, Para detectar las células productoras del
anticuerpo de interés se utiizan pruebas bioquími-
cas. Una vez identificadas, estas células se aíslan y
se mantienen en condiciones de cultivo que les per-
rnitan dividirse y generar clones de hibridomas que producen todos
l mismo anticuerpo (anticuerpos monoclonales

Solo después del procedimiento anteriores posible usarlos hbridomas
como “fábricas” de anticuerpos contra la proteína en estudio. As, los
anticuerpos pueden ser aislados y marcados con una sustancia fluores»
cente. Al aplicar estos anticuerpos marcados a muestras de células o
tejidos, es posible detecta la presencia de la proteína a través del color
con el que el anticuerpo fue marcado, Los anticuerpos se marcan gene»
ralmente con moléculas fluorescentes, las que pueden visualizarse en
microscopios de fluorescencia,

Là fotografía muestra la
localización de la proteina
tbulna en una cul
nervosa no diferenciada
(neuroblastoma) Para eso
se preparó un anticuerpo
monedona atitubulina
marcado con TRTC, un tipo
de molecu Nuorescente
que se visualiza de color rojo
cuando es uminada con luz
de una determinada longitud
de onda en un mcrocopo

pen
a

65. queso es un producto
solch por bloecnotogía

El término biotecnología hace referencia al uso de organismos vivos
componentes o procesos biológicos con el propósito de obtener pro-
ductos de utilidad para distintos ámbitos de La vida del ser humano,
entre los que se encuentran la ciencia, la medicina, la agricultura yla
industria alimentaria

La biotecnología ha sido una herramienta utlzad por
el hombre desde los comienzos dela historia en diver
as actividades cotas, tales como la preparación del
pan, el queso y elyogur la producción de bebidas aleoho-
cas y el mejoramiento de culivos agrícolas. llegar al
Silo XX, la biotecnología experimentó sus avances más
significatives, los cuales comenzaron en 1928 con el
¿descubrimiento de la pencina y continuaron en el año
1959 cuando James Watson y Francis Crick resolvieron
el mistero del estructura del material genético (ADN.
Este uhm avance abrió las puerta ala modificación genética de los
organismos, lo cual en esos tiempos aún era una posiblidad muy Im-
tado, Por ejemplo, para obtener plants © animales con características
(eterminadas se utiizaban cruce dirigidos y sleción de ls indios
con los rasgos deseados ise quería inducir mutaciones en algün orga-
rsmo vivo, eto se realizaba con agentes ces, por ejemplo los rayos
{Uk o agentes químicos, seguido por la selección de ls individuos que
presentaran la característica de interés. En general, estas actividades
involucran un trabajo lento, tedioso y frecuentemente infructuoso.

A fines de la década de 1960, comienza a surgir un conjunto de técni
as de laboratorio muy revolucionarias que por primera vez permiten
manipular y modificar el ADN de acuerdo a diseños y objetivos concre-
tos. Al conjunto de estas tecnologías se las conoce como Ingeniería
‘genética o tecnología del ADN recombinante. La ingeniera genética per
mite, por ejemplo, cortar y empalmar genes o fragmentos de ADN de
organismos distintos, creando combinaciones no existentes enla natura»
leza, Esto es posible gracias a la existencia de las enzimas de restricción,
¿elos vectores y técnicas de transformación genética, dela amplificación
del ADN por la técnica de PCR y de la secuenciación del ADN

Estas tecnologías han permitido obtener una gran variedad de organis-
‘mos modificados genéticamente que se pueden utilizar para nuestro pro
vecho. Uno de ellos es el tomate “larga vida“, modificado genéticamen-
te para demorar su maduración y extender su periodo de consemación

Las enzimas de restricción

Las enzimas de restricción son enzimas.
bacterianas que tienen la capacidad de
cortar el ADN Actualmente, las enzi-
mes de restricción usadas en ingeniería
‘genética son capaces de reconocer una [
determinada secuencia de ADN de |!

‘unos pocos pares de bases y decortar- | 74 | [|A * $
la por ambas cadenas en lugares espe-
ficos. Las secuencias reconocidas por
las enzimas de restricción constan de
4 a 8 pares de bases y generalmente.
son secuencias palindrémicas. Palin-
drome se refiere a las palabras o frases
‘que se leen igual de izquierda a dere-
cha o de derecha a izquierda, por

Secuencia palme

rcaalr te

ss

SN
trés x

sécecerraaceccer

DORE RES

suenos mes
sort

aac

j
t

Acer

Seuens de rede urs enimas de resin

ejemplo la palabra radar. Las secuer=
cias palindrömicas en el ADN son
idénticas al leeras en la misma direc-

PRA TE
LiLé thé L

ción, por ejemplo en sentido 5° à 3, 2
pero en ls hebras complementarias. [[ JT $
: Lilérrna
Algunas enzimas de restricción, como i
la enzima Hpa | que se obtiene dela
mss

bacteria Haemphilus parainfluenzae,
pueden corar la secuencia de nuceöt-
dos en la misma parte de la doble cade-
a de ADN generando extremos romos

PTA?
Fa dé
ya

Generac de un AD recombinante usando una tina destin,

en los fragmentos resultantes. Otras

enzimas, como la Eco, perteneciente

a la bacteria E. coli y la enzima Hindi, de la bacteria Haemophilus
influenzae, cortan la secuencia de ADN en nucleótidos diferentes de
las cadenas complementarias, por lo que ls fragmentos de ADN resul
tantes quedan flanqueados por extremos cohesivos.

Una misma enzima de restricción se puede usar para obtener fragmen-
tos de ADN de origen distinto, por ejemplo de dos especies diferentes,
los que luego pueden ser unidos en una misma molécula formando un
ADN recombinante.

66. Separación de ADN por
decrooresis en ge de
agaresa, El ADN se deposta
en pocos ubicados en
uno delos extremos del

e y luego se somete a

un campo el. As, las
moléculas se separan según
sutamate,

Electroforesis en geles de agarosa

La electroforess es una técnica de separación molecular que se basa
en la diferente movilidad que presentan Las moléculas cargadas eléctr-
"camente cuando son sometidas a un campo eléctrico de coriente con-
tinua, Este tipo de electroforesis se realiza en cámaras horizontales y
requiere de dos elementos: una fase móvil y una fase estacionaria 0
soporte. La fase móviles una solución tampón o buffer que permite la
movilidad de las moléculas cargadas hacia los electrodos correspon-
lentes cuando se genera un campo eléctrico. La fase estacionaria es un
polímero gelatinoso, como la agarosa, que tiene un tamaño de poro
definido y que se encuentra sumergido y embebido en la fase movi,

La técnica de electroforesis en geles de agarosa puede ser usada para
separar fragmentos de ADN. Los ácidos nucleicos son macromoléculas
cargadas negativamente debido a la presencia de grupos fosfato en
sus enlaces fosfodiéter, Por lo tanto, al aplicar una coriente eléctrica
a través del gel de agarosa, los fragmentos de ADN se van desplazar
hacia el electrodo positive. Dado que la distribución de carga es cons»
tante a lo largo de los ácidos nucleicos, la velocidad con que se mueven
a través del gel de agarosa depende solo de su tamaño. ASÍ, a migra-
ción de un fragmento de ácido nucleo es inversamente proporcional
à su tamaño, es deci, los fragmentos más pequeños migran rápida-
mente y los más grandes lo hacen
más lentamente.

er

Transcurrida la electroforesis los frag
mentos de ADN se pueden visualizar
mediante distintos métodos. Uno de
els es la tinción con bromuro de eti-
dio, un compuesto fluorescente que
se intercala entre las bases de los áci
dos nudeicos y que, tas la ilumina-
ión con luz UY, emite luz roja. De
esta forma, se puede distinguir como
migraron los distintos fragmentos de
ADN en el gel de agarosa, El tamaño.
de ls ácidos nudeicos se estima com-
parando el patrón de migración de la
muestra de interés con el de muestras
estándar de tamaño conocido.

Clonación del ADN

La donación del ADN consiste en la obtención de multiples coplas de
un determinado fragmento de ADN. Este procedimiento puede realizar-
se mediante el uso de vectores de conamiento o por la técnica de PCR,

(= Vectores de cionamiento. Los vectores son elementos genéticos
capaces de duplica, de forma autónoma, el ADN que contienen. Se
denominan vectores de lonamiento porque en elos puede insertarse
un fragmento de ADN que contiene un gen de interés y posterior-
mente generar múltiples copias del mismo, Los principales vectores
usados en ingeniería genética son los plásmidos y algunos virus.

Los plésmidos son moléculas de ADN circular Plimids
de doble hélice que se pueden encontrar en las

muse
bacterias, se autorepan db à que

pte gin ep Poy

Se tarsmten a ona haces. Ambos as Aya HOA oe
procesos los pueden realizar indepen- | craton ene tt
Sentenent dl rmosons baten a TU lun g
Los genes codfcados por ls pltmidos y o a

al expresarse enla élula hospedera le apor-
tan a estas ciertas características que permiten

N a7

Den

identifica I presencia del plésmido. Por ejemplo, los man

genes de un plásmido pueden codificar para proteínas que

degradan antibiótico. Por lo tanto, si una bacteria integra este aa

plásmido en su citoplasma y sus genes se expresan, la bacteria va | Formación de ADN

sobre en un medio que contiene el antibiótico respectivo recombinante ande
pésmidos y encinas de

Las característica que debe poseer un plásmido para ser utizado. | fescin. fr insert

como vector de donamiento son: poseer un origen de replicación | un fragmento de ADN en

un plásmid, ambos deben
ser cortados con ls mismas
enimas de restcción.

La molécula de ADN
recombinant obtenida es
introducida en una lla
onde el plésmido con el
ADN insertado puede
auorepkcane,

efidente, que permite que en condiciones de cultivo normales se
genere un mínimo de 15 a 20 copias de plásmido en cada célula
bacteriana; poseer un marcador de selección, por ejemplo, debe
codificar para proteínas que otorguen resistencia a los antibióticos
para distinguir las bacterias que contienen un plásmido de aquellas
que no lo integraron; y poseer una caja de clonamiento, es dec,
una pequeña región con varias secuencias palindrómicas donde
ppuedan actuar las enzimas de restricción

67. | = Reacción encadena de la palmeras (PCR). La tcrica PCR (de sus
Desoninaciestdostiloatos siglas en inglés polymerase chain
so ne sm reaction) fue descta en 1985 por

cr Kary Mulls. El PCR permite amg
» “er car ADN obteniendo millones de

copias de segmentos específicos. Esta
pit Optio pa técnica se fundamenta en la capaci-

a
— 2, dad dela ADN parer de rpar
MU Destatalazcón el ADN. Para efectuar el proceso de
Y o ILLA LLL Lean amplificacon por PCR se necesitan

we

— ADN polimerasa, La enzima utlizada

DOO GT |... ie
cies 1252 reistene a alas temperaturas
que proviene dela bacteria Thermus
© « [e] a en
IN MT, ~ ADN molde. Corresponde al fragmento de
ADN que se desea amplficar

Reacción en cadena, _ Partidores o cebadores. Son dos secuencias de ADN de hebra simple,
¿ela polimerasa (PCR). de 17-24 nucleótidos, complementarias a segmentos de cada una de
Se esquematza solamente | as hebras del ADN molde. Esos pantidores funcionan como secuen-

Gas de inicio dela hebra nueva de ADN, a parti de lo cuales la ADN
polimerasa puede añadir nuevos nucleótidos

= Desoxinucleôtidos triosfato. Corresponden a los nucleótidos precur-
sores que forman parte de las nuevas hebras de ADN.

El PCR se realiza en un termocidador aparato capaz de realizar cambios
de temperatura en corto tiempo. Dentro de él se coloca una solución
que contiene el ADN molde que se desea amplficar a Taq polimerasa,
los partidores y los desoxinucleötidos. La reacción comienza cuando la
‘muestra de ADN de doble cadena es desnaturalizada a 95 °C, es deci,
se separan las dos cadenas de ADN. Luego la mezcla se somete a tem
peraturas entre 50 y 65 °C, para permitir a hibridación de cada hebra
‘de ADN con su partidor A partir de cada partidor la Tag polimerasa sin-
tetiza las hebras nuevas de ADN. Esta síntesis se realiza a 72 °C, que
es la temperatura Óptima de la enzima. Cada ciclo de desnaturalza-
ción, hibridación y sintesis se repite unas 30 veces para obtener millo-
nes de moléculas idénticas del segmento de ADN correspondiente al
tramo que va desde uno de los partidores al otro

Secuenciacién del ADN

La secuenciación del ADN se utliza para determinar là secuencia de
nudedidos de un fragmento de ADN. El método más usado de
secuenciación se conoce como método de los terminadores de cadena
© didesoxinucleótidos, el cual se basa en una interrupción controlada
de la replicación, es deci, consiste en replicar el ADN in vitro interrum-
piendo la sintesis en puntos especificos. Para realizar este tipo de
secuenciación se ullizan cuatro tubos distintos, cada uno de los cua
les contiene los siguientes elementos: múltiples copas del ADN molde
del cual se quiere conocer su secuencia; la ADN polimerasa; el partidor
complementario al ADN molde; los desoxinucieótidos trifostato (NTP)
necesaros para sintetizar ADN y un tipo de moléculas análogas a los
NTR, llamadas didesoxinuclestides tifostato (dNTP). Los dONTP no
poseen el grupo hidroxilo (OH) en la posición 3° de la desoxiribosa, y
poro tanto, no pueden formar un enlace con ningún otro nucectido.
De esta forma, sise incorpora alguno de ellos en una hebra de ADN en
formación, la sintesis de la nueva cadena se interrumpe inmediatamen-
te. Cada tubo donde se realiza la reacción de sintesis de ADN contiene
uno de los cuatro tipos de ddNTP: didesoxiadenina (SdATP), didesoxi-
‘uancsina (ddGTP, didesoxiitosina (dCTP) y didesoxtimina (dTTP)
todos marcados con isótopos radiacivos. Por ejemplo, en el tubo que
contiene ddCTR la ADN polimerasa comenzará la sintesis de ADN. À
medida que le corresponda incorporar el nucleótido citosina podrá
hhacerlo usando aleatoriamente

oH
Desired.

un dCTP 0 un dCTP Cada ver sata seen
que incorpore un dACTP a snte-
sis de la nueva cadena no podrá

continuar. Luego, al terminar el a e we

en & & & ()

ADN de distinto tamaño, todos. + +
terminados en citosina radiact- ét Au
va, Finalmente, ls fragmentos 8G pass Akten

de ADN resultantes se separan

on

138

por electroforesis y se visualizan
mediante una autorradografa
Las secuencia del ADN en orien-
tación 5' a 3 se obtiene leyendo
el gel desde abajo hacia arb

“Ye

68. Generac dela ovja Do
por transterenca nuclear.

La clonación corresponde al proceso a través del cual se crea una copia
idéntica de un organismo o de una parte de él. Este término se usa fre»
cuentemente para designar al proceso de crear copias de ADN, lo que
se denomina clonación molecular. También hace referencia a la lona-
ción celular u obtención de una población de células idénticas a una
Única célula progenitora, Esto último es bastante sencilo en organis-
mos procariontes, pues ellos se reproducen naturalmente de esa
manera. Asi, para clonar una célula bacteriana, solo basta aislarla y
«colocarla en un medio de culivo con los nutrientes necesarios. En cam»
bio, establecer clones en organismos plurceulares, es mucho más
«complicado,

En botánica, el término clon es usado para señalara los descendientes
de una única planta, los que se producen por reproducción asexual o
vegetativa, Muchas plantas de cultvo son clones que han sido produ-
idos asexualmentea través de diversas técnicas artificial y a partir de
un único organismo.

La clonación reproductiva es una tecnología usada para generar un
animal completo que tiene el mismo ADN nuclear que otro animal, Por
ejemplo, a oveja Dolly fue creada por esta tecnología. A través de un
método denominado transferencia nuclear, el núcleo de una célula
somática de un individuo donante se transfiere a un óvulo cuyo núcleo
ha sido removido. A continuación, el óvulo con el ADN de la célula
donante es sometido a estimulación química o eléctrica con el objeto
de que comience a divide y forme un embrión temprano. Una vez
‘que el embrión cionado alcanza cierto estado de desarrollo, se implan-
ta en el útero de una hembra hasta el nacimiento.

Los animales generados a través de transferencia nuclear no son clo-
nes idénticos del organismo donante del núcleo. Esto se debe a que
solamente el ADN nuclear es exactamente el mismo que contiene la
célula donante, pues el ADN mitocondrial, que proviene de las mito-
condras ubicadas en citoplasma del óvulo, puede contener informa
ción genética distinta. Las mutaciones ocurten periódicamente tanto
en el genoma nuclear como en el mitocondrial. Por lo tanto, la trans
ferencia nuclear genera una combinación de ambos genomas diferen-
te a la que exste en la clula donante y en la receptora.

A partir de la generación de organismos completos por transferencia
nuclear, se demostró que en los animales cada célula puede ser repro-
gramada para generar un organismo completo, tal como lo hace el
goto en forma natural.

Finalmente, grupos de científicos han propuesto usar el método de
transferencia nuclear para la clonación terapéutica 0 generación de
clones de embriones humanos como fuente de clus, tejidos e inclu
o Órganos que eventualmente podrían ser usados en la investigación
sobre el desarrollo humano y en el tratamiento de algunas enfermeda-
des como el Alzheimer y el cáncer Lo anterior se podkía lograr produ-
ciendo bastocistos, células embrionarias no diferenciadas que son
capaces de generar prácticamente cualquier tipo de célula especializa-
da. La polémica para desarrollar este procedimiento proviene de que
se require apartar blastocstos del embrión clonado a los cinco dias de
desarollo lo cual implica destruir al embrión. Esta idea es sujeta a un
Intenso debate no solo dentro de la comunidad científica mundial sino
también dentro de otras esferas de la sociedad, constituyendo así uno
de los temas de bioética más discutidos actualmente.

Éxito de la transferencia
nuclear. Ademés dela ela
Daly, que fue el primer
mamifro donado por
Vrnsfeenco mude oras
espaces de mamieros han
acido siguiendo esta tcrica
(mono resus, gato, mula, vaca
y cabal). En todos estos
casos sini que
acero comespondiron a
una pequeña proporción del
total de óvulos disponibles.
or jpn delos 277 duos
e oreja que fueran usados
par trasferencia nude
solo se desallron

29 embriones de os cuales
Solo un cganismo (Ooty)
rac extsement.

69. Secuenciar esca la
secuencia de nucleos
del material genético,
Mapear. Determinar e orden
en que están los genes yla
distancia que existe entre
elos,

Segun ls rsutados del PGH
las personas compartimos.
más de un 90% de nuestra
informació genética

El Proyecto Genoma Humano (1990-2003) ha sido uno de los desaíos
(dentificos más grandes desarollados en la historia. Fue un esfuerzo de
colaboración internacional cuyo principal objetivo fue secuenciar y
mapear el genoma humano.

Este proyecto fue desarrllado por un consorcio internacional lamado
Organización del Genoma Humano (HUGO), el que secuenció el ADN
de un grupo anónimo de donantes que representaban a distintos gru-
pos étnicos. Luego, en 1998 una iniciativa privada desarrollada por la

empresa Celera Genomics inició la secuenciación del
genoma de cinco etnias diferentes. En enero del año
2001, ambos grupos publicaron simultáneamente el
primer borrador de la secuencia correspondiente al
90% de genoma humano, y en abil del año 2003, se
Public la secuencia final. Una vez finalizada lasecuencia-
ión del genoma humano, la tecnología desarrallada ha
sido aprovechada para secuenciar el genoma de distintas
especies, desde bacterias hasta mamiferos. Ya han sido
secuenciados más de 500 genomas completos, y varios
Centos de otros genomas están en proceso. La mayoría de
los genomas secuenciados son de bacterias debido a que
poseen menor tamaño y es más fácil completarls. Otras
especies de mamiferos cuyos proyecto genoma están más
0 menos finalizados son el ratón (Mus musculus), la rata (Rattus norve-
icus, el chimpance (Pan troglodites y la vaca (Bos taurus).

Información contenida en el genoma humano

El análisis de la secuencia del genoma ha arrojado resultados sorpren-
dentes. El primero de elos es que el número total de genes presentes
en nuestro genoma (30.000) es inferior a lo que se esperaba. Las esti
maciones preliminares pronosticaban que exstían al menos 100.000
‘genes en nuestras células.

(tro resultado está relacionado con las secuencias codiicantes (exones)
Un gen humano contiene, en promedio, 8 a exones cada uno, con una
secuencia de 1.350 pares de bases, aunque ambos valores presentan
una enorme diversidad entre los distintos genes. Considerando el núme-
ro total de genes y el tamaño promedio de las secuencias codificantes,
se estima que menos del 2% de nuestro genoma corresponde a
secuencias que codifican proteínas.

También se reveló que la densidad de genes varia en los distintos cro-
mosomas, siendo el cromosoma 19 el más denso, con 30 genes/miln
de pares de bases, y el cromosoma 13 el menos denso, con solamen»
te 5 genes/milén de pares de bases.

Otra observación interesante es que alrededor del 50% del genoma
corresponde a distintas secuencia repetitivas que no contienen genes,
‘algunas de las cuales pueden movilzarse a otras partes del genoma

Existen además diversas familias de genes que presentan una alta simi
tud de secuencias entre sl y que se han generado durante la evolución
Por duplicación génica, Algunos ejemplos destacables son los cientos de
‘genes que codifican para los receptores que permiten percibir distintos
‘lores y las proteínas que forman parte dela hemoglobina,

Finalmente, se registraron variaciones en la secuencia del ADN que
cambian un nuclótido por otto distinto. Estas variantes se conocen
como SNP (polimorfsmos de un solo nucleötido o Single Nucleotide
Polymorphisms). Por ejemplo, la secuencia CCTATA cambia una cios:
na (C) por una timina (M, generando la secuencia CTTATA. Si una de
estas variaciones está presente en al menos en un 1% dela población
se considera que es un SNP. Los SNP constituyen alrededor del 90% de
odas la variaciones gendmicas humanas, existe un SNP cada 100 à
300 bases a lo largo del genoma humano, lo que equivale a 10 mil
nes de SNP en total. Dos tercios de los SNP corresponden a la sustitu-
ion de una C por una T. Estas variaciones enla secuencia del ADN son
las más importantes en la
determinación de las dife-
rencias fenotpicas entre
los individuos, y probable-
mente están involucradas
en el desarollo de enfer
medades hereditaria.

Aunque la secuenciación
del genoma ya se com:
pletó, el analsis de las
secuencias yde la expre-
sión de los genes es una
tarea que continuará por
muchos años más,

pat de Pa

Artes del termino del
Proyecto Genoma Humano.
(Pt se conocala
localización de unos pocos
genes en cada cromosoma,
‘A modo de ejemplo,

en fgura se muestra un
"esquema del romasoma X
hamano con algunos de sus
genes conocidos antes del
POH y la lecazacn de os
1.336 genes que hay en ía
han sido mapeades en ese
‘cromosoma, Cada punto
representa un gen dierene-

70. En general, se Lama organismo transgénico a aquellos animales, plan-
tas o microorganismos que han sido manipulados genéticamente, ya
sea eliminando o añadiendo genes de la misma especie o de especies
distintas. Sin embargo, los expertos prefieren referirse a ellos como
organismos modificados genéticamente (OMG), debido a que, técnica-
mente “transgénico” es un organismo al cual ele ha insertado material
‘genético, y un OMG incluye la posbiidad de eliminación o modificación
de los genes. Los OMG se obtienen utiizando técnicas de ingeniera
‘genética, El objetivo de esta manipulación es producir organismos con
características 0 propiedades que en forma natural no poseen, por jem-
plo, se pueden generar plantas con resistencia a diversos factores que las
dañan, tales como las plagas de insectos o los herbicidas.

= Microorganismos modificados genéticamente. Los más utlizados
son las bacterias y ls levaduras. Las aplicaciones más novedosas de
estos microorganismos son la biorremediación, es dec, los procesos.
que emplean organismos. biológicos para resolver problemas.
medioambientales, por ejemplo, el tratamiento de las aguas conta-
minadas por derrames de petróleo; y en la medicina, usando bacte-
rias modificadas genéticamente para la producción de proteinas,
tales como la insulina yla hormona de crecimiento, hormonas que
son usadas en el tratamiento para la diabetes y para el retraso en el
crecimiento, respectivamente,

Los microorganismos modificados genéticamente, a diferencia de
plantas y animales, son relatwamente fáciles de producir La estrate-
ia utlizada para obtenerlos es mediante vectores: el gen que codi
<a para la proteína que se desea obtener se incorpora en un plásmi-
do, el cual se hace ingresar ala bacteria levadura, según correspon:
da. Si el microorganismo retiene el plásmido yla proteina que expre-

a el gen de interés no re-

er sulta tóxica para su desarro-
L e llo, se obtiene un microor-
Plsmido aci tranetormada. Labeda eta. gonismo transginico, con as
ee o características deseadas.
T ends
Pesch
cake des

Care]

Producción de bacterias modificados genticamente

'= Organismos vegetales modificados genéticamente, Su producción es
más compleja que la de los microorganismos debido a la dificultad
de incorporar el ADN al interior de las células vegetales, principal-
mente debido ala existencia de la pared de celulosa, Las plantas se
modifican genéticamente con diversos fines, entre llos: la produc-
ción de culivos resistentes a plagas y herbicidas, la obtención de
cultivos resistentes a las heladas y la generación de variedades de
plantas cuyos frutos maduran más lentamente.

Una forma de insertar genes foráneos en el genoma de un organismo
vegetal es mediante el uso del plásmido Y Este pläsmido pertenece a
‘Agrobacterium tumefaciens, una bacteria del suelo que parasita las
plantas. Parte del plásmido Ti puede penetrar las células vegetales e
insertarse en uno de sus cromosomas provocando la aparición de
tumores en el tejdo dela planta. El procedimiento consiste en usar el
plásmido como un vector de los genes de interés, esto se hace
removiendo del plásmido los genes causantes de la enfermedad y
reemplazándolos por el gen que interesa que la planta exprese.

Sn
ase
=
=

‘= Organismos animales modificados genéticamente. Una de Las princ
pales aplicaciones de la ingeniera genética en animales se ha cen-
trado en la mejora de la producción animal. Un ejemplo son los.
peces, Se han obtenido peces transgénicos tales como truchas y sal
mones, que resisten mejor las bajas temperaturas © que crecen
mucho más rápido debido a que se les han insertado genes prove-
nientes de otras especies que les proporcionan estas características
En mamíferos, uno de ls experimentos clasicos de introducción de
‘genes foráneos es la inserción del gen de la hormona del crecimien-
to humana en el ratón. El resultado esla obtención de un ratón de
tamaño y peso superior a lo normal. Actualmente exsten ratas,
polls, conejos, cerdos, vacas ovejas y cabras transgénicos

Producción de plantas
modificadas gentiamene
usando el plésmido 7.

Ch deg
ga

aA
w

Pan de boca
ai

71. La terapia génica consiste en la introducción de material genético en
las células de un individuo con fines terapéuticos Esta herramienta de
la ingeniera genética puede ser útil para tratar enfermedades hereda-
das, como por ejemplo la hemofia y la fibrosis qustica y enfermeda-
des adquiridas, tales como el sida y el cáncer.

La terapia génica puede estar dirigida, entre otros, alos siguientes pro
pósitos:

~ introducir genes que el paciente no tiene.

= Reemplazar o reparar genes que funcionen de forma incorrecta.

= inducir el suicidio de celulas enfermas. Esto se puede hacer por ejem-
plo para envenenar tumores. Se introducen en las células tumorales
‘genes suicidas que transforman una sustancia no tóxica para estas
célula, como el aciclovr en un veneno. De esta forma solo as clu-
las tumorales mueren.

~ Fortalecer la protección del sistema inmune contra células anormales.

La terapia génica es potencialmente aplicable tanto en células germi-
ales como en células somáticas. La terapia génica germinal consiste
en la modificación genética de los gametos, ovocitos o espermatozoi-
des. Sin embargo, esta aplicación de la terapia génica generaría indivi
duos modificados genéticamente, lo cual, por razones éticas, no es
aplicable a humanos. Por oto lado, la terapia génica somática involu-
ra la modificación genética de determinadas céulas somáticas y es la
‘que se aplica actualmente.

Para que el material genético ingrese alas células se pueden usar virus
modificados mediante técnicas de ingeniería genética. Estos virus,
Generalmente retrovirus y adenovirus, mantienen la capacidad de
infectar células, pero son incapaces de realizar su ciclo de reproducción
normal dentro de ells. Es por eso que se utilzan como vectores para.
transportar la información génica que se desea introducir en una cé
la. Otro método utlizado con este propósito corresponde a los liposo-
‘mas, que son vesculasliicicas generadas en el laboratorio, Su estruc»
tura es similar a la de la membrana plasmática, pero cuando se los
fabrica, se incluyen ácidos nuelecos en su interior. Los liposomas pue-
den fusionarse con la membrana plasmática de la célula y de esta
forma se introduce el material genético.

El material genético se puede introducir en el organismo mediante tres
métodos distintos: terapia ex vivo, in situ ein viv.

Terapia génica ex vivo, Consiste en extraer de un individuo ls célu-
las que presentan una anomalla, modifcarlas genéticamente en el
laboratorio y luego volver a implantaras en el organismo, Este tipo
de terapia génica es la más utiizada debido a que presenta los
menores riesgos,

= Terapia génica in stu. Consiste en la introducción de material gené-
tico directamente en el órgano cuya función es defectuosa. Es útil
en aquellos casos que se requiere corregir a función de órganos de
facil acceso,

= Terapia génica vio, El material genético se introduce al torrente | Ena tear génica ex io
<ireulatorio en vectores apropiados que le permitan buscar e ingre- | 5 rome SOs 2

sar al órgano bianco. Esta técnica aún no se aplica pero será muy | Sensucamente modificadas

útil cuando se requiera introducir material genético en célula de | y tansplantadas de wueta

dificil aceso, en el mismo ndvdvo.

ve de Is
Masta de sang para ea inéocios

pec dettes modos

Unfctes raids
geétcanene

72. 7. En cual de ls siguientes organelos celulares

1. ¿Cuáles de las siguiente sustancias forman
parte de la materia viva?

L Agua
I. Gases.

IN. Moléculas orgánicas.
IW, Sales minerales.

A Solo
yw
7)
Duty
ELLUyN

2. Una de las caracterstcas que posee toda
célula es que en ella ocurren los diferentes
procesos fisiológicos realizados por los seres
vivos

¿Con qué postulado de la teoría celular se
relaciona esta afirmación?

A. Unidad estructura.
8. Unidad funcional.
. Unidad de origen
D. Unidad reproductiva
E. Unidad evolutiva.

3. ¿Cuáles delas siguientes afirmaciones
corresponden a semejanzas entre una célula
procarionte y una célula eucarionte?

1. Poseer membrana nuclear.
ll Presencia de material genético,

I. Membrana plasmática constituida por
una bicapa Ipídica.

IV. Poseer citoesqueleto.

Y. Presentarse en organismos unicelulares

Aıyı
Buy

CI MyV
DU NyV
ELILMyIV

4, ¿Cuál de ls siguientes estructuras se
caracteriza por otorgarle una forma definida
a la célula procarionte?

IA Pared celular
8 Citoplasma,

C. Nucleoide.

D. Cápsula

E. Membrana plasmática.

5. Ente las características del citoplasma de las
células eucariontes se encuentra:

|. efectuar diferentes procesos metabólicos.
ll contener organelos celulares,

A regular la entrada de sustancias ala
célula

IV. contener el material genético.

V. contener proteinas que regulan la
forma celular

Son correctas

Ay
Buyu

Ci yv
DI, My V
ELILIVyV

6. ¿Cuál de las siguientes funciones NO está
asociada a las proteinas del citoesqueleto?

AA. Contracción de células musculares.
E. Degradar moléculas complejas.

€. Resistencia frente al esfuerzo mecánico.
D. Constituir los centrioos

E. Sostener a los organelos celulares,

es probable encontrar una mayor cantidad!
de ácidos grasos y glicerol?

A. Peroxisomas.
B, Lisosomas,
€: Ribosomas.
D. Cloroplasto.
E. Reticulo endoplasmatico lso

¿Cuáles de las siguientes caracteristicas
se relaciona(n) correctamente con los
lisosomas?

1. Surgen a partir del aparato de Golgi
I. Se relacionan con procesos de digestion
a nivel celular

IL Se originan en la membrana plasmática.
IV. Una de sus enzimas es la catalasa,

V. Contienen enzimas que actúan a pH
básico.

À Solo!
By
nv
Daly

EM y V

Una de las características que diferencian al
“loroplasto dela mitocondria corresponde
al hecho de

passer ADN
8B. poseer una doble membrana.

€. efectuar procesos de tipo metabólico
D. contener pigmentos.

E. encontrarse en céllas vegetales.

10. ¿Cuál de las siguientes estructura celulares.

m.

se encuentra presente solo en células
animales?

À: lisosoma.
B. Centrilos.

€. Vacuola

D. Mitocondria.

E. Ninguna de las anteriors.

¿Qué componente celular se relaciona con
«el aumento del volumen celular sin que esto
implique cambios en el contenido del

citoplasma?

A. Citoesqueleto,
8. Citosol,

€. Vacuola.

D. Lisosoma.

E. Núcleo.

La lactosa, la sacarosa yla maltosa son
ejemplos de carbohidratos.

¿Cuántas unidades de monosacáridos poseen
estas moléculas?

AY
82
cs
0.10
E. Más de 100,

¿Cuál de las siguientes funciones NO se
relaciona con los carbohidratos?

A. Constituir hormonas.
8. Formar la pared celular

€. Combustible celular

D. Reserva de nutrientes en vegetales.
E. Formar los nucleótidos,

73. 14, ¿Qué caracteristica(s) corresponde a los
lipidos?

1. Moléculas insolubles en agua.
ll Reserva energética para el organismo.
IN. Constituyen un aislante térmico,

IV. Forman las membranas celulares.

V. Pueden contener átomos de PS y N

A Soto 1
By iv
any
DL My
E. Todas,

15. Dos ejemplos de lípidos saponifcables
corresponden alos diglicéridos y alos
liceridos. Al respecto, se puede señalar

que los primeros:

A. se utilizan como reserva energética.
B. son ácidos grasos insaturados,

€. actúan como aislante térmico.

D. constituyen la vitaminas A, D y K
E. forman las membranas celulares.

16. ¿Cuál de las siguientes funciones no es
propia de las proteinas?

A. Consituir enzimas.
E. Formar anticuerpos.

©. Reserva de nutrientes.

D. Transporte de sustancias

E. Molécula de alto valor energético.

17. ¿A qué corresponde la estructura terciaria
de una proteina?

A. Al orden de los aminoacidos.
B A la union de diferentes cadenas
peptidicas

€. A la capacidad de las proteínas de

desnaturalizase.

D. A la configuración tridimensional de la
protein.

E. Ala disposición espacial de las cadenas.
de aminoacidos.

18, En relación a las enzimas, es correcto
señalar que

L actéan como catalizadores biológicos
Il. una misma enzima puede intervenir en
diferentes tipos de reacciones químicas
IN. disminuyen la energía de activación
necesaria para una reacción química,

IN su funcionamiento ocurre a valores
óptimos de temperatura y pH

Ay
Bilylv

CL My iv
D, yt
E Ll My

19. EIADN es una molécula formada por dos
cadenas de nucleótidos que se disponen en
forma complementaria. Al respecto, se puede
señalar que esta condición ocurre porque se
enfrenta

A. las bases nitrogenados.
E. las desoxiribosas.
€. los puentes de hidrógeno.
D. los grupos fosfato,
E. Ninguna de las anteriores.

20. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones.
constituye una semejanza entre la molécula
de ADN y la molécula de ARN?

A. El número de cadenas de nucleótidos
B. El tipo de bases nitrogenadas que poseen.
(€. Estar formadas por nucleótidos,
D. El po de azúcar que contienen,
E. El grado de establidad de las moléculas

21. ¿Qué efectoßs) ocurre) en una célula
eucarionte si su núcleo se encuentra
funcionando adecuadamente?

1. La célula se puede reproducir
I. Se pueden sintetizar nuevas proteínas
I. Aumenta la actividad a nivel ribosomal,

À Solo!
8. Soon
cry

D.ıym
Es Todas.

22. ¿Cuál esla función asociada con as proteinas
histonas que posee la cromatina?

A. Mantener al ADN al interior del núcleo.

B. Colaborar en el proceso de transcripción

€. Permitir empaquetar al ADN.

D. Aumentar el tamaño del cromosoma,

E. Formar los puentes de hidrógeno de la
molécula de ADN.

23. El cariotipo normal de una mujer puede
escrbise como 2n=46, XX. Al respecto,
¿cuántos pares de autosomas contiene.
una célula de este individuo?

a2
82
cz

D. 44
€. 46

24. Son funciones de la membrana plasmática

1 reconocer molécuas ajenas à la célula.
regular el transporte de sustancias

‘que salen de la célula

IN. formar vesculas,

IV. sinteizar fosfolpidos.

Vo diferenciar el medio interno de la célula

‘de su medio externo.

Alyll
BLUyN
chivyy
DL My Y
ELM IVY V

25. ¿Cómo se denomina la proteína integral
de la membrana plasmática que e fija
directamente a las proteinas de la matriz
extracelular ya las del citoesqueleto?

A. Conexinas
8. Colágeno.

€. Integrinas.

D. Proteoglucanos.
E. Elstina

26. ¿Qué característica corresponde al fenómeno
de osmosis?

A. Require grandes cantidades de energía

8. Esel movimiento de solos a favor del
¿racente de concentación

€. Ocure desd un meso de mayor
concentración de soute a uno de
menor concentración

D. Permite las esa, sel medio
trace es Mperóni.

Corresponde al movimiento del agua a

través de la membrana

|]

74. 27. ¿Cu dels siguientes sustancias se mueve |
por difusión faclitada?

À Oxigeno,
8. lones pequeños.

€ Agua

D. Proteína.

E Dióxido de carbono,

28. En relación al mecanismo de transporte
activo através de la membrana plasmática,
se puede señalar que

A. ocure en conta del graciente de
concentración.
8. se utizan las protenas de la membrana. |
plasmática. |
€. puede transportarse más de una
sustancia ala vez
D. se degrada la molécula de ATP
E, Todas ls anteriors,

29. ¿Qué sustancias pueden salir de la célula
Por el mecanismo de exocitsis?

A Proteinas
B. Bacterias.
€. lon potasio.
D. Glucosa,

E. Calcio.

30. ¿Qué ocurre durante un proceso de tipo
anabélico? |

1.Se sintetizan moléculas más complejas
a partir de moléculas simples

1 Ocure liberación de energla al medio.
IN. Se sintetizan moléculas inorgánicas.

A Solo!
B Solo!

3

2

7)
D.nyın
EL ly

¿Cuál de las siguientes opciones constituye
una semejanza entre los procesos de
respiración celular y fotosintesis?

A. Ambos son procesos catabólicos.

B. Hay degradación molecular.

. Se realizan en el mismo organelo
celula

D. Efectuan una cadena de transporte
de electrones,

E. Utiizan la misma molécula aceptora
de electrones

Los receptores de se
ractrizan por:

s à nivel celular se

LL encontrarse solo en la membrana
plasmática.

ll. efectuar una respuesta celular

IN. poseer un lugar de unión especifico
para determinada molécula señal

IN. recibir diferentes tipos de señales,
V.captar la señal enviada por otra
célula,

Ayo
BilyV
Cm Nyv
DL UyV
E Todas.

33. ¿Qué se entiende por el mecanismo de
transducciön de señales?

A. La respuesta que se genera en una
<élula debido ala señal que esta recibe.

8. El proceso de generación de una
respuesta celular, una vez que se recibe
una señal

€. El paso de la señal a través de la
membrana plasmática,

D. La actividad de la proteína GTP asa,
‘como respuesta a una señal extracelular

E. Los cambios que experimenta la
molécula ligando una vez que se
une a su receptor.

34. ¿En qué etapa del ciclo celular ocuren
los procesos de reparación del ADN
y la cromatina comienza a condensarse?

A 60
BG!
ca
Ds
E Mitosis

35, 5Í se observa una célula que está en
la etapa de metafase de la mitosis
¿qué se podría encontrar?

1. Membrana nuclear.
IL Huso mitotico desarrollado.

Il. Cromosomas en el plano ecuatorial
de la célula

IV. Fragmentacion del citoplasma,

A. Solo 1
Bay
cui

DA My iv,
EL My IV

36. Si una célula de una especie vegetal posee
24 cromosomas ¿cuál será el resultado de
su mitosis?

A. Una célula con 24 cromosomas,
B. Una cólula con 12 cromosomas.
© Dos células con 24 cromosomas.
D. Dos células con 12 cromosomas.
E. Cuatro células con 12 cromosomas.

37. Siuna célula posee una cantidad total de 12
cromosomas, ¿cuántos pares de cromosomas
tendrá una célula al término dela telofase I
de la meiosis?

A3
86
en
D 24
E. Ninguna de las anteriores.

38, ¿Cuál de las siguientes situaciones NO se
relaciona con el proceso de melosis?

A. Mayor variabilidad genética,

8. Reducción del número de cromosomas.

€. Formación de gametos.

1. Obtención de células diferentes alas
progenitoras.

E. Reparación y renovación de tejidos.

39, ¿Cuál de las siguientes situaciones ocurre
durante la telofase mitótica?

A. Desaparecen los nucleolo.

8. Ocurre la separación de las cromátidas

©. El material genético se está duplicando.

D. Desaparece el huso mitötico,

E. Los cromosomas están en su maximo
de concentración.

75. 40. ¿Cuáles de las siguientes etapas dela meiosis
favorecen la variabilidad genética?

1.Profase |
1 Profase I
I. Metafase |
IV. Metafase i
V. Anatase |

A Solo
CNT

Coya
Dl, My IV
EL My V

41. ¿Qué función cumple la molécula de ARNm
dentro del proceso de expresión génica?

Corresponde a la información genética
contenida en los gametos.

E, Transporta la información contenida en
los genes, para efectuar la sintesis de
proteínas.

€. Es capaz de replicarse y originar nuevas
moléculas.

D. Permite conservarla información genética
de la especie

E. Todas son corrects.

42. En relación al proceso de replicación del
ADN, es correct señalar que:

|. sucede de forma semiconservativa
Il ocurre en dirección S'- 3

Mla enzima ADN polimerasa esla que
sintetiza los fragmentos cebadores,

IV: la enzima lgasa esla que une los
fragmentos de Okazaki

7)
Bay
eyuym

a.

Buy
E. Todas son correctas,

¿Cuál de las siguientes opciones referidas
2 las mutaciones os correcta?

A. Un ejemplo de mutación puntuales el
remplazo de un nudeötido por otro.

1B En una translocación se intercambian
segmentos de cromosomas no
homólogos.

©. En una amplificación, se agregan nuevas
zonas cromosémicas.

D. Existen mutaciones nucleotídica y
«cromosómicas

E. Todas son correctas.

. Una vez que ocureel proceso de transcripción,

el ARN mensajero es sometido posteriormente
al proceso de maduración, en el cual se

A. eliminan zonas del ARN llamadas
exones.

A. sintetizan as proteínas,

€. eliminan Las zonas llamadas intrones.

D. realiza un proceso de transcripción
inversa,

E. efectda una deleción de nucleótidos.

En ls seres vivos, existen diferentes formas
de regular el proceso de transcripción del
ARN, excepto:

A. adición de una secuencia de nucleótidos
alinico del ARN mensajero.

BR. secuencias reguladoras como promotores
y operadores.

€. proteínas que se unen a las secuencias
reguladoras de genes.

D. control de tipo hormonal.

E. proteínas lamadas factores de
transcripción generales.

46. En relación al proceso de diferenciación
celula se puede afirmar que:

I. ocurre en células totipotenciaes.
IL requiere la participación de genes regula-
‘dores de la expresión génica,

I corresponde al proceso en que células
especializadas se convierten en células tron-
cales,

IV. ocurre solo durante el desarollo embrio-

Aıyı
amyw

ebay
Dimyw
EM My IV,

4. En relación al proceso de inducción celular,
podemos decir que

A. la célula inducidora requiere gran
Cantidad de receptores de membrana.

B la céluia inducidora se destruye.

€ la céluia respondedora modifica su
fenotipo,

D. la célula respondedora modifica
su genotipo,

E. la célula inducidora se divide.

me 10.8 wa
28 nc mc
ae 2e ae
“a BA ac
sc we a
6e 15. 2.0
ne 16.6 ac
as mo 26.6
9.0 wc 2.8

48. En el caso de una planta genéticamente
modificada, euâl(es) de las siguientes
moléculas pertenecientes a un organismo.
de otra especie podrá contener?

|. Proteins.
ll Segmentos de ADN.
I. Moléculas de ARN mensajero.

A. Solo
B Soon
7)
Doy
EL ym

49, ¿Qué procedimiento se empleó para clonar
ala oveja Dolly?

A. Multiplicación vegetativa

B. Secuenciación de ADN,

€. Clonación con enzimas de restricción

D. Transferencia de núcleo

E. Transferencia de genes por
Agrobacteriune tumefaciens.

we aA sa
BA Ey: anc
DA 2.0 ae
31.0 40. #0
32.8 a

Er 2.

sc mE

35.8

2.0

76. Procesos y funciones
vitales

[Mo oacersica tuncamentats de todo servo su uncon
Ines vitales son tres: nutrición, relación y reproducción. La nutr-
«ión se reiere a la capacidad de obtener materia del medio externo y
utilizarla para su desarolo, crecimiento y mantención La relación con-
siste en la capacidad de responder a cambios en el medio ambiente
que lo rodea. Por timo, la reproducción corresponde a la capacidad:
de originar descendencia,

En los seres vivos pluiclulares complejos, como el ser humano, estas
tres funciones son realizadas gracias a la acción cooperativa y coor
nada de células organizadas en tejidos especializados que conforman
Grganos y vias de transporte que, en su conjunto, se denominan siste-
mes, Cada sistema desarrolla procesos fisiológicos especificos que per-
rmiten concretar alguna o todas las funciones vitales; por ejemplo, el
sistema digestivo lleva a cabo la digestión y absorción de los nutrien-
tes; el sistema respiratorio, el intercambio gaseoso, y el sistema circu=
latoro el transporte de los nutrientes, gases y desechos hacia los órga-
nos de destino. Además, existen sistemas coordinadores que integran
y regulan la actividad de los otros sistemas. As, la comunicación yla
colaboración entre los sistemas son esenciales para la supervivencia del
individuo.

Organización de los contenidos

zal

ruttenes || desechos

77. Alimentación y nutrición
La alimentación consiste
dentadas ls actividades,
conscientes y lunas,

que resizamos par terre
ingeir aliments La nutrición
8 el conto de procesos
fisilógicos por los cuales el
organismo recibe, transforma
y Vta ls utentes
contenidos en ls almenos

fs guió

Microftograía de la
epidermis que corresponde
alacapa más ertoma dela
Pal En epidermis este un
grupo de clas en constante
sion amado estat,
germinatvo que produce
clus nuevas para renovar
quedas que mueren en la
Super,

Las células que conforman nuestro organismo necestan un aporte de
materia y energía para mantener sus procesos vitales (nutrición, repro-
ducciôn y reacción alos estímulos), Estas fuentes de materia y energía
son externas y se obtienen de los alimentos. Los alimentos están for-
mados por una mezela de moléculas orgánicas e inorgánicas llamadas
nutrientes, a partir de los cuales se obtiene: energía para poner en fun
cionamiento las diversas actividades celulares, materia prima para la
construcción y reparación de tejdos y sustancias reguladoras de algu-
| nos procesos del organismo.

| La materia prima que los nutrientes aportan ala células es aprovechada
| en procesos que involucan la generación de células nuevas, como el
crecimiento, la renovación celular y la reparación de tejidos.

Crecimiento. El tamaño y masa
corporal de un individuo au-
mentan 3 medida que crece,
eso implica que el número de

| ceulas también aumenta. Los

nutrientes cumplen una impor-
tante función en este proceso,
ya que proporcionan la materia
prima para generar otras eslulas
| a través de la reproducción.

Renovación celular. Corresponde a la generación de nuevas células
en reemplazo de aquellas que han muerto sin reproducirse. Ciertos
tejidos, como la piel y a sangre, poseen células de reserva cuya fun-
ción es reproducirse constantemente, resttuyendo asi aquellas célu-
las muerts :

‘= Reparacion de teidos. Los
teidos que han sido daña»
dos por lesiones, como una
herida o una fractura, deben
repararse. Esta reparación
«contempla la generación de
células nuevas del mismo
tejido que ha sido dañado.

Todos los alimentos poseen uno o más nutrientes que pueden ser apro-
vechados por el organismo. Los nutrientes se clasifican en seis grupos
principales:

Carbohidratos. Aportan energia inmediata las células del organismo,
Se encuentran principalmente en alimentos como el arroz las pastas,
los cereales, el pan y el azúcar.

= Lípidos. Aportan energía de re-
serv à la célula y son constitue
yentes principales de las mem-
branas celulares. Algunos almen-
tos que son fuente de Ipidos
son la mantequila, el aceite de
cocina, la pata, el mani y las
nueces Es

(= Proteínas. Forman parte estructural de os ejidos, y también consti
tuyen moléculas como las enzimas, anticuerpos y hormonas. Se
obtienen de alímentos como las
cames, el pescado, los lácteos,
los huevos y las legumbres.

a Vitaminas. Son compuestos or-

fics necesarios pra larga
león de metboismo cui. MIN DS
Se encuentran en vastas a

mentos.

(u Sales minerales. Son sustancias inorgánicas, cada una de las cuales
cumple funciones especfcas en el organismo. Por ejemplo, el sodio y
el potasio participan en la conducción del impuso nervioso, el hierro
en el transporte de oxigeno y el calcio en La formación de huesos y
dientes. Se ingieren isuetas en el agua y en diversos alimentos (ic-
tos, pescado, carnes, mariscos, etc

Agua. Es un componente imprescindible de la materia iva. Cumple
importantes funciones en el organismo, entre ellas: disuelve la
mayoría de las moléculas orgánicas y sales minerales, e el medio de
transporte de nutriente y regula la temperatura corporal. Está presen
te en la mayoría de ls alimentos, especialmente en frutas y verduras.

78. Nutrientes esenciales,

Las vitaminas son un grupo de moléculas orgánicas que participan en.

Los nes uv ps | regain de ls procesos oligos que ocuren en largas
ser Smetzados porel orga neral no pueden ser si Y nuestras celu
Fame | poro general o pueden ser intetzadas po nuesras células, por lo

indie obligatoriamente en
la ita, son ls nutrientes

sos polinsatuados,

‘taminas y minerales

Fuentes, funciones

que deben ser ingeridas en fs alimentos.

Algunas vitaminas están disueltas en Las grasas y en los aceites anima»
les y vegetales, y son denominadas vitaminas iposolubles (vtaminas A,
D, E yK). Las vitaminas que se disuelven en agua son llamadas vita
as hidrosolubles y corresponden a la vitaminas del complejo By vite-
‘mina C. Cada uno de los distintos tipos de vitaminas se encuentra en
determinados alimentos y cumplen una o varias funciones

Las vitaminas son requeridas en cantidades muy pequeñas por nuestro
organismo, sin embargo, s su ingesta es inferior a la cantidad necesa-
fia, se pueden producir graves problemas de salud, debido a que los
procesos en los que participan no pueden llevarse a cabo correctamen-
te. La avitaminosis es una enfermedad producida por la falta de vita-
minas en el organismo,

Por otro lado, el exceso de vitaminas hipervitaminosis también puede
ser peligroso. En el caso delas vitaminas hidrosolubles, el exceso puede
eliminarse por orina, En cambio, la sobredosis de vitaminas Iiposolu-
bles tene efectos tóxicos, debido a que tienden a almacenarse y acu
mularse en las células, especialmente en el higado.

cto de la deficiencia dela

de la deficiencia de las

Vitaminas a
an: Fuentes Funciones. Efectos de su deficiencia
| Leguas cese ceo, — [Pariipa nl mtabotsmo de | Sins mue de TP para
arts) | ?UE.Migadoyleecua. |ls crient. locas muss y ens.
beses Code nio
rates een
Losada caes jas cereale | Papa en a ses de coe | Unización Instead de
t,t | az ai, mia (mac paces [no condo pj,
men. ces; nem us n
ely moss
Tessa, poor Warn _|Varlepnenelmeibelma or |Pdaya (afaracón dela pil
oficina). | caes homo, rede ane, | ios pres y catan. | are y alerce ficas.
partos verdes
Care godin legurtres, [foma pre el corno A [En pruebas espesimenae se a
hal Bstácito | iva veras, rales que esnecesara enmucas > [presentado fat, degenerate
Ig] ro) acces del meabaisno | newomusula y produc no»
El ce Viene de hormonas etecides.
y gad, salmón hgumbres, [Conca de meuboïsno | Demat eas e cece,
cere sica tomate, |de les amina delos | nbseasconnisones.
By id) | ease gico.
Smet por baceñas | Partipa ena produc de
ese. anios.
Vedra higado Sn |Predccin eal de gänder | Resve de gender reer
ce fe) | por baca mstnält. | aca y jo Ses de cios normales (anemia magic).
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A | OSHS eos amend del sama nen | maternos altercnes
cial eal rosés
Sim porbaceias | Coen necesa pora [Demats tga, dlr muslo,
(iota) [uste Hiado, hue, [ses de ios eos pias | uses
| vers yen oes procs mtb.
| ats cas torts yards | Estimulación del aubotsna | Ecos; ae: ann
a | tes del ccaacón y delas |éficente y hemoragas:
Craie ess del oganisno; | debian dem rs
condo. en ine.

Viamias
Bear Fuentes Funciones. Efectos de su deficiencia
Fadia pens daa [ pc ona
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[RE ata ong e end repas
| [nino no
i dela comes.
va Traces atsorión gesta | Oneomalacis en ads;
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Din ata igs non [ro soy fat | nto.
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Prien si | ail ena
D ET
Pe ee men
[rre (yrs
ame eos | Sass ioe cpl | ema ung ae
x [abet pets [Se ome
Es |

‘Coenzimas. Las coenimas son molécules orgánicas no proteicas, que se asocian
à una enzima yparicpan en la reacción química que est ma cataliza. Muchas
‘coenzimas dean dels vitaminas por ejemplo, el FAD (dmuceid de fina y
_adenina) es una coenzima que deriva de la ribofavnao viamina By el NAD
(dinudedtido de icainamida y aderina) es una coenzima que dr de la nina
vitamina 8,

79. Aporte calórico y nutritivo

alor. Una calorías
aida de energia cali
"necesa par elevar la
temperatura de un gamo
de aga en 1 desde
4a 15°

Los alimentos se pueden caracterizar según dos aspectos, el contenido
nutritive y el contenido calórico que aportan los nutrientes que los
constituyen,

El contenido nutritvo corresponde a la variedad y cantidad de nutrien-
tes que un alimento posee. Por su parte, el contenido calórico se refie-
re ala cantidad de energía almacenada en un alimento. Para expresar
el contenido calórico de un alimento se usa la caloria (cal). Sin embar-
90, como es una unidad muy pequeña comparada a la gran cantidad
de energía que pueden liberar los alimentos, se utiiza la klocaloria
(Kcal). Una kilocaloria equivale a 1,000 calorías,

| El contenido energético de un alimento depende, a su vez, del valor
energético de sus nutentes, es deci, dela cantidad de kilocaloris que
libera cada uno de los nutrientes que lo componen.

Proteins 4 al
Updos 9Kcal
Cervantes Akai

Si bien las vitaminas, la sales minerales y el agua no aportan energía
al organismo, estos son nutrientes imprescindibles en la realización de
muchos procesos fisiológicos.

Un plato de comida,
puede contener en
distintas proporcio=
nes, cada uno de los
distintos tipos de nu-

rentes que nuesto or

ganismo necesita,

Importancia de las proteínas en el crecimiento

Los alimentos nos entregan diversos nutrientes, entre ells las protel-
as, que tienen un importante rol estructural en el organismo, puesto
‘que constituyen la mayorla de las estructuras celulares, tales como las
membranas y el citoesqueleto, y además forman hormonas y enzimas
‘ave cumplen funciones especificas para el correcto funcionamiento del
organismo.

En las cólulas

80. La palabra metabolismo hace referencia à la suma de todas las reaccio:
nes químicas que ocurren en el interior de las células. Del total dela
energía liberada en los procesos metabólicos, una parte es utlizada
para la síntesis de ATP, mientras que otra parte se libera en forma de
calor, La producción de calor corporal sive como una medida del
metabolismo y se mide en klocaloías. La cantidad de calor (kilocalois)
que nuestro cuerpo produce en un tiempo determinado se denomina
asa metabólica

La tasa metabólica puede ser influida por factores como el ejercicio fi
co, la temperatura corporal, la acción del sstema nervioso y endocrino,
la ingesta de alimentos, el sexo, la edad y el estado nutricional.

1 Ejercicio físico. Al realizar acividad
física, la tasa metabólica puede
“aumentar hasta 15 veces su valor
en estado de reposo. Las personas.
que realizan ejercicio. constante»
mente tienen una tasa metabólica
mayor que una persona sedentaria.

{= Temperatura corporal. Mientras mayor sea la temperatura corporal,
mayor esla tasa metabólica, Esto se debe a que un aumento de la
temperatura del organismo acelera la velocidad de las reacciones
metabólicas que ocurren en las células

1 Ingesta de alimentos. La ingesta de
‘alimentos aumenta la tasa metaböll«
«a entre un 10% y un 20%, aproxi
madamente, Este aumento es ma
yor con la ingesta de proteínas y
menor con el consumo de carbohi-
dratos y picos,

‘= Accién del sistema nervioso y endocrino, Las situaciones de estrés
inducen la acción conjunta del sistema nervioso y endocrino que
liberan neurotransmisores y hormonas, respectivamente, aumentan-
do la tasa metabólica.

im Sexo, La tasa metabólica es menor en mujeres que en hombres. Sin
embargo, durante el embarazo y la lactancia, la tasa metabölica de
las mujeres aumenta.

(= Edad. A mayor edad, la tasa metaból-
«a disminuye. Por lo tanto, los niños
tienen una tasa metabólica mayor que
un adult.

1m Estado nutricional. Las personas des-
nutrdes tienen una tasa metabólica
‘menor que la de un individuo con un estado nutricional normal

Para conocerla tasa metabólica de una persona, esta se puede medir
(0 se puede calcular a part de tablas.

= Medición. La tasa metabólica se mide en un estado basal, es decir
en condiciones corporales donde la liberación de calor proviene de
las reacciones de degradación de nutrientes y no de otros procesos
metabólicos. La tasa metabólica, en estas condiciones, se denomina
tasa metabólica basal (TMB) y se mide en ayuno de 12 horas, reposo
muscular y a una temperatura ambiente de 20 °C.

La tasa metabólica basal corresponde a la cantidad mínima de ener-
gla requerida para mantener las funciones corporales vitales, como
consenvar la temperatura corporal constante (37 °C, aproximada:
mente), el movimiento del corazón y de los músculos intecostales
durante la respiración, y el funcionamiento de órganos como el
higado, ls rihones y el cerebro.

(= Calo. Una forma simple de estimar la TMB de una persona es cal-
cular a partir de tablas que se han obtenido al medir la TMB de
muchos individuos, hombres y mujeres de diferentes edades. Para
calculala se utlizan fórmulas estandarizadas que consideran las
diferencias que existen debido al sexo y la edad de la persona

Edad (aos) Mujeres Vombres
0-3 | 61xkg-51 60,9 x kg - 54
08 Wangen | sg
on magi | axes |

Big | M6xig +879

Fuente: MINEDUC Programa de estudio Bilegía. Primer ato medio. 1998.

Cálculo de la TMB. Para
ala latas metabólica
basal de una persona se debe
busca enla tabla "Tasa
metalica basal según
sex y edad” la fórmula

que corresponde asus
caracteristicas copos
(seroyedad) Po ejemplo,
par una mujer de 16 aos,
‘aja masa coporal es de

59 kg, s asa metabalica
basal es 1465, Kcalida
(122.59 + 746.

81. Sedentarismo. En Chile,
según datos del Minister
de Salud, ceca de un 80%
de ls adolescentes entre
15y 19 ais es sedentai,
es dei permanece la mayor
parte del ia sentado.

La senda de acid fa
es un factor de ego parla
aparición de enfermedades
«ardorasculaes cono,

la hpenensión artesa,
ateoesceross, enfermedades
coronas, et

La actividad fsica que realiza cada individuo tambien hace variar la
TMB. ES asi como los deportistas, que realizan una actividad física
intensa, gastan más energía y tienen una TMB mayor que una perso-
na sedentaria. Por lo tanto, el resultado obtenido para la TMB de una
persona debe multiplicarse por un factor de ajuste que considere el
tipo de actividad física que realiza.

(= Actividad sedentaria, Se refiere a personas que pasan todo el día
sentadas, sin realizar ningún tipo de esfuerzo físico. Por ejemplo,
‘estudiantes que permanecen sentados en la sala de clase y frente al
computador, se trasladan en automóviks o buses y realizan activi
dades de recreación sentados.

(= Actividad ligera. Personas que pasan la mayor parte del tiempo sen-
tadas o de pie. Por ejemplo, secretarias, profesores o dentistas

1= Actividad moderada, Personas que pasan la mayor parte del tiempo
de pie y moviéndose. Por ejemplo, estudiantes que realzan activi
dad física.

‘= Actividad intensa. Personas que están en constante movimiento y
‘que realizan actividades que requieren de gran esfuerzo físico. Por
‘ejemplo, deportista de alto rendimiento y balarines profesionales,

Requerimientos energéticos

Para realizar cualquier actividad física, se necesita de un aporte ener-
ético extra al requerido para mantener el metabolismo basal.

Los requerimientos energéticos corresponden ala cantidad de energía
que cada persona necesita diariamente de acuerdo a su tasa metabo
la basal, y a las actividades que realice habitualmente.

Mientras mayor sea la actividad fica, mayor es la necesidad de ener-
gia. De la misma manera, las mujeres embarazadas y en período de
lactancia requieren de un aporte adicional de nutrientes y energía para
que los procesos anabblicos que ocurren durante esta etapa se desa-
rrollen de manera adecuada. Así, una mujer embarazada requiere un
aporte extra de 285 Kcal diariamente y una mujer en periodo de lac-
tancia, $00 Kcal.

Para conocerlos requerimientos energéticos de una persona existen
tablas elaboradas por organismos especializados, como la OMS (Orga-
nización Mundial de la Salud), la FAO (Organización de las Naciones
Unidas para la Agricultura y la Almentación) y la UNU (Universidad de
Naciones Unidas), que establecen Las necesidades promedio de energía
considerando la edad, el sexo y el nivel de actividad física

Factor de aust según el nivel

Nivel de actividad física de actividad fisica ae Peso (ka) Energia (kcal)
Mujeres Hombres Hombres | Mujeres | Hombres | Mujeres

Serra 12 12 nn | 43 9 © 2

ges 155 156 wu | 45 us E E

Modes 15 1 ws | ss | ss 6 a

eno 182 21 15-16 | 5 EN E “

Fuente: MIVEDUC Programa de etude Belga Primer a medio. 1998. 16-07 | os 5.6 a

me | & 557 EJ a

Por ejemplo, se ha calculado que la tasa metabólica basal de una joven
es 1.465,8 Kcallda, Siesta persona realiza una actividad fisica lige,
su TMB ajustada es 2.271,99 Kcal/da (1.465,8 x 1,55).

Fuente: Adaptado de: Guias de alimentación hasta la adolescencia.
Minister de Salud. 2005.

* Requerimients energéticos calados considerando actividad fica moderada

82. Para saber sil peso corporal de una persona se encuentra en una con
dición saludable, se calcula su indice de masa corporal (MC) El IMC es
un incicador nutricional simple que establece si el peso corporal de un
individuo est dentro de las Imites aceptables para su estatura. Se utiliza
para establecer el estado nutricional e identificar estados de obesidad,
sobrepeso o desnutrición

La formula para calcular el IMC es la siguiente

Balance energético

El balance energético se refiere à la relación entre el ingreso y egreso.
de energla del organismo. Cuando el balance energético es cero exis-
te un equilibrio entre la cantidad de energía que ingresa al organismo.
y la cantidad de energía que es utilzada

Un balance energético positive quiere decir que se ingiere más energía |
de la que se gasta en las actividades diarias. Así, se gana peso corpo-
ral, debido a que el exceso de energía se acumula en forma de grasa
en los adipocitos, élulas que almacenan grasa,

Por el contrario, si el balance energético es negativo, la entrada de
energía es menor que los requerimientos energéticos del organismo,
por lo que los depósitos de grasa se utilizan como fuente de energía, |
y se plerde peso corporal. Tanto un balance energético positivo como
negativo pueden desencadenar enfermedades nutricionales como la
‘obesidad y otras por carencias de nutrientes, como la desnutrición yla
avitaminosis

mc = Peso Kg)
oc
we Extention

105-295 tien

25-55 tera
BEZ sao
CC |S
SES
ETC | om

Fuente: MINEDUC. Programe de estudio Blog. Primer año medio. 1998

Por ejemplo, una joven cuya estatura es 1,73 m y su masa corporal es
62 ka, tiene un IMC= 20,7 (62 kg (1,73 mi}, y por lo tanto, se puede
establecer que su estado nutricionales normal.

Fisicoculturistas, Los fiscocuursts desarrolen una gran
(antidad de masa muscular y pr este motivo pueden tener
un INC alt in ser obesos. La razón se debe à que el tejido
muscular esa más que la rsa

aon eo
= CS
rs =
LM =
er |
>>
wi =
ES
ce =
oa
=

La ngest excesha de
‘alimentos cos en lipides
y carbohidratos, junto ala
“ausencia de atvidad fia,
on uno de los principales
factores que gotten la
obesidad,

La carencia de uno 0 más
rutintes en La deta o
problemas fsilógicos

que impidan al organismo
smlaos usa desnutrición.

Genes y obesidad,
Estudios de los limos años
han determinado que tanto
en animales como en el ser
humano existen alrededor
de 20 genes asociados con
lo obesidad, Estos genes
ser ls responsables de
la regulación de procesos
de gasta energtco a nivel

ela.
a

83. Lipogénesis. Las cles
hepáticas y los adpoctos
pueden sntetzar pios

3 pati de glucosa o amino
‘dos, a tras del proceso
denominado lipogenesis

{Uno de los nutrientes mas importantes de nuestro metabolismo esla
glucosa, que es la principal fuente de energía usada por las células
Todos los carbohidratos que se ingieren en la dieta finalmente son con»
vertidos en glucosa. Esta molécula es transportada por la sangre alos
érganos y tejidos donde se necesita energía de manera inmediata. La
glucosa que no es utlizada, se almacena principalmente en las células
musculares y en las células del hígado (hepatocitos, formando granu
los de glucógeno, El glucógeno es una larga cadena formada por la
unin de múltiples molécula de glucosa. El proceso de síntesis de glu-
cógeno a partir de glucosa se denomina glucogénesis.

Sila capacidad de almacenamiento de glucógeno en las células mus
cuiares y en los hepatocitos se sobrepasa, el exceso de glucosa es
transformada en ácidos grasos y liceol. Estas moléculas, junto alos
lpidos que provienen de la ingesta de alimentos ricos en grasas, son
almacenadas, como triglicéridos, en células especializadas llamadas
adipocitos. Los adipocitos constituyen el tejido adiposo o tejido raso,
‘que se ubica en todo el cuerpo principalmente formando. gruesas
capas bajo la pie, alrededor de ls riñones y entre los músculos. Los
lipids que se almacenan en los adipocitos constituyen la mayor parte de
las eservas energéticas del organismo (98%)y su acumulación en el eje
‘do adiposo es responsable del aumento de peso corporal producto de
Que se ingieren más calorias de las que el organismo utiliza,

Cuando las células de nuestro organismo requieren energía pero los
niveles de glucosa circulantes son muy bajos, por ejemplo después de
un periodo de ayuno prolongado, el glucógeno almacenado en las
células musculares y hepatocitos se degrada en glucosa. Este proceso
de degradación de glucógeno en glucosa se denomina glucogenôlisis.
En las células musculares, la glucosa obtenida por esta vi, es utilzada
‘por la misma célula para obtener energía. En cambio, en los hepatoc
tos, la glucosa es liberada a la sangre y. a través de ella, transportada
alos demás órganos de nuestro cuerpo,

Nie dl pct

om decae ga

Adipoct visto al microscopio
optic.

Cuando las reserves de glucógeno se agotan, el organismo comienza | Gluconeogénesis. Es el

3 ilizar como fuente de energl las reservas de Hpidos. À través dela
liplisis los tiglicéridos almacenados en los adipocitos se descompo-
nen en glcerol y ácidos grasos. El ghcerol, posteriormente, puede
transformarse en glucosa que es utilizada directamente por las células
Que la necesitan, Los ácidos grasos entran a un proceso llamado P-oxi
dación, y luego pueden incorporarse a la secuencia catabótica de la
respiración celular para sintetizar ATP

A part de las proteinas también se puede obtener energía; sin embar-
go, se prioriza el uso de estos nutrientes como parte estructural de
nuestro organismo. Solo en momentos de ayuno extremo, luego de
que se han agotado las reservas de glucógeno del higado y de rigcére
dos del tejido adiposo, se utiizan aminoácidos como fuente de energía

Vaso sanguine

Procesos de snes
y degradación de
reservas eneráticas.

proceso de Sites de glucosa
part de moléculas que no
son cathares (por ejemplo
cdo cio, leroy nos
aminoécidos. Ocure en ls
hepatoctos yen las clas
dela ce renal

84. Una dita equilbrade proporciona los
utientes que el organsmo necesita,

El conjunto de alimentos consumidos normalmente se denomina dieta,
Los tipos de dieta dependen del estilo de vida de las personas, la edad,
el sexo y la actividad fica. Es recomendable que la dieta de las perso-
nas sea equilibrada,

Una dieta equilibrada o balanceada contiene todos los nutrientes que
el organismo necesita para su correcto funcionamiento, en las propor-
cones adecuadas a los requerimientos nutricionales y energéticos de
cada persona,

Para seleccionar los alimentos que se deben incluir en nuestra deta, se
tiene que considerar su composición nutrtva y energética. Una dieta
equilibrada, al proporcionar la energía necesaria para compensar el
¿gasto energético de todas las actividades del organismo, permite man
tener el peso corporal en rangos normales

Además, una alimentación equlibrada contribuye a mantenerla salud
en buen estado. Numerosas enfermedades crónicas como la hiperten-
són, obesidad, diabetes, osteoporosis y algunos tipos de cáncer, están
relacionadas con la carencia o exceso de ciertos nutrientes en la dieta.

La pirámide alimentaria es una forma gráfica de representar la propor
ción delos diferentes alimentos que se debe consumir para lograr una
dieta equilbrada. Los alimentos que se deben consumir preferente-
mente se encuentran en la base de la pirámide, mientras que los que
se deben consumir en menor cantidad se ubican en la cúspide.

En el primer nivel (base de La pirämide) se incluyen alimentos que apor-
tan gran cantidad de kilocalorias. Por ejemplo: los cereales, el pan, las
papas. La cantidad que se consume debe ser proporcional los reque-
rimientos energéticos de cada persona.

El segundo nivel está dividido en dos grupos: frutas y verdura. Estos
alimentos aportan vitaminas y fibra (estimulantes de la digestión)

El tercer nivel está dividido en dos grupos: el de los productos lácteos
y el de las cares y leguminosas (porotos, lentejas). Se aconseja el con-
sumo de pescado, ya que aporta grasas que disminuyen el riesgo de
enfermedades cardiovasculares.

El cuarto nivel incluye alimentos rios en lípidos
Por ejemplo: el aceite, la mantequila, as nueces,
la palta. Se recomienda un consumo modera-
do, de acuerdo a las necesidades energét-
«as del organismo y evitar el consumo de
grasas de origen animal.

5 net

El quinto nivel es el compartimiento. ive
més pequeño de la pirámide, in-
lye alimentos ricos en azúcar

(pasteles, galets, mermel En
das). Su consumo debe ser his
moderado

y

Pramice almentars,

85. Todos los seres vivos necestan un suministro de materia y energía para
vivir Para el crecimiento, renovación y reparación de tejidos se necesi-
tan átomos y moléculas nuevas. El funcionamiento de ls distintos sis
temas fisiol6gios, así como también caminar, escribir o subir una esca»
lera requieren energía

& ser humano obtene la energía y los nutrientes que requiere para
poner en marcha sus procesos fisiológicos y metabólicos desde los al
mentos, transformándolos en moléculas pequeñas que puedan ser asi-
imiladas por el organismo y transportadas por el torrente sanguíneo,

El sistema digestivo es el responsable de procesar ls ali
mentos para que los nutrientes que contienen sean
aprovechados por el organismo, Entre las funciones que
cumple el sistema digestivo se distinguen los siguientes
procesos:

12 Ingestión. Corresponde ala incorporación del alimen
to al organismo. Consiste en levar los alimentos a la
boca y tragarlos.

1= Digestiôn. Es el proceso a través del cual los almen-
tos son fragmentado hasta convertirse en moléculas
simples y solubles. Requiere de la participación de
enzimas digestivas que actúan como catalizadores
biológicos de las reacciones químicas que se producen
para digerir os alimentos,

1= Absorción. Corresponde al paso de los nutrientes a la
‘rculacion sanguinea y linfática para ser distribuidos.
‘a todas las células del cuerpo.

(u Egestión. Esla eliminación delas sustancias de los al-
mentos que no fueron digeidas ni absorbidas. Estas
sustancias son eliminadas como desechos llamados.
heces fecales

Estructura del sistema digestivo

El sistema digestivo está formado por el tubo digestivo, en el cual los
alimentos son transportados, digeridos y absorbidos, y un grupo de
gländulas anexas que colaboran con sus secreciones en el proceso de
digestion

El tubo digestivo comienza en la boca, continúa en el esófago, estó-

mago, inesino delgado, intestino grueso y termina en el ano. Las gl
las anexas corresponden als glándula alvales, higado y pancreas.

Organización del sistema digestivo

86. Tejido conjuntivo. El ejdo
co se acer poque
sus clas están inmersas en
una gran cata de material
intel loque le permite
‘esa funciones de protectin,
sostén y unin de ls demás

tejidos y rganos del cuerpo,

(Core wansversal del tubo digestivo

El tubo digestivo

El tubo digestivo, como su nombre lo Indica, es un largo tubo de aprox
madamente 9 a 11 metros de longitud que se extiende desde la boca
hasta el ofiio anal. En su recorrido se pueden identificarlos guientes
órganos: boca, faringe, esófago, estómago, intestine delgado e intestino
grueso.

La pared del tubo digestivo presenta básicamente la misma estructura
alo largo de toda su extensión. Al obsenar histológicamente una sección
transversal del tubo digestivo se pueden distinguir cuatro capas que
rodean una región centra, por donde pasa el almento, que se deno-
mina lumen. Cada una de las capas que conformar la pared del tubo
digestivo realiza distintas funciones. Desde la capa más externa hacia
el lumen son las siguientes

1 Serosa. Formada por tejido conjuntivo. Tiene por función entregar
protección mecánica al tubo digestivo.

= Muscular. Contiene fibras musculares las dispuestas circular y lon-
gitudinamente, que permiten la motilidad del tubo digestivo y el
desplazamiento de los alimentos por medio de movimientos rtmi-
cos involuntarios llamados movimientos perisálticos.

1 Submucosa. Formada por tejido conjunto laxo. Contiene la mayoría de
los vasos sanguíneos importante,

CE

= Musa. Corresponde a -
vestimiento interno del tubo
gesto, Se subdivide a su
vez en tres subcapas: una
«apa muscular delgada, una
lámina propia que contiene
vasos sanguíneos y lift
‘mos cos, y una capo de tejido
epitellal en contacto con el
lumen del tubo. La estucura
ela capa epiteal le otorga
Al tubo digestivo capacidad
secrotora (en el estómago e
intesino) y capacidad de
absorber los nutrientes (en
lines)

Glándulas anexas

Las glándulas anexas son un grupo de órganos que no pertenecen al
tubo digestivo ni entran en contacto directo con el alimento, pero que,
à través de sus productos de secreción (enzimas y otras sustancias),
participan activamente enla digestion. Las glándulas anexas son: glán=
olas salivales, higado y pancreas

(= Glándulas salivales. Son tres pares de glándulas ubicadas en la cai
ad bucal: glándulas parötidas, submaxdares y sublinguales. Las clu-
las de las gléndules savas secretan saliva, un liquido seriviscoso,
levemente básico que contiene la enzima digestiva amilasa alla La
salva contribuye ala homogenización y humidiicación de os alimen-
tos enla boca para facilitar la formación del bolo alimenticio.

nulas salvaes.

linda pride

liao
sonal

nia
sing

= . Glöndulaserocinas
= Higado. a gländıla mé grande dl cuerpo Tene clr rojo oscuro | Gian exp,

y est ubicada en la parte alta del abdomen. Loshepatocios producen | gangas avales pertenecen
la bills, un liquido de color amarlo que facilita la digestión de los | al gupo de as glándulas
lipidos. La bis se almacena en la vesícula biliar, una estructura con | exocnas la cuales secetan

forma de saco situada bajo el hígado. su products en conductos
ue condice haa cavidades
= Páncreas. Es una glándula localizada en el abdomen, por detrás del | Corporales o superficies
estómago. El pines pret dos pos de cas epecalzudas | Ps since
en la secreción: las células acnares que secretan el Jugo pancreático | cue egos ina ea.
hacia el intestino delgado, y las células endocrinas, que producen y | sus productos drecamènte
liberan las hormonas insulina y glucagón hacia el tonte sanguíneo. | 31 sang

87. Los ais se asian según
tipo de sececién que sus
colas sera: Is acinos
serosos produce yiberen
un Iíquido compuesto de
rineaes y proteins. Los
acinos mucosos producen
mues, una secre viscosa
defunción lbriantey
protectora

Cota pat

o”

La mayor parte de los nutrientes contenidos en ls alimentos son pol-
meros de gran complejidad que no pueden ser absorbidos por el
organismo. Por esta razón, el sistema digestivo produce secreciones y
jugos que contienen las enzimas digestivas, necesarias para fragmen-
tar las grandes moléculas en moléculas simples que puedan ingresar y
ser utiizadas por las células.

La producción de la mayoría de las enzimas digestivas es realizada por
célula llamadas células acinares, que tienen la capacidad de almace-
ar y secreta proteinas gracias a que poseen un aparato de Golgi y
retículo endoplasmático muy bien desarrollado. Estas células acinares
tienen una morfología polarizada: en la región apical contienen gránu-
los de cimégeno (forma inactiva de las enzimas 0 proenzimas) que son
almacenados hasta que reciben el estímulo apropiado (generalmente
una hormona) que induce su liberación por exocitoss.

Las células acinares se agrupan en estructu-
ras lamadas acinos. Un acino corresponde a
la unidad estructural y funcional delas glän-
las exocrnas. El contenido de as clas aci
nares es secretado hacia el lumen del acino, el
‘ual desemboca en un conducto donde ter-
minar los demás acinos de la glándula. Este
conducto transporta la secreción hasta el sitio
particular donde las enzimas serán activadas.

E). =

Organización de ls células acinars y acinos de la porción exocrina del páncreas

Las enzimas digestivas son las moléculas que catalizan la transforma- | Escala de pH. Representa
ción de las macromoléculas complejas presentes en los alimentos en | grado de acidez o baskidad
moléculas absorbibles. Las distintas enzimas que participan en la diges- de una solución. La escala de
o ee e do EU EL
es ar ps | 45

nas, las lipasas digieren lípidos, y la amilasa actúa sobre el almidón.
rd ge
D ai ws Tes motes pd dl
feiss Sear aca eos pcre a pt,
Fr ess ca eer ea
ner

La siguiente tabla presenta un resumen de las enzimas que participan
en la digestion de los alimentos.

les COIS
PE PP EE E
= =
=. [nos es [ve je | >
SETAS ESTE
CR a =
ES Ez,
ls (ea
=. 0 E
Es
a
mule lé
aoe
mene be E
ne oo
eo Min
= oe
Laciasa. lactosa. “Glucosa y galactosa. (duodeno). |
los cou
as is ou
a
Dipeptidasa. Dippridos. Aminodcidos.
ea A mar
co aos

88. Etapas de la digestion

tapas dela deglución

El proceso digestvo comprende una sere de transfor-
‘maciones secuenciales de los alimentos, que tiene por
finaidad obtener moléculas pequeñas capaces de ser
asimiladas por las células.

La boca, el estómago yla primera porción del intes-
tino delgado, el duodeno, son los principales órga-
nos del tubo digestivo donde ocurre la digestion de
los alimentos.

Existen dos tipos de digestion que ocurren de manera
simultánea: la digestion química y la digestion mecani-
«a. La digestión quimica coresponde ala acción de las
enzimas digestvas, que descomponen los nutrientes
e los alimentos en sus unidades estructurales, mien
tras que la digestion mecánica comprende la trite
ción del alimento en la boca junto alos movimientos
de mezcla en el estómago y el intestino delgado.

Digestión bucal. Cuando los alimentos entran ala
cavidad bucal son triturados por la acción de los
Gentes y amasados por la lengua mientras se
mezclan con la saliva. En la boca, a su vez, co-
mienza la digestión del almidón en moléculas
más pequeñas por acción de la enzima amilasa
salva. Al final de esta etapa se ha formado una
bola de alimento humedecido y parcialmente
digerido llamado bolo alimenticio.

{Una vez que se ha formado el bolo alimenticio este
es desplazado hacia el esófago a través dela farine
ge. La faringe es un tramo compartido por las vías
respiatora y digesta que se comunican con la
laringe y el esófago, respectivamente. Al degli,
para que el alimento no pase ala laringe y luego à
la tráquea, sino que al esófago, una estructura car-
tilaginosa Hamada epiglots cierra la entrada de la
laringe (figura 2), de tl manera que, al deglti, el
límento es forzado a entrar en el esófago (figura
3). A partir de este momento el bolo alimenticio es
impulsado hacia el estómago por la acción de los
movimientos peritäticos del esófago.

Digestión estomacal. El estómago es un órgano con forma de saco
que se comunica con el esófago, en su parte superior, con el intes-
‘ino delgado, por la inferior Al entrar el bolo alimenticio, la pared
del estómago inicia una serie de movimientos peristáticos suaves y
‘ondulantes, lamados ondas de mezclado, que maceran el alimento
y lo mezcan con el jugo gástrico. El jugo gástrico es un líquido muy
cido (pH=2) compuesto por las secreciones que producen las clu-
las de las glándulas gástricas.

Las glándulas gástricas se ubican en la mucosa gástrica, al interior
{de unos canales llamados criptas gástricas. Están formadas por cus-
‘wo tipos de células, cada una de las cuales produce una secreción
particular: las células paretales producen ácido clorhídrico (HC),
responsable de la acidez del jugo gástrico; las células principales
secretan pepsinógeno, forma inactiva de la enzima pepsina, y lipase
‘strc las células mucosas producen mucus, que

forma una barera protectora que protege la este

pared del estómago de la acidez del ácido cor-

hídrico, y las células G, secretan al torrente san-

‘guineo gastrina, una hormona que, luego de Dino

viajar por la sangre, llega nuevamente alestöma-

90. estimulando la producción de jugo gástrico.

En el lumen del estómago, el ácido
othidtico entra en contacto con el
pepsinógeno, transformándolo en su
forma activa, la pepsina, De esta forma
se inicia la digestion delas proteinas. La
pepsina rompe los enlaces peptidicos
de las proteinas, Ilberando péptidos.
‘Otra enzima que actúa en el estómago
5 la lpasa gástrica, que digiere ls ti-
‘hicéridos presentes en L leche. La act-
Vidad de esta enzima en el estómago es
limitada, debido a que su pH óptimo
de funcionamiento es entre 5 y 6.

Como resultado de la digestion química
y mecánica que ocurre en el estómago,
el bolo se transforma en una papila
semiiquida llamada quimo, que pasa al
intestino delgado.

“Glándulas gástricas,

Jas

som

89. '= Digestion intestinal, El intestino delgado es un largo tubo de aproxi
madamente 6 metros que se ubica a continuación del estómago.
Está divido en tes partes: duodeno, yeyuno e ileôn. En el duodeno,
que corresponde ala primera porción del intestino delgado, son ver-
tidos la bilis el jugo pancreático. Además, las paredes del intestino
secretan el jugo intestinal. La acción colaborativa de estos tres jugos
digestivos completa la digestión enzimätica de los carbohidratos, los
lípidos, las proteínas y los ácidos nudeicos, de manera que los
nutrientes están en condiciones de ser incorporados al organismo.

= lugo pancreático. Es un líquido incoloro ligeramente akalino
(pH=8, aproximadamente), producido por la porción exocrna del
páncreas. Contiene agua, sales minerals, bicarbonato de sodio y
enzimas digestivas. El bicarbonato de sodio es responsable del pH
básico del jugo pancreático, lo que permite neutralizar la acidez
del quimo y proporcionar un ambiente adecuado para la acción
de las enzimas digestivas que actúan en el intestino delgado. Las
enzimas digestivas contenidas en el jugo pancreático son: amilasa
pancreática, lipasa pancreática, proteasas (tipsina, quimiotripsina
y carboxipeptidasa) y nucleasas.

Jugo intestinal. Es un liquido secretado por las glándulas Intest-
nales. Está constituido por agua y enzimas digestiva, tales como
las disacaridasas (maltas, sacarasa ylactas),peptidasas amino»
peptidasa y ipeptidasa), as nucleosidasas y las fosfatasa.

Como resultado de la digestión en el intestino delgado, el quimo se
transforma en un liquido lechoso llamado quile, formado por agua,
monosacéridos, ácidos grasos, monogliéridos, aminoácidos, bases
ritrogenadas y productos no digeridos

Acción enzimática en el intestino delgado

rss — —+ épis — + Amics
Pons pis

Piss + Discs +» Morosaceidos
mas cs

his» Ácidos gases yee
‘ye
Modos + Mais + ses ivognates,

aos cea esas morosaccidos fosas
e

La función de la bilis en la digestión

La bills es una secreción de color amarillento y pH alcalino producida
por las células del hígado, Está constituida por agua, ácidos biliares,
sales bare, colesterol, lecitina, pigmentos biliares e iones.

La bils, aunque no posee enzimas, cumple un importante papel enla
digestión delos idos y en la eliminación de ciertos productos de desecho,
com la biirbina, un pigmento bla que proviene de la destrucción de
los glóbulos rojos en el higado. Respecto a su función digestiva, las
sales bilares actúan emulsionand las grasas, es deci, transformando,
las grandes gotas de lpidos en gotitas mucho más pequenas, las cuar
les pueden ser degradadas por la enzima lipasa pancreática. Además,
las sales bilares participan en la absorción de los lípidos en el intestino,
delgado,

El hígado normalmente produce entre 800 y 1000 ml de bis al ia, la
que es transportada a través del conducto hepático hacia la veseula
billar, donde se almacena hasta que se necesite en el intestino delge-
do, Después de ingerir el alimento la vesicula bila se contrae yla bis
es vaciada a través del conducto colédoco, el cual se une al conducto
pancreático, que transporta las secreciones pancreäticas, formando la
“ampolla hepatopanereätica o ampolla de Vater que desemboca en el
duodeno.

condico
ponce

Unión del clédoco con el
conducto pancretico.

ces

90. Vases isinls vat
Amp in.

El proceso mediante el cual ingresan a la circulación sanguinea y linfá-
tica las moléculas resultantes de la digestión se denomina absorción
Este proceso se realiza mayoritariamente en el intestino delgado, prin-
palmente en el duodeno y en el yeyuno.

Al observar microscópicamentela mucosa intestinal se distinguen unas
estructuras con forma de dedo lamades vellosidades intestinales. Una
vellosdad intestinal está constituida por una arteiola, una red capilar,
una vénula y un vaso linfático central o vaso quiero. La pared de la
vellosidad está recubierta por una capa de células epiteliales llamadas
‘enterocitos. En la cara orientada hacia el lumen del intestino, la mem-
brana plasmática de los enteracitos presenta múltiples pliegues o
microvelloidades, que confieren el aspecto de borde en cepillo cuan-
do se observan al microscopio óptico.

Las vellosidades y las microvellosidades intestinales incrementan enor-
memente el área de superficie disponible para la absorción y digestión
de nutrientes.

cs ecw ci el ran
eles

lesa

cots nico

La absorción comienza con elingreso de los nutrientes a las células epi-
telales que recubren las vellosidades intestinales. Luego de esto, car
bohidratos, proteínas y Ipidos siguen caminos diferentes. Los carbohi-
dratos y las proteínas ingresan al torrente sanguíneo atravesando la
‘membrana de alguna delas células que revisten la pared de los capil
res. Por su parte, los lipides se dirigen hacia la circulación linfática,
pasando a través de las células que revisten la pared del vaso quiet

Los carbohidratos se absorben como monosacáridos. La glucosa y la
galactosa ingresan ala células epiteliales por transporte activo acopla-
do a sodio yla fructosa se absorbe por difusión feciitada. La salida de
los monosacaridos de la célula epiell se realiza por difusión facita-
da. De ahlingresan alos capilares de la velosidad.

Las proteínas son absorbidas por las células epiteliales principalmente:
como aminoácidos mediante transporte active acoplado a sodio
Algunos dipéptidos y tripéptidos son absorbidos por transporte activo
acoplado al ingreso de protones (H°) En el interior de los enterocitos
estos dipéptidos y tripéptidos son degradados en aminascidos, ls cuá-
les salen de la célula por difusión, para ingresar en los capilares de la
velosidad.

Los ácidos grasos y el gero! resultantes dela digestion enzimática de
los lípidos, se combinan con sales bilares formando micelas, pequeñas
esferas solubles que son absorbidas por las célula epiteliales por difu=
sión simple, Luego de ingresar alos enteracitos, los cidos grasos y el
¿licerol se unen para formar triglicéridos, que son empaquetados junto.
2 fosfolpidos y colesterol, formando unos glóbulos de grasa recubiertos
de proteína lamados quilomierones. Los quilomicrones son liberados por
exocitois hacia el espacio
extracelular y entran al

Guy
vaso quiero dela velos | ya _ Tapas ao

ad go um waren we — a Noi
tados por los vasos int | pass Dhan A
toed rn cg]
co, donde son venidos a Ma

la sangre a nivel dela vena
subclavia izquierda,

Amines anspor acto om

Enel intestino delgado tam-
bién ocurre la mayor parte
¿ela absorción de agua. Por |
‘osmosis, el agua atraviesa
las células epiteliales y lue-
olas células dela pared de
los capllares sanguíneos.

ue del estro
dde

(ls els

Microsites uss cells

@ | rois
pros
gunos

cles

91. Circula

n porta hepática

Después de ser absorbidos en el intestino delgado, los monosacáridos.
y artinodcidos son transportados por la vena porta hacia el higado. En
este órgano ocurren procesos importantes del metabolismo de los car-
bohidratos, proteínas y también de los lípidos

En el caso de los carbohidratos, el higado almacena glucosa en forma
de glucógeno, y cuando la concentración de glucosa en la sangre es
muy baja, puede degradar el glucógeno y liberar glucosa o transformar
tros monosacáridos y aminoácidos en glucosa

Respecto al metabolismo de las proteinas, el hígado modifica los ami
noëcidos de la dieta para serutlizados en la formación de otras moté-
Aulas. Esta función la realiza mediante la desaminación de los aminoé-
idos, es dec, la eliminación del grupo amino (NH) para que puedan
ser usados en la sintesis de ATP o, transformados en carbohidratos o
en grasas. Además, los hepatocitos sintetizan algunas importantes
proteinas plasmáticas,

En el higado se almacenan trigicé-
ridos, se degradan ácidos grasos y
se sintetiza colesterol, Se producen
también algunas lipoproteínas que
transportan lípidos por la sangre.

Vena hepática Connie

El higado participa en la elimina»
«ión de algunos fármacos del to-
rrente sanguineo, y detoxifica el
alcohol absorbido en el tubo diges-
tivo. En el higado también ocurre la
destrucción, por fagocitoss, de
‘algunas bacterias y delos glóbulos.
rojos y blancos envejecidos.

Las sustancias que no han sido ab
macenadas por los hepatactos, o
que no han sido modficadas en el
hígado, abandonan este órgano por

Circulación pora hepática. En la vena porta hepática también
«confluyen as venas que drenan sangre del estómago, el páncreas,
+ bazo yla esca bir

la sangre a través de la vena hepáti-
«a, que desemboca en la vena cava

Egestión

Los alimentos que no fueron digeridos y aquellos nutrientes no absor-
bidos en el intestino delgado pasan hacia el intestino grueso donde
‘cure la egestón, es deci, la eliminación de los desechos digestivos.

El intestino grueso mide aproximadamente 1,5 metros y se pueden dis»
tinguir en él cuatro regiones: ciego, colon, recto y ano.

El dego corresponde a un saco sin salida ubicado bajo la unión entre
¿león y el intestine grueso, de ele proyecta una prolongación llama»
da apéndice vermiforme que al inflamarse produce apendicitis

El colon se divide en colon ascendente, transverso, descendiente y ig-
moide. A medida que la materia no absorbida transita a través del
ego y el colon ascendente, sus paredes absorben aproximadamente
«el ochenta por ciento del agua que ingresa al lumen, formándose un
material de consistencia sólida conocido con el nombre de heces feca-
les. En el lumen del colon también habitan bacterias, la lamada flora
intestinal, que aprovechan los nutrientes no digerids y los utilizan for-
mando, entre otros productos metabólicos, vitamina B y vitamina K, las
cuales pueden ser absorbidas por nuestro organismo.

De esta forma las heces fecales están compuestas principalmente por
agua, sales inorgánicas, partes no digeridas delos almentos, células de
la mucosa intestinal, bacterias y productos de descomposición bacte-

en vn

Los últimos veinte centimetros del
intestino grueso reciben el nombre
de recto, el cual termina en el ano,
una abertura hacia el exterior que
solamente se abre cuando se expul= cu,
san los productos de desecho de la ame |
digestión durante la defecación. La
eliminación de las heces fecales

desde el recto ocurre gracias a con:

tracciones musculares involuntarias y
voluntarias

Finalmente, con la egestión concluye:
la acción del sistema digestno en la
obtención de nutrientes.

Elintestino grueso.

92. Para que las células de nuestro organismo puedan llevar a cabo todas
sus reacciones metabólicas de manera adecuada, necesitan un aporte
constante de nutrientes y oxigeno, as como también, eliminar los dese-
chos producidos por su propia actividad.

La función de transporte de ls sustancias nutritivas y del oxigeno hacia
las células, yla recolección de desechos metabólicos para su posterior
eliminación, es reaizada por el sistema circulatorio. Además de esta
función de transport, los órganos y tejidos que conforman el sistema
irculatorio participan en la regulación de la temperatura corporal y en
la defensa de nuestro organismo contra agentes patógenos.

Funcionalmente, el sistema circulatorio humano está const
rculacion sanguinea y la circulación linfática

porla

La circulación sanguinea
consta de un medio qui
do, la sangre; un sistema
de vasos sanguíneos, por.
los cuales cu la sangre;
y el corazón, órgano que
impulsa el movimiento de
la sangre a través de los.
vasos sanguíneos.

El sstema ciulaorio sanguine.

La sangre

Lasangre es un tejido de consistencia liquida formado por dos fracciones.
Un 55% del volumen sanguineo total corresponde al plasma sanguineo,
un liquido acuoso de color amarillento que contiene diversas sustan-
cias disueltas. El otro 45% del volumen sanguineo lo constituyen los
elementos figurados, que son cölulas y fragmentos celulares que se
encuentran suspendidos en el plasma.

Plasma sanguineo.

Se compone principalmente de agua (91,59%), que sive como medio.
‘de transporte de proteinas plasmáticas (7%), y otras sustancias disueltas
(1,5%), tales como nutrientes, productos de desecho, gases (oxigeno y
óxido de carbono), hormonas, enzimas y sales inorgánicas

Entre las proteínas plasmáticas de mayor importancia se
encuentran: el fibrinögene, proteina que cumple una
importante función en la coagulación sanguínea; las inmu-
‘oglobulinas, grupo de proteínas que forman anticuerpos;
yla albúmina, proteína que ayuda a regular la distribución
del agua entre el plasma y los demäs líquidos del cuerpo.

Los nutrientes transportados por la sangre son aminosc-
dos, glucosa, ácidos grasos y glierol. Estos nutrientes se
obtienen de la digestión y del proceso de absorción que se
realiza en el intestino delgado.

Los principales gases disueltos en el plasma sanguíneo son
el oxígeno (0, que proviene del aire atmosférco, y el didx-
ode carbono (CO,) que es un producto de desecho de la
respiraión celular y cuya acumulación en el organismo
ejerce un efecto tóxico sobre los tejidos. El CO, tiene una
‘mayor solubildad que el oxigeno en el plasma sanguineo,
el cual constituye su medio de transporte hacia los pulmo
nes, desde donde es eliminado del organismo. Otras sus“
tancias de desecho transportadas por la sangre para su
posterior excreción son principalmente productos del meta
bolsmo de las proteínas, tales como urea, ácido úric, crea
nina, birubina y sales de amoni

Porcentaje de plasma
y elementos figurados
en relación al volumen
total de la sangre

| Pasa (5596)

1

Fementosfgurados
45%)

93. Elementos figurado

Los elementos figurados de la sangre son: glóbulos rojos, glóbulos
blancos y plaquetas Esto res pos celulares provienen de células pre-
Cursoras comunes ubicadas en la médula Gsea de algunos huesos
(húmero, fémur vérebrs, cosas, esternón y huesos del cráneo)

Glóbulos rojos (eritrocitos 0 hematies). Son las células más numero-
as de los elementos figurados. En un adulto normal, existen apro-
ximadamente 5 millones de glóbulos rojos por milímetro cúbico
mm») de sangre. Los eritrocitos tienen forma de disco bicóncavo y
un diámetro aproximado de 8 um, que ls permite transitar por los
capilares. No poseen núcleo, ni organelos celulares, por lo que no.
pueden reproducirse. Su tiempo de vida promedio es de 120 dls,
momento en el que los glöbulos rojos envejecidos son destruidos en
el bazo y en el hígado.

En el citoplasma de los ertrocitos se encuentra la hemoglobina.
(Mb), una proteina de color rojo formada por cuatro cadenas
polipeptíicas llamadas globinas, cada una de las cuales
está asociada a un grupo heme, pigmento que con-
tiene hiero (Fe). Cada ion de hierro puede combi
narse rápidamente y de manera reversible con una
molécula de oxigeno (O). Por lo tanto, cada molé-
ula de hemoglobina puede unirse a cuatro molé=
‘clas de oxigeno, Un glóbulo rojo contiene alrede-
dor de 280 millones de molécula de hemoglobina
en su citoplasma.

Molecul de hemegiobina.
Cada glóbulo rojo contiene
mitones de moléculas de

hemogicbina que transportan | | 4. No poseen nücleo ni oganelos cellares As, destinan todo su volumen
Rn (ioplasmätin al ransporte de hemoglobina.

2. Tienen forma de dco icéncavo lo que favorece el intercambio gaseoso.
3. Su pequeño tamaño y flexblidd ls permite transitar por el men delos
capilares.

Transporte de oxigeno en la sangre

El oxígeno que ingresa al organismo proviene del are inspirado y es
transportado por la sangre hacia los tedos, principalmente asociado a
la hemoglobina (Hb) de los glóbulos rojos, formando la molécula de
oxihemoglobina (HbO;).

¡Cuando toda la hemoglobina se encuentra en forma de oxihemoglobi-
nase dice que la hemoglobina está saturada. ASÍ, el porcentaje de satu-
ración de la hemoglobina cortesponde al porcentaje dela hemoglobina
total que se encuentra como oxihemoglobina.

Una vez que el oxigeno ha llegado alos tejdos, es necesario que se
separe de la hemoglobina, y de esta forma, se difunda hacia las clu-
las La presión parcial de oxigeno (PO) del plasma sanguíneo determi-
na il oxígeno se une a a hemoglobina ose libera deel

La curva de disociación oxigeno" hemoglobina representa la relación entre
el porcentaje de saturación de la hemoglobina yla presión parcial de
‘oxigeno (PO;) del plasma. Mientras más alta sea la PO,, la hemoglobi-
ra se une a mayor cantidad de oxígeno. A medida que la sangre circu-
la por los caplares de ls tejidos, disminuye la PO, lo que implica que
El oxigeno se disocia dela hemoglobina para difundirse hacia las clu
las de los tejidos,

Presión pardal de un gas.
La presin parcial de un ges
‘comesponde al presión
que eee cada gas entr.
‘de una mezca de gases,
La presión parcial es una
medida proporcional ala
concertación del gas,

es dec, mientas mayor
sa su concentración mayor
es su pren peal.

En elgrfico, cuando la PO;
está entre 100 y 60 mm Hg,
lasaturació dela hemogotina
es mayor al 90%, Sila PO; cae
bajo 40 mm Hg, la saturación
sigue sende elevada (75%),
pero inclinación de la curva
se agudiza, debio aque el
eno comienza a bearso
de la hemoglobina con mayor
faciidad. De esta manera,
‘cuando la PO, alcanza los

10 mm Hg, una gran cantidad
de oxigeno se ha disociado de
la hemogobina y su porcentaje
desaturadón es solamente

am.
E

94. (= Globulos blancos (leucocitos). Son células implicadas en la defensa
del organismo contra células tumorales, infecciones causadas por
bacterias, virus y parásitos, y todo tipo de particulas extrañas. Todos
los leucocitos poseen núcleo yla mayoría de elos puede realizar dia=
Pedesis, que consiste en un movimiento que les permite atravesar
las paredes de lo vasos sanguineos y movilizarse a través de los teje
dos. La cantidad de glöbulos blancos en la circulación es de 6 a 9
mil células por milímetro cúbico (mm) de sangre. La mayoría tiene
un tiempo promedio de vida que va de algunas horas hasta pocos
ias. Sin embargo, algunos Infocitos pueden legar a wir años.

Los leucocitos pueden cividise en dos grandes grupos, leucocitos
granulares, que poseen gránulos coplasmáticos que contienen sus
tancias implicadas en respuestas inflamatorias y alérgicas, leucoch
tos agranulares, que no poseen gránulos definidos en su coplasma.

ideo blo y galos |

esis Comisariado (npamterus |
rm COQ Js [eue
ECS
Re [cotos no
ee cms nein spe [rai pes Asa pss
Lors men | e po
GE oca yess. pero ps gto
Zr, | roy qu ao oy tin
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A ee
focos BORN | reo [entr wna dr ns
u rn | yess ees.
Aedes | Unfodtos 8 producen anticuerpos,
me Mr er loc
Bern rente ms
2 ee
ae

(= Plaquetas (trombocitos). Son fragmentos de citoplasma envueltos
por una membrana, tienen forma esférica o discoidal y un diámetro
entre 2-4 um. Se originan en los megacaricito, grandes células
localizadas en la médula ósea, a partir de las cuales se desprenden
las fracciones de citoplasma. Las plaquetas no poseen núcleo, pero
su citoplasma contiene múltiples gránulos de secreción, Isosomas y
‘algunas mitocondrias. La cantidad de plaquetas en la circulación
‘sanguinea es de 250 a 400 mil por milimetro cúbico (mm) y tienen
un periodo de vida promedio de 5 a 9 días. Al cabo de este tiempo
son eliminadas de la circulación sanguinea por macrófagos en el
higado y en el bazo.

Las plaquetas desempeñan un importante ro enla coagulación san-
guinea. Cuando un vaso sanguíneo se rompe, inmediatamente se
contrae para disminuir la pérdida de sangre. Luego, las plaquetas.
comienzan a adherise a las paredes del vaso lesionado, lberando
sustancias que promueven la unión de otras plaquetas. La acumula
«ión y flación de plaquetas forma un tapón tromboplaquetario que
obstruye temporalmente la herida

Mientras se forma el tapón de plaquetas, comienza el proceso de
coagulación, que consiste en una sere de reacciones químicas que
finalizan con la formación de una masa gelatnosa que contiene pro-
teinas y células sanguíneas, llamada coágulo. Para la formación de
un coágulo, se necesita la participación de un conjunto de molécu:

las presentes en la sangre denominadas factores de coagulación. La
mayoria de los factores de coagulación son sintetizados en el higa-
do, mientras que otros son liberados por las plaquetas y uno de elos
es secretado por ls células del vaso sanguineo herido.

La coagulación comienza con la formación de la enzima protrom-
binasa, la cual en presencia de calco, cataliza la conversion de
la proteina plasmática protrombina en la enzima trambina.
La trombing, a su vez, converte el fibrinógeno, una pro

teina plasmática soluble, en largos filamentos insolu-

bles de fibrina, los cuales forman una red que se
adhiere alas paredes lesionadas del vaso y atrapa
lóbulos rojos y plaquetas, formando el coágulo. El
cosgulo sive como una barrera que impide, por un
lado, la pérdida de sangre y, por oto, la entrada de
microorganismos,

SGiébuls ojos adheridos a
lamentos de fina

Formación del tapón
plaquetario

Formación del coágulo

95. ren
cd
cos
es
es
Dirección del jo

sanguineo a waves de
los vasos sanguines.

Los vasos sanguineos son una sere de conductos que recolectan y dis.
ibuyen la sangre desde el corazón hacia los tejidos, y después la
devuelven al corazón. En los seres humanos, como en todos los verte-
brados, y en algunos invertebrados, los vasos sanguineos forman un
<ireuito cerrado, formado por la arterias, los capilares y las venas. La
sangre sale del corazón y es recogida por ls arterias, as cuales se divi
den en múltiples ramas que conducen la sangre hacia los capilares,
Luego, los capilares confluyen para formar las venas, que conforman
la vía através dela cual la sangre regresa al corazón,

Las venas y arterias comparten la estructura general de su pared, orga-
izada en tes capas concéntrica, Estas capas o túnicas están forma-
das por la combinación de diferentes tipos de tejido, como el endote-
lio, tejido elástico, músculo liso y tejido fibroso. Las tres capas que for-
man la pared de venas y arterias, ordenadas desde la más interna hacia
la más externa son:

La túnica íntima es una monocapa de células epiteliales, lamada endo-
telio, que reviste el lumen de los vasos sanguíneos y está en contacto
directo con la sangre

La túnica media está formada por músculo liso y tejido elástico, Io que
le otorga las propiedades de elasticidad y contractibilidad a los vasos
sanguíneos, faltando el paso de diversos volúmenes de sangre a tra-
vés de elos,

La túnica externa o adventicia está formada por tejido fibroso que
‘otorga resistencia ala tracción y permite que los vasos sanguíneos se
mantengan abiertos y no se desgarren producto de los movimientos.
corporales.

Artea

Corte transversal ataud
de una atea y una vena
vistas a microscopio Óptico.

1m Arteiag, Las arterias son ls vasos sanguíneos que llevan la sangre
que sale del corazón hacia los distintos tejidos del cuerpo. Sus pare
des son gruesas, duras y elásticas, debido a que tienen desarrollada
principalmente la túnica media. La elasticidad de la pared de las
artes implica que estas se expandan cuando se llenan de sangre y
luego se retraigan lentamente. Esto permite que las arterias puedan
soportar la gran presión con que la sangre es expulsada del corazón.
‘A medida que ls arterias se distancian del corazón, se ramifican en
arterolas, que son vasos de diámetro menor que las arterias.
Cuando las artrilas entran en ls tejidos, se ramifican en una exe
tensa red de finisimos vasos, formando los capilares.

Aévenica Meda hina tren

Venas. Los caplares, antes de abandonar el teido que iigan, se
fusionan formando pequeños vasos llamados wénulas, las cuales
transportan la sangre desde los capilares hacia las venas Las venas
son vasos de gran calibre que recolectan la sangre procedente de los
capilares y la devuelven al corazón, En comparación con las arterias,
por lo general, las venas poseen un lumen de mayor diámetro, y
siempre sus paredes son más delgadas, menos elásticas y se distien-
den con faclidad. Las venas de las extremidades inferiores poseen
válvulas que evitan el reflujo sanguineo,

Gens Meda ina vara lumen

Tiicaexena

NÉ
Ente Música meda
Estructura en capas dela
pared arterial, Corte trans
‘eral (aria) y longitudinal
abajo

Túnica ees
Loren
Endéio Tica meda

Estructura en capas dea
pared venosa. Core ans»
versa (Arda) y longitudinal
(abajo,

96. Capilar

Gos rojos

Micifotogafa de un calar
sanguíneo e observan los
lóbulos rojos transitando,

a raves de él.

Presión osmótica. Algunas
proteínas plasmáticas, como la
albúmina, no pueden atravesar
la pared de scapes debido
su gan tamaño. Su presenda
en plasma ejerce una fuerza
ras presión osmética,
que favorece la entreda de
liquido desde el intestiio
alos caplaes (eabsoción)

Capilares e intercambio de sustancias

Los capllares son los vasos sanguíneos más delgados del sistema circu
latorio. Se ubican en la cercanía de todas las éluls del organismo for.
‘mando una red al interior delos tejidos. Su pared está formada sola-
‘mente por una capa de células endoteliales, lo que les permite ser el
lugar donde se lleva a cabo el intercambio de nutrientes y desechos
entre la sangre y los tejidos.

Los nutrientes y el oxigeno que se encuentran en la sangre atraviesan
la capa de células endoteliales de los capires, hacia el
líquido intersticial que rodea a las células
de los tejidos. Por su parte, los
desechos metabólicos produ

cidos por estas células si-

quen la dirección opuesta,

desde el liquido imersiial

cruzan la pared capllar hacia

la sangre, Endorelo

El paso de sustancias a través de los capilares ocurre básicamente
‘mediante tres mecanismos de transporte:

1 Difusión. La difusion de moléculas a favor de un gradiente de con-
centracién es un mecanismo clave en el intercambio de solutos a
nivel capa, Este mecanismo de transporte lo utlizan iones, molé-
cut Iposolubles, como el oxigeno y el dióxido de carbono, y molé-
ulas hidrosolubles, como la glucosa y los aminoácidos,

(u Transporte vesicular. Corresponde al transporte de sustancias en miz
núsculas vesculas a través dela pared caplar La cantidad de material
que puede transportarse de esta manera es bajo, sin embargo, puede
trasladar grandes moléculas insolubles en Ipidos, que no tienen otra
manera de cruzar la pared capa.

1 Filtración y reabsorción. Se refiere al movimiento de líquido a través.
dela pared caplar La salida de guido desde os capilares hacia el espa-
Go intersticial se denomina flración, mientras que la reabsorción
corresponde al movimiento de líquido en la dirección contraria, es
deci, desde el interstiio hacia los caplaes, En condiciones normales,
el volumen de liquid fitrado en los capilares es igual al volumen de
líquido reabsorbido, lo que permite mantener constante el volumen.
sanguineo

Velocidad de la sangre y presión sanguínea

La velocidad de la sangre corresponde a la distancia que recorre un
volumen de sangre por unidad de tiempo y se expresa en centímetros
por segundo (cnvseq). La velocidad de la sangre depende, ente otros
factors, de la presión sanguinea y del área total de la sección trans-
versa de los vasos sanguineos.

El área total de la sección transversal de los vasos sanguineos corres-
onde a la suma del ¿rea de la sección transversal de cada vaso san.
Quineo, A medida que una arteria se va dividiendo en arteriols, el área
total dela sección transversal delas arterioas es mayor que el área de
la sección transversal dela arteria original. Cuando las vénulas se unen
para formar venas, el área total dela sección transversal disminuye. Los
«capilares poseen la mayor área total de la sección transversal de todos
los tipos de vasos sanguineos.

La presión sanguinea esla fuerza que ejerce la sangre sobre las pare-
des de los vasos sanguíneos. Esta presión es generada por el bombeo
de sangre por parte del corazón, por lo tanto, alcanza su mayor valor
en las arterias y va disminuyendo a medida que la sangre avanza por
los capilares y las venas. La presión arterial corresponde a la fuerza
ejercida por la sangre sobre la pared de las arterias.

A medida que la sangre avanza por las arterias, su velocidad disminu-
ye mientras que el área transversal total de los vasos sanguíneos
aumenta. Al legar a los caplars, la velocidad del flujo sanguineo es
solamente 0,1 cm/seg, lo que facta enormemente el intercambio de
sustancias entre la sangre y los tejidos. Al salir de los caplares, dismi-
nuye el área total de la sección transversal, debido a la formación de
las venas, por lo que vuelve a aumentar la velocidad de la sangre.

Seccón
transversal

Al regla un corte transesl
as de un vaso Sanguino,
la secció transversal comes»
onde al lumen que queda
expuesto en el core

Vasos de resistencia.
Elu sanguineo por los
caplars depende delgado
de contaciidad de Las atti
ls qu los anteceden en l
lecho vascular, por esta rain,
las aero sn llamadas
vasos de resistencia, ya
que son els las que actin
como "llaves de paso”

hac os capes

Presión sanguinea, velocidad de la sangre y área total transversal en los vasos sanguíneos

m;

su 10:
Co)

cc
ange
(ens)

97. Estructura del corazon

El corazón es un músculo hueco ubicado dentro de la caja torácica,
entre ambos pulmones, inmediatamente detrás del esternón y apoya-
do sobre el diafragma. Su función es impulsar a sangre, a través de los
vasos sanguineos, hacia todo el organismo,

El corazón está envuelto por un saco de tejido conectivo llamado peri-
cardio que lo protege y fia ala caja torácica. Su pared est formada,
mayoritariamente por una gruesa capa de tejido muscular o miocardio,
responsable de sus movimientos conträcties. El miocardio se contrae
automáticamente alrededor de 60 veces por minuto

Internamente el corazón está dividido por un tabique longitudinal que
separa e incomunica el lado derecho del lado izquierdo. En la parte
superior de ambos lados del tabique se encuentran las auricuas dere:
cha e izquierda. Las aurculas se comunican con las cavidades inferio-
res del corazón llamadas ventrículos derecho e izquierdo.

Cada aurícula se comunica con el ventriulo de su mismo lado por
medio de las válvulas auriculo-ventriculares, que
Aneia impen el retorno de la sangre desde los ven-
tíículos hacia las aurículas. Entre la aurícula
derecha y el ventrículo derecho se
encuentra la válwula tricúspide; entre la
‘aurcula y el ventrículo izquierdo está
la válvula bicisplde o mitral. A la
solida del ventrículo derecho e
izquierdo se encuentran las
válvulas semilunares 0 sig-
moideas que impiden el
rofujo de sangre desde
las arterias al corazón.

Ai ora

pora

Aula quer

Estructura del corazón.

uito sanguíneo

AL interior del corazón la sangre fluye desde
las aurculas hacia los ventrículos. Las auricu-

las reciben la sangre procedente de las

venas, y los ventrículos la expulsan desde el

corazón hacia las arterias. Es por esta razon

que las paredes de los ventriculos son mas

gruesas que las paredes de las auriculas. A

su vez, el corazón se divide en dos sistemas

de recepción y bombeo de sangre. Uno de Cute
ellos está formado por la aurkulayelventi- mayoro-|
Clo derecho, y el oto, por la aurcula y er “ne
ventrículo izquierdo, que distribuyen la san-

re hacia los pulmones y hacia el resto del

cuerpo, respectivamente.

La sangre cargada de dióxido de carbono
(CO) y de otros desechos metabólicos, pro-
vienentes de los diversos tes del organis-

mo, circula porel lado derecho del corazón,

La sangre desemboca en a aurcula derecha, à
través las venas cavas superior e inferior, y
desde all pasa al ventricuo derecho, que la expul-
sa hacia las arterias pulmonares, las cuales conducen la San

gre hacia los pulmones. En os pulmones, la sangre ibera el dióxido de
carbono (CO) y capta el oxigeno (0,) proveniente del ire atmosferi-
(0. Esta sangre rica en oxigeno vuelve al corazón, transportada por las
venas pulmonares que desembocan en la aurícula izquierda. Luego la
sangre pasa al ventrículo izquierdo que la impulsa hacia a arteria aorta
que la reparte hacia el resto de los tejidos del organismo, De esta
manera, la sangre rica en oxigeno solamente circula porel lado izquier-
do del corazón.

es for
cu

El recorido que realiza la sangre desde el ventrculo derecho hacia los
pulmones retomand ala aurícula izquierda por Las venas pulmonares.
se denomina circuito menor o pulmonar. El circuito mayor o sisté
comprende el recorrido que realiza la sangre desde que sale del entr
culo izquierdo hacia la arteria aora, pasando por los capilares de todo.
el cuerpo y retornando por las venas que drenan las venas cavas, supe-
for e inferior, que desembocan en la aurícula derecha del corazón

Craso
pulmonar

Circulación pulmonar
ysstema.

98. El ciclo cardíaco

Cada latido del corazón consiste en la contracción y relajación ritmicas
del miocardio, El movimiento de contracción se denomina sistole y
permite impulsar a sangre desde el corazón hacia el reto del organis-
mo. El movimiento de relajación se denomina diastole y determina la
entrada de sangre hacia las cavidades cardiacas.

Sindee El ciclo cardiaco involucra todos los
eventos que ocurren en el corazón
durante el desarollo de un latido. En

Rae asa és «ada ido cardiaco las aurculas y ven-

AH sages VUS no se contraen ni relajan de
manera simultanea, por lo que se pue-
den reconocer distintas etapas dentro

wi de cada ciclo: sistole auricular, sistole
ventricular y diastole
Win ado

+

tapas delo cardiaco.

Ruidos cardiacos.
Alas es dec escu
los ads del coran con un
estetascop, se distinguen dos
ados cardos caractesicos
quese regiten ricamente
El pimero es “lb”, y e
segundo es “dup”. Estos dos
ados se producen po ele
delas vöas rdlacas.

1 Sistole auricular. Ambas aurícuas se
«contraen al unísono, impulsando la
sangre hacia los ventrículos, que se
‘encuentran relajados, a través de
las villas auriculo-entriculares.

4
El
J stale etal, Los vento
tenor eg comen ac
toe, poro uno amena la
di sn sos ic as
Mais arcas $
dr cinto erin cc. ing cmd
35 vera erp pil rial ll es
sees yo sae ru Ga aria sra uo

Vital
sentir,

1 Didstole. Elfin dela contracción ventricular y La salida de sangre por
ambas arterias, hace que la presión intraventricular sea menor que
la presión arterial, por fo tanto, se cierran las válvulas semilunares,
causando el segundo ruido cardíaco. Las auriculas también estan
relajadas y comienzan a llenarse de sangre. Cuando la presión en las
auriculas es mayor que la presión en los ventrículos, se abren las val
vulas auiculo=venticlares yla sangre comienza a entra en los ven
téculos, comenzando un nuevo cil cardiaco.

Actividad eléctrica del corazón Electrocardiograma,

Elregisogrfico dela

Ena moya des músculos la concn ei or a acon de | 2 lic ann
Und vo ale peta aa pers ama | en ce o
inde la cerco lt de pls dei al Tee

para obtener información, por
ejemplo, sobre a orientación
anatómica del corazón el

tencia de un sistema propio de generación y transmisión de impulsos
eléctricos, amado sistema excito-conductor del corazón, que permite
‘mantener constante los latidos cardíacos que impulsan la sangre a tra-

tamaño rela deus cámaras
vés del cuerpo lesions en alguna región del

e er : coca, later de agin
Cada contracción del miocardio se inicia en el nodo sinoauricular, un | mecs, ec

Conjunto de células ubicadas en la pared de la aurícula derecha. Las
células del nodo sinoauricular funcionan como el marcapasos del cora-
26n, debido a que tienen la capacidad de autogenerar su propio impul-
so eléctrico y contraerse, Desde el nodo sinoauricla, el impulso eléc
trico se propaga rápidamente, a través de las fibras musculares, hacia
toda la aurícula derecha e izquierda, lo que provoca la contracción de
ambas aurícula en forma casi simultánea, Sistema excto-conductor del
«corazón. Las flechas indican

la dirección delos impulsos

lactis.

Algunos delos impulsos eléctricos conducidos por la aurcula derecha.
alcanzan el nodo auriculoventricular, situado entre la aurícula y el ven.
tículo derecho. El nodo auriculoventrcular
está formado por fibras de conducción eléc
rica lenta, lo que provoca un leve retraso en
la transmisión eléctrica haci los ventrículos,
permitiendo que las aurículas completen su
«contracción antes de que lo hagan los
ventrículos.

El nodo auricuioventrcular se conec-
ta con fibras especializadas para la
conducción eléctrica ventricular, de-
nominadas haz de His, que forma la
única via de acceso de los impulsos
elécticos haci los ventrculos. Des-
de el haz de His, emergen las ramas.
fasciculares izquierda y derecha que
recorren el tabique interventricular
Finalmente, la red de Purkinje conduce:
dl impulso eléctrico hasta las fibres mus-
cuiares de los ventriculos, estimulando su
contracción.

99. rang

A diferencia de la rculación
sanguinea, la creación
Ent no forma un culto
continuo, debido a que

se origina en los extremos
cerrados delos caplares
Infatcos

La ciralación linfática corresponde a un circuit abier-
to que transporta un liquido llamado ina, que circula
al interior de una serie de conductos denominados
vasos linfáticos y a través de estructuras y órganos.
formados por teido linfático, como el bazo, el timo y la
médula ósea.

Las funciones de la circulación linfática son tres: co-
lectar líquido intersticial y devolvero ala sangre, par-
"ciar en las respuestas inmunitaias y transportar
hacia la sangre los idos absorbidos en el intestino,

Organización estructural
de la circulación linfática

= Linfa. La linfa es un liquido acuoso y transparente
que circula en el interior de los vasos linfáticos. La
linfa corresponde a líquido intersticial que ingresa
a la circulación infätica

Vasos linfáticos. Son los conductos encargados de transportar la
linfa hacia el torrente sanguíneo. Los vasos Infáticos se originan
en los capilares linfáticos, vasos de extremo ciego que se ubican
en el espacio inerceular de la mayoría de los tejidos corporales.
Los capilares linfáticos recolectan Iquido intersticial y lo transpor-
tan hacia los vasos linfäticos, que son el resultado de la unión
entre capilares linfáticos. Los vasos linfticos conducen la linfa
hacia los conductos terminales, que son: el conducto linfático
derecho y el conducto torácico o conducto linfático izquierdo, Am
bos conductos devuelven La infa a la iculación sanguinea, unién-
(dose alas wenas subelavas, ubicadas a nivel del hombro. El conduc-
to linfático derecho, recibe la linfa del lado derecho de la cabeza,
tronco superior derecho y brazo derecho, vacisndola en la vena
subdavia derecha. La inf procedente del resto del cuerpo, retoma,
la sangre por el conducto torácico, el que desemboca en la ena.
“subclavia izquierda.

La infa circa por los vasos linfáticos faciitada por las contracio-
es esporádicas del músculo esquelético, las contracciones de los
vasos Infáticos y un ampli sistema de válwlas presentes en ellos
que aseguran el flujo unidirecional hacia las venas subclavis.

eats
1 Tejido linfático. Es un tejido que adopta variadas for- Sets

mas dependiendo de su gado de desarolo y la
dada de sus mies. El pineal tipo de teo
Ant son lo ganlosInfäkes, pequeñas
estructura que se ubica alo lugo delos

vasos Infos de todo el organismo, y que

en stes producen yamacenan dstn-

tos ps de nia, En os ganas in.

ticos laa es fado desustncas eue Ce,
fas como bacterias. Posterormeme, as ns
partículas extrañas son fagocitadas por ma- "#9
crófagos o destruidas por otras células del
Sstema inmune, impidiendo su ingreso al
foret sanguineo

Otros Grganos formados por tejo Infático son: la
médula ósea, lugar de producción de las células sangut
eas; el bar, cuya principal función es fagocar a laque
tas y los eitroctos que han cumplido su ciclo de vida 0 que han
sido dañados, as como también, participa en la activación de los
linfocitos 8, que producen la respuesta inmune; y e timo, donde
ocurr la maduración dels linfocitos Y.

Vas
Ces

Gang inétco.

Relación entre el sistema
y el sistema sanguíneo

fat

En los capllares sanguíneos, a tendencia del fluido es fitrarse hacia los
tejidos, aunque también, dada la gran cantidad de células y proteínas
plasmáticas presentes en la sangre, es que hay retención y reabsorción
de líquido hacia la circulación sanguinea. Sin embargo, la reabsorción
de líquido desde el espacio intersticial haci ellecho vascular no es sufi-
ciente para compensar el volumen de líquido perdido a través de los
Capilares, Es por eso que los vasos Infáticos forman un sistema esen-
al para devolver liquido al sitema sanguineo,

Además, el retorno Infático es el único mecanismo por el cual las pro-
teinas plasmáticas que han dejado la circulación sanguinea, pueden
retomar a la sangre. Si estas proteinas no fueran extraídas del líquido.
intersticial, se acumularan y ejerceran un efecto que aumentaría la fil
tración desde los capilares, produciendo una acumulación excesiva de
líquido en el espacio intersticial, llamada edema.

100. Zona conductora
y respiratoria.
Fundenalment, el sistema
respiratorio se puede did
en una 2003 conductora
una zona respiratoria.

La region conducir
comprende todos ls érganos
del tubo respiratorio que
trasporan el ie hast los
palmones, mientas que la
Zona respiratoria sel luar
donde ocure el intercambio
gaseoso y está formada por
los sacos alvecaes, ubicados
al interior de los pulmones.

Para los organismos heterötrofos, como el ser humano, la Iberación de
la energía contenida en los alimentos depende de su oxidación. En la
mayoria de los casos, este proceso de oxidación requiere dela presen-
ia de oxigeno (0,). La incorporación de oxigeno desde el ambiente
hacia el organismo yla eliminación de dibxido de carbono (CO), pro-
ducido por la combustión de nutrientes en el interior de las células, se
realiza a través de un proceso denominado respiración.

La respiración ocurre gracias a la acción del sistema respiratorio, que
5 el encargado de incorporar el oxigeno de la atmósfera y eiminar el
dióxido de carbono producido por a actividad celula: y al trabajo com:
plementario del sistema circulatorio, que transporta los gases en la
sangre desde los pulmones hacia los tejdos, y viceversa

Brocas

Estructura del sistema
respirator,

El sistema respiratorio está formado por ls vias aéreas, los pulmones y
un grupo de músculos que colaboran en el proceso de respiración, que
son los músculos intercostales y el di

Las vías aéreas Barreras de protección

Alo largo de todo eltaco

rescato, el el ests
Las vis aéreas o tracto respiratorio forman un conducto através del | Cossio po células

<ual el ire es transportado hacia los pulmones. La pared del tracto res | secretoasy células cada
piratorio, de manera genera, está consttuida por cuatro capas de tej- | que actúan como bareras
do cuyas características varian en sus distintos tramos. Desde la capa | Potetons contr partía

x E bertals Las clas
que recubre el lumen hacia el exterior estas son: epitelio, submucosa, | 2

sésrtoras producen moco
(apa muscular y cartlago, ae a

sólos y bacterias de re
Los órganos que conforman las vas aéreas son la cavidad nasal, la | pora euta su ingreso à

los pulmones La clas
cliadas arrastran las
1 Cavidad nasal. Corresponde a la parte interior de la nariz. Es una | partículas atapadas por

zona fica en vasos sanguineos y cumple las funciones de calentar, | €! mucus par expulsatas
del organismo.

“faringe, la laringe, la tráquea y los bronquios

humedecery ftar el aire inspirado. La cavidad nasal también es res-
ponsable del sentido del olfato,

1 Fringe. Se encuentra detrás de a cavidad nasal y de la cavidad oral;
e conoce comúnmente como garganta, La faringe es una via de
transporte común para el sistema respiratorio y digestivo. Su fun-
ión es conducir el ire desde la cavidad nasal hacia l laringe.

Laringe. Se encuentra a continuación de la faringe, conectándola con
la tráquea. En a laringe se encuentran las cuerdas vocales, cu,
cuya vibración produce el sonido de nuestra sors

voz, ces
ids

1 Traquea. Es un conducto ubicado delante del
esófago y conduce e aire desde la laringe hacia
los bronquios. La pared de la tráquea presen-
ta anillos semiciculares cartlaginosos que le
‘otorgan rigidez,

1 Bronquios. Son dos conductos que se forman a
part de la bifurcación de la tráquea. Cada bron-
quio se dirige hacia un pulmón, donde vuelven a di-
vidirse en conductos más pequeños lamados bron-
quios secundarios, los cuales ingresan a los pulmo-
es y continúan ramificändose hasta formar los.
bronquiolos. Los bronquios terminan en pequeños sacos membra-
osos, lamados alvéolos, estructuras especializadas en el intercam-
bio gaseoso.

Microfotograia del eptelio
y submucosa dela tráquea

101. =

ieroforogrei de os
als
mr

00 a

vo

po

Cela

Caja torácica. Es un
«compartimiento que aber
laspulmones ye corazón,
Está ida por ls cost,
el esternón la columna,
verbal los músculos
inercial ye daga.

Los alvéolos
Son pequeños sacos membranosos que al agruparse forman estructuras
denominadas sacos alveolar. Cada alvéolo está formado por una sola
capa de célula epiteliales y rodeado de una red capilar que proviene de
la arteria y que drena hacia la vena pulmonar. La región alveolar esla
zona del sstema respiratorio donde ocurre el intercambio gaseoso.

| Los pulmones

Son dos órganos de forma semicónica, de aspecto
esponjoso y color rojizo, que se encuentran ubica-
dos dentro la cavidad torácica, separados uno del
1 por elcorazón. Cada pulmón se divide en óbu-
los, el pulmón derecho tiene tres lóbulos, mientras
que el izquierdo presenta solo dos. Rodeando los
pulmones se encuentran dos capas membranosas.
Mamadas pleuras

envie
Bons

Al interior delos pulmones ingresan los bronquiolos
y los alvéolos. En conjunto, ambos pulmones contie-
en aproximadamente 600 millones de alvéolos.
Puno

Los músculos respiratorios

Los músculos respiratorios son las estructuras que permiten que los,
pulmones puedan aumentar o disminuir su tamaño durante la respira»
bn. Estos músculos son el diafragma y los músculos interostales.

El diafragma es un músculo ubicado en la parte inferior de la cavidad!
torácica, separandola dela cavidad abdominal. La contracción y relaja:
ción del diafragma determinan el diámetro vertical de la caja torácica

Los músculos intercstales se ubican, como su nombre lo india, entre
las costilas. Durante la respiración, la contracción de los músculos
intercostales permite el desplazamiento de las costas, lo que incre-
menta el diámetro antero-posterior de la caja torácica y permite la
expansión de los pulmones,

Al aumentar los diámetros antero-posterior y vertical, aumenta el voli
men de la caja torácica,

Volumen corriente
volumen de aire que ent,
0 sae del sistema respiratorio

La ventilación pulmonar

La ventilación pulmonar corresponde a la entrada y saida de aire del

en ada respiración se
organismo; se produce por los movimientos respiratorios que ocurren | denomina volumen oriente,
durant la inspiración yla espiracion. y en un auto sao en reposo

‘iene un valor aproximado,
de 500 ml. Slo 350 mL del

volumen conte alcanza los
altos. Los 150 mL restates
permanecen en el área de as

La inspiración esla entrada de aie alos pulmones, Durante la inspira
ión los músculos respiratorios se contraen: el diafragma se desplaza.
hacia abajo y los músculos intercostales elevan las costilas. Ambos.

"movimientos aumentan la capacidad de a caja torácica y dirinuyen la | is espraors ereminda
presión el aie al interior delos pulmones. Como a presón inrapulmo- | espacio muero anatómico,
rar se vuele menor que la presión del aire atmosférico, se produce el | debido a que en elas no
ingreso de ir a os pulmones. cure meranb geo.
La esplraión es La expulsion del are desde los pulmones hacia el
ambiente y comienza cuando los müsculositercotale ye diafragma
se relajan, regresando a su posidón de reposo. Como resultado de la
relajación de los músculos respiratorios, les coslsbojan, el difrag-
sma sube y la capacidad de a caja torácica disminuye. Esta disminución
de volumen del tórax provoca un aumento de la presión del re den-
Ar de los pulmones, la cual se hace mayor que la presón atmosférica
y, pOr consiguiente, el ie sale de los pulmones.
piro pación Espiacón
ruso tuo
ce F ner
i Den
Ot 7
Yeates ON Va toral pS

La inspiración es la fase activa de la respiración, debido a que la con-
tracción de los músculos respiratorios es estimulada por la acción del
centro nervioso respiratorio, mientas que la espiraciôn corresponde a
la fase pasiva de la respiración, debido a que ocurre por la relajación
de los músculos respiratorios

102. El aire que circula por las vias aéreas y los pulmones está compuesto prn-
palmente por oxigeno, dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua.

La composición del are inspirado, es dec, el aire que llega à los pul-
mones por las vias respiratorias, es la misma que el are atmosférico y
en estela concentración de oxigeno es mayor que la concentración de
dióxido de carbono.

El aire que es eliminado de los pulmones, es decir e aire espirado, con-

tiene una concentración de dióxido de carbono que supera la concen»
tración de este gas en el are inspirado.

Dióxido de | Nitrógeno
© |abone coy) 00

ae | ie Muy
bail -- | id abundante

espiado |

Fuente: MINEDUC. Programa de estudio
Bike Primer año Medio 1998.

Contaminación del aren el aie atmosféc también se encuentran
algunas sustancas quínicascontaminames, ales como, monóxido de carboro
(CO) compuestos azuados (50, y #5), compuestos ntogenados (NO, NO;
NH), hikocarbures y matefalpartulado (po y huma). Los contaminantes
«tmosléccos penetran po ls vis respirators causando iriacón que puede
ser leve moderada, Sin embar, la exposición prlongada causa mayor
producón de moco y nalmente ni en diversas enferedados les como,

la bronquitis cónica bstuctva, el enema pulmonar y el asma,

La hematosis es el proceso de intercambio de oxigeno y de dióxido de
carbono que se realiza tanto en la superficie de los alvéolos como a
nivel de los tedos. El intercambio gaseoso entre los aléolos yla sangre
se llama rospitación externa 0 pulmonar, mientras que el intercambio
gaseoso entre la sangre y las células delos diferentes tejidos se deno-
ina respiración interna tisular

La respiración externa ocurre gracias à la integración de los sistemas.
Crculatorio y respiratorio en los alvéolos pulmonares. Los alvéolos pul-
monares son las unidades funcionales del sistema respiratorio. Cada
uno de ellos está formado por una sola capa de células epielaes, la
madas neumacitos, entre las que se localiza una extensa red de caplla-
res sanguíneos, El intercambio de gases ocurre a través delas paredes.
capilares y alveolares, las cuales en conjunto forman la membrana res
úpiratoria. El oxígeno y el dióxido de carbono se mueven a través dela
membrana respiratoria por difusión simple, debido a la diferencia de
«concentración entre el are que se encuentra al interior de los pulmones
y la sangre de los capilares que rodean
los alvéolos.

Er

Ci
gano

La sangre que lega alos alvéolos, pora
arteria pulmonar, viene cargada de CO,
mientas que en el are que entra a los
alvéolos, este gas tiene una concentra»
¡ción menor. Este gradiente de concentra:
ción permite que el ice de carbono.
se difunda desde los capares hacia los
‘aos. El intercambio de oxígeno ocu-
rre de manera similar, pero en sentido
contrario; en este caso, la concentración
de O, en el are que ingresa alos alvéo-
los es mayor que la concentración san:
guinea de ogeno, y este gas se difunde
desde los alvéolos hacia los capilares

Después de realizar el intercambio gaseo-
so, el CO, se libera ala atmósfera, mien-
tras que la sangre oxigenada retorna al
corazón, a través de la vena pulmonar,
para luego ser distribuida a todos los
tejados.

Intercambio gaseoso nivel

alveolar y tisular

ante

103. El oxigeno y el dióxido de carbono son transportados por el organismo.
a través dela sangre

Transporte de oxígeno

{Una vez en la sangre, el O; penetra en los eritrocitos y se une de forma
reversible a la proteína hemoglobina formando oxihemoglobina. La
unión del oxigeno con la hemoglobina es cooperativa, es deci, la aso-
ciación de la primera molécula de oxigeno facilita la nión de las molé-
culs siguientes. Asimismo, la liberación de una molécula de oxigeno.
favorece la disociación de las demás,

El porcentaje de saturación de la hemoglobina corresponde a la pro-
porción de hemoglobina que se combina con oxigeno y se representa
‘a través de una curva de saturación. En el plasma sanguineo, el pore
centaje de saturación de la hemoglobina, es deci, el porcentaje de
hemoglobina unida a oxigeno, es de un 98%. Al llegar alos tejidos, la
afinidad de la hemoglobina por el oxigeno disminuye y las moléculas
{de oxigeno se liberan para difundirse hacia las células. Mientras menor
esla concentración de oxigeno en el tejido, con mayor facidad se des-
prenderá este gas del complejo oxihemoglobina,

La unión dela hemoglobina al oxigeno puede ser modificada por dver-
os factores. Por ejemplo, un aumento de la acidez y de la temperatura
corporal y la mayor concentración de CO, en la sangre, disminuyen la
afinidad dela hemoglobina por el oxigeno, En estas condiciones la una
de saturación de la hemoglobina se desplaza hacia la derecha. Si dis-
minuye la acidez, la temperatura y la concentración de CO,, la curva
de saturación de la hemoglobina se desplaza hacia la izquierda,

Efecto de la acidez (pH)
Y dela temperatura en la
curva de saturación dela
hemogobina

Elo dep

DO à D om a» à à ©

Instn pct
o ren

Transporte de dióxido de carbono

El dióxido de carbono producido por la actividad delas células de nues
tro cuerpo necesita ser eliminado de los tjidos, debido a que su acu
muladon es tóxica para el normal funcionamiento celular, De esta
manera, el CO, es transportado por la sangre hacia os pulmones para
ser eliminado del organismo.

El transporte de dióxido de carbono en la sangre se realiza de tres for-
mas distintas, una pequeña parte (7%) se transporta disuelto en el
plasma sanguineo, otra fracción (23%) se une a la hemoglobina for-
‘mando carbaminohemoglobina; sin embargo, el principal mecanismo
de transporte de CO, en el plasma (70%) es como ion bicarbonato
(cop,

¡Cuando el CO, ingresa en los glóbulos rojos, la enzima anhidrasa car-
bónica cataliza la reacción entre el CO, y el agua, formando ácido car-
bônico (H:CO;), molécula muy inestable que se disocia en ion bicarbo-
ato (HCOS) y protones (H°) os cuales se difunden hacia el plasma,

En los capilares pulmonares, ocurren la reacciones inversas y os iones.
bicarbonato se transforman nuevamente en ¿cido carbónico y poste-
riormente en CO). De esta forma, las moléculas de CO, se difunden
hacia los alvéolos y son liberadas a la atmósfera durante la espración

Capilar sanguineo.

Hb = hamogobina — CHb = crbaminchemagiobina

Monóxido de carbono.
El mood de arbono.
CO) es un gas producido

por la combustion incompleta
de compuesos orgánicos
(como la bencina en los
vehículos motorizados)

y ene una afinidad con la
hemoglobina 200 veces mayor
que el oxgeno E O compite
on el xógeno paa foma
carboxihemoglobina,

la exposición à CO puede

er letal debio a que su ata
afinidad con la hemoglobina
desplaza cimente el igen
y puede producir hipaa
‘lat

Transporte de CO,
en a sangre

AC = anhidrsa carbonica HY = protones

104. Centro respiratorio.

= Es una ed de ilps
gruas neuronales localza-
dos en el rnco eneflc.

= Integra nformación respecto
a concentación de
oxigeno y dido de cabo-
0 en el plasma sanguineo.
y bre el nivel de distensión
de os pulmones.

= Deterina ls señales que
controlan ls músculos
respiratorios.

La ventlacion pulmonar está regulada esencialmente por el centro res-
piratri, una red de neuronas cuyo circuito se dstibuye en el tronco
encelko. El centro respiratorio es responsable de coordinar a vent
| tación pulmonar según las necesidades del organismo, tanto en estar
do de reposo como durante el ejercido físico

Las neuronas que forman el centro respiratorio se agrupan en tres
reas funcionales:

1 Area rítmica bulbar, Controa el ritmo respiratorio, es deci, la duración
de la inspiración y de la espiracon. En estado de reposo la inspiración
¡demora alrededor de 2 segundos, yla espradôn, aproximadamente.
3 segundos.

= Área neumotáxica. Coordina la transición entre la inspiración y la

| espiración. Transmite impulsos que impiden que ingrese demasiado.
aire en los pulmones.

im Area apnéusica. Al igual que el área neumotóxica, coordina la tran-
sición entre la inspraciôn y la espiación, pero los impulsos que
transit prolongan la inspiración e inhiben la espiraciôn.

een tl

El centro respiratorio se comunica con neuronas sensoras y efectoras
Las neuronas sensoras registran e informan sobre la concentración de
‘gases en la sangre y sobre el nivel de tensión de los músculos respira»
| torios. Las neuronas efectoras realizan las acciones necesarias para
cconservar la estabilidad de la respiración, modificando la frecuencia y
“amplitud de los movimientos respiratorios.

Las neuronas que actúan como sensores de la concentración de dióxi-
‘do de carbono o de oxigeno en la sangre se llaman quimiorreceptores.
Los quimiorreceptores centrales están ubicados en la superficie del
bulbo raquideo, y son sensibles a cambios en el pH en el líquido cefa-
lorraquideo. Los quimiorreceptores periféricos están ubicados en el
‘cuerpo carotideo de la arteria carótida y en el cayado de la arteria
aorta. Estos quimiorreceptores son sensibles a cambios en el pH y en
la concentración de CO, y de O, en la sangre.

Los sensores que responden al estiramiento del pulmón y a la contrac-
ción de los músculos respiratorios se denominan mecanorreceptores;
estos estén ubicados en la apa muscular de las vis respiratorias, en el
intersticio pulmonar, en las paredes alveolaes, en la pared abdominal,
en los músculos intercostaes y en el diafragma.

Durante la inspiración, os pulmones se expanden y los mecanorrecep-
tores, ubicados en su pared, informan sobre este
estiramiento al centro respiratorio, el cual inhi
be momentáneamente la actividad de las
neuronas que estimulan la contracción de
los músculos respiratorios. De esta
manera, los músculos respiratorios se
relaja, los pulmones se retraen y se
produce la espiración. Cuando el aire
abandona los pulmones los mecano-
rreceptores dejan de ser estimulados,

y por lo tanto, cesa la infbición de
las neuronas del centro respiratorio y

e reinicia el ciclo de respiración. Otro
factor de control de la ventiacion
pulmonar es la concentración de CO,
en la sangre. El aumento de la con-
centración sanguinea de este gas es.
captado por los quimiorreceptores.
periféricos, los cuales envían señales.

al cento respiratorio para que au-
mente la frecuencia respiratoria, es.
decir el número de respiraciones por
minuto, y la amplitud de los movimientos.
respiratorios, hasta que la concentración
de CO, en la sangre disminuya.

amen
nese oa
‘eee

Ubicación de los quimioreceptores
y Mecanoreceptores involucrados
enla espación

105. Al realizar actividad fica, las células del organismo requieren mayor
cantidad de oxigeno, En estas condiciones, tanto el sistema respirato-
io como el sistema cardiovascular experimentan cambios que permi-
ten satisfacer la mayor demanda de oxigeno. Es así como aumenta la
frecuencia y amplitud respiratoria, es decir, se respira más rápido y más
profundo y, por lo tanto, el volumen de oxigeno que ingresa alos pul-
mones es mayor De la misma forma, el corazón aumenta el volumen
de sangre que bombea en cada contracción; y acelera la frecuencia de
sus latidos, por lo que es capaz de transportar hacia las células mayor
Cantidad de sangre oxigenada. Durante el ejercicio se redistibuye el
aporte sanguíneo a los distintos tejidos, es asi como en las células mus-
culares aumenta la inigación sanguinea debido a que los procesos
metabólicos en desarrollo consumen más oxigeno en comparación al
estado de reposo; por el contrario, los órganos que no participan acti-
vamente en la realizacion de esfuerzo sio, como los riñones el estó:
mago, reciben un aporte sanguineo menor, La irigación sanguinea al
Cerebro se mantiene constante tanto en reposo como durante el ejer-
ici intenso,

La adaptación del organismo al esfuerzo involucra todos los cambios
fisiológicos que permiten satisfacer las demandas de oxigeno del orga-
nismo durante la realización de actividad fica

men
mon | nm | | du
pres
us ue | um | 0
(pulsacionesimin) id a
rn
an

Fuente: MINEDUC. Programa de extudo Biología. Primer año Medio. 1998.

La practic de algún deporte en forma constante adapta fos sstemas
respiatoo y cardiovascular al nuevo requerimiento de oxigeno por |
parte del organismo de la siguiente forma:
|
Aumenta a contrctbidad del corazón, manteniendo el gasto car
taco sin aumentar demasiado la frecuencia; esto quiere dec que
€ corazón trabaja menos para conseguir que la sangre legue a |
todos ls tejdos

= Aumenta la cantidad de sangre que expulsa el corazón en cada con-
tracción, as como la magnitud de los movimientos respiratorio.

(= Mejora la eficiencia del intercambio gaseoso, debido al aumento de
la superficie capilar

= Aumenta la capacidad de utilización de oxigeno.

A este conjunto de modificaciones fisiológicas desarrolladas por el
entrenamiento físico para mejorar las condiciones de suministro de ox:
‘geno a ls diferentes tejidos del organismo, sele denomina acondicio-

El entrenamiento fisco mejor el rendimiento de corazón y de ls pulmones.

Aclimatación ala altra. Los deporitsyturts que jan lugares ubicados
a ran aura (2.500 m sabre el ive del ma), donde a concentración de oxigeno es
‘meno, sen un proceso de aimatacó, en que el organismo responde a a faa
de gero aumentado la cantdad deetreios clase incrementando el
Fimo dela ventlaciónpulmonat

106. Corte transversal a través de una hoa

La necesidad de oxígeno para desarrollar ls procesos metabólicos de
‘btencién de la energia contenida en los nutrientes, asi como también.
la eliminación del dióxido de carbono producido por la actividad celu-
lar, es común para una gran variedad de seres vivos, desde organismos.
"unicelulares hasta organismos plricelulares. Mientras que los organis-
mos unicelulares realizan el intercambio gaseoso en forma directa con
el medio que los rodea, los diversos grupos de animales han desarro-
llado distintas estructuras para llevar a cabo la respiración.

En el caso de la plantas, la respiración 0 intercambio gaseoso con el
ambiente ocurre a través de estructuras lamadas estomas,

Los estomas son espacios intecelulares que se encuentran en la epi-
dermis de las hoja, principalmente por el envés. Los estomas están
formados por dos células especializadas llamadas células oclusivas ©
células guardianas, tienen forma de riñôn y dejan una abertura o poro,
llamado ostilo por donde se realza el intercambio de gases, Este poro
se cierra automáticamente cuando aumenta la concentración de CO,
intracelular y también en condiciones de sequedad ambiental. Los
estomas de la mayoría de las plantas están abiertos durante el dla y
cerrados durante la noche. El tamaño del poro regula la capacidad de
intercambio de gases y de pérdida de agua de la planta

Además de la respiración, las plantas levan a cabo la fotosíntesis, una
serie de reacciones químicas à través de las cuales fabrican su alimento.
‘Durante la fotosntes La planta capta el dióxido de carbono del ambien
te para producir lucosa y oxigeno. El oxigeno resultante de la fotosin-
tesis iderado a la atmösfera y posteriormente es utilizado por los ani
males y por las mismas plantas para llevar a cabo la respiración celular,
que produce dióxido de carbono como gas de desecho, el cual es rec
‘ado nuevamente por ls plantas. Gracias a esto, la plants favorecen
el equilibrio entre el oxigeno y dióxido de carbono atmosféricos

Por lo tato, la respiración yla fotosíntesis son dos procesos con dis-
tintas funciones:

= Durante la respiración, as plantas absorben oxigeno del aire y liberan
diérido de carbono al ambiente

= Durante la fotosíntesis, las plantas absorben dióxido de carbono del
aire y liberan oxigeno al exterior. La fase luminosa de este proceso
cure necesariamente durante el día o en presencia de luz.

Lenticelas. Las lnicelas son
espais interaluaes que se
ubican en Los tas y aces de
las plants Por ls lentcelas
también acute intercambio
gaseoso entre os ejidos
interns dela plata yl
armés.

Para realizar lo otosiness
lo plants captan el did
de carbono atmosférico
liberado durante la
respiración.

107. Homeostasis

La homeostasis es la propiedad de los seres vivos de regular y mante-
ner en equilrio su medio intemo. En los seres humanos, esta regula
«ión implica conservar ~dentro de valores fisiológicos normales- pard-
metros tales como el pH sanguíneo, la temperatura corporal, el nivel
de glucosa y de otras sustancias en la sangre, el volumen de agua cir-
culante, la presión sanguinea, y la cantidad de sustancias de desecho
‘que deben ser eliminadas. Para lograr todo esto, nuestro organismo ha
esarrolade una serie de mecanismos reguladores que integran las fun-
‘cones del sistema endocrino, el sistema nervioso y el sistema excreta,
De esta forma, la homeostasis asegura que las cölulas que conforman.
nuestro organismo puedan vivir realizar sus funciones vitales

Uno de los requisitos fundamentales para mantener el equiibrio del
medio interno es la existencia de la homeostasis hidrsalina, lo cual
implica un balance entre la cantidad de agua y sales minerales ingen
da y eliminada, así como también, una distribución adecuada de los
líquidos corporales. El agua y los jones que el organismo necesita
ingresan principalmente a través de los almentos ingeridos en la dieta,
aunque también existe un aporte de agua proveniente de las reacciones
de oxidación de nutrientes que ocurren a nivel celular. La eliminación de
estas sustancias es realizada por los Órganos del sistema excretor,princi-
palmente los riñones.

1. sabi 1. Ed por la orina

(1.200 mb) (1.500 mb)

2.Comida 2. Evapracon por piel

(1.000 mt) = Ypumones
(900 mt)
3. dación de es

moléculas nutienes 3. Eliminación por heces

50m) (100 mt)

Total 2.550 mL 4. Secreción de sudor

{50 mt)

Balance hidico en el organismo.

108. El proceso de excreción corresponde a la eliminación de productos de
desecho metabólico, tales como el dióxido de carbono, el amoniaco y
la urea, así como también, del exceso de agua y de diversas sustancias
quimicas que se acumulan en los tjidos y son potencialmente dañinas
para el normal funcionamiento celular

nee
producto del metabolismo.
en
roy mess
ee AE Pme

1 Riñones. Son el principal órgano excretor en el ser humano, Se en-
cuentran formando parte del sistema renal o urinario, a través del
cual se excreta la mayor cantidad de residuos procedentes del meta-

mecarisno de excecióndel | bolsmocelular, como, porejemplo, urea y el cido rico. Los rio.
‘kid ia se se aumu | nes participan en la regulación del volumen de agua y sales en el
rr eS ea

la enfermedad conocida | os —=_ 7

como gue mes

|= Pulmones. Su función excretora consiste en eliminar el dióxido de
carbono (CO) producido en la respiración celula, y también agua
en forma de vapor.

Palmares

(= Piel. Es el órgano más grande del cuerpo. En a piel se encuentran
las glándulas sudoriparas que producen el sudor, através del cual se
excreta agua, entre el 5% y 10% de los desechos metabólicos, y
sales inorgánicas. Del mismo modo, el sudor efresca la piel y ayuda
a regular la temperatura corporal

Por salero

ides

dia sup

(= Higado. Este órgano participa en la formación de urea y ácido úrico
(que posteriormente son excretados por ls riñones) y en la degra-
dación de los glóbulos rojos, obteniendo los pigmentos bilirrubina y
biiverdina, Estas sustancias se acumulan en el higado y pasan a for-
‘mar parte dela bis, que posteriormente es excretada hacia el intes-
tino delgado y finalmente eliminada a través de las heces fecales,
dándole su color característico.

Egestión y excreción
El proceso de egesión,

es dec, a eliminación e las
sustancias aliments que
0 fueron absrbidas en el
intesino es into al proceso
de een, En esta tina

se eliminan sustandas que han
ingresado lee sanguineo
provenientes, en su mayoría,
del metaboismo celular

En cambio, en la egesión se
eliminan sustancias que nunca
formaron pare del organismo.

109. sisters renal.

El sistema renal es el principal sistema de excreción de agua, sales
minerales, productos metabólicos y sustancias químicas extrañas que
han ingresado al organismo. Al excretar agua y diversos solutos, e is
‘tema renal, además, se conviete en un sistema fisiológico clave en la
regulación del equilibrio hidrosalno de nuestro cuerpo.

En los seres humanos, el sistema renal está formado por los riñones y
las vias urinarias.

Los riñones son los órganos encargados de la formación de orina,
medio a través del cual se elimina la mayor parte del agua y los pro-
ductos de desecho.

Las vias urinarias son los conductos que transportan la orina para su
excreción. Están constlidas por:

(= Urdter. Conducto muscular que conecta el rinón con la vejiga. Me-
diante movimientos perisálicos impulsa la orina desde la pelvis
renal hacia la vejiga.

iu Vejiga. Es un órgano muscular elástico en el cual se almacena la
Corina hasta el momento de su expulsion. Tiene la capacidad de rete-
ner un gran volumen de orina, apro-
ximadamente unos 300 a 350 mL. La
vejiga está regulada por dos estinte-
res, uno de ellos impide la salida de la
ofina hasta que la vejiga esté llena y
el otro permite que la orina descien-
da por la uretra para ser eliminada,

f= Uretra, Es un conducto que permite
la micciôn o evacuación de la orina
desde la vejiga hacia el exteñor del
‘cuerpo, La uretra femenina tiene una
longitud menor que la mascuina y
desemboca en La vulva. La uretra mas-
culina cruza la próstata y el pene, y
luego desemboca en el exterior

Estructura y función
del riñón

En el ser humano los riñones son dos
órganos de color ojo oscuro y forma de
haba, que se ubican en la parte posterior
del abdomen, a ambos lados dela colum-
na vertebral y por debajo de a cintura,

En un corte longitudinal través del riñón
se distinguen las siguientes estructuras

‘= Cápsula renal. Membrana fibrosa de co-
lor blanquecino que recubre el riñón,

iu Corteza renal. Es la región más externa del rinön, de textura Ia y
color rojizo. Se extiende desde la cápsula renal hasta las pirámides
renales, incluyendo el espacio entre estas

‘= Médula renal. Es a región interna del riñón, de color marrón rojizo,
Está dividida en 10 a 18 zonas llamadas pirámides renales o de
Malpighi.

(= Pirämide renal. Estructura cónica cuya base está orientada hada la
cortezà renal, mientras que su vértice 0 papila se orienta hacia el
centro del riñón situándose dentro del cli renal.

in Pelvis renal. Esla parte del riñón que se comunica con el uréter y
donde se agrupan los cálices renales, que recogen la orina desde
cada papila,

Cada riñón recibe irrigación sanguínea por la arteria renal, la cual se
ramifica dentro de él, dando origen a dos sistemas caplares consecu-
vos, los que luego confluyen en la vena renal, que recoge la sangre
depurada por el riñón.

Las principales funciones del riñón son: regular la concentración de
solutes en el Iquido extracelular, regular e volumen de los líquidos cor
orales; excretar productos de desecho metabólico y sustancias extra«
as; y producir y secretar hormonas, entre las que se encuentran a er
‘ropoyetina, que estimula la producción de glóbulos rojos, y la renina,
que participa en la regulación de la presión arterial,

Estructura del ton,

110. Estructura del nefrón

El nefrôn es la unidad estructural y funcional del
riñón, esto quiere decir que cada riñón está forma-
do por millones de nefrones dentro de los cuales se
lleva a cabo la formación de la rina, proceso que
está en estrecha relación con la estructura anatómi-

land a del nefrön.
de Mai
La función basica del nefrón consiste en depurar el
ie plasma sanguíneo, eliminando sustancias que no son
nie utizables por el organismo y cuya acumulación po-
panty dr resitar toca, como, por ejemplo: a urea la crea
ale tina, ls sulfatos, los fenoles y algunos fármacos.

Al observar microscópicamente la estructura del
nefrôn, se distinguen distintos segmentos, ubicados
en una posición definida dentro de la corteza o de
la medula renal. Estos segmentos son el corpúsculo
renal y los tabulos renales.

Corpúsculo renal. Formado por el glomérulo de
Malpighi y a cápsula de Bowman. El lomérlo es
Organización estructura del neftôn una red muy enrollada de caplares sanguíneos que
con os vasos sanguineos que lo derivan de una arterola aferente y confluyen en
irigan una arterola eferente. La pared de estos capes
presenta poros, lo cual los hace muy
permeables al paso de diversas
moléculas. La cápsula de
Bowman es una estructura
de doble pared que rodea
al giomérul,y partir de
la cual nacen los túbulos
renales,

perales

Corpsculo renal visto al
rricroxopio óptico.

Irrigación del nefrön. La sangre entra al neón por la arercaafsene la cual eramiica formando la ed de
capaes olomerlaes que luego abandona la cápsula de Bowman a waves dela arteiola eferente Al avenzar
ao lrgo del nefrn, a atercaelerentese sami en los capilares peritubulares que rodean alos túbulos
renales y lego se Juan formando vénulas, que van convergiendo par finalmente desembocar en avena renal

(u Tübulos renales. Los túbuIOS renales corresponden al tibulo contor-
neado próximal, el asa de Henle, ol túbulo contomeado distal y el
tübulo colector,

= Túblo contomeado proximal E el segmento más argo del neón,
se ubica en la corteza renal. Posee una pared formada por una sla
capa de clas epiteliales de forma cúbica con numerosas micro»
velosdades que en conjunto forman el “borde en cepillo”. En la
‘membrana plasmática basolateral de esta células existen abun-
antes proteinas transportadoras de sodio (bomba Na"/K'ATPasa)
que participan en el proceso de reabsorción.

= Asa de Henle. Segmento con forma similar a una horquilla debi
(do à que está formado por una rama descendente, conectada con
el túbulo contomeado proximal y que ingresa en la médula renal,
y una rama ascendente, que vuelve a la corteza renal y se conec»
ta con el túbulo contorneado distal. El epitelio del asa de Henle
está constituido por células con microvellosidades cortas que no.
forman el “borde en cepillo”.

= Túbulo contomeado distal. Corres-
onde a un túbulo más corto y
más delgado que el tübulo proxi-
mal. Se ubica en la corteza renal
comunicándose con el túbulo
colector. Su epitelo está formado
por células cabicas con pocas
‘microvellosidades.

= Túbulo colector. Es un tubo donde
desembocan los túbules contome-
ados distales de distintos nefrones.
Su epiello está formado por célu-
las clindricas o cúbicas. Varios tú
bulos colectores se agrupan for-
‘mando una papila renal, las que a
su vez forman la pelvis renal.

“ible conten dia

ede eo

bo comment prima

Rama scendene
daa deel

boo
conta

111. La orina es un lquido de color amarilento, que esta formado por agua
y sustancias de desecho, tales como urea, ácido úrico, creatinina, pig-
mentos bilares y sales minerales.

La orina es elaborada en el nefrón a través del proceso de purificación
de la sangre, conacido como depuración renal. De esta forma se emi
nan los desechos metabólicos, producidos por las células que confor-
man el organismo, y también sustancias potencialmente tóxicas que
han ingresado ala sangre, manteniendo la limpleza permanente de los
líquidos que forman parte del medio intemo.

El volumen de orina eliminado diaramente por una persona sana es.
aproxidamente 1 a 2 litros. Sin embargo, el volumen yla concentración
de la orina excretada depende de diversos factores fisiológicos, tales
como: la ingesta de agua, la presión arterial, la temperatura corporal,
el tipo de actividad física realizada por el organismo, el estado de salud
general y el consumo de diurético.

La formación de orina en el nefrón comprende tres procesos: ftración
glomerular, reabsorción tubular y secreción tubular.

pr +

lurétios. Los diuréticos son sustancias quínicas que actin a nivel del nefrön
aumentando el volumen de agua y soo excetado a aus de a orina, Algunos
ics de consumo habitual son el, el café y el alcohol, mientas que otras
stands tés son medicamentos was e el tamiento de enfermedades
«omo la hipertensión arterial, la insuieni cardiac o el edema, Dentro de este
último grup se encuentran, entre tros La acetozolamia, la furosemida yl
clortacia as que ejercen su acción à nivel el tbulocontoreado proximal,

sl asa de Hen y el bul contorneade dista, respectiamente.

Filtración glomerular

El proceso de filtración consiste en el paso de agua y de diversas molé-
cuis disueltas en el plasma sanguineo desde los capilares glomerula-
es hacia la cápsula de Bowman. Cuando la sangre ingresa al gloméru-
lo a través de la ateiola aferente lo hace a una presión muy alta, lo
‘que favorece que pequeños solutos pueden atravesar la membrana
«apilar e ingresar a la capsula de Bowman. El glomérulo actúa como
un fitro que permite el paso de diversas moléculas según su tamaño.
De esta forma, las sustancias fitradas por la pared capilar forman el fil
ado glomerular, el cual etá formado por residuos metabólicos, como
la urea; pequeños nutrientes, como la glucosa y ls aminoacidos; ones
y parte del componente liquido del plasma.

Debido a su gran tamaño, las proteínas plasmáticas y elementos celu-
lares de la sangre no atraviesan la membrana capilar, por lo que no se
‘encuentran en el filtrado glomerular

do mer

Filtración glomerular

Volumen ftrado, En una
pesana san a dai se fan
aproximadamente 180 los
de plasma, de los cuales 178
a 179 los son reabsorbidos,
es dec, vuelven a ingresar al
plasma sanguines, por lo que
el volumen de orina quese
excreta es entre 1y 2 hos.

Fa sanguine

112. Reabsorcon de agua e ions
nes tübuos renales.

Reabsorción tubular

El fitrado glomerular que ingresa a la cápsula de Bowman avanza a
‘raves de los distintos túbulos del nefrón: túbulo contomeado proxi-
mal, asa de Henle,túbulo contorneado distal y tábulo colector. En cada
uno de estos segmentos tubulares el ftrado va cambiando su compo-
sición, debido a que todas las moléculas útiles para el organismo que
han sido fitradas, como la glucosa, los aminoácidos, ls vitaminas y el
aqua, son reabsorbidas, es dec, se reincorporan ala sangre. Las sustan-
ias reabsorbidas son transportada a través delas paredes de los tubu-
los renales por mecanismos de transporte activo y transporte pasivo,

El principal ion que ingresa nuevamente al torrente sanguineo es el
sodio (Na*), el cual se reabsorbe por transporte activo, utiizando la
bomba Na'7K* ATPasa principalmente en el túbulo contorneado prox
mal yen la rama ascendente gruesa del asa de Henle. La reabsorción
de Na", en el túbulo proximal, promueve la reabsorción pasiva de cloro
(CN). La reabsorción de agua por osmosis, ocure principalmente en el
túbulo proximal, en la rama descendente del asa de Henle y en eltübu-
lo distal. La reabsorción de glucosa, aminoscidos y de otros solutos üt-
les para el organismo, se realiza principalmente en el tübulo proximal
generalmente a través de
transporte activo acoplado
a sodio

Aproximadamente un 80%
de a reabsorción ocurre en el
túbulo contomeado proxi-
‘mal, lo que se lama reabsor-
«ción obligatoria, En sta zona
las células epieiles presen-
tan muchas microvelosida-
des que aumentan la super.
fic para la reabsorción. El
20% restante se reabsorbe
en el túbulo contomeado
distal y en el tübub colector,
y depende de los requeri-
mientos del organismo, por
lo que se denomina reab-
sorcion facultativa.

Secreción tubular

Las sustancias de desecho que no fueron fitradas en el glomerulo y
quedaron en el plasma sanguineo son eliminadas selectivamente
desde los capilares peritubulares hacia el lumen de los túbulos renales
por secrecin tubular, proceso similar a la reabsorción pero que se rea-
liza en sentido inverso a lo largo de los túbulos renales, a través de
mecanismos de transporte activo o pasivo,

Las principales sustancias secretada en os úbulo renales son el pot
sio (K) los protones, (4), a urea, el amoniaco (NH), el on amonio
{NH la ceatinina fármacos y otras sustancias tóxicas que pueden
resultar prices para el organismo. Aunque la secreción es un pro-
ceso importante en la formacion de orina y en regulación del equi
lao de ines en a sangre, la mayoría delas sustancias que se exre-
tan por la orina provienen de ftrado glomerular, mientras que solo
una pequeña parte de elas han sido secrets en ls tübulos renales

Reabsoriôn y secreción tuba

113. Composición de la orina y del plasma

En un individuo sano la composición química dela orina es distinta a
la del plasma sanguíneo. Esto ocurre porque el fitrado glomerular, a
‘medida que circula dentro de los túbulos renales, experimenta cambios
en la concentración de solutos y en el volumen de agua que contiene,
debido alos procesos de reabsorción y secreción tubular que culminan
en la formación de orina

Aunque el agua es el constituyente principal del plasma sanguineo y
de la orina, el tipo de solutos asueltosy la concentración de cada uno
de ellos es completamente distinta entre ambos fluidos. Mientras que
en el plasma sanguíneo existe una alta concentración de nutrientes
disuelos, tales como glucosa, proteinas, aminoácidos y lipides, en la
¡orina los solutos más comunes son los desechos metabólicos (principal
mente la urea, el ácido úrico y los sulfato), y las sales minerales (do-
ruros y fosfatos de sodio, de potasio y de magnesio)

Plasma, Stee
(camtidad tay | Conia ecretada
Agua 3.000 mL 1.500 mL
Glucose | 39 0
Proteinas 2009 or
Sodio 379 469
loro 1079 639
Potasio 059 209°
Urea 489 259
cio iin 0159 080

Fuente: Tortora y Grabousky Pincpies de Anatomia yFiologa. 1998.
+ El potasio yl wes, además de sr rade ysesbrortidos, on secreados

El tipo de solutos y su concentración en la orina es un indicador de la
«capacidad funcional del riñón. Por ejemplo, si en un individuo la com-

posición de solutes enla orina es similar ala del plasma, probablemente
existe una alteración funcional de los nefrones que debe ser tratada

El volumen y la concentración de orina excretada diariamente por una
persona es relativamente constante. Sin embargo, ambos parámetros
son fuertemente influidos por diversas variables fsiolégicas, tales
como la ingesta de agua, la temperatura corporal y la actividad física

La regulación de la cantidad y de la concentración de orina excretada
y la respuesta à ls variables que la afecta, están a cargo de là acción
«conjunta del sistema nervioso y del sistema endocrino. Ambos sistemas
paricipan en la formación de una orina concentrada o divide, de
‘menor o mayor volumen, según las necesidades del organismo para
mantener la condición de homeostasis

En a regulación dela formación de orina participan la glándula hipóft-
sis y el hipotálamo. La hipófisis secret la hormona antiiurética (ADH)
© vasopresina, que actúa directamente en el nefrón aumentando la
permeabilidad al agua en el túbulo colector La secreción de ADH por
parte de la hipófisis es controlada por el hipotálamo, Cuando la con-
centracion de sodio es muy
ala en liquido extracelular,
el hipotálamo envía señale a
la hipóliis para que libere
ADH y de esta forma com
pense el exceso de concen-
tración en los fluidos corpo-
rales, formando una orina
‘de poco volumen y alta con-
‘centracion de solutos.

Otra hormona que participa
en el equilbrio hidrosalno es
la aldosterona secretada por
la corteza suprarenal. Esta
hormona estimula la reabsor-
«ción de sodio y agua, y faci-
Ita la excreción de potasio
en el túbulo contomeado
distal de los nefrones,

Kegulacón del volumen y concentración de orina por la ADH,

114. Formacién de orina hipoténica
La orina hipotónica u orina diuida se produce cuando aumenta la
reabsorción de solutos (Na*, K* y CI) y disminuye la secreción de la
hormona antidirétia, o que result enla inibición dela reabsorción
facultativa de ague en los tubos colectores.

Una alta ingesta de agua en Iadita lleva ala formación de orina hipo-
tonica, así como también, el consumo de alcohol. El alcohol es un inhi-
bidor de la secreción de ADH, lo que trae como consecuencia un
‘aumento del volumen de agua excretada en la orina,

Formación de orina hipotónica. Los valores dentro de os túbulos renales indian a concentración de solos en
miiosmokes,

Miliosmol. El milosmol e unida de mesa de la presión ceméties, la cuales rectamente proporcional ala.

concentración de soluto

Formación de orina hipertónica

La orina hipertónica u orina concentrada se produce, por ejemplo,
cuando la ingesta de agua en la dieta no ha sido suficiente y debido a
esto la sangre tiene una concentración bastante elevada de solutos. En
estas condiciones, las células sensoras de la concentración del líquido,
extracelular ubicadas en el hipotálamo, envían impulsos nerviosos
hacia otras regiones hipotalámicas donde se generan respuestas
homeostáticas, tales como la activación del centro dela sed y la secre
ción de hormona antiiurética,

La ADH actúa en los tübulos colectores promoviendo la reabsorción
facultativa de agua, lo que resulta en un aumento de la concentración
de solutos enla orina y una disminución del volumen de agua excretado,

Formación de orina hiperónca. Los valores dento de los túbuls renales indian la concentración de sluts

115. Organos endocrinos.
Os Órganos que tienen la
capaci de seta homo
es, per cya función principal
‘es dita ala endocina,
son: los rones, que producen
la hormona ertropoyetina;

el corazón, que produce la
aviopeptna; el estómago,
que produce gastin, y el
intesing que liber secretin.

El sistema endocrino, en conjunto con el sistema nervioso, son los prin
pales encargados de mantener el equilibrio del medio interno, con.
rolando y coordinando la función de los otros sistemas, por lo cual son
piezas claves en la adaptación del organismo a los cambios que ocu-
‘ren en el medio externa e interno.

El sistema endocíno controla el metabolismo, la concentración de
ones y de diversas sustancias en la sangre y el nivel de agua en el cuer-
po, Además, regula procesos como la reproducción, el crecimiento, el
desarrollo y el sueño. Está formado por glándulas endocrinas, que pro-
ducen y secretan hormonas al torrente sanguíneo. La función de las
hormonas consiste en actuar como mensajeros, ejerciendo su acción a
distancia sobre células blanco que poseen receptores específicos que
reconocen la presencia dela hormona.

ess

arom)

Localización anatómica dels principales glándulas endocinas

Hormonas y su clasificación

Según su naturaleza química, las hormonas se pueden clasificar en:

m Proteinas y polipéptidos. Las hormo-
nas peptides se sntetzan sgien-
do el mecanismo genera de ness...
e proteinas. Luego, son aimacena- "%
des en grnulsseretores hasta que
un estimulo gaila su Iberacón al
medio exracetiar. Ejemplo de este
tipo de hormonas son las secrta-
das por la ipbfiss la paratoides y Mees df
el pancreas. Sop) i
1 Esterodes. Eto po de hormonas
Son producidas a part de colesterol Ye
mediante una cadena de eaccones
erates. Una ve sinttizadas se
difunden a través de lo membrana 10

plasmática hacia el liquid intersticial Sal

y luego son vertidas en la sangre.

Estas hormonas vijan hasta sus cé nef
Iulas blanco unidas a proteins trans ne

portadoras. Algunas hormonas de
este tipo son las secretadas por la — y

corer serra sgiras ese
+ Das el ainda min.
Ls horas tics om ig 0 où
por mostexcón emma de q]
aminoácido tirosina. Estas hormonas iid =
permanecen en el citoplasma de la ns
chun na yoo sete
ra en tort srr,
rd you
conden ata ie Sano t
Entre este tipo de hormonas se

encuentran aquellas secretadas por
la tiroides yla medula suprarrenal

Simbología
ys: cite.
Y: trosna,
Pre: fealanina
Gin: glutamina.
sn: asparagina
Pro: prolina

Ang: arginina
hy ghia

116. Glandulas endocrinas
Las principales glándulas endocrinas son el hipotálamo, la hipófisis, la pole Be) Pre
tiroides, la paratiroides, el páncreas, las glándulas suprarrenales y las Regula los niveles sanguíneos de caldo.
¿ónadas(tesiuosy ovarios) Las hormonas que secrtan cada una de O A rep
estas glándulas y algunas de sus funciones se muestran a continuación. partrades. a ue mes. anda degradación ds y su
ere ne sen.
Esmas onen ana
acs yea mea de
: va, oe
Glándula endocrina Hormona Principales acciones pen os cateo Promueve la fomacón
(islotes de Langerhans). kab Hol a
i ce ei ==
De tern | ies le Glucagón. Higado, tejido adiposo. ds caminó
Hipófiis posterior Li hess homme mime [sanguinea de glucosa.
(reichen, sag a
mon an anni [Pts age ante
aceasta ; P
ten wn A mas | mn | iid (Te
= sn | fama, spi cents honda
—n | ne
viomoracacacinena | Gmsal [pomor nes de pou i
ir = Melee
ts ly H " O A
3 Core
De miata pod ec. 3
— es li, aru al gro eet tés
Gel. rem na concn
Homo esate is [Sida lassi seen Be el en
vts ato | des de meas tie cs [Oran marine ees
free Tes. Du [suse ane ice
= cen
sind see yet
da | Capa nn parents A Prey een deo
om. sro. 3 cas mes pato
pr mon id eme
rt) Rana nn oe de
foliculoestimulante, FSH; ce grades.
amor te
sa) cea, (ira ete cia pu
yes ci dea soma
on Motorola de un Store de
€ Lange que cresonde ala porn
e nn Fresa dio ecioets endocine da pánces, encargada de
LORA os gba amen mi ou

117. Los receptores hormonales pueden estar localizados en la membrana,
plasmática, tales como los receptores de hormonas peptidicas; yen el
citoplasma o en el núcleo celular, como los receptores de hormonas.
aminicas y esteroidales.

El mecanismo de acción hormonal más común es el genómico, el cual
implica la regulación de la expresión de determinados genes. En este
mecanismo de acción hormonal pueden participar tanto receptores de
membrana como receptores intracelulares.

Los receptores hormonales de tipo ctoplasmático o nuclear se unen a
la hormona formando el complejo hormona-receptor. Este complejo
contiene regiones especiales en su estructura, a través delas cuales se
puede unir directamente a secuencias específicas del ADN, regulando
asa expresión de un gen determinado y de esta forma activando la
sintesis de proteínas. Estas proteínas pueden ser enzimas, proteinas
estructurales, receptores de la membrana plasmática y otros productos,
tales como hormonas peptídicas, que serán secretados por la célula.

Finalmente, la respuesta celular a la hormona dependerá del tipo de
célula y del gen que se active. Esta respuesta abarca todos los cambios.
en el funcionamiento y en la estructura de la célula que han sido
provocados por las proteina recién sintetiza.

Nico A

Campe
hamac

Las hormonas aminicas (a excepción de La adrenalin) y las hormonasesterodales se unen a receptors
intacelaes formando el complejo harmona-rceptor que puede unise a regiones especificas del ADN.

Cuando el receptor que participa es de membrana, la unión de la hor
‘mona a receptor provoca la activación de proteínas con actividad cata-
Iica, principalmente enzimas quinasa, la cuales gatilan el aumento
de concentración de moléculas señal, lamadas segundos mensajeros,
tales como calcio (Ca), AMP cdico (AMPC) o fosfatidiinostol (P,),
que pueden promover cambios en la expresión de determinados
genes.

La presencia de proteinas itoplasmaticas que acompañan al receptor
hormonal, puede determinar que el mecanismo de accion sea de tipo
no genómico, es decir, que no involucre la regulación de la expresión
génica, sino que modificaciones enla actividad de otras proteínas cito»
plasmáticas y/o en la concentración de segundos mensajero, termi
nando en eventos como movilización de proteínas en la célula o secre-
ion de molécula al espacio extracelular
co

las hormonas peptídcas y la adrenalina no ingresan hacia el citoplasma, sno que se unen a un receptor
de membrana, Su mecanismo de ación puede ser modificando la expresión génica © modificando la

actividad de proteinas ctoplosmatias

Todas la hormonas, una vez unidas a sus receptores específicos, transmi=
‘ten su información a la célula y desencadenan una cascada de eventos
‘que finalmente conducen a cambios en la función celular. Las respuestas
celulares pueden incluir modificación del crecimiento y arquitectura
celular, alteración del ciclo celular, cambios en el metabolismo, entre
muchas otras.

118. WEL REBUI IE EEE RO

Retroalimentaciön negativa

Una forma de regulación muy frecuente de la secreción hormonal se
conoce como retroalimentación negativa retroihibición. Este meca-
nismo consiste en que la respuesta dela célula blanco a una señal hor
monal inhibe la secreción de hormonas por parte de la glándula endocri-
a, Por ejemplo, sia respuesta dela cua blanco a la señal hormonal
consste enla liberación de una determinada molécula al medio extra-
celular la glándula endocrina detecta el aumento de concentración de
la molécula liberada por la célula blanco y, como consecuencia inhibe:
la secreción de hormonas. Al contrario, sila cantidad de producto libe-
rado por la célula blanco disminuye, la gländula endocrina lo compensa
aumentando la secreción de hormonas,

Un ejemplo de retraalimentación negativa se da en la secreción de cor.
‘sol por la corteza suprarrenal. En este caso, la hormona ACTH secre-
tada por la hipöfiis estimula la corteza suprarrenal para que secrete
cortisol. El aumento de los niveles sanguíneos de esta última hormona,
inhibe la secreción de ACTH por parte de la hipófisis, y con ello la
corteza suprarrenal deja de ser estimulada para la beración de cortisol.

mona
+ sim
°
a
ALS Vasos argus
Er <Q
cocina Ne, (eas arco
q
Q senden
D tc ps
oa amen

Mecanismo de retroalmentación negatva

Retroalimentación positiva

Aunque la retroalimentación negativa es el mecanismo de regulación
más común, en algunos casos puede ocurrir una retroalimentación
positiva. En este caso, la respuesta de la célula blanco a la señal hor-
monal aumenta la secreción de hormona por parte de la glándula
endocrina, La retroalimentación positiva es un mecanismo de control
de la secreción hormonal que se utiliza cuando se requiere alcanzar
altos niveles de respuesta para que la función fisiológica sea normal.
Luego de lograr un nivel suficiente de respuesta, comienza a operar el
mecanismo de retroalimentación negativa,

Un ejemplo de este mecanismo de regulación ocurre durante el parto
con la secreción de oxitocina.Esta hormona es producida por el hipo-
télamo y secretada por la neurohipófisis su efecto consiste en estimu-
lar las contracciones uterinas que empujan al feto por el canal del
parto. A través de un mecanismo de retroaimentación positiva, estas
mismas contracciones uterinas producidas por la oxtocina estimulan la
liberación de mayor cantidad de oxtocina a la sangre, lo que trae
como resultado el aumento de las contracciones. Después de que el
bebé es expulsado del útero, las contracciones disminuyen y con ello
termina este cil de retroalimentación.

go”.
pr Y res

en one,

SEC

Mecanismo de revoslmentaciónpostiva.

Cabas Baco
responden
secado
urahomona

119. Newohormonas Unstone | Eje hipotälamo-hipofisiario

especial de transmisión de
Señales interceluares esa
Sefalzaciinnewrocin.

En este cso, una neurona
er sus neurorensmsoes
ala sage, os cuales son
ansporados hacia una cua
Barco ditate Las moléculas
que son secretas de esta
forma son amadas neo
hormonas y constuyen una
delas formas de inacción
entre el sistema nervioso y
endocino

Factores hipo

Factor ipotalamico

La producción de la mayoría de las hormonas está controlada por el eje
hipotálamo-hipofisiri, sistema constituido por el hipotálamo, la hind
fiss y la asociación de una red neuronal y vascular que comunica
“ambas estructuras. El eje hipotälame-hipofiiario funciona general.
mente mediante el mecanismo de retroalmentación negativa: el hipo-
álamo ylahipöfiis estimulan la secreción hormonal de diversas glán-
ula endocrinas, pero, a su vez, el aumento de los niveles sanguíneos
de las hormonas secretadas por estas glándulas inhibe La acción secre
tora del hipotálamo y la hipois

El hipotálamo es una estructura ubicada en la base del encéfalo que
pertenece tanto al sistema nervioso como al sistema endocrino. Su
función nerviosa está relacionada con la regulación de la ingesta de
agua y alimentos, la temperatura corporal, la respuesta inmune, y el
comportamiento emocional, mientras que su función endocrina permite
regular la producción de hormonas, à través del contro dela secreción
hormonal dela hipófisis lo cual realiza integrando señales provenien-
tes tanto de otras glándulas endocrinas como de centros neuronales
específicos. El hipotálamo controla la secreción endocrina de la glán-
dula hipófisis liberando neurohormonas, las cuales son Lamadas factores.
hipotalämicos lberadores o factores hipotalámicos inhibidores, depen-
diendo de s estimulan o inhiben la secreción hormonal por parte de la
hipófisis, respectivamente. Estos factores son transportados, desde el
hipotálamo alla hipófisis, por una red de vasos sanguíneos llamada sis-
tema porta hipotalámico-hipofisirio

y su función en la hipófisis

Función

Fact trad: de a uma del aeciiento (GHD

Esta la bain del hocmona del crie (6,

Sonata ofa hr del homona del ceria

nie la Ran del om de cesen.

Fcio orador de soria (RA

Estiu asen dela homona sr de aries SH)

Factor badd gnaseopina (Go.

Era saree de gonadotropin (Uy FH.

Facto orador de cata (CR,

strata lberacbn dela homora aderecororepa ACTH

Fac rad: dela praca (PR.

cima a ain de la hormona praca

Dopamin o ato nier de prota

nto secreción ea Fomona pris

La hipófisis 0 ptuitaria es una pequeña glándula ubicada bajo el hipo=
álamo en un espacio óseo llamado sia turca. La hipófisis se divide en
dos lóbulos, un lóbulo anterior o adenohipéfisis, y un lóbulo posterior
neurohipéfisis.

La adenohipôiss produce sus propias hormonas, tales como: TSH, hor
mona troestimulante; ACTH, hormona adrenocorticotropa; LH, hor
mona luteinizante; FSH, hormona estimulante de la liberación de los
follulos; GH, hormona del crecimiento, y PRL, prolactin. La neurohi-
péfiss almacena y posteriormente lbera la ADH, hormona antidiurét
<a, yla hormona œxtocina, OCT, ambas producidas por el hipotálamo,

Hormonas tópicas.
Muchas dels hormonas
verdes pola adenohpbtss
estimulan la secreción de
‘tas glándulas endocinas,
por lo cual on amadas
‘wopnas hormonas épicas
Pur eje gonadotopinas,
como la Ly a SH, esümaln
la secreción endocrina de ls
¿nadas (veri y testiculos
la hormona estimulante de la
trios (SH) regula seen
e ormanas reden y la
hormona adrenocorictropa
estimula la secreción de
hormonas por pate dels
andl suprarrenales,

120. La liberación de una hormona hacia el torente sanguíneo depende de
los requerimientos metabólicos del organismo. Sila acción de una hor-
‘mana deja de ser necesaria, entonces las células endocrinas suspenden.
su iberación. Asimismo, sas condiciones fisiológicas requieren nue=
vamente de la acción de una hormona, estas se liberan en concentra-
ones muy precisas.

Las hormonas participan en la regulación de muchos procesos fisioló-
gics en el ser humano, tales como el crecimiento, el desarollo sexual,
el metabolismo de la glucosa a formación de orina, la digestión de los
alimentos, los niveles de nutrientes en La sangre, entre otros.

‘= Regulación dela glicemia, En la regulación del nivel de glucosa enla
sangre (glicemia) participan las siguientes hormonas: insulina, gluca-
gén y somatostatina, las tes secretadas por el pancreas; cortisol,
adrenalina y noradrenalina, secetadas por la corteza y la médula
Suprarrenal, respectivamente, la hormona adrenocrolicotropa (ACTH)
y hormona del crecimiento, secretadas por la hipófis.

La insulin se secreta en respuesta a un aumento en la cantidad de
glucosa circulante en la sangre. Su efecto es hipoglicemiante, es
decir facta el ingreso de la glucosa
en las células y su utiización, lo que
disminuye los niveles de glucosa san-
guinea. Además, la nsulina estimula
el almacenamiento de la glucosa en
forma de glucógeno en las células
musculares y en los hepatocits.

El glucagón ejerce un efecto contrario
a la insulina, Esta hormona se secreta
cuando la gicemia disminuye, estmu-
lando la degradación del glucógeno
almacenado en el hígado y en el mús-
culo para obtener glucosa, la que se
Ibera a la sangre. El glucagon eerce un
efecto hiperglicemiante, aumentando.
la concentración de glucosa circulante

La somatostatin ejerce su efecto en el intestino regulando la absor-
ción de glucosa y de otros nutrientes durante la digestion de los alt
mentos. La somatostatina también inhibe la secreción de insulina y
'lucagón. Estas tres hormonas secretadas por el páncreas regulan la
glicemia en condiciones fisiológicas normales.

En condiciones de estrés, la hipófisis y el sistema nervioso central
estimulan el aumento de la concentración de glucosa sanguinea. La
hipófisis secreta la hormona ACTH, que estimula la corteza suprarre-
nal para que libere cortisol El cortisol ejerce su efecto en el higado
favoreciendo la gluconeogéness, es decir, la conversion de aminos-
idos y grasas en glucosa, la que luego se libera en la sangre. E sis
tema nervioso central, a su vez, estimula la médula suprarrenal, la
cual produce y libera en la sangre adrenalina y noradrenalina
Ambas hormonas actúan en los hepatocitos favoreciendo la degra-
dación de glucógeno en glucosa.

Finalmente, la hormona del crecimiento también participa en la
regulación de la glicemia. Esta hormona es secretada por la hip
sis y disminuye los procesos de absorción de glucosa por parte de
las células y su oxidación.

Regulación hormonal de la digestión. El proceso de digestión de los
alimentos también es regulado por hormonas, Cuando el alimento
llega al estómago, la distensión de sus paredes y la presencia de
dertos nutrientes, por ejemplo las proteina, estimulan las gländu-
las gástricas para que secreten gastrina. Esta hormona vija por la
sangre y luego vuelve al estómago donde actúa sobre las mismas
gländulas gásticas y provoca la liberacion de jugos gástricos y los
movimientos musculares del estómago, Otras hormonas que part
pan en este proceso son la secretna y la colecstoquinina, ambas
son producidas por el duodeno y actúan sobre el páncreas, estimu-
lando la secreción de los jugos pancreaticos, y sobre La vesiula bla,
provocando la liberación dela bis, La secreción de colecistoquinina
es gatilada por la presencia de grasas y aminoácidos, en el intesti
o, mientras que la de secretina es estimulada por el contacto del
ácido clorhídrico, proveniente del estómago, con la mucosa intest-
nal. Existen otras hormonas que participan en la regulación de la
digestión, tales como la bombesina secretada por el estómago, la
motlina, que incremeta la motlidad del intestino, yla somatostatina
que inhibe la secreción pancreática y gastrointestinal

Leptina, Es una hormona,
proteica que acta à nivel del
Fipotálama, lugar donde se
encuen el entro de cono!
el ape. La leptin es
secreta por los adpocts.
cuando os niveles de
Uiglicéridos almacenados
on alo. Las respuesta

del hipotlao ala secreción
de epina son: nikon
del apeto, aumento del
metabolso basal y
estimación dela ips,

Se ha descubro que en ls
pesonas obesas el nie de
los arsoraderes sanguíneos
de kin disminuye y, por tl
motivo el individuo se toma
"resistente a esta hormona.

121. Las hormonas vegetales

En las plantas, las hormonas vegetales o reguladores del crecimiento
son sustancias químicas producidas en un determinado tejido y que
luego son transportadas hacia otro donde actúan a concentraciones.
muy baja, desencadenando una respuesta fisiológica determinada.

Actualmente se han identificado cinco tipos de hormonas vegetales
las auxinas, ls citoquinas, e etileno, el ácido absicico yla giberelinas
El uso delas hormonas vegetales en la agroindustria ha permitido mejo-

| rar a producción de diversos culivos.

Funden de las hormonas vegetales

vena Efecto Aplicacions
FREE Seu enla propagan de par io que
ina | nia son ct. tro | Fone nein dere Ars na
Estimula a sites een, io lolita |
ovejero gene en pars si.
Tne vió, Sec ceryla | os das oo nn
citoquinas | masón mps hac man | ASA lidia get
tres
‘ila pa colla man dei es,
Esleno | dela mad delos ua lement | modo su col, abe y roma (or ep,
ha u en ricos y en tomates)
"rizado paa sonia lo mac de senos
ira | We rincón das serlo esta | sono temen a Man de ros ute,
cece yo fon. made pracy poster ada de
Ende cra en ray ame |
Inden ec ein seras ie ces a=
Acido absiclc | vegetal en pedos de estés bin promueve a | $6 ela ein dela rotación de bt,

Cia de js Mores y uo

cao por enol pape.

El atleno acer a caida de
las hojas debido a que estimula
la sintesis de una enzima que

destruye la pared de ls celulas
vegetales

Aplicaciones comerciales de las hormonas
animales

Debido al ol de las hormonas en la regulación de diversos procesos
fisiológicos, la posiblidad de controlar experimentalmente su produc
ción es un desafío tanto para la investigación científica como para la
industria

Uno de los avances más significativos
en este ámbito lo ha entregado la in

geniera genética. Los biotecnólogos
han logrado introducir en bacterias
genes humanos de diversas hormonas.
De esta forma, las bacterias producen
grandes cantidades de la hormona de
interes, la que luego es extraída, pur

cada e inyectada en seres humanos
que presentan deficiencia en la produc-
ción dela hormona. Un jemplo de esto
es la prodcción de insulina y de la hor- Lainvesignin en boteroleg
‘mona del crecimiento por la bacteria permite dessrollr nuevas
Escherichia col tomas de prin de

tre aplicación del uso de hormonas

es en la producción del ganado vacuno. Para obtener mayores tasas de
«ecimiento mejorando la producción de carne en estos animales se
usan compuestos amados anabolizantes, los cuales aumentan la can-
tidad de masa proteica del animal. Los anabolizantes más utiizados en
la industria ganadera son hormonas, ente els los estrógenos, la pro
gesterona y la testosterona. Esas hormonas aumentan la sintess pro-
teica en el animal pero también ejercen otros
electos, como el aumento de la velocidad de
crecimiento, la redistribución de la grasa cor-
poral, el aumento dela capacidad muscular y
una mejor utlizaión de los nutrientes. Sin
embargo, en varios paíse se ha resting el
consumo de care de vacuno sometida a tra-
tamientos hormonale, pues según algunos
estudios estos procedimientos podían tener
un efecto nocivo sobre los consumidores

El uso de hormonas en
la industria ganadera tene
como finadad mejorar la
producción de came.

122. Hormonas y desarrollo sexual

La pubertad corresponde a la etapa del desarollo humano donde el
organismo comienza a experimentar cambios físicos que desencade-
‘nan el crecimiento y la maduración funcional de los órganos reproduc-
totes, lo cual permite que una persona sea capaz de reproducirse,

Durante la pubertad, la actividad endocrina inicia los cambios fiiol6gi-
cos que preparan al organismo para la madurez sexual. En los hom-
bres, los testiculos comienzan a producir espermatozoides y en las
mujeres comienzan los cidos menstruales originando ovocitos capaces.
{de ser fecundados. En la pubertad también se inicia el desarrollo de las
«características sexuales secundarias, tales como el crecimiento del vello
axilar y púbico; el aumento de la estatura y la masa corporal el incre-
mento de la actividad de las glándulas sebáceas y suprarrenales, provo-
‘cando un aumento de la transpiración y posible aparición de acné.

La adolescencia esla etapa de transición entre la pubertad y la edad
adulta, en la cual, además de la maduración sexual, se experimenta
una madurez psicológica y emocional.

Caracteres sexuales secundarios

Mujeres

Crecimiento de os tesculo y del pane

+ Aparición de velo enel pubis,
las alas y en lacra
Desarallo de a
musculatura.
Ensanchamient de
los hombros y dela
ia torácica

+ Cambio de la voz
(se hace más ga),

+ Desarrolo dels mamas.
+ Gentle externas se engresan.
Las cadera se ensnchan
Acumulación de grasa en las caderas y los muslos.
Aparición de vel alar y púbico.

‘Cambios hormonales

Los cambios ficos y funcionales que ocurren durante la pubertad se
desencadenan por el aumento de los niveles sanguíneos de las hormo-
nas gonadotröpicas (LH y FSH) secretadas por la hipófisis. Este incremen-
10 de LH y FSH lo gala el hipotálamo, que aumenta la secreción de la
hormona liberadora de gonadotropinas (GRH). Las hormonas gonado-

123. Sistema reproductor femenino

El sistema reproductor femenino está formado por los genitales exter-
nose interns.

Los genitales externas están ubicados en la base de a cavidad pica
y recien el nombre de vulva. Incluyen el monte pubiano 0 de Venus, los
labios mayores, los labios menores, clitoris yo vestibulo de la vagina
Los genitales exteros están compuestos páncpalmente por tejo ert
con abundantes terminaciones nerviosas, Su función es proteger los
¿entals intemos del dano fico y de agentes infecciosos

Los genitales internos corresponden a los ovarios, los oviductos o
trompas de Falopio, el útero yla vagina

Tonpa de Flo
voice gro

in Ovarios. Son dos órganos ovoides del tamaño de una almendra ubi-
ados acada lado del útero. Corresponden a las gónadas femeninas
debido a que producen y contienen los gametos femeninos u ovod-
os. Además, secretan ls hormonas seruale estrógeno y progestero-
na, por lo que también cumplen la función de glándulas endocrinas

im Oviductos o trompas de Falopio. Son dos conductos musculares de
aproximadamente 12 cm de longitud que conectan los ovarios con el
útero. A lo largo del oviducto se distinguen tres regiones: el nfundi-
bulo, donde se encuentran unas estructuras con forma de dedos, la-
madas fimbris, que captan al ovocito cuendo es liberado del ovario;
elsegmento medio o ámpula, donde ocurre a fecundación y el istmo,
‘donde los espermatozoides son capacitados para la fecundación. El
transporte del ovocito a través del oviducto ocurre gracias a la
acción conjunta delas células epiteliales y secretoras de mucus, que
lo revsten internamente, y ala contracción muscular de su pared,

im Útero. Es un Órgano muscular y hueco del tamaño y forma de una
pera invertida. Mide alrededor de 7 cm de largo y 5 cm de ancho.
Presenta dos regiones principales, el cuerpo uterino y el cérvix 0 cue-
lo uterino. Su pared está formada por tres capas: la más externa o
perimetro; la capa intermedia formada por tejdo muscular, deno-
minada miometio y la capa interna o endometrio, formada por
élues epiteliales ciladas y secretras. La función principal del útero
5 la recepción, implantación y desarallo del embrión durante la
estación.

1= Vagina. Es un conducto muscular elástico, de aproximadamente 7 cm
de largo. Un extremo dela vagina se comunica con el útero y el otro
es una abertura hacia el exterior, lamada orificio vaginal, que puede
«encontrarse cublerto por una membrana lamada himen. A través de
la vagina, los espermatozoides entran al tracto genital femenino y
pueden llegar al ovocito,

Oros

(Core vansversal de un ovario, Los gametos.
femeninos residen en el vario contenidos
dentro de os folles, estructuras que
proveen el soporte nutricional co y
hormonal para que el ovocito crezca,

mature y esté preparado para

1a fecundación.

Las caratesicas anatómicas y funcionales del aparato reproductor femenino permiten el encuentro del ovocto
y el espermatozcido, a implantación del embrión y el crecimiento del eto hasta completar su desarrollo

124. Sistema reproductor masculino

En el hombre, el sistema reproductor está formado por: las gónadas
masculinas o testículos, os conductos espermäticos, ls glándulas acce-
soria y el pene,

fsa

|= Testiculs. Son dos órganos ovoides, de aproximadamente 4a 5 cm de
longitud. Se ubican por fuera de la cavidad pélvica y están rodeados
Por una capa de piel lamada escroto, En ls testículos se encuentran
los túbulos seminiferes, lugar donde se leva a cabo la producción
de los espermatozoides. Además, estos órganos tienen una función
endocrina pues producen la hormona testosterona,

(= Conductos espermáticos. Producen, almacenan y transportan esper-
matozoides y líquido seminal. Los conductos espermäticos son los
Siguientes:

= Conducto eerente. Transport los espermatozoides desde los túbu-
los seminiferos hasta el epididimo.

= Epididimo, Es un tubo muy enrollado de aproximadamente 6 me-
vos de longitud, En él los espermatozoides se almacenan alrede-
(dor de dos a cuatro semanas, tiempo en el cual realizan su proceso.
de maduración adauiriendo movilidad y a forma y estructura def
tivas.

= Conducto deferente. Transporta los espermatozoides desde el ep
didimo hacia la vesicla seminal. Se conecta con el conducto eya-
culador.

= Conducto eyaculador. Conduce el semen hacia la uretra, pasando.
por la glándula prostática,

= Uretra, Via común del sistema reproductor y del sitema renal, Es el
camino de salida hacia el exterior del cuerpo tanto de los esper-
‘matozoides como de la orina,

12 Glándulas accesorias. Aportan las secreciones que, en conjunto con
los espermatozoides, forman el semen. Las glándulas accesorias
están formadas por las siguientes estructuras

= Vesiculas seminales, Son dos gländulas que producen un líquido.
blanquecino llamado liquido seminal Este liquido es rico en fruc-
osa y otros nutrientes que los espermatozoides utlizan como
fuente de energía. Además, tiene un pH alcalino que permite neu-
tralzar la acidez de la vagina

= Próstata. Produce una secreción lechosa ligeramente ácida que
contribuye a la movilidad y vablidad de los espermatozoides.

~ Glándulas bulbouretrales o de Cowper. Producen una secreción:
viscosa que Iubrica las paredes de la uretra

(= Pene, Es el órgano copulador Está formado por tejido erécti y tejo
esponjoso que durante el coito se llenan de sangre produciendo la
erección. El semen es expulsado a través del pene por un mecanis-
mo reflejo denominado eyaculación.

125. La gametogenesis corresponde al proceso de formación de gametos.
‘que tiene lugar en las gonadas femeninas y masculinas. Los gametos
se forman a partir de células precursora diploides denominadas célu.
las primordiales germinales (CPG), las que se encuentran en las góna-
das desde la etapa embrionaria,

Gametogénesis femenina

La formación de los gametos femeninos u ovocitos dentro del ovario
se denomina ovagenesis. Este proceso comienza antes del nacimiento
y se prolonga durante toda la vida reproductiva de la mujer. En la ovo-
genesis se pueden distinguir 3 etapas: multiplicación, crecimiento y
maduración

ne

Vaiachn

remit

OB

(ies primordiale germinales desarollo embrionario. Durante
» la multiplicación, las células
rimordiales. germinales que

ree primordiales 9

e encuentran en el ovario en
‘desarollo se diferencian dando
rigen a las ovogonias, células
diploides precursoras de ovoci-
tos. Las avogonias prolferan
Por sucesivas divisiones mit
as hasta el quinto o sexto mes
de gestación formando alede-
(dor de siete milones de ovogo-
ris en total

Esquema resumen de a etapas
ela oumgéness.

(= Crecimiento y maduración. A partir del segundo mes de vida intraute-
rina y hasta seis meses después del nacimiento, las owogorías entran
‘en profase | de la meiosis y se denominan ovocitos primarios u ovo-
citos . En esta etapa, cada ovocio | se encuentra rodeado por un
grupo de células, formando una estructura llamada folículo. Los.
ovocitos I quedan detenidos en la profase de la primera división
meistica durante toda la niñez. Al comenzar la pubertad, y cada 28
las aproximadamente, unos pocos folículos se activan, y sus ovock-
tos completan la primera división meíótica, originando dos células
hhaploides de distinto tamaño. La más pequeña se denomina cuerpo
Polar 1.0 polacito , mientras que la de mayor tamaño corresponde

al ovocito secundario u ovocito I. Cada mes, solamente uno de los
folículos que se han activado libera su ovocito I hacia el oviducto, el
val continua el proceso meiótico hasta volver a detenerse en meta-
fase IL Solos el ovocito I es fecundado por un espermatozoide se
completa la segunda división meidtica. Producto de esta división se
¿originan dos células, una es el évulo yla otra es el cuerpo polar o
polocito

Desarollo del roch
su fl.

Desde ques nia la
coragéness el número

total de ocios disminuye
progresivamente debido à

que muchos de elos cegenran
y mueten Es así como de las
site milones de ovoganias
gie, al momento de nacer
solo eisen dos milones de
‘voces | de os cuales quedan
‘akededor de cuavocemtos mil
inicio dela pubertad, Esos
sacos constye a ese
Total de gametos para toda la
ida reproductive dela mje.

126. A a CS Öl Um
Céuls de Sertolyctuas

de Leydig. La pared de los
bus seninfros está
tapizado por cles
esperáticas en desarolo,
y también por clas de
Serol, que e dan soporte
y nuticn. La región ente
Les tbuls seminfro o
inter escalar contiene
las clas de Leal que
producen testosterona,

primordiales geminals

Ca

Nobo

Gametogénesis masculina

La formación de gametos masculinos o espermatozoides se denomina
‘espermatagénesis y ocurre en los tubulos seminieros delos testículos,
En eltranscurso de la espermatogéness se distinguen las fases de mul
tipliación, crecimiento, maduración y espermiogenesis.

ase de mulplicaió y crecimiento, En el embrión, as clas ger.
rinals primordiales se dviden sucesivamente por mitosis, aumen-
“ando considerablemente su número y dando origen alas esperma:
ogonis, células dploides precursoras de os espermatozoides. Dela
población total de espermatogonias, una parte se encarga de man-
tener una dotación permanente de llas germinales indiferencia:
das que se renuevan por dupicacón cola, mientras que la ota
fracción profer para generar espermatogonias más diferenciadas

| y posteriormente espermatocitos primarios espermatocito I

‘= Fase de maduración. Los espermato-
ios L entran en meiosis y a diferen-
cia de la ovogénesis, se producen las
(dos divisiones celulares sin interup-
ción. La primera división meiótica da
¿rigen a células haploides denominar
das espermatocitos Il, la segunda
visión origina las espermátidas. Las
espermátidas se ubican cerca del
lumen del túbulo seminifero y se
mantienen conectadas a los esper-
matocitos a través de puentes cito-
plasmáticos intercelulares. Las esper-
matogonias se encuentran en la base
¿e los túmulos seminiers, separadas.
<del esto de as células que descienden
de elas (espermatocitos, espermátida
y espermatozoides)

Esquema resumen de as etapas
de La espermatogéness

1» Espermiogénesis Esla fase final de la espermato-
‘genesis, en la cual se produce la transformación
de las espermátidas, en los espermatozoides.

Los cambios que experimentan Las espermáti-

as son: condensación del núcleo, contracción

del citoplasma, formación del acrosoma y des-
roll del flagelo (ola. Los espermatozoides.

son liberados en el lumen del túbulo seminifero

y posteriormente, pasan hacia elepididimo, lugar
‘donde terminan su maduración, se modifica la loca-
lización de algunas proteinas de membrana y adquieren
la capacidad de moverse activamente.

Cone transversal de tesco,

El número total de espermatozoides que pue-
¿delegar a producir un hombre en un día es de
100 a 200 millones, y se necesitan aproxima»
“damente 60 a 70 días para que ocurra el desa-
rrollo completo de un espermatozoide a partir
de una espermatogonia, A diferencia de la
mujer, que nace con un número fjo de células
germinales que darán origen a ovocitos hasta
aproximadamente los 50 años de edad, en los
hombres la producción de espermatozoides.
se mantiene durante toda la ida, aunque el
número y calidad de los espermatozoides.
formados va disminuyendo con la edad.

Esperar

Eee

Distrbucion de las céldes lumen
espermatogénica en el tibuio tito
seminier.

127. N

ga a

|

UUW ¢

Anomalies mortoloicas
els espermatozoides
que pueden estar asociadas
Ala inferidad masculina

El semen

El semen corresponde a un liquido blanquecino, viscoso y ligeramente:
alcalino (pH 7,2- 7,6) que es transportado por la uretra hacia el exte-
rior durante la eyaculación. El semen está constituido por los esperma-
tozoides y las secreciones de las vesículas seminales, la próstata y las
gländulas bulbouretrales. Las secreciones que componen el semen
aportan elementos que son importantes para el transporte y nutrición
de los espermatozoides, entre ellos se encuentran: fructosa, aminoäci-
dos, ácido cítrico, fósforo, potaso, calcio, sodio, enzimas, entre otros
El volumen de semen ierado en una eyaculación varia entre 2,5 a 5/0 ml;
con un número de espermatozoides aproximado de 50 a 150 millones
por mito,

La calidad del semen se puede analizar a partir de la concentración, la
motilidad, la morfología y vitaldad de los espermatozoides, através de
un examen llamado espermiograma. Este análisis de espermatozoides.
permite detectar anomalias que pueden estar relacionadas con proble-
mas de infertilidad masculina,

Algunas alteraciones detectadas en un análisis de semen

Medic

<n
Em”
|
mid nel progres. | (stenczoospermi)
A A La
| ie |
| Morfología. Normales (%). wit

Fuente: C Porot y 8. Chena. Inferidad masculina: aspectos nis
+ imestgaiones biogas. Acta Bioquim. Clin, Latinoam, marin 2008,

Relación entre la estructura y la función
de los gametos

Los gametos femeninos y masculinos, ovocitos y espermatozoides, res
pectvamente, tienen una función idéntica: aportar la mitad de informa-
ción genética para originar una nueva célula llamada cigoto. A partir del
cual se origina un nuevo individuo. Sin embargo, ovocitos y espermato-
Zoides presentan notables diferencias en su estructura

= Ovodto. El ovocio es una celula haploido,esfé-
rica, que se encuentra protegida por un grupo
de células folculares. Un ovocito que ha sido
liberado al oviducto, está rodeado por células
foliculares que forman la corona radiada y por
una capa de mucopolsacäridos llamada zona
pelicida. El ovecto maduro puede llegar a
medi alrededor de 50 a 120 um de diámetro.
Posee gran cantidad de citoplasma y, a difeen-
a delos espermatozoides, no tiene capacidad
de desplazarse por si mismo sino que lo hace
gracias aa accion de otas estructuras deliste-
ma reproductor fernenino,

u Espermatozoide. Es una célula alargada que
mide alrededor de 20 a 30 um de longitud y
3 jm de ancho, donde el citoplasma ha sido
eliminado casi por completo. Posee un flagelo
que le confiere movilidad, En la zona interme-
dia presenta una gran cantidad de mitocon-
das que le permiten obtener energía. En la
región de lacabeza se encuentra contenido el
núcleo, portador de lainformación genética, y
el acresoma, que es una vesícula con enzimas
hidroticas,hialuronidasas y proteinasas, que
faclitan la penetración del espermatozoide en
el ovocito. Al fecundar al ovocio, el esperma-
tozoide perde La zona intermedia y el flagelo,
por lo que solo aporta con material genético
para la formación del cigoto,

128. Duración del ciclo
reproductor femenino.
Las mujeres tienen cios
cu dan normales
alrededor de 24 35 dis
Esto vara según al tempo que
demora fe foca a que
la fase ie siempre e gal
(14 ls) porque depende del
tiempo que el cuerpo leo
se mantene aa.

Una vez iniciada la pubertad y durante toda la vida reproductiva de la
mujer el sistema reproductor experimenta cada mes una sere de cambios
‘que ocurren a nivel ovárico (maduración folicula y uterino (engrosa
miento del endometrio) y que son inducidos por fluctuaciones dicas
en la secreción de hormonas sexuales. Este proceso se denomina ciclo
reproductor. Durante cada uno de estos cidos, el sistema reproductor
femenino se prepara para una posible fecundación y embarazo.

El ciclo reproductor se inicia con la menstruación, que consiste en la
expulsión de sangre y tejidos del endometrio a través de la vagina. La
menstruación corresponde al primer día del ciclo y dura alrededor de
cinco días. Ocurida la menstruación, el sistema reproductor femenino
52 prepara para la maduración de un nuevo ovocto. Para esto, el hipo-
‘alamo aumenta la secreción de factor liberador de gonadotropinas
(GnRH) que estimula la secreción de FSH y LH por parte de la hipófisis.

La FSH estimula el crecimiento de varios folículos ováricos, pero sole

mente uno de ellos completa su desarrollo formando un folículo
maduro 0 folículo de Graaf. Este folículo en desarrolo secreta gran
cantidad de estrógeno, hormona que cumple tres funciones: promue-
ve la maduración del ovocito | que contiene el foliulo de Graaf, est

mula la proliferación y ascularización del endometrio y desencadena
un aumento en la liberación de LH por parte dela hipófisis. La primera
mitad del ciclo reproductor se denomina fase foliular en el ovario y
fase proliferativa en el útero,

A continuación, y aproximadamente en la mitad del ciclo, ocurre la
ovulación o liberaciôn del ovocit | desde el folículo de Graaf hacia el
‘viducto. La ovulación es antecedida por un brusco ascenso en el nivel
‘de LH y en ella el ovocito | reanuda la meiosis dando origen a un ovo-
to Il que detiene el proceso en metafase I. Durante esta etapa puede
ocurrir la fecundación, es deci, que un espermatozoide se una con el
rocio I que se encuentra en el oviduct.

Después de la ovulación, en el ovario comienza la fase lütea y en el
útero la fase secretora. Durante esta etapa las células remanentes del
folículo de Graaf que permanecen en el ovario se diferencian y reorga
nizan por acción de la LH, para formar una glándula endocrina llama»
da cuerpo lüteo, el cual sintetiza y seceta estrógeno y principalmente
progesterona. En el endometrio, que continúa engrosándose, la pro-
‘gesterona estimula la secreción glandular yla sintesis de moléculas
especificas que lo preparan para recibir al embrión.

Aunque al final dela etapa preovulatoia, los estrógenos estimulan la
secreción de GnRH, FSH y LH, en la etapa postowulatoria ls altos nive-
les de progesterona y estrógeno, en conjunto, inhiben la liberacién de
esas mismas hormonas,

Siel ovocito es fecundado, el cuerpo lúteo mantiene su actividad secre-
tora de progesterona, lo que favorece el crecimiento del endometr,
tejido donde posteriormente se implantará el cigoto. Por otro lado, si
el ovocto no es fecundado, el cuerpo lúteo degenera, causando una
aida de os niveles de estrógeno y progesterona. Lo anterior tiene dos.
efectos: por un lado, el término de la inhibición de la hipófisis la que
nuevamente comienza a secretar FSH, y por otro, en el útero disminu-
ye la sangre que lega al tejo del endometrio, por lo que termina su
actividad secretora. Ambos eventos desencadenan el inicio de una
nueva menstruación y el nico del siguiente ido, |

Niveles hormonales durante el ciclo reproductor femenino.

Paseo

i

1294.5 ETS HUN 4219 16 16 16 17 10 10 20 AR Rare I 2

Tease né oh Danser]

129. Fecundación

Capacitación. Coresponde
“una serie de cambios que
experimentan Is espernato
zoides durant s recois
porel oviduct, oque ls
permite conser su Wabi
(dad y capacidad ecundante,
te ests cambios se

encuenta el aumento de
la motidad yl reparación
parla Ierción del

Eventos que ocumen durante
la fecundación

Fase enden de a coer dada,

Fase 3 Pere de ona plc

a

D
à
=e

La fecundación es el proceso a través del cual un espermatozoide y un
Ovocito se fusionan, dando origen al cigoto. Como resultado dela union
de estas dos células haploides se origina una célula diploide, que con:
tiene la información genética de ambos progenitores.

Para que ocura la fecundación es necesario que durante el acto sexual
0 coto, el varón deposite los espermatozoides en la vagina, a través de
la eyaculación, y que la mujer haya ovulado, es decir, el ovocito debe
haber salido del ovario.

Durante la eyaculación se liberan alrededor de 200 a 400 millones de
espermatozoides al interior de la vagina. Sin embargo, muchos de ellos
mueren producto del pH ácido del tracto reproductor femenino, o son
agotados por macrófagos que se encuentran en ese sitio Los esper-
matozoïdes que logran sobrevivir se desplazan hacia las rompas de
Falopio u oviductos (generalmente el ámpula), donde se encuentran
con el ovocito y se produce la fecundación.

Fasa 2 Un del esperare cn zona pa

ey, ly
à

à!

> y

Fase sn delos prontos

O PERS

4
@

v

y

Durante la fecundación, un espermatozoide penetra la zona pelúcida.
y logra fusionar su membrana ala del ouocito, ocurriendo una serie de
reacciones fsicas y químicas que impiden la entrada de un segundo
espermatozoide. Al ingresar al ovocito, el espermatozoide pierde su
flagelo y el ovocto detenido en metafase il completa su segunda div:
sión meidtica. Luego de unas horas, los núcleos de ambos gametos.
que han permanecido separados, y e denominan pronúcleos, se unen
formando el cigoto, el cual tiene una nueva combinación de informs:
n genética que comienza a expresarse dirigiendo las primeras.
pas de desarrollo. As se da inicio ala formación, crecimiento y desaro-
llo de un nuevo individuo,

Una vez formado el cigoto, este comienza a experimentar múltiples
visiones celulares que dan origen al embrión, el cual inicia su viaje
hacia la cavidad uterina transportado por acción de los clos que recu
bren el oviducto y por las contracciones musculares de este órgano.

Aproximadamente al cuarto dia desde la fecundación, el embrión llega

Ala cavidad uterina pero es alrededor del séptimo dia cuando
su implantación en el endometrio. De esta manera, el embrión se
adhiere y entra en estrecho contacto con la pared uterina que le otor
¿a los nutrientes y el oxigeno necesario para su desarrollo.

Trayecto del cgoto hada

130. La segmentación.

O-
=

El desarrollo embrionario se inicia en el momento en que el cigoto
comienza a dividirse y culmina luego de dos meses de vida intrauter-
na. En esta etapa -la más temprana dentro del desarollo humano- se
distinguen los siguientes procesos:

|= Segmentación. El igoto se divide por mitosis en dos células o blas-
ömeros, los cuales contindan el proceso de división durante los
siguientes días. Al cuarto día después de la fecundación, el embrión
formado por 16 células, denominado mórala, ingresa al útero. Los
bastómeros que forman la morula e encuentran muy compactados,
debido a que, a pesar del mayor número de células que se han for-
‘mado, el volumen total del embrión no ha aumentado. Al quinto dia
luego de la fecundación, algunos blastómeros migran hacia la perfe-
flay se aplanan formando una capa externa o trofoblasto que rodea
à una masa de cólulas interas que forman el embrioblasto y a una
cavidad interna lena de líquido denominada blastocle. La estructura
resultante de esta migración celular recibe el nombre de blastocisto o
blástul. Al séptimo dia después de la fecundación, el blatocsto se
implanta en la pared uterina

Buster

Basel

Tale

Ma collar

Basto

(= Gastrulación. Es el proceso de transformación del blastocisto en un
embrión organizado en tres capas llamado gástrla. La gastrulación
comienza luego de la implantación y culmina alrededor de la tercera
semana de desarrollo. Durante esta etapa las céluas dela blástula se
disponen en tres capas germinales: el ectodermo, el mesodermo y el
endodermo, a partir de las cuales posteriormente se originarán los
distintos órganos.

Mesoteno.
— —

Seil
Acc Genen

(= Organogenesis. Corresponde al proceso de formación de os diversos
Grganos. A partir del ectodermo, se formarán a epidermis, el sistema
nervioso y los órganos de los sentidos, el mesodermo, dará origen al
esqueleto (hueso y cartlago), al sistema reproductor al sistema cir
‘eulatoro, alos músculos y ls riñones; y del endodermo derivaran
structures asociadas a os sistemas digestivo y respiratorio. El ence-
fal, la médula espinal y una estructura mesodérmica llamada noto-
cordio son los primeros órganos en formarse durante el desarallo
“embrionario (alrededor de la tercera semana de gestación). Con el
tiempo, el notocordio dará origen a la columna vertebral, Además,
Su formación induce el desarrollo de a placa neural que correspon-
de ala estructura precursora del sistema nervioso. Alrededor de la
‘cuarta semana de gestación, el corazón comienza à latir y en la
‘octava semana se produce el desarrollo de la musculatura, lo que
permite ls primeros movimientos del embrión, el encéfalo comienza
a mandar impulsos nendosos y se producen algunos reflejos simples.
A finalizar la octava semana o Segundo mes de desarollo, el
embrión pasa a llamarse feto

code

End

La gastulación,

131. La siguiente etapa corresponde al desarrollo fetal que comienza en el En el tercer trimastre, periodo desde el sep-
tercer mes de gestación y finaliza en el nacimiento, Durante esta etapa. timo hasta el noveno mes, el feto adquiere
se terminan de formar todos los órganos, se produce la maduración de la mayor parte de su peso y ocurre la dife-

Feo de 3 meses, los tejidos y el feto crece rápidamente. renciación final de algunos órganos y teje

El nervioso central es capaz de
seme Durante el tercer mes, el Free aero ait

controlar movimientos respiratorios rtmicos
yla temperatura corporal. En este periodo,
elfeto se mantiene más tiempo en la misma
posición, generalmente con la cabeza hacia
abajo y disminuye la fuerza, pero no la fre-
‘cuencia, de sus movimientos, porque tiene
menos espacio en el ero. El cuerpo de la

feto presenta todas las
estructuras reconocibles en
un ser humano, pudiéndo-
se obsenar ojos y oídos
en sus posiciones definiti-
vas. Aparece la columna
vertebral, Se desarrolla el

re
‘que se puede distinguir el E a \ Ar
‘sexo, y también comienza Cualquier nacimiento se considera prema- à
la formación de orina. turo si ocurre antes de la semana 37 de ges- a
Debido a que durante el tación. Sin embargo, sel bebe nace despues
primer trimestre de gesta- de la semana 30 existe una alta posibilidad de
ción se produce la formar éxito, pues el feto se ha desarrollado lo sufi-
Ao Ue as ción de los órganos, el ciente para iniciar la vida fuera del vientre

feto es más susceptible de sie electo de tóx- te bee

cos ambientales ode drogas que afectan os proce:

08 celulares del desarolo. A final del tercer mes, = -

el feto mide alrededor de 7,5 cm de largo y la

caber present armament l mad del A DR aie | De [ie a a | EE

longitu el cuerpo completo, bates Ones At mac ars | ana Oe

joue ue Spy cio pera | tom
Durante el segundo trimestre de gestación, perio- Geen: sewer: “tain emma, dale | erate [eos
do que comprende desde el cuarto alert mes, el CN AN Sa | ma 3
feto cece yaumenta de peso, Aparece peo en su I TT ee | ae
cabeza y cuerpo La madre puede senti ls mov da E E
iento de su hijo dentro de la cavidad amiótica. = 4 eat | ro
A final del quinto mes, el feto succiona el pulgar Ge = un
dentro de su boca (tej de succion), Durante el | |
sexto mes empieza a acumular grasa, Le piel se = 1
“torna rosada o roja debido a la sangre que circula [er af = at Lo lo = >. ee “
en los capilares, las celulas aveolares del pulmón | |
«comienzan a producir el surfactante pulmonar, De = AN. a a

aqui en adelante el feto se prepara para conver- 5

PI Fuente: MINEDUC. Programa de estudi Blog. Segundo Año Medio, 1998.

132. Corresponden a estructuras que se encuentran por fuera del embrión.
y que participan en su nutrición y protección. Los anexos embrionarios
en el ser humano son

orion, Permite el intercambio de nutrientes y oxigeno con la madre
Además, secreta hormonas que ayudan a retener al embrión al interior
del ter. El coron forma parte de la porción embrionaria de la placenta,

Amnios. Delimita la cavidad amniótica, que corresponde al espacio
ente el embrión y el amnios. Secreta el líquido amniótico que permite
al embrión moverse y la amortiguación de golpes.

Alantaides. Prolongación del tubo digestivo en desarrollo. Posee vasos
sanguineos que contribuyen a la formación del cordón umbilical

‘Saco vitelino. En muchas especies esa fuente principal de nutrientes para
el embrión. Sin embargo, el ser humano rece los nutrientes dela pl
centa, y el saco vielino es una cavidad de tamaño reducido cuyas pare»
des sien como sitio temporal de formación de las células sanguines,

Anexos embrionarios.

La placenta

La placenta es el órgano que permite el intercambio de nutrientes, ox
¿eno y desechos entre la madre y el feto.

La placenta se origina durante el tercer mes de embarazo, y está forma-
da tanto por células del feto como por céuls dela madre. La parte fetal
dela placenta está formada por unas estructura con forma de dedo que
52 originan en el corion y se denominan vellosidades corbnics. La parte
materna corresponde a ejido del endometrio muy vasculazado, es deci,
que ha formado muchos vasos sanguíneos pequeños como arterols,
@piaresy vénulas que permiten el intercambio de sustancias

El cordon umbilical es la estructura que comunica la placenta con el
feto, permitiendo la circulación de sustancias a través delas arterlas y
vena umbilical. La sangre rica en CO, y productos de desecho circula
desde el feto hacia la placenta a través de las arterias umbliales,
mientras que por la vena umbiical circula sangre rica en oxígeno,
nutrientes, hormonas y factores de crecimiento que provienen de la
placenta y se rigen hacia e eto. La sangre materna no tiene contacto
directo con la sangre feta. El intercambio de gases, nutriente y meta-
bolitos se realza a través de las vellosidades coriónica. Estas esructu-
as poseen abundantes capilares fetales que se encuentran en intima
Contacto con el endometrio los vasos sanguíneos matemos,

La placenta es también un órgano endocíno, ya que produce y secreta

hormonas que permiten mantenerla gestación. Entre elas se encuen- | feto humano unido
{ran los estrógenos, a progesterona yla gonadotro-pina humana (HCG). | ala placenta

La HCG contribuye en la regulación del crecimiento de
la placenta, la producción de otras hormonas y factores
de crecimiento,

abla one

int

133. ‘inde ambien dea
ne de mi

El parto es el proceso por el cual el feto, la placenta y las membranas.
fetales son expulsados desde el útero, marcando el término de la ges
tación. El parto se desencadena gracias al efecto coordinado de una
serle de factores fisiológicos, entre ellos el tamaño del bebé, las carac-
tersticas del músculo uterino y cambios hormonales que señalan que
el período de desarollo dentro del útero ha concluido y que el nuevo
ser humano está en condiciones de continuar su desarrollo fuera de él

Cambios hormonales que desencadenan el parto

Durante La gestación, lo niveles de progesterona son muy ato y mantie-
nen el útero inacivo, es decir, solo ocurten contracciones descoordinadas
y de pequeña amplitud. El parto comienza cuando se cambia ete estado
de inactividad uterina y las contracciones se vuelven potentes y eficaces,
Estas contracciones ayudan a empuja al eto hacia fuera del útero

(A fnal del embarazo, el tamaño del feto inhibe la secreción de progeste-
rona por parte de la placenta, lo que induce la accion del estrógeno sobre
las paredes del útero. Esta hormona prepara la musculatura del útero
para una contracción fuerte y coordinada. Además, provoca que las
paredes uterinas se hagan más sensibles ala hormona oxitocinay alas
prostaglandinas. Ambas hormonas provocan contracciones de la pared
‘del útero. Es probable que al inicio del parto el aumento en la secreción
de cortisol en el feto estimule la placenta y el útero para la liberación de
estrógenos y prostaglandinas, respectivamente, y se desencadenen las
«contracciones, El aumento repentino de los niveles de prostaglandinas, y
también de oxitecina, incrementan progresivamente la frecuencia y la
intensidad de las contracciones que empujan al feto hacia el exterior A
esta serie de contracciones del útero se les denomina trabajo de part.

Durante el parto se pueden reconocer cuatro períodos:

= Período de dilatación. Se caracteriza por contracciones uterinas que
‘ocurren con alta frecuencia y con intensidad creciente. Se produce
la dilatación del cuello del útero hasta alcanzarlos 10 cm, lo que es
suficiente para el paso del feto.

1 Periodo expulsivo. Producto de ls contracciones uterinas y abdomi-
ales, el bebó pasa a través del cuello del útero y de la vagina sallen-
(do con su cabeza, hacia el exterior, esto corresponde al nacimiento.
Una vez que el bebé ha salido completamente del útero matemo,
los médicos proceden a amarrar y cortar el cordón umbilical

Periodo de alumbramiento. Expulsion de la placenta, el cordón um-
blical y las membranas fetales. Sucede alrededor de 10 a 15 minutos
después de la salda del bebé por acción delas contracciones uterinas
que siguen ocurriendo,

(5 Puerperio inmediato, Período de recuperación inmediata y finaliza
dos horas después del alumbramiento. En esta etapa la madre y el
nino deben tener cuidados especiales.

Periodo expuso. El babe sale a aves del canal del paro (cue uterino.
y vagina).

134. La glándula mamaria consta
de acnos glandulares
formados por células
productoras de leche

‘eta enructurs 2 agrapan
formando un conjunto de
lobos conectados por
canals excretores, los que
confluen en los gares,
conducts de mayor care
que desembocan en el
pezón.

Lactancia

Composición dela leche materna

En los mamiferos, como el ser humano, la alimentación durante la pri
mera etapa de desarollo luego del nacimiento, se realiza a través de
leche producida por la madre en las glándulas mamarias

Inmediatamente después
del nacimiento, las glán-
dulas mamarias comien-
an a producir un líqui-
do llamado calostro rico
en azúcares y proteínas,
pero pobre en lípidos.
Contiene una elevada
«cantidad de anticuerpos,
factores de crecimiento
vitaminas iposolubles y
‘agentes contra infecco-
nes (infocitos, macrófa-
905, sozimas. Arededor
‘del quinto dia y hasta el
final de la segunda sema-
na después del parto la
madre secreta la leche de transición que tiene un menor contenido.
e anticuerpos y proteínas que el calosto, pero mayor proporción
de azúcares y grasa. Desde la tercera semana postparto comienza,
la secreción de leche madura, la cual aporta diferentes moleculas y ee
mentos químicos necesarios para el desarrollo y crecimiento del bebé,
Está compuesta por un mayor contenido de grasa, proteinas (casein),
lactosa, vitaminas y minerals. También contiene anticuerpos que par-
ticipan en la defensa del organismo del recien nacido.

La composición de La leche matema varia según las necesidades de
ada espece. S comparamos la leche materna humana con la leche de
vaca, esta Úlima es deficiente en hero, viamina E y ácidos grasos
esenciales. Por otro lado, contiene cantidades excesivas de proteínas,
socio y potaso. Las proteinas y la grasa de la leche de vaca son más
iles de digerir que la leche humana mientas que las las concen
taciones de sodio y potasio pueden dañar ls riñones del bebé.

Producción y secreción de la leche materna.

Durante el embarazo la glándula mamaria experimenta un crecimien-
to importante debido a la acción combinada de estrógenos y proges-
terona. Este crecimiento involucra también el desarrollo y diferencia-
ción del tejido mamario que se prepara para la producción de leche.
Luego del parto, la producción y secreción de leche es estimulada por
las hormonas prolactina y oxitocina,

La prolactina es producida en la adenohipéfisi y es encargada de esti-
mular la secreción de leche en la glándula mamaria. Promueve la
expresión de numerosos genes, como el dela caseina, la lactoalbúmina
y la lactoferina (proteínas que componen la leche). La oxitocina es
liberada por la neurohipofis yes la hormona que permite la salida de
la leche desde los alvéolos mamarios hasta el pezón para se ingerida
por el bebé.

El bebé obtiene la leche a través de la succión del pezón de una de las
gländulas mamarias. Esta es una conducta innata del bebé. Al succio-
nar el pezón, se estimulan terminaciones nerviosas ubicadas en la piel,
en la región de la areola. Esta información es conducida hasta el siste
ma nervioso central, específicamente el hipotálamo, el cual responde
de dos formas: inhibe las neuronas que han mantenido bloqueada la
secreción de prolactina y estimula La liberación de extocina.

Et? ;

eas onan NS

ne)

La secreción de prolactina yontocin es estimulada por a ello de succión
‘A través de un cio de retroalmentacion posta estas hormonas estimulan
la producción y secreción dela leche mater,

Beneficios de la lactancia.
El consumo de leche materna
8 beneficioso par la madre
y elbebé, Pas ern nacido
conste el alimento con la
proporción dale tiens
par su dsaroloy ecimiento.
Para la madre cotibuje à
ta hemoragis postparto
ena tro por acción dela
toc y ada a perder pesa
La lacancia además permite
estrecha el vin afectivo
¿ela relación madre-hj.

135. La anticoncepción reúne un conjunto de métodos que tienen como
finalidad impedir la fecundación como consecuencia de una relación
sexual. As, la pareja puede decidir cuáles el momento más apropiado
para tener hijos, lo que se conoce como planificación familiar. Los
métodos de anticoncepción pueden ser naturales o artificiales. Ambos.
ipos tienen la opción de ser suspendidos cuando la pareja as lo desee.
Sin embargo, algunos métodos artificiales son irreversibles debido à
que mantienen la condición de infertiidad en forma permanente,

Los métodos naturales se basan en la abstinencia, es dec, la decision
de la pareja de evitar a relación sexual durante el perlodo fértil o de
posible embarazo en la muje. Los métodos naturales están basados en
las siguientes características del ciclo reproductor femenino y de los
espermatozoides: la ovulación se produce una vez durante el cco; el
socio es fecundable hasta 24 horas después dela ovulació; ya sobre=
vida de los espermatozoides en el tracto reproductor femenino es de
aproximadamente 2 das. Algunos métodos utiizados para evaluar el
periodo fértil son los siguientes

= Método calendario. Calcula el periodo fértil considerando la dura-
ción del ciclo reproductor femenino. Su eficacia es reducida sila
mujer tiene ciclos irregulares.

u Temperatura basal. Consiste en levar un registro de la temperatura
corpora desde el primer da del ciclo. Un alza en la temperatura cor-
oral de 0,5°C es un indicativo de que se ha producido la ovulación.

= Método de Billings. Considera las caracteristicas del moco cervical
En el periodo fell el moco es dar y elástico. En el periodo no fer
«el moco es espeso y opaco.

Todos estos métodos requieren de tiempo y esfuerzo para que la pareja
aprenda a reconocer los signos fisiológicos asociados al período fé.
Por otro lado, tienen la desventaja de ser poco eficaces s no se respeta
el período de abstinencia

RA
feito Prado
‘ea H i

‘Método calendario. Según este método si una mujer tene un cio regular que dura 28 das, debe abstenerse
de tener relaciones sexuales durante su período fé (desde el da 9 hasta el da 17 de io).

Los métodos artficiales impiden el encuentro del óvulo y el esperma-
tozoide mediante el uso de hormonas, dispositivos o barreras. Los más

que se coloca en el pene antes de que ocurra la penetración con el
rn

Dispositivo intrauterino (DIU). Es una vara de plast-
co, cobre o acero inoxidable en forma de Y. Se inser-
ta en la cavidad uterina dificultando el movimiento
de los espermatozoides y alterando las características
del moco cervical. Puede permanecer de 2 a 3 años
en el útero, pero su uso debe ser estrictamente con-
trolado por un profesional de la salud (médico o
matrona) ya que en algunos casos puede producir
complicaciones como hemorragias o infecciones.

‘= Anticonceptivos hormonales. Son pastilas (anticon-
cepivos orales), implantes subdérmicos, ans vagı-
nales, parches o inyecciones mensuales de hormonas
sintéticas similares à las que produce el organismo.
Pueden suprimir la ovulación por un mecanismo de
retroalimentación negativa sobre la secreción de
‘gonadotropinas y/o aumentarla viscosidad del moco
cenvical impidiendo el desplazamiento de los esper-
matoroides a través del útero. Si las dosis administra
‘das son correctas son anticonceptivos altamente efec»
‘ivos. Su utilización debe ser recomendada y supenisada por un
médico especialista,

Envase de anticonceptivos
orales.

La anticoncepción quirúrgica se refiere a la esterlizacion femenina o.
masculina a través de una intervención quirúrgica. Consiste en oduir
las trompas de Falopio 0 los conductos deferentes cerrando el paso a
los ovocitos hacia el útero y de los espermatozoides hacia el semen,
respectivamente. Debido a que son métodos permanentes e ireversi-
bles, la orientación y consejería ala pareja son especialmente impor-
tantes. Tienen una eficacia anticonceptiva muy ala,

136. Cid.

“Todos los seres vivos poseen la capacidad de responder a los cambios
generados en el medio externo o en el interior de su organismo. Por
‘ejemplo, la elevada temperatura del verano es un estímulo para ciertas
plantas que responden ajustando el nivel intracelular de agua; la
humedad y el pH basic, en el sustrato, son los estímulos para que
algunos hongos inicien su proceso de reproducción; y un medio pobre
en nutrientes provoca que algunas bacteria y hongos inicien el proce-
50 de esporulación. As, un estimulo es cualquier señal o cambio en el
medio interno o externo que influye en la actividad de parte o de todo
el organismo,

Los organismos animales responden a los estímulos a través del sis
‘tema nervioso. Existen diversos tipos de sistemas nerviosos en los dis-
tintos grupos de animales; al compararlos, se aprecia que a medida
que se avanza en la escala evolutiva, se tiende a la cofalización, es
decir la centraización del control de la función nerviosa en una sola
estructura el cerebro.

Los animales pertenecientes al grupo Cnidaria presentan la organi-
zación más simple del sistema nervioso; entre estos se encuentran las
medusas, los corales, as hidras y las anémonas de mar. Estos animales.
poseen células especializadas en reaccionar a determinados estímulos
llamadas células sensitivas, la cuales han desarrollado prolongaciones,
a modo de redes, que les permiten interactuar con otras células que se
han especializado en a contracción. Por al motivo, en este grupo de
organismos, el sistema nervioso se denomina sistema nervioso reticu-
lar, En los Platelmintos o gusanos planos, tales como las planaras, las
células nerviosas se agrupan en ganglios ubicados en la región cefál-
a del animal. Estos ganglios cumplen una función de controle inte-
ración. Ambos ganglios se prolongan longitudinalmente hacia la
región posterior del cuerpo y forman los cordones nerviosos.

Pateiminte

Las lombrices de tiera y las sanguiuelas, ambas pertenecientes al
¡grupo de los Anlidos, son invertebrados que se caracterizan por tener
cuerpos alargados y segmentados. En estos animales al igual que en
los Platelmintos, el sistema nervioso se organiza en ganglios cefálicos
y cordones nerviosos longitudinales. Sin embargo, su estructura es un
poco más compleja, debido a que en cada segmento del cuerpo se
‘observa un par de ganglios a partir delos cuales se prolongan nervios
laterales que forman un cordón nervioso ventral

comps Han br
ae
al ae Andi,

En los artrópodos, tales como los arácnidos, los crustáceos y los insec-
105, los ganglios ceflicos forman un órgano de mayor tamaño y con
regiones funcionales específicas; este órgano se denomina cerebro
Ciertos segmentos del cuerpo poseen ganglios a partir de los cuales
nacen nervios laterales conectados con las estructuras motoras del ani
mal, como, por ejemplo, los músculos delas patas. Los nenios que se
proyectan desde el cerebro se conectan con estructuras sensitivas
‘como las antenas y los ojos.

Congo
cost

sr nevi
Anrépado.

Los animales vertebrados, como os aces os anis, sepia |
aves y los mares, enn un sistema nervioso enfin fomoco
por un cordon nervioso dorsal cy etemo anterior sl enc, el
‘alse encuenta protegido por los huesos del räno, El encfao se
cortina enla méd espinal encerrada dena de la lumna verb

El encéfalo yla mia espinal s encargan de cenazar el conto
Perso de todo el cuerpo. Fore resto de cuerpo se extende una ed
nervioso encargad de conduc ae sens y moras conto de
conto del sema nes

137. ‘rato. Har de fas nanas
de sistema nervioso central
Nervio. Haz de bras nerviosas
del sistema news perio.
Fibra. Agrupación de ones.
Nücleos. Agrupación de
soma neuronales ubicados
en el sistema nervioso

na.

Ganglios. Agupadôn de
soma neuronales ubicados
enel sistema nervioso
perte

Desde un punto de vista anatómico, es decir según la forma como está
estructurado, el sistema nervioso se divide en sistema nervioso centra
(SNC) y sistema nervioso perférico (SNP)

El sistema nervioso central lo componen el encéfalo yla médula espinal.
En un adulto el encéfalo puede dividirse en cuatro partes principales:
el cerebro, el cerebelo ol diencéfalo y el tronco enceflico.

El sistema nervioso perftrico está formado por las neuronas sensitivas
0 vis sensitivas, que comunican los receptores sensitivos con el encé
falo y la médula espinal, y por las neuronas motoras 0 vias motoras,
‘que conectan el encéfalo y la médula espinal con los músculos y las
lándulas. La via motora de sistema nervioso periférico se subdivide, a
Su vez, en sistema nervioso somático (SNS) y sistema nervioso autóno+
mo (SNA). El SNS está formado por neuronas que levan información
desde el sistema nervioso central al músculo esquelético, por lo que es
responsable de las respuestas voluntarias. Por otr lado, el SNA con-
‘duce información al músculo lso, al músculo
cardíaco y a las glándulas y, como su nombre
lo indica, participa en la respuestas que son
independientes dela voluntad de la persona.

——n
Fr

El SNA tiene dos divisiones: La
división simpática y la división
parasimpátia, La sección sim-
Pática consta de vias nerviosas
‘que salen de la porción media
de la médula espinal y que con-
ducen información para que
os músculos o glándulas efec-
os respondan ante amenazas
inmediatas al medio interno,
Las vías parasimpátias salen
de las porciones bajas de la
médula espinal y coordinan las
actividades normales del orga-
iso en reposo.

El sistema nervioso central

El sistema nervioso central se aloja dentro de dos estructuras óseas: el
cráneo y la columna vertebral. Al interior del cráneo se encuentra el
encéfalo y al interior de la columna vertebral, la médula espina. En el
espacio entre los huesos y el tejido nervioso se ubican las meninges, un
‘grupo de tres membranas: la duramadre, la aracnoides y la piamadre,
las cuales envuelven el SNC y lo protegen.

El encéfalo (sta atra,

Une o
El encéfalo a
En a especie humana, la porción más.
desarrollada del encéfalo es el cere-
bro, formado por dos hemisferios uni
{dos por un manojo de fibras nerviosas
que forman el cuerpo calloso, Una
característica muy notoria de los
hemisferios es su superficie altamente
plegada que va formando pliegues,
llamados circunvoluciones y hencidu-
ras, denominadas surcos. Sie! surco es
profundo, se denomina cisura, Cada
hemisferio, en su superficie externa,
está dividido en cuatro lóbulos que se
denominan según el hueso del cré-
neo que se encuentra sobre ellos
Isbulo frontal, lóbulo parietal, lóbulo
temporal y lóbulo occipital

Enla estructura interna del cerebro es posible dis
tinguir a corteza cerebral, la masa central de sus-
tancia blanca y los núcleos de la base. La corteza
está formada por varias capas de neuronas y célu-
las oliales que forman la sustancia grs. Debajo de
la corteza se encuentra la sustancia blanca, formada
por numerosos tractos que conducen información
entre las distintas estructuras del encéfalo, Al interior de la
sustancia blanca, en la base del cerebro, se encuentran los

cles dela base, que funcionan como un punto de relevo de algunos.
impulsos sensoriales y motores y coordinan la precisión de los movi
mientos musculares automáticos

Core frontal del encátao.

138. El mapa sensorial y motor
de la corteza, La corteza
cerebral contiene una especie
de mapa sensitiv y motor del
ue Algunas regones como
las mans, ls abs ya axa,
tienen una sensbildad mayer
reizen movimientos més
Complejos que otras zonas.
del cuerpo. Por anto, su
‘ea de representación en
"mapa" dela corea

es majo

La corteza cerebral dirige las funciones conscientes más complicadas,
registra sensaciones, almacena recuerdos e inca las acciones voluntaria.
‘Aqui tienen lugar los procesos mentales de mayor complejdad, tales
como el lenguaje, el aprendizaje, la elaboración de ideas y el razona-
miento,

Mediante la intervención quirúrgica del cerebro de animales de expe-
rimentacion, a través de la observación de pacientes con daño en algu-
a región de la corteza cerebral y también utilzando métodos no inva
‘vos tales como el electroencefalograma, la tomografía yla resonan-
ia magnética, se han podido distinguir tres áreas principales dela cor-
ez3: áreas sensoriales, reas de asociación y reas motoras,

Las áreas sensoriales reciben información desde los órganos sensoria-
les y elaboran las sensaciones. Por ejemplo, el área somatosensorial
recibe información desde los receptores ubicados en la piel y en los
músculos, por lo tanto, es responsable de sensaciones somestésicas,
tales como, a presión, el tcto, el fro, el alor yla proplocepción (pos
in de los músculos y de las articulaciones). La corteza sensorial inclu
ye también el área visual primaria, que recibe información procedente
de los receptores ubicados en el ojo sobre el color la forma y el movie
miento de los objetos, También incluye las reas que elaboran las sen-
saciones auditivas, gustativas y ofatorias,

El área motora primaria de la corteza cerebral elabora las respuestas.
voluntarias que efectúan los músculos esqueléticos. El área de asocia»
ción somatosensoral recibe información del área somatosensorial y
participa en el almacenamiento delas experiencias sensoriales previas.

Corteza cerebral

El cerebelo es la segunda estructura más grande
del encéfalo y está ubicado debajo de la porción
posterior del cerebro, La sustancia gris del cere-
belo se encuentra en su corteza, mientras que
Su región interna está formada por sustancia
blanca. El cerebelo se comunica con la cor-
teza cerebral motora recibiendo y envian-
do información desde y hacia ella Esta
estrecha relación con la corteza motora
le permite al cerebelo cumplir básica»
mente tres funciones:

1. Actuar junto con la corteza cere- > ¿ces
bral para producir movimientos.
hábiles y coordinados.

2. Ayudar a controlarla postura del
movimiento, es decir, permite hacer movimientos suaves (no espas
mMGdicos), continuos (no temblorosos) y efectivos

3. Controlar los músculos esqueléticos para mantener el equilbro.

Cone sagital del encéfalo

El diencéfalo está formado por el álamo y el hipotálamo. El télamo
transmite impulsos sensitivos que se dirigen a la corteza cerebral e
impulsos motores desde la corteza hacia la médula espinal. El hipotá-
lamo es el centro regulador de la temperatura corporal la sed, el ape-
tito y el sueño, y además, control la hipófisis |

El tronco encefálco está formado por el bulbo raquideo, la protuberancia
anular y el mesencófalo

El bulbo raquideo es la porción del tronco enceféico que se une a la
médula espinal. En él se encuentran el centro cardíaco, que regula la
fuerza yla frecuencia de los latidos del corazón; el centro vasomotor,
que controla el diámetro de los vasos sanguíneos, y el centro resp
torio, que regula el movimiento de los músculos respiratorios

En la protuberancia anular se encuentran las áreas apneúsica y neumo-
ca, que controlan el ritmo de la respiración. La primera limita la
duración de la inspiración y faclita la espiracion, mientras que la
‘segunda prolonge la inspiración, inhibiendo la espiración.

El mesencéfalo poste centros reflejos para el movimiento de los ojos,
de la cabeza y del cuell, en respuesta a estímulos visuales, y para el
‘movimiento de la cabeza, en respuesta alos estímulos auditvos.

139. La mödula espinal Vías sensitivas y motoras del sistema nervioso |

La médula espinal se extiende desde el bulbo raquideo, ubicado en la central

base del encéfalo, hasta el extremo caudal de la columna vertebral. La
médula espinal recibe eintegra información que entra y sale de ela, es
un sistema de vías neuronales desde y hacia el encéfalo y es un centro.
de elaboración de respuesta reflejas.

Para que la corteza ae
cerebral ejerza sus fun “a
ciones sensitivas, pr
mero debe conducir

Al realizar un corte transversal a través de la médula espinal se distin los impulsos desde los
Que una zona central con forma de letra H, que corresponde a la sus» receptores hacia las
tancia gris formada por los somas de neuronas motoras e interneuro- áreas sensitivas por
as. Las neuronas motoras son las células responsables de transmitir medio de varias neuro-
las señales que serán enviadas fuera de la médula espinal, por Io tanto, as que actúan a mo-
proyectan sus axones desde la médula hacia ls efectores (músculos o ‘do de relevos, denomi-
gländulas. Las intereuronas son la células que establecen las conexio- adas vias sensitivas mm |
nes entre las neuronas sensoriales, que ingresan ala médula, y las neu- La conducción del im-
ronas motoras pulso nervioso comien=
za en los receptores
La sustancia gis presenta dos prolongaciones posteriores o astas dor: dater la parts
sales y dos prolongaciones anteriores o astas ventrales. Las astas dor- tia del SNC, sigue has
sales procesan ls impulsos sensoriales y las astas ventrales los impulsos a la médula espinal,
stone, luego continúa desde

Caan lea à
Same da
Bm onde
ao ho ane Di Ber us ee
een

Pe
Bu RO. ea a nie cng
cr tes cu a lo pts m FO
cea ee hoe lease peso la
one

Rodeando la sustancia gi se encuentran paquetes de axones lamados
fascículos espinal, por donde son conducidos los impulsos nervosos.
a lo largo de la médula espinal. El conjunto de fascículos se conoce
‘como sustancia blanca. Además, dos haces de fibras nervosas salen de
cada lado de la médula espinal. Las fibras de la raiz nerviosa dorsal
ren información sensitiva a la
medula espinal. Los cuerpos ce-
lulares de estas neuronas sens
vas forman una pequeña región
de sustancia grs en la raiz ner-
viosa dorsal, denominada ganglio
de la ral dorsal. Las fibras de la
raíz nerviosa ventral sacan de la
médula información motora.

Via sensitiva Va motora

a opens

= Rat eet)

Para que la corteza cerebral realice sus funciones motoras, tiene que
«conducir impulsos desde sus áreas motoras hacia los músculos esque-
léticos, por medio de relevos de neuronas denominadas vias motoras.
Los axones que conducen información por las vías motoras pueden
arenal cruzar hacia el lado opuesto a nivel del bulbo raquideo o más abajo,
Lee por la médula espinal. Al descender la información hasta la médula
espinal, se hace un relevo con una neurona motora del asta gris ante-

anale mes rior que conduce los impulsos nerviosos a los músculos esqueléticos.
Estructura dela médula espinal |

140. La capacidad del sistema nervioso de procesar diferentes estimulos,
interpretar, guardar, discriminar y crear diversos tipos de respuestas.
«conductuales se logra a través de las conexiones entre las neuronas y
el soporte que otorgan las células glales.

Las neuronas

Las neuronas constituyen la unidad funcional y estructural básica del
sistema nervioso. Las neuronas conducen impulsos nervosos y están
funcionalmente polarizados, es decir, reiben información por uno de
sus extremos, el dendrtico, y la entregan por el otro,
el extremo axónico, Esta polaridad determina, en
parte, su enorme capacidad de comunicarse con otras
Le células. Las neuronas se organizan en redes complejas
que les permiten integrar señales sensoriales y moto-

I iso delos pines esencias dla apnée
SES del cerebro es que neuronas con propledades similares
pueden producir acciones bastante diferentes según la

Sie forma en que estén conectadas entre sí y con los

receptores sensoriales y los músculos.

Guess caen

En todos los tipos de neuronas eistentes se distinguen
Cup des 1 siguientes estructuras

‘= Soma o cuerpo neuronal. Es el centro metabólico de
la célula, Posee una serie de organelos, un núcleo
grande y un sistema ramificado de retículo endo-
plasmático rugoso (RER) que en la célula neuronal
se denomina cuerpos de Nis.

= Awôn. Estructura que se proyecta desde el soma y
que contiene un citoplasma (axoplasma) con neuro-
tübulos, neurofilamentos y mitocondrias. El axón es
la principal estructura de conducción de la señal

} à neniosa a través de la neurona. En su porción ter-

fe
Fr N Se minal, el axón se ramifica formando los botones.
mas pois sinápticos que contienen vesículas donde se alma:

oda ls neuronas poseen ls mismas estructuras, “Nan moléculas llamadas neurotransmisor.

Sin embargo, la diferencia está en sus formas,
Las neuronas pueden cumpli diversas funcione,
los cuales están Intmamente relacionados con el
Secmiento el and y a ramificación de us dendias.

u Dendritas. Son prolongaciones del soma neuronal en donde se pro-
duce el reconocimiento de los neurotransmisores liberados por el
axón de otra neurona. El número y extensión de las dendritas se
relaciona directamente con el número de conexiones con otras neu-
ronas. Por ejemplo, una motoneurona espinal cuyas prolongaciones
“dendríticas son moderadas en número y extensión, reciben alrede-
dor de 10.000 contactos; en cambio, el enorme árbol denditico de | ind ita
las células de Purkinje del cerebelo recibe alrededor de 180.000 con-

ds ide

samen
Los axones de neuronas ubicadas en el sistema nervioso periférico

están recubiertos por una vaina de mielina, que se forma por el enro-
llamiento de la membrana de las células de Schwann. La vaina de mie.
lina envuelve al axón excepto en los nodos de Ranvier, que son espa
ios situados ente as vainas de mielina. Las neuronas del sistema ner-
vioso central también tienen mielina en torno al axón, pero es produ ie
ida por un tipo de células giles lamadas oligodendrocitos. La vaina Se
de mielina otorga aislamiento y rapidez ala señal eléctrica que viaja a
lo largo del axon.

ca
Stan

Clasificación de las neuronas

Según su estructura, las neuronas se cisfican en: neuronas uniolaes,
que presentan una sola prolongación celular (axon), por lo general con
‘muchas ramificaciones; neuronas bipolares, que poseen dos prolonga
«iones separadas; y neuronas multipolare, que tenen un asón y una a ms
© más dendrites que emer- Sie

gen de diferentes partes del Er

soma,

Según su función, las neu-
onas pueden ser: neuronas
sensitivas oaferentes, neuro-
nas de asociación intemeu-
onas y neuronas motoras ©
eferentes.

Neutra util Meuronabidlr Néons uriplar

141. Los terminales nenvosos
libres de pila er
estmulados de manera
apropiado, transmiten
‘tials alo largo dela
neurona sensorial, hacia una
intemeurona enla médula
ina. La inerneurona
transit la señala una
neurona motora que leva
Tainformacn ora que as
Fibras musculares se
contaigan,

Neuronas y arco reflejo

Un acto reflejo es una respuesta motora automática involuntaria, rela»
tivamente simple y rápida a determinados estímulos, que se elabora y
coordina en la médula espinal. Algunos reflejos responden a señales
nocivas del ambiente, por ejemplo, retar la mano al tocar el fuego o.
al pincharse con una espina, pero también existen reflejos que ayudan
‘a mantenerla postura corporal © que están implicados en a locomo-
ción. Para que ocurra un acto reflejo, es necesaria la intervención de
varias estructuras nendosas, las que, en su conjunto, constituyen el
arco reflejo

Por lo general, el arco reflejo está constituido por:

u Receptor, Neurona o estructura asociada que recibe los estímulos,

‘= Neurona sensitiva o aferente. Conduce el impulso nervioso hasta la
médula espinal. Los cuerpos o somas delas neuronas sensoriales se
‘encuentran fuera de la médula, formando ganglios Solo ingresan a
la médula los axones de las neuronas sensoriaos

"= Neurona de asociación o interneurona, Conecta la neurona sensitiva
on la motora. Esta neurona se localiza en el sistema nervioso cen-
tral, que actúa como un centro integrador que analiza la informa-
ción y elabora una respuesta

Neurona motora o eferente. Se encarga de llevar la respuesta en
forma de un impuso nervioso hasta los efectores

1 Efector, Son las estructuras (músculo o glándulas) con Las cuales el
organismo ejecuta la respuesta frente al estímulo que inci el acto
reflejo.

Cen dao omo

eo

er

Las células gliales

Las células gliles o llas son célula nerviosas mucho más numerosas que
las neuronas. Se dividen en dos tipos: microglias y macraglas. Las
Microglas cumplen funciones.

de fagocitos, es deci, elimi. Mio
nan los desechos de una
lesion o una infección, ayu-
dando a mantener la neurona. ==
‘con vida. Por su parte, las
macroglas, se dasiican en:
astrocitos, oligodendrocts y
clas de Schwan,

CS

12 Los oligodendrocitos, ubi-
ados en el sistema nervio
o central, y las célula de Schwann, presentes en el sistema
nervioso periférico, son las células que forman la mielina al nit
enrollar sus membranas en torno al axón.

(= Los astrocitos tienen un cuerpo en forma estrellada y presentan
numerosas prolongaciones celulares que terminan en un pie. Son las
céluas giales más numerosas; algunos de llos aportan nutientes a
las neuronas, otros adosan sus pies sobre los vasos sanguíneos del
encéfalo, creando una estrecha unión que da origen a la barrera
hematoencefálica, la cual evita que las sustancias tóxicas de la san
gre penetren en el cerebro, También ayudan a mantener baja la con
centracion de potasio (K") en el espacio extracelular, debido a que
su exceso pude interferir en la transmisión eléctrica, Además, recap-
turan los neurotransmisores iberados por las neuronas en los boto-
nes sinápticos.

Micootogrla de una
neurone acompañada
A diferencia de las neuronas, ls células glales conservan su capacidad | de clas gates

de división celular durante toda la madurez Esta caracteristica las

capacita para reemplaza así mismas, pero también las hace suscep-
tiles anomalías dela división celular, como el cáncer Cai todos los
tumors benignos o malignos localizados en el sistema nervioso se or
ginn en células glals. Algunas glas Iran moléculas, amadas fac»
tores neurtróicos, que ayudan al crecimiento de dendrtas y ala don-
¿ción de os axones. asta La fecha, se desconoce sls lla panic
pan directamente en la elaboración dela informacion.

142. Potencial de membrana

Las neuronas son células excitables, es decir, conducen señale eléct
cas en respuesta a esúmulos. La base de la exciabiidad cellar radica
en la diferencia de concentración de iones entre el citoplasma y el
medio extracelular Todas las células vivas, incluidas las neuronas, man-
tienen un ligero exceso de iones positivos en el medio extracelular y un
ligero exceso de iones negativos en el interior de la celia. Esta ist
bución de os iones, ente el interior y el exterior dela membrana plas-
mática, origina una diferencia de cargas eléctricas denominada poten-
(dal de membrana. La membrana que presenta esta diferencia de car-
¿as entre su lado interno y externo, se dice que está polarizada,

Potencial de reposo de la membrana

Cuando una neurona no está conduciendo impulsos nerviosos, se dice
que se encuentra en estado de reposo. El potencial de membrana de
luna neurona en este estado se conoce como potencial de reposo, La
distribución diferencial de cargas elécticas a través de la membrana
plasmática, se explica por la presencia de proteínas de membrana que
distribuyen asimétricamente los iones hacia el interior y el exterior de
la célula, otorgándole a la membrana plasmática una permeabilidad
selectiva al paso de iones. Es dec, solo algunos iones pueden atravesar
la membrana. El potencial de reposo de la membrana puede medirse
usando un voltimetro y expresarse en las unidades llamadas milvolts
(mV). El potencial de reposo en una neurona es de -70 mV. Se antepo-
ne un signo negativo ( que señala que el lado interno de la membrana
posee las cargas negativas.

El potencial de membrana e registra con
ricroalecrodos quese conectan a un
poto llamado votmevo, cal
mie la cidad eléctrica en as neuronas
Este instrument permite cuanta las
diferencias de aras a aut dela
membrana y ls grafca. De esta forma,
5 Posible interpretar los fenómenos
electroquímico involucrado enel
impulso nenso

La bomba sodio-potasio (bomba Na'/K*) transporta res jones sodio
(N2°) hacia el exterior de la neurona por cada dos iones potasio (K*)
que ingresan al citoplasma. As la bomba Na*/K" crea un desequiirio
de cargas eléctricas a cada lado de la membrana. La superficie interior
de la neurona se vuelve ligeramente mas negativa respecto dela exte-
rior, ya que sale más Na? en comparación con el K* que entra.

Los canales iónicos (poros) son proteínas de membrana que permiten
que ciertos tipos de iones se dilundan hacia el interior 0 el exterior dela
célula. En la neurona en reposo, muchos de los canales de potasio
están abiertos, mientras que la mayoría de los canales de sodio están
«cerrados. Esto significa que los iones K* bombeados al interior de la
neurona pueden difundirse de nuevo al exterior; en cambio, muy
pocos iones Na" bombeados al exterior de la célula se difunden de
‘nuevo al interior de la neurona. Por lo tant, la permeablidad selectiva
dela membrana también favorece el mantenimiento de un ligero exceso
de iones positivos en la superficie exterior de la membrana,

are

El potencia de reposo es
generado tanto por la
oma Na" como por la
Selecta permeabiad de la
membrana generada pora
presencia de canales iónicos,
Pox cada tres ones 060 que
la bomba saca fuera dea
tll, dos ones potasio
ingresan. La membrana es
más permeable al K* que al
Nt, ate potasio que ingresa
Puede salt rapidamente

al exterior Por lo tano, la
ob y ls canales quan a
mantener as cagas postas
por fuera de a membrana.

143. Potencial de acción

Las senales eléctricas que transmite un axón se denominan potencial
de acción. El potencial de acción corresponde al potencial de membra-
a de una neurona activa, es decir, aquella que está transmitiendo.
impulsos nerviosos.

Los potenciales de acción se generan por un cambio enla polaridad de
la membrana en respuesta a un estímulo. En la zona de estimulación
de la neurona se abren canales de Na”, el que se ifunde rápidamente.
al interior dela célula produciendo una despolarizacién local, es dec,
se revierte la polaridad de la membrana, quedando el interior positivo
y el exterior negativo. Sila magnitud de la despolaización local sobre-
pasa un limite conocido como potencial umbral, e estimula la apertu-
ra de más canales de Na", no solo en zonas de estimulación, sino tam
bién en zonas más alejadas de la membrana. Luego de que la despo-
larización se ha propagado, comienza el proceso de repolaización, es
decir, se restablece la polaridad habitual de la membrana: negativo
dentro y positive fuera, recuperando el potencial de reposo, La repola-
rización se produce porque los canales de Na* se cierran y los canales
de K* se abren, permitiendo la salda de jones K”. La salida de iones K*
permite que el citoplasma retome a su estado negativo y que las cargas
positivas se queden en el espacio extracelular, Debido a que durante la
repolarización se produce
el cierre de los canales de
sodio, la membrana plas»
mática se encuentra en un
periodo refractario, en el
‘ual no se puede producir
una nueva despolarizacion
aunque se aplique un esti
mulo de gran intensidad,

Despolarzación
y reparación

Ala despolarzación seguida por una repolaización que
se propaga a lo largo de la membrana plasmática sele
denomina potencial de acción. Por lo tanto, un impulso
nervioso es un potencial de acción que vija alo largo
de la membrana plasmática de una neurona, Una delas
«características más importantes de un potencia de acción
+s que todos los estímulos que sobrepasan una intens-
‘dad umbral generan un potencia de acción de la misma
magnitud, es deci, los estimulos con una intensidad:
mayor no desencadenan potenciales de acción más
grandes. Esto se conoce como la ley del todo o nada

We emer ()

Conducción del impulso nervioso

Existen dos formas de propagación del impulso nervioso: la conducción
continua y la conducción saltatora, El primer tipo de conducción ocu-
e en los axones que no tienen vaina de mielina, En elos se produce
‘una despolrizaciön progresiva de cada zona adyacente dela membra-
a, es deci, una onda de despolarización. En los axones mielinicos, las
Propiedades aislantes de la mielina impiden el movimiento iónico y
solo se produce despolarización de la membrana en los nodos de
Ranvier. Es as como la despolarizción de un nodo estimula la despo-
larizacion del siguiente, por lo que el impulso nervioso “sata” de un
nodo a otro. Este tipo de conducción favorece la rapidez de propaga:
ción del impulso nervioso.

IAN

AR
LA

un

Teno)
ec xin

Representación gráfica de
los cambio en el potencial
de membrana en el varscuso
de un potencial de ación.

144. La neurona presáptica
ber neurotransmisor (NT.
La neurona postinapica se
localiza después del espaco
smiptico y posee los
receptors que reconocen
al eurotransmsor.

Se denomina sinapsis al contacto funcional que se establece entre as
neurones o entre una neurona y algún Órgano efector, como, por
ejemplo, un músculo o una glándula. Es así que también se puede
hablar de sinapsis como el sitio donde ocurre la transmisión del impul-
o nervioso desde una neurona a otra célula, Se han identificado dos
tipos de sinapsis, la sinapsis química yla sinapsis eléctrica.

Sinápsis qui

En la sinapsis química, la transmisión del impulso nervioso ocurre me-
diante la liberación de moléculas lamadas neurotransmisores al espa-
<i sináptico que existe entre el terminal axónico (o botón sináptio) de
‘una neurona presináptica y la membrana de la célula postsinaptica,

uel pstipic scada (PSE)

Pokal postin titi 750

El potencial de acción que llega al terminal axónico activa la entrada
de iones calcio al medio intracelular El aumento de concentración de
calco en el citoplasma gatil la fusión de las vesiculas sinäpticas que
almacenan neurotransmisores con la membrana plasmática del termi-
nal axónico, ÿ la liberacion de su contenido al espacio sináptico. A con-
‘Unuacion, los neurotransmisores se unen a receptores especificos ubi-
cados en la membrana de la célula postsináptica, Esta unión produce
la activación de canals iónicos. Dependiendo del tio de canal iónico
activado se desencadena o no un potencial de acción en la célula pos-
sináptica. Inmediatamente los neurotransmisores unidos a su recep
tor se liberan y son reincorporados a la neurona presinäptica a través
de una proteina transportadora, para ser reutlizados. Los neurotrans-
misores que pudiesen quedar en el espacio sináptico son degradados
por enzimas que aportan las élus gliles o la misma neurona presi-
áptica,

Potenciales postsinäpticos exctatorios e inhibiorios

La unión del neurotransmisor a su receptor provoca la apertura de
Canales iónicos en la membrana de la célula postsináptca. Depen-
diendo del tipo de canal iónico activado, la sinapsis puede ser ex
toria o Inibitria,

Los neurotransmisores excitadores hacen que los canales de Na* ubi=
cados en la membrana postsnáptica se abran como consecuencia del
reconocimiento del neurotransmisor por su respectivo receptor. Pro-
ducto de la apertura del canal, el Na” ingresa ala célula postsináptica
on gran rapidez, lo cual produce una despolarzación que genera un
potencial postsnáptico xcitador (PPSE). Si el PPSE alcanza el potencial
"umbral, se inicia un potencial de acción en la membrana postsinäptic.

Los neurotransmisores inhibidores gatilan, en la membrana postsináp-
tica, la apertura de canales de cloro (CF) y/o de potasio (K*).Sise abren
los canales de K*, sale potasio desde el citoplasma al medio extracelu-
lar, sise abren los canales de Cr, entra coro al citoplasma. Ambos des.
plazamientos hacen que el interior de la membrana sea mucho más
negativo que en estado de reposo. Cuando la neurona possingptica
posee demasiadas cargas negativas en su interior, se dice que la mem-
brana esta hiperpolarizada, Esta hiperpolarización genera un potencial
ostsináptco inhibidor (PPS) con lo cual se detiene la transmisión del
impulso nervioso.

Degradación enimátia
delos nevotarsmsores
‘que quedan en el espacio
snäptco.

145. so: oe,

Estructura quimica de la
dopamina y del GABA,

Neurotransmisores

Los neurotransmisores son moléculas liberadas por la neurona pres
náptica al espacio sináptio, lugar donde son reconocidos por los re-
cepiores especificos ubicados en la membrana postsndptica, La unión
del neurotransmisor a sus receptores modifica en forma transitoria las
propiedades eléctricas de la membrana de la célula postsnáptica.

La naturaleza química de los neurotransmisores puede ser muy varia-
‘da: existen aminoscidos, aminas, purinas y pépidos. Las características
generales de algunos neurotransmisores se definen en la siguiente
tabla

Neuroransmsor exrador enla saps neuen,
pero también tene leo nio an ovas sip
Penco | send a par a nea y dead pera
evi sine
Monosminas:
Dopamina | Mens soma nens anal Su aa casa
1 enfermedad de Patien.
ordena | Nevotansniz: el ta anis spicy dl en.
Paria en req dl estado de iio y en
espera den sho patie,
Aminoëdides.
Gatamatoyspatato | Nevorarsisores exes en e cebo.
Gén y GABA | Nevoransisres tibios ena ma espinal
en elenco especivamente.Fsmacs ans
‘camo api pte cin de GABA
Newropéptidos: | urnes Tomad por cadenas de 3 a 40
inc Tne có art tar cono ibi.
SistadaP | Poni es vis sees del dle Etro
cep dl doe
Escalas ends | Inenere en inhibi de sensación d dolor
Bogen arcón de susanda

Sinapsis eléctrica

ES un tipo de sinapsis donde las membranas de las dos células están
extraordinariamente próximas entre si y conectadas por un tipo espe-
al de unión intercelular denominado unión en hendidura. En estas
2onas exsten proteínas transmembrana con forma de canal llamadas.
‘onexones, que se aparean entre ambas células permitiendo que la
corriente iónica fluya directamente y con gran rapidez entre una celu-
la y otra, Las sinapsis eléctricas son bidireccionales, ya que pueden
transmitir un impulso eléctrico desde una célula presináptica à la pos-
tsináptica, y en sentido contrario

Las sinapsis eléctricas son habituales en las neuronas del sistema ner-
vioso centra, en el músculo cardíaco y en el músculo iso visceral (por
ejemplo, la pared del tubo digestivo)

A diferencia dela sinapsis química, en la sinapsis eléctrica no hay pre
sencia de neuratransmisores, lo que implica que la conducción del
impulso nervioso sea más rápida. Además, permite la contracción mus-
cular coordinada del corazón.

1 |
LE

Parsons

La transmisión del impulso
‘nervioso en la sinapsis
dci es csi instants.

146. Los receptores sensoriales son terminaciones nerviosas o células espe
Galzadas en captar estímulos del medio externo 0 interno. Algunos
receptores se encuentran en complejas estructuras como el ojo 0 el
‘ldo, mientras que otros, como los receptores ubicados en la piel, ie-
‘nen una organización mucho más simple.

Los receptores sensoriales se caracterizan por ser especificos para cada
tipo de estímulo, es decir, son sensibles a variaciones de una forma de
energie: mecánica, química, térmica o electromagnética, Por ejemplo,
los mecanorreceptores responden a variaciones en la presión que se
ejerce sobre ellos, intervienen en la sensibilidad táctil, en la relajación
contracción muscular y en el sentido del equilrio. Los quimiorrecep-
tores captan cambios en la concentración de sustancias químicas, es
asi como son responsables delas sensaciones gustativas y olfativas los
termorreceptores detectan cambios en la temperatura corporal y
“ambiental, y los fotorreceptores detectan a luz

Los receptores transforman tipos especificos de energía en una señal
eléctrica lo que se conoce como transducción. En general, las células
nerviosas que cumplen la función de receptores sensoriales poseen en
su membrana plasmática moléculas de naturaleza proteica que detec-
tan el estímulo. Estas proteínas transmembrana -que también son lla
madas receptores- funcionan todas de manera semejante: gatilan
‘cambios enla permeabilidad iónica de la membrana plasmática en res-
puesta a un estímulo específico. Estos cambios en el flujo de iones a
través de la membrana plasmática corresponden, en muchos casos, a
La apertura de canales de Na". Al entrar sodio ala neurona se genera
una corriente despolarizante, que se denomina potencial receptor. El
potencial receptor es una respuesta localizada en la zona que recibe el
estímulo y es proporcional a la magnitud del estímulo. Cuando el
potencial receptor alcanza un certo umbral, provoca un potencial de
acción en el axón de la neurona, el cual se transmite hacia neuronas
sensitivas que lo conducen hasta el sistema nervioso central

Cada tipo de receptor sensorial activa una vía aferente específica. Por
ejemplo, las vas neuronales que se activan por los mecanorreceptores
son distintas a las vies activadas por fotorreceptores, De esta manera,
las vis aferentes transportan sus señales hasta cietas regiones espect
ficas del sistema nervioso central donde son interpretadas para elabo-
rar una sensación y/o una respuesta

pe

JE |

Coes ses apré

Mecanorreceptor. La pes abe los canales nics de
sodio sess ala presión.

Zu

POR
# ma m M

“Temorreceptor Lo tempera inde en na ei de la
membrana que conte un canal rico.

Quimioreceptor La urión de modes lands o sabo-
‘eos ecos medica ma de vrs os malus produciendo un el iaa que ca loa No,
que sence sans alee 0 all aer
canales de ay Ca", locas gona ur deslizó
dela membrana,

Los receptores presentan una caracterstica funcional denominada |
adaptación. Esto significa que la magnitud del potencial receptor dis-
minuye durante un período de tiempo en respuesta a estimulos cons-
tantes. Como consecuencia, disminuye el número de impulsos nervio-
505 que se generan en la neurona sensitiva por unidad de tiempo, lo
‘que tiene por efecto una disminución de la intensidad de la sensación.
Un buen ejemplo de esto es cuando nos ponemos la ropa y sentimos.
su contacto: los receptores táctiles se adaptan rápidamente y luego de
[unos minutos dejamos de sentria,

Fotorreceptor Luz ata la sucia cefepime,

147. Cisne spe

El ojo es el órgano sensorial dela visión. Este es una cámara oscura,
provista de una apertura que regula la entrada de los rayos y de una
serie de medios de refracción que los hace converger en una superficie
fotosensible, que es la capa de fotorreceptores de a etna, en la cual se
orginan los impulsos nerviosos que luego van a ser interpretados como
visión por la corteza cerebral

Estructura del globo ocular
as Desde fuera hacia dentro, el
lobo ocular esta formado
Por vis tds: a exer
ia, a coroides y la retina
La escerötia yla corides
tienen una porción anterior
y otra posteo. La porción
anterior de la escerótia se
denomina eimen yes trans
parent, en tanto que el
resto de la escerdtica es
blanca y opaca. La porción
anterior de la cordes está
modificada en tes estrutu-
ras: el cuerpo iia, lsliga-
mentos suspensorios y is
El cuerpo ciar y los liga
ments sostienen y mantie
nen en suso al cristalino que es un lente de fibras prtecas que per

mite enfocar os objets. La cómea y el cristalino son transparentes y

no poseen vasos sanguíneos, a diferencia de la coroides que contiene

una ren cantidad de vasos sanguineos y pigmentacion. El so parte
coloreada del ojo, está formado por músculo Iso rada y circula, que
dejon un orfido enel centro, denominado pupla, por donde penetra
la luz al interior del ojo. La reina es la membrana mas interna del
globo ocular esta formada por tres capas de células que incluyen los

Fotoreceptors y neuronas de diverso tipo. El ojo está leno de liquido

que mantiene una presión Suficiente como para mantener el globo

cular dstenido, El quid quese encuentra por delante y los ados
del cristalino es el humor acuoso, y el Iquido presente entre el rita
| 10 yla rta se denomina humor viren

Formación de la imagen en la retina

Al menos tres procesos ocurren casi simultáneamente al enfocar un
(objeto: refracción de los rayos luminosos, acomodación del cristalino y
contracción de la pupila

Los rayos luminosos provenientes del objeto observado se refractan al
ingresar al globo ocular es deci, cambian de dirección al pasar de un
medio a otro de diferente densidad. Los medios refringentes por los
que atraviesa la luz desde que ingresa al ojo son: la cómea, el humor
acuoso, el crstalino y el humor vítreo. En el ojo normal los cuatro
medios reringentes enfocan en la retina la imagen invenida del objeto
observado.

El enfoque de objetos cercanos se realiza mediante un mecanismo lla
mado acomodación, donde los músculos cilares que sostienen al
istalino se contraen para que este aumente su curvatura y los rayos
luminosos se proyecten correctamente en la retina. Para la visión de
Objetos lejanos, el rstaino se aplana, por lo que no se requiere la con-
tracción de los músculos cares.

La contracción y dilatación de los músculos circulares y radiales del iis
permten la regulación del diámetro de la pupila, cuyo ajuste ayuda à
mantener una exposición adecuada de la retina a la luz

Bas pro ces
der co

Presbica, Con la edad
los músalos res pierden
dastided por lo que se
reduce la capcidd de
acomodación de objetos
‘ercanos enla retina,

Este defecto e conoce
como presi

148. Estructura del retina,

Ceguera, Mucha gente
es Gega oha quedado

‘deg dato a falas en el
funcionamiento de bastones y
¿oros La ett plgmentosa
Ya degeneración macular son
dos ejemplos de esta dase
de enfermedades La rent
pigmentosa tiende a ser
hereditary puede hacerse
presente temprana edad,
miens que la degeneración
macular afecta pinpaimente
alos andanos.

Los fotorreceptores

Los fotorreceptores son neuronas especializadas en la transducción de
los estímulos luminosos en señales eläctricas. Los fotorreceptores se
ubican en la retina formando una capa de células que se comunica
singpticamente con neuronas bipolares las cuales asu vez hacen sinap-
Sis con neuronas ganglionares, Los axones de las neuronas ganglona-
res se dirigen hacia el disco óptico, ubicado en la parte posterior del
jo. y forman el nervio óptico, que se proyecta hasta el cerebro donde
se origina la sensación visual. El disco óptico corresponde al punto
ego, porque los rayos.
luminosos que inciden
en esta área no originan
ninguna percepción vi
sual debido a que no
poseen fotoreceptores.

Las neuronas fotorre-
ceptoras poseen forma
de conos y de bastones.
Los conos están impli-
cados enla visón diuma
mientras que los basto-
nes en la visón nocur-
a. Tanto los bastones.
como los conos poseen
proteínas sensibles ala
luz © fotopigmentos,
que se localizan en una
estructura (discos) cuyo diseño permite captar luz con máxima eficen-
la. Los bastones poseen mayor cantidad de un solo tipo de fotopig-
mento, son más sensibles à la luz que los conos por lo que son estimu=
lados con luz débil y pueden ampificar mucho más la señal luminosa,
es deci un solo fotón puede gatilar una señal eléctrica detectable. Los
‘conos están implicados en la sión en color debido a que contienen
ttestipos de fotopigmentos. A pesar de ser menos sensibles ala luz y
‘de amplficar en menor medida la señal luminosa, proveen mayor reso-
lución que los bastones. Los conos son menos numerosos que los bas-
ones y se concentran en una región de la retina especialzada en la
vision aguda llamada févea, mientras que la concentración de basto-
es aumenta hada la perfeia de la retina

Campo visual

El campo visual es la vista captada por los dos ojos sin mover la cabeza,
Se puede delmitar la mitad derecha y la mitad izquierda del campo.
visual. La mitad derecha proyecta la luz sobre la reina nasal (o interna) det
ojo derecho y sobre I retina temporal o externa) del ojo izquierdo. La
mitad izquierda proyect la luz sobre la retina nasal del ojo izquierdo y
sobre la retina temporal del ojo derecho. La luz de la region central del
‘campo visual penetra en ambos ojos; esta área se denomina zona bino-
cular. Además, en cada mitad del campo visual existe na zona monocu-
lar. En esta zona la luz se proyecta sobre la reina nasal del ojo del mismo.
lado,

Recorrido de los nervios ópticos hasta el cerebro

Una vez que los nenvos ópticos salen de cada globo ocular, se proyec-
tan hacia el tálamo y luego hacia el área visual de la corteza cerebral
de cada hemisferio. Cada nervio óptico se divide y Las fibras que se on.
ginan en la retina nasal se cruzan hacia el lado opuesto en una zona
que se denomina quiasma óptico. Los axones que nacen en la retina
temporal siguen su recorrido sin cambiar de lado. Así, las imágenes
formadas en la retina nasal del ojo izquierdo llegan a la corteza visual
localizada en el hemisferio derecho; las imágenes formadas en la parte
‘externa de la reina llegan a la corteza visual del mismo lado. Luego, la
separación de los axones del nervio dptico, en el quiasma, forma los

Visión monocular

Lesiones en ls vía Ópticas.
La importancia del quiasmo
óptico desde el punto vista
iio es que permite lai
leones en los axones que
pueden encontrarse ates ©
después del quiasma óptico
Ars, dado que el quasma
está locaiado exactamente
sobre la hips, cuado

hay tumores pois que
concen lo ufient, compren
‘el quia óptico produciendo
leones tics del campo,
vial

Campo visual y vas ópticas

Visión binocular

eno
vo o ero te Mes
oise
Tac po Eds Tas eco de Tao unsere Taco ten deo
aa cen vl cs cr vn! Pacs Dee ve Qu cara
Cr sere) ee) rea

149. La información que ingresa o sale del sistema nervioso central es cond
dida a través de un conjunto de neos que forman el sistema nervioso
periférico. Los nervios que conducen información hacia el encéfalo ola
méduia espinal forman las vas sensitivas o aferentes, y los nenios que
conducen informacion desde el sistema nervioso central hacia los órga-
nos efectores se denominan vias motoras 0 eferents, Los nervios que se
originan en el encéfalo, o nervios craneales, y los que se originan en la
médula espinal, o nervios raquídeos (espinals), estän formados por
fibras aferentes y eferentes.

Las vas eferentes del sistema nervioso periférico pueden subdivide
de acuerdo al tipo de órgano efector al que se diigen. las neuronas
eferentes ineman los músculos esqueléticos, forman parte del sistema,
nervioso somático; mientras que las neuronas que se diigen a los mis
culos isos, al músculo cardíaco o a las glándulas forman ol sistema ner.
vioso autónomo, Como su nombre lo indica, el control que ejerce el is.
‘tema nervioso autónomo sobre los rganos que inerva es independiente
de la voluntad,

Sistema nervioso vegetativo o autónomo (SNA)

asi todos los tejidos del cuerpo están inervados por fibras nemiosas
del sistema nervioso autónomo, el cual regula la función de los distintos
órganos frente a cambios medioambientales. Existen dos mecanismos.
antagónicos, a través de los cuales el sistema nervioso autónomo ejer-
de este control: el sistema nervioso simpático y el sistema nervioso
parasimpático.

Sistema nervioso periférico

CE

Vis trees Vis les.

Tassen

Sea nervio autónomo | | sistema nevis sico

sinpstio Prusia

El sistema nervioso simpático, en general, produce la respuesta de
"combate © huida”, es dci es responsable del aumento dele actividad
del organismo en condiciones de estés. De est forma, la estimulación |
simpática produce como respuesta el aumento de la presión antena y
de la frecuencia cardiaca, datación de las pupils, aumento de la resp
ración y erzamiento de los cabellos. En la transmisión del impuso ner-
oso del sistema simpático intensenen la adrenalina y la noradrenalina
‘como neurotransmisores; por lo que se lama sistema adrenérgico

El sistema nervioso parasimpátic, en general, coordina las actividades.
normales del cuerpo en reposo. Es así como la estimulación parasim-
pática reduce el ritmo de la respiración y el itmo cardíaco, esimula el
sistema gastrointestinal, la defeca-
ción y la producción de orina y la
regeneración del cuerpo que tiene
lugar durante el sueño. En la trans:
misión del impulso nervioso del sis-
tema parasimpático. intervene la
acetilcolina como neurotransmisor
Por al razón, al sistema parasimpd-
tico también se le conoce como ss"
ora colinergico,

Division simpica

División simpática

A. Dlatacón dela pp

E. ión de bn,

Rec de sons

D Aceleración de a freunde caca

E. inhi de o cid gesta.

E. nión de a moto y secreción
inet

4. Relación dea aja na,

1. angio cla.

2 Gato mesic if

Divison parasitica
A. Conrad deo pupil,

Estimate del anc,
Conte Set bong.
Dir dela feu cari,
stm ac del acid digesta,

7 Estacio del metidas y cn
gstoiesteal.
6. Conran de ajo nari

€
°
+

División parasimpática

150. El músculo esquelético está formado por células lamadas fibras muscu-
lares que recorren casi toda la longitud del músculo. Se denominan
fibras musculares debido à su forma alargada y cnica. El sarcoplasma
‘© citoplasma de cada fibra muscular contiene unos haces de flamentos
proteicos llamados mioflbrilas, los cuales se extienden a lo largo de él
Las miofbrils están constituidas por dos pos de proteinas: miosina y
actina. La miosina forma lo filamentos gruesos y La actina forma fil
mentos finos. La disposición de los flamentos de actina y miosina
causa el aspecto estriado transversal caracteristico de los músculos
esqueléticos. Las partes de esas esriaiones se identifican por letras y
constituyen el sarcómero. La contracción muscular ocurre cuando la
fibra muscular se acorta, es deci, cuando los sarcómeros se acercan,
Esto se debe a que los filamentos de actina se desizan sobre los fila-
mentos de miosina aumentando su superposición, por lo que la long:
tud del músculo se acorta. Con el acercamiento de los sarcomeros, las
líneas 2 se acercan; sin embargo, el ancho

de la banda A se mantiene. Cuando el

músculo se relaja, las Ineas Z se separan.

E ae ea

Estructura dea fibra muscu

La contracción del músculo esquelético es controlada por fibras nervo-
sas motoras del sistema nervioso somätico, las que conducen impulsos
nerviosos desde áreas específicas de la corteza cerebral, que esla prin-
pal region que controla el inicio de los movimientos voluntario.

Los axones de las neuronas motoras se comunican con La fibra muscular
2 través de una sinapsis química lamada unión neuromuscular, Cuando
los impulsos nendosos llegan al terminal axónico dela neurona presinäp-
tica, las vesículas sinäpticas que en este tipo de neuronas contienen el
neurotransmisor acetilcolina, se descargan en el espacio sináptico
Luego, la acetcolina se une

à sus receptores especificos
ubicados en una región de
terminada de la membrana
plasmática de la fibra mus-

cular llamada placa motora

y producto de esto, se abren

Canales desod, con lo cual ty

se desencadena un poten sc
«ial de acción que se con-

duce alo largo de la mem-

brana plasmática de la fibra
muscular o sarcolema,

El potencial de accion mus
‘ular provoca la liberación
de ion cakio (C3) que se
encuentra almacenado en el
retículo sarcoplásmico de la
fibra muscular El aumento
de calco al citoplasma pro:
duce el desplazamiento de
los flamentos de actina y la
consecuente contracción
muscular

La unión neuromuscular
Eventos que ocunen luego
que un impulso nervioso llega
hasta ls terminales axones
ela neurona presmapica.

151. +
cia =) >

La establidad del medio interno, el control yla coordinación entre las
diferentes partes del cuerpo y la integración funcional entre ellas se
logran gracias a la acción delos sistemas reguladores que correspon-
en al sistema nervioso y endocrino,

as roues
pa euros. Cas endociras.
"Tecos blanco que pasen
rectores hormorales
ent is quee encuenta
Lo cua yoni | na
eos ls ores el ge,
las ghnad ls esos,
cour, a hipaa.
Tanspone del sea ns sona... [Vasos sanguines (ange.
"| trees y eters, N
et dela señal ii y efímero. | Lento y prolongado
sind tino Bine

Hormonal

Receptor
haa Banc:

a la la
en e
&
es
= =
= Oo...
ee ieee whe

Regulacién neuroendocrina

En algunas situaciones el sistema nervioso y el sistema endocrino fun-
Conan de manera independiente, pero en otras este una integración
funcional entre ellos, lo que se denomina regulación neuroendocrna;
un ejemplo es la respuesta del organismo a los agentes estresores.
Ambos sistemas liberan sustancias químicas específicas que preparan
al organismo para una respuesta fisiológica frente a los agentes estre-
sores. E sistema nervioso lo hace de manera más rápida a nivel dela
sinapsis activando los centros simpáticos que liberan adrenalina y
noradrenalina en diferentes partes del cuerpo. Entre ela se encuen-
tran las glándulas suprarrenales que liberan las hormonas adrenalina y
cortisol hacia la sangre, lo que permite complementar la acción del sis-
tema nervioso y mantener al organismo alert, si es que la respuesta
de estrés se mantiene por más tiempo.

Circuit neuroendacino
en less

Estrés, Es una respuesta
defensa o adapta fen
8 un estimulo que amenaza la
vida. Los esos estemos o
interes que provocan estrés
e denominan agentes
estresors

152. En los mamiferos, el sistema inmune está constituido por una serie de
células, tejidos y órganos, distribuidos ampliamente por todo el cuer-
po, Participa en la defensa del organismo contra agentes infecciosos y
también en la respuesta frente a partículas extrañas. Los órganos del
sistema inmune están interconectados por vasos sanguines y linfti-
cos, de modo que constituyen un sistema unificado e intercomunica=
do dentro del cual se transportan las células que participan de 41 Junto
ala acción del sitema nervioso y el sistema endocrino permite mante-
ner la homeostasis del individuo,

Células del sistema inmune

Las células del sistema inmune corresponden alos glóbulos
blancos © leucocitos. Se originan a partir de células
madres en un proceso denominado. hematopoyesis
Durante el desarrollo embrionario la hematopoyesis ocu-
sre en el hígado y el bazo y posteriormente en la médu=
la ósea, Los leucocitos se pueden dividir en célula infol-
des y células micloies,

= Células lifoides Son un tipo de glóbulos blancos lamados
linfocitos. stos se dividen en tres pos: Infoitos Y (colaborado-
res y itotöxics), linfocitos B y células NK (de natural killer o asesi-
Untoche. as naturales). os linfocitos son las únicas células que realzan una
identificación muy específica de los micoorganismos invasores y de
las sustancias extrañas que ingresan al organismo, llamadas antige-
‘nos. Además, tienen memoria inmunológica, es dect, son capaces.
de responder a repetidas exposiciones de un mismo antigen.

1= Células mielides. Corresponden a los granulocites pl
morfonucleares (PMN) y a los monocitos. Entre los granu-
locitos se encuentran: los neutrófilos, principalmente con
unción fagocitica los eosinófilos, que son importantes
en la defensa contra parásitos extacelulares, y los basó
filos que participan en las reacciones alérgicas. Los mono-
tos son glébules blancos circulantes que se transforman
‘en macrófagos con función fagoctica. Oto tipo de célula

a Mr

Monoct visto en el microscopio Sti.

Tejidos y órganos del sistema inmune

Elsistema inmune está organizado funcional-
mente en órganos lnfoides primarios y
secundarios

so A
= Órganos linfoides primarios o centrales. Son Pens
pen TA
diferenciación inicial de los linfocitos B y T, "eee
ee u
migran à los órganos y tejidos linfoides >
perífricos. E Picas de Per

Órganos linfoides secundarios o periférico. A 4
En els se concentran Is antgenos y jpg [Er
entregan la arquectua apropiada para
que ls Infoctos entren en contacto con À
estos, ineracionen entre s y con otras \
clus de sistema inmune. A través de los À vos es
Grganos Infoides perérces se isemina la
respuesta inmune por el cuerpo, Estos
¿rganos son los siguientes los ganglios
linfáticos, estructuras ricas en macrófagos
y infos que están especialmente dise.
adas par far y atrapar alos miroor- I tema inmune st forma por distintos
ganismes y sustancas extrañas que se gares ÿ estructuras ques comunican
encuentran en la linfa, permitiendo que ete y con là sangre a waves de los ass
e anpuneos y infos
posteriormente ls macrófagos y infocitos
colaboren en su destrucción y enel desarollo dela respuesta inmu-
ne: el bazo, ubicado sobre la porción izquierda del abdomen, es el
lugar de proliferación de Infos 8, recoge antigenas de la sangre,
y sus macrófagos elminan bacteria y glóbulos rojos danados el
toi infoide asociado a musas (MALT) contiene linfocitos y élu
la fagoctcas y se encarga de recoger antigenas delas mucosas. En
general el MALT recibe su nombre dependiendo de su ubicación
anatómica, teiendo entonces tejdo infoide asociado a la piel, al
intestino, a los bronquios, las glándulas mamarias y slvaes, a la
vida bucal al trato geitouinro, a ido medio y a las amig-
alas palatinas, amigdales faringes 0 adenoides y amigdaas In-
‘uals, conocida, en conjumo, como ano de Waldeyer.

153. Laie y sus secreciones,
como el sudor son una de as
primeras bareras detensias
‘conta el ingreso de mikro-

organisa a nuesto cuerpo.

La inmunidad imata © inespecfica constituye la primera línea de
defensa contra los microorganismos invasores, respondiendo y elimi-
nando rápidamente a la mayoría de los patógenos, incluso sin que el
organismo muestre sintomas de enfermedad. Corresponde a una res-
puesta inmediata frente a Ios agentes agresores y a un mecanismo de
resistencia general ala enfermedad, debido a que incluye todas las
barreras de defensa que el organismo dispone para combatirla inva
ón por una gran diversidad de microorganismos, respondiendo de la
misma forma a distintos tipos de patógenos. Además, no genera una
‘memoria por exposición previ, es deci, la respuesta será siempre la
misma ante un nuevo encuentro con un determinado agente infeccioso.

Los principales componentes de La inmunidad natural son las barreras
fisico-quimicas, las proteinas circulantes, las células fagocticas y las
células NK.

1 Barreras fsico-químicas. Están compuestas por la plel y las membr
nas mucosas. La capa més externa de la pil, la epidermis, y las
mucosas, gracias a su estructura y cohesión, forman una verdadera
pared que impide la entrada de los microorganismos al cuerpo.
Además, la descamación producida por el recambio celular de las

células epidérmicas permite la eliminación de los
microorganismos que se encuentran en su superf
die, Sila piel se rompe por una herida o quemadura,
se convierte en un foco de ingreso para una infec-
ión. Las membranas mucosas recubren el sistema
digestivo, respiratorio, urinario y reproductor. Las
células de la mucosa producen mucus, que lubrica y
atrapa a los microbios. La mucosa respiratoria posee
células cliadas que arrastran a los patógenos que
intentan colonizar su superficie, Además, a través de
las mucosas son secretadas una serie de proteinas y
péptidos con propiedades antibacteriana, como la
lísozima y ls ey ß-defensinas que dificultan el desa-
rrollo bacteriano. Por otro lado, las secreción de
cido clorhídrico por las glándulas gástricas destruye la mayor parte
de los microorganismos que son ingeridos. Las glándulas sebsceas
de la piel secretan sebo, cuyos componentes otorgan un pH ácido a
la piel, que inhibe el crecimiento de hongos y bacterias; mientras que
el sudor, producido por las glándulas sudorparas, aporta lozima y
rasta alos patógenos fuera del cuerpo.

a Proteínas circulantes. Proporcionan una segunda linea de defensa
contra los microorganismos que logran penetrar la pelo las muco-
sas. Corresponden a un grupo de proteínas plasmáticas y de unión
‘a membrana denominado sistema de complemento. Estas proteínas
tienen actividad proteasa y se activan en cascada. Al hacerlo, "com-
plementan” y potencian ciertas reacciones alérgicas, inmunes e
inflamatorias. El complemento puede ser activado por polisacáridos
de las pareces bacterianas 0 por anticuerpos unidos a elas, Este sis-
tema de defensa contra infecciones microbianas actúa a través de la
formación de un complejo proteico de ataque a la membrana plas-
mática delos microbios que produce perforaciones en la membrana
‘del microorganismo y puede llegara destruito, y de la producción
‘de fragmentos llamados opsoninas que se
unen a la superficie de los patógenos y
establecen interacciones con receptores de
los fagocits, induciendo la fagocitosis
Además, algunas proteínas del comple-
mento, llamadas anafilotoxinas, controlan
la respuesta inflamatoria local, estimulando.
la liberación de histamina, la cual aumenta la
permeablidad de los capilares sanguíneos,
faclitando la penetración de los leucocitos
hacia ls tejidos infectados. Otras proteinas
de complemento estimulan La activación de
leucocitos através de quimiotaxs, es decir
atrayéndolos hacia el lugar donde existe
una infección.

Racines dos
moon
din dea

Tagua

Las citoquinas y quimioquinas son protef
nas a través de las cuales se comunican las
células del sistema inmune, Las principales
<itoquinas asociadas ala inmunidad innata
son la inteleucina-1 y el factor de necrosis
tumoral alfa (TNF-a). Estas proteinas part
«pan en la inducción de la respuesta infla
matoria, en la regulación de la producción
‘de glóbulos blancos y en la producción de
anticuerpos, entre otras funciones. Las quimioquinas son factores
quimiotácticos que favorecen la migración de las células que part
pan de una determinada respuesta, ya sea al shio de infección o
hacia los ganglos periféricos

Quimiotais Coresponde ala
vc quis de ludo
ac un determinado tejido.
Las sustancias químicas que
“en los lues pueden
ses toúnas micbianas,
proteina del complemento
acces y quimioquinas

de hr

Representación dels
activación del sistema de

complemento. B,D, C1-C:
Proteins del complemento,

rines
2

154. Otras proteinas que intervienen en la defensa innata del organismo
son lo Interferones, que corresponden a un tipo de citoquinas. Estas
son liberadas por células infectadas por virus y tambén por macrófa-
905, linfocitos y fbroblstos. Los interferones son captados por recep-
tores de células vecinas la infectadas por vus, ls cuales responden
produciendo proteínas que interfieren o inhiben la replicación val. De
esta forma, elorgarismo se defiende de la infección por distintos tipos
de virus. Otras funciones delos interferones son la estimulación de la
Actividad de celulas fagoclicas y de las células NK, aumentando su
potencial destructvo contra los miesobios. Algunos tipos de interfero-
nes inhiben la formación de tumores.

Células NK y células fagocticas. Otra barrera defensiva contra los
patógenos que superan las barreras fisicoquímicas del organismo
son las células NK © asesinas naturales yla células fagocíticas

Etapas dela fagochos.

1. Unia del micobio a

la membrana celular el

fagocto, 2. ingestion del

meroerganismo. 3. Unión

dela vesiula fgocitara a

Las células NK son un po de linfocitos que no producen anticuerpos,
Pero que tienen la capacidad de reconocer y destrur diversas células
infectadas por vrs y céluias tumorales. La acivación de las NK es
regulada por un complejo balance de señales inhibitorias y activado-
ras, que les permiten diferenciar entre una célla normal y una célula

los Isosoma y destrucción
del micro. 4 Exts que por algún motivo presenta un patrón anormal de moléculas en su
elos ress. superficie. Las células NK reconocen su célula blanco a través de dos

mecanismos; uno de ellos es a través de receptores que
reconocen anticuerpos específicos unidos a células
infectadas y el otro es el reconocimiento de
células que no presentan los marcadores de
identidad propos del individuo, llamados.
moléculas del complejo principal de his-
tocompatibilidad (MHC). La destruc-
ción de las células blanco La realizan
liberando gránulos que contienen las
proteinas perforina y granzima. La
Perforina produce poros en la mem-
brana de la célula blanco y la granzi-
ma ingresa a la célula a través de los
poros formados por la perforina e in-
duce la muerte de la célula alterada,

Las células fagocticas son aquellas que tenen la capacidad de ingerir
microbios O Cualquier tipo de molécula extraña a través de un proceso
llamado fagocitocs, Entre las células con capacidad fagoctica que par-
ticipan en la inmunidad natural se encuentran los macrófagos y los
neutrfilos. ses u
1

Los macrófagos son un tipo de
leucocitos que derivan de
monocitos que han abando-
ado la sangre e ingresado à
los tejidos distribuyéndose en
el sistema nervioso central, el
epteio alveolar e intestinal, el
hígado, el bazo, los ganglios
linfáticos, los huesos, etc
“Todos los macrófagos tienen la
«capacidad de fagocitar invasor
res extraños para su destruc-
«ión, esta capacidad fagoctica es inespeifica, es decir fagocitan todo
aquello que les resulte ajeno. Los macrófagos también participan en la
respuesta inmune presentando antígenos a los linfocitos Y.

Monaco.

Los neutrófilos corresponden a leucocitos granulares. Tienen una vida
media corta (horas a unos pocos días y se producen diariamente en
gran número en la medula
ósea. Los neutrófilos migran
2 través de la circulación al
sitio de infección en respues-
ta a la liberación de prote-
nas llamadas quimioquinas
por parte de los macrófagos
y delas células epiteliales. Su
función principal es la fago-
tosis y posterior destruc
ción de los patégenos. Esto
ocurre en su citoplasma en
una estructura llamada fago-
lisosoma, la cual se forma por Neuro,

la unión de la vesícula fagocitaria que contiene al microorganismo
ingerido con los lisosomas que poseen enzimas proteolticas que
degradan el contenido fagoctado.

io bebo

Gsm

Macróago.

155. La inmunidad adquirida o adaptativa se desarrolla en respuesta a la
presencia de antígenos en el organismo, los cuales pueden ser genera»
dos por infecciones microbianas 0 desórdenes celulares como los
“tumores. Una de las principales caracteristicas de este tipo de inmuni-
dad es que es especifica, es deci, tiene la capacidad de reaccionar ante
un gran número de sustancias extrañas al organismo, pudiendo reco-
nocer moléculas microbianas y no microbianas e, incluso, distinguir
entre agentes microbianos estrechamente emparentados, Otra carac-
tersica fundamental de
la inmunidad adquirida es
su capacidad de generar
una memoria inmunológica
que puede durar desde
unos pocos dis hasta toda.
la vida, Esta capacidad de
memoria le permite reac-
ion en forma mucho más
rápida y eficiente a expos
‘ones sucesivas frente a un
mismo antígeno.

Los componentes celulares
de la inmunidad adquirida
son los linfocitos. Estas c&-
lulas se encuentran en la
sangre y enla infa e inter
vienentanto en la respuesta
inmune humoral como en la
respuesta inmune celular.

Esquema resumen del
mecaiem de ación delos
des pos de la inmunidad
N celular y humor

Inmunidad humoral

La respuesta humoral está dirigida a eliminar antigenos extracelular,
{asi como también a evitar La diseminación de los patögenos que han
infectado las célula. La respuesta humoral es generada por los lnfoci-
tos B, los cuales producen moléculas proteicas lamadas anticuerpos,
‘que pueden permanecer en la membrana del Infocito constituyendo
el receptor del Infocito 8 (anticuerpos de superficie) o ser liberados
hacia la sangre (anticuerpos circulantes) Los anticuerpos reconocen y
se unen especificamente a un antígeno,

Cuando los anticuerpos de superficie reaccionan con un antígeno, los
linfocitos B se actvan, lo que desencadena su proliferación y posterior-
mente su diferenciación en células plasmáticas o Infocitos B maduros
y en linfocitos B de memoria. Las célula plasmáticas dejan de dividirse,
aumentan su tamaño y se dedican a producir anticuerpos, Los lnfoci-
tos B de memoria quedan en circulación por un periodo de tiempo que
puede llegara ser años, De esta forma, la próxima vez que se encuen-
tren con el mismo antigeno producirán una respuesta más rápida y
potente que la efectuada en un primer encuentro.

Inmunidad celular

Este tipo de inmunidad se caracteriza por la participación de los lifo-
<itosT, os cuales poseen en su membrana receptores capaces de reco-
nocer antigenos adosados a la superficie de otras células. Existen tres
tipos de linfocitos Y.

Los linfocitos T itotóxicos reconocen antígenos viales que se encuen-
tran en la superficie de células infectadas, Luego de este reconocimiento,
proliferan, atacan y destruyen a estas células

Los linfocitos T colaboradores (helper) reconocen antigenos expuestos.
enla superficie de células presentadoras de antígenos. Luego, comen.
zan a proliferar y secretar interleucinas, moléculas que estimulan la
proliferación de linfocitosT, la activación de infocitos 8 y también la
activación de los macrófagos, aumentando su capacidad fagocitica.

Los lnfocitos T de memoria se dierencian a partir de Infoctos activados.
y pueden ser colaboradores o cotóxicos. Al igual que los linfocitos B de
memoria, su función es reconoxer el antigeno en exposidones sucesas,
iniciando una respuesta mucho más rápida que la que se produjo por
primera vez

156. ose
gen

2

cere

— sate

Hé
Sara

Los anticuerpos

Los anticuerpos corresponden a un grupo de glicoproteinas que tam-
bién son llamadas inmunoglobulinas (Ig). Todos los anticuerpos presen-
tan la misma estructura básica que consiste en cuatro cadenas polipep-

| ícicas: dos cadenas pesadas H (rea) idénticas y dos cadenas Ivianas L

bin id Unidas a cada
us (ight también idénticas y unidas a cad

na cadena H por puentes disulfuro. Ligadas a
un cada cadena H se encuentran moléculas
or de polisacáridos, cuya función se desco-

egan nce. La región N-terminal de ambas

vite cadenas presenta una gran variabilidad
entre las inmunoglobulinas, por lo que se
denomina región variable y constituye el
sitio de unión de los antigenos. El resto
too

in de ambas cadenas permanece constante
en todos los tipos de anticuerpos y con.
forman la región constante, que no
puede unse a antígenos.

0c con

La estructura de un antkuepo,
tene forma de Y. La porción
inferior esta formada por
pare de las dos cadenas.
pesadas, minas que los
dos brazos superiores están
formados porel reso de as
cadenas pesadas y por las
os cadenas Igeras.

Se conocen cinco tipos distintos de inmunoglobulina las cuales ifie-
ren entre si por el tipo de cadenas H que poseen,

(= IgG. Además de reconocer antígenos, estas lg gatilan la activación
del sitema de complemento y de las células fagoctcas faiitando
la fagocitosis de los microorganismos. Son las únicas Ig con capaci-
dad para inactivar toxinas microbianas y también los únicos anti-
‘cuerpos que atraviesan la placenta y penetran al feo.

12 IgM, Son los primeros anticuerpos que se producen al exponerse ini
cialmente a un antígeno, y participan en las infecciones por virus.
También activan el stema de complemento y los macrófagos.

12 IgA. Se encuentra principalmente en las secreciones como la salva,
el calosto, la leche, la lágrimas y en las secreciones mucosas del
tracto respiratorio y genitourinario,

19D. Son anticuerpos de membrana en los Infocitos B, siviendo
como receptores de antígenos específicos

1 IgE Se encuentran principalmente en la superficie de basôflos y mas-
tocitos. La IE son las principales causantes de las reacciones alérgi
cas

Células presentadoras de antígenos

Son distintos tipos celulares: macrófagos, células dendrticas de los tj
os, células de Langerhans dela piel y Infcitos B. Estas células, como
su nombre lo india, “presentan” moléculas de antígenos adosados a
su superficie los linfocitos T colaboradores, lo cual provoca la activa:
Gn de este tipo de linfocitos.

Estas células captan antígenos circulantes por endocitosis. Luego, en el
toplasma, estos antigenos son degradados por enzimas hidrolticas
contenidas en los lisosomas. Estas enzimas transforman las proteinas
de los antigenos en péptidos más simples, los cuales posteriormente
son destinados a la membrana plasmática, donde se asocian a las
moléculas del complejo principal de histocompatiblidad 0 moléculas
MHC. De esta forma, fragmentos de los antigenos se exponen en la
superficie de las células presentadoras de antígenos.

Los receptores de membrana de los linfocitos T colaboradores recono-
cen especificamente los antigenos presentados. Asi, ls linfocitos T
colaboradores se activan comenzando su prolferacién y secreción de
interleucinas.

Función de as élus presentadoras de antigens.

157. Fases de la respuesta inmune adaptativa

En el transcurso de la respuesta inmune adaptativa se pueden distin-
Qui las siguientes fases:

1. Fase de reconocimiento del antigeno. Frente à la exposición a un

antígeno determinado, solamente los linfocitos que tienen los
receptores especticos contra ese antígeno participaran en la 1es-
puesta inmune. Es decir, de todo el repertorio de Infoctos existen-
tes solo algunos son seleccionados y estimulados para su prolifera-
ción y maduración en respuesta à la entrada de un antigeno.
Lo anterior recibe el nombre de teoría de la selección clonal, la cual
postula que cada lnfocito posee en su membrana el receptor espe-
fico para un antigeno, el cual ha sido sintetizado incluso antes de
haber sido expuesto a él.

2. fase de activaión delos linfocitos. Ocurre luego del reconocimiento.
específico del antigeno. Los infoctos se activan, es decir comienzan
2 proliferar formando clones © una población de células que reco-
nocen al mismo antigeno y se diferencian en dos tipos de células
Infocitos efectores y linfocitos de memoria,

La activación de los linfocitos requiere de dos señales diferentes.
Una de ells es la presencia del antigeno, llamada primera señal, la
cual asegura que la respuesta inmune sea específica. La segunda
señal o cosstimulador corresponde a alguna manifestación de la res-
puesta inmune innata, como por ejemplo, la secreción de citoqui
nas. La segunda señal asegura que la respuesta inmune ocurra en el
‘momento oportuno, Sin la presencia de un coestimulados los linfoc
os entran en un estado de incapacidad de respuesta contra los ant-
‘genos que se denomina anergia,

3. Fase efectora. Durante esta fase los Iinfoctos que han sido activados.
llevan a cabo la eliminación del antígeno. Los infocitos 8 lo hacen
mediante la respuesta humoral y los linfocitos T por la respuesta
celular Ambos tipos de respuesta tienen una duración determinada.
‘dada por el equilibrio entre la eliminación de la infección yla pro-
ducción del menor daño posible a los propios tejidos del organismo,

4. Fase de declinación u homeostasis. Una vez resuelto el cuadro infec
050, la mayoría de los Infocitos sufre apoptosis o muerte celular
programada, quedando una pequena población de Infocitos de
‘memoria circulando constantemente por la sangre y la inf. Estos
linfoctos son capaces de detectar rápidamente una nueva entrada
‘del antigeno al organismo, desencadenando una respuesta inmune:
más röpida, más intensa y de mayor duración que la primera.

Fases de la respuesta
inmune adaptativa,

158. = =

luge de
lc

rk pace
shoes

La palabra inmunidad se refiere a la capacidad de ser resistente a una
determinada enfermedad infecciosa, y que se adquiere ya sea de
forma natural o artificial

La inmunidad se puede adquiirde forma natural luego de sfr una
enfermedad infecciosa. En este caso, el sistema inmune produce Info-
tes específicos y anticuerpos contra los microbios causantes de la
infección, Etos anticuerpos y células permanecen circulando durante
un tempo en la sangre, periodo en el cual el incividuo se encuentra
inmunizado contra esos patógenos, Cuando la inmunidad se adquiere
‘gracias a la puesta en marcha de los mecanismos inmunológicos del
propio organismo se dice que es activa.

Otra forma de adquirir inmunidad natural ocurre durante la vida
intrauterina, cuando el feto recibe los anticuerpos que crculan en la
sangre dela madre através de la placenta, y durante el período de lac-
tanda, debido a que la madre transfiere anticuerpos al bebé por la
leche materna. La inmunidad adquirida por transferencia directa de
anticuerpos se dice que es pasiva.

La inmunidad adquirida de forma artificial es aquella que se desarrolla
a través de la utiizacion de vacunas. Las vacunas han sido diseñadas
como herramientas preventivas de una determinada infección. Gene-
ralmente para producir una vacuna se utlizan microbios muertos 0
atenuados de la enfermedad que se desea prevenir. De esta forma en
el individuo se activa la producción de anticuerpos especificos y de in-
focitos T. Como es el propio sis
tema inmune el que genera una
respuesta a los microorganismos
inyectados, se tata de una in-
munidad de tipo activa. La inyec-
ción de suero que contiene anti
‘cuetpos O sueroterapia confiere
también inmunidad artifical al
individuo. Se usa como trata-
miento para personas que pade-
cen una enfermedad infecciosa y
corresponde a un tipo de inmu-
nidad adquirida de forma pasiva

Tipos de vacunas

Según la naturaleza del antigeno utiiza-
do en su formulación existen distintos
"tipos de vacunas, Algunas de ellas son las
siguientes:

1 Vacunas vivas atenuadas. Se fabrican
‘con microorganismos debilitados. Por
ejemplo vacuna para la poliomielitis,
la parotiiti y el sarampión.

a Vacunas con microorganismos muertos.
Se producen a partir de microorganis-
mos muertos, enteros y no patogeni-
cos, pero que conservan los antigenos para estimular el sistema
inmune. Existen vacunas de este tipo contra el tifus y la influenza y
también la polomilt

1 Toxinas nactivadas. Se generan a partir delas toxinas que le confie.
ren patogenicidad a ciertas bacterias. Por ejemplo, la vacuna antite-
tánica yla vacuna antidiférica

‘= Vacunas biotecnológica. Se trata de modificar genéticamente micro-
organismos infecciosos eliminando los genes de patogenicidad. De
esta forma, el microorganismo genera inmunidad, pero no enferme-
dad. Asimismo, puede insertarse un gen a un microorganismo
inofensivo para que forme la proteina perteneciente a la bacteria
causante de una enfermedad,

1 Vacunas de ADN. Consiste en la extración y modificación del DNA
desde un microorganismo e inocularlo en forma “desnuda” para
que las células del hospedero expresen el antígeno. Estas vacunas
están siendo ensayadas en humanos para enfermedades como la
‘malaria, la influenza y el sida.

1= Vacunas celulares. A diferencia de las vacunas anteriores, que son
preventivas, las vacunas celulares son fundamentalmente terapéuti
as, es deci, se usan como tratamiento frente a una enfermedad,
Consisten en la entrega de los antigenos mediante la inyeccién de
célula obtenidas y modificadas en el laboratorio. Un ejemplo de su
aplicación es en el tratamiento del cáncer de piel.

Algunas vacunas de uso
actual

Reseña histórica de
la vacunación £ rimer
Proceimient de
vacunación fe realizado
en lao 1798, porel
médico inglés Edvard
Jenner, conta la vela.
Jenner observó que las
mujeres que ordeaban
vacas pian conter la
viruela ovina, pero no

la humana, Es as como
inoculé à un nio sano
‘on ura muestra de una
pistula de vela bovina.
Luego Intencinalmente,
infeció al niño con ils
humana, quien no
desarolla enfermedad,
En 1885, Luis Pasteur
bautizó esta 1a como
vacunación y la aplicó

à oras enfemedades,
coma, porejempo,

la abia

159. EEE

1. ¿Cuálles) de los siguientes factores aumentan
la tasa metabólica de una mujer?

1. Embarazo.
1. Sufir un cuadro de hipotermia.
IN. Realizar una alta actividad física
IN. Encontrase en la tercera edad.

À Solo IM
7)
cily
DL My
ELM IV

2. El glucógeno es una macromolécula que
se forma en los hepatoctos yen las células
musculares a partir de unidades de glucosa
Al respecto, es correcto decir que:

A. una ata ingestión de glucosa, provocará
una reducción de la cantidad de glucógeno.

B. el exceso de ácidos grasos consumidos en
la dieta se transforma en glucógeno.

€. el exceso de glucosa de la dieta que no se
transforma en glucógeno, se degrada y
elimina

D através de la gluconeogénesis el
glucôgeno se degrada en glucosa,

E. el proceso de síntesis de glucógeno se
denomina glucogénesis

3. ¿Cuál de estas afirma
una dieta equilibrada?

se relaciona con

A. Se deben consumir todos los nutrientes
en la misma proporción,

B La mayor proporción de alimentos
requeridos corresponde a frutas y
verduras,

©. Se deben consumir cantidades limitadas
de agua.

D. La deta recomendada para cada persona
depende de sus requerimientos
"nutricionales y energéticos.

E, Es deseable un consumo mínimo de |
polisacáridos

4, En relación con los procesos digestivos,
es incorrecto afirmar que:

AL una vez que el alimento es digerido,
es absorbido por el organismo.

B. la egestión corresponde al paso de los
nutrientes à la sangre.

. las enzimas colaboran en el proceso
de digestión.

D durante la digestion los alimentos.
se transforman

E. existen 2 tipos de digestión de los
alimentos: digestión mecánica y
digestión fisica.

5. ¿Cuálles) de las siguientes caracteristicas
«orresponde(n) a la bilis?

A. Contiene sales bilares como la bilirubin.

8. Posee enzimas que degradan los
triglicéridos,

€. Fact la degradación de los Ipidos

D. Es producida por ls célula del páncreas

E. By C son correctas

6. Durante el proceso de digestión estomacal:

A. ocurre solo digestión enzimática de
proteina.

B. elbolo alimenticio se transforma en quio.

€. las células parietales secretan
pepsinógeno.

D. las células G secretan una hormona
denominada gastrin,

E. Ninguna es correcta.

7. ¿Cuál de las siguientes moléculas ingresan
a las células epiteliales de las vellosidades
intestinales por difusión simple?

A. Micelas de ácidos grasos.
B. Glucosa.

€. Agua.

D. Aminocidos.

E lones.

8. Es(son) componentes del plasma:

agua
11 fbrinógeno y albúmina,
IN. dioxido de carbono.
IV: trombocitos.

V. hemoglobina.

AL yi
Bu Nyv
Ghilyy
DL My IV
ELU VyV

3. La hemoglobina libera el oxigeno que
transporta, cuando

A. se encuentra en forma de
oxihemogiobina,

B. se acerca a los alvéolos pulmonares.

G. el oxigeno es desplazado por moléculas
de CO»

D. la PO, del plasma disminuye.

E. Ninguna de las anteriores.

10. ¿Cuál de las siguientes caracteristicas es
‘comin entre arteías y venas?

A. La elasticidad al paso de la sangre.
B. La presencia de válvlas para impulsar
el flujo sanguineo.

(€. Sus paredes están formadas por tes
capas,

D. El grosor de sus paredes.

E La dirección del flujo de sangre que
transporta

11, Respecto alas arterias pulmonares,
es correcto afirmar que

1. transportan sangre oxigenada,
ll transportan sangre rca en CO.
llevan sangre hacia los pulmones.

IV. se originan en el ventrículo derecho.

A. Solo
Bly
cyl
DT
EMI

12. ¿Qué proceso se lleva a cabo en los
alvéolos?

A. El are se entibia y humedece.
E. Control de a ventilación pulmonar,
€. Filtración de impurezas,

D. Expansión del volumen del tórax.
E. Se realza la hematoss.

13. Es correcto afirmar que durante la espiación:

1. aumenta la presión de are intrapulmonar.
ll se contraen los músculos intercosales.
AL. el diafragma se relaja,

IV: se levantan las costs.

A. Solo i
B iyi
cay!
DY
E, Todas.

160. 14. ¿Qué efecto en el funcionamiento
cardiorrespiratorio NO se produce en
deportistas con entrenamiento constante?

A, Menor frecuencia cardiaca en reposo.

B. Mayor eficiencia respiratoria.

©. Aumento de la contractilidad del
corazon,

D. Mayor superficie capilar

E. Disminución de la contractibiidad del
corazón,

15. ¿Qué función(es) realiza el sistema excretor?

| Elminar sustancias de desecho metabólico.
11. Mantener niveles equilibrados de agua
ones del liquido extracelular.

I Eliminar excesos de sustancias químicas
potencialmente dañinas

À Solo
8. Solo!
cyt
Doy
E. Todas.

16. ¿Qué proceso ocure fundamentalmente.
en el túbulo contorneado proximal?

A. Almacenamiento de orina.
8. Secreción de sustancias.

€. Reabsorciön de agua y soluto.

D. Ftsación de sustancias en forma masiva
E. Ninguna de las anteriores

17. ¿Cuálles) de los siguientes factores
«ontrbuyeln) a formar una orina más
«concentrada?

1. Disminución de la actividad de la
hormona ADH.

19.

20,

I. Secrecion de la hormona aldosterona.
ll. Consumo de sustancias como la cafeina
IV. Consumo de alcohol.

À Solo!
8. Solo!
Gly
DD, My iv
EMM

Las características sexuales secundarias son

A. características físicas del niño reción
nacido.

B. la forma en que nos relacionamos con
los demás.

©. rasgos fisicos que aparecen en la edad
adulta

D. todos aquellos rasgos físicos que
aparecen en la pubertad.

E. caracteristicas pácológicas que se
manifiestan en la adolescencia.

Las hormonas sexuales son producidas en:

A. lahipofisis
B los gametos.

€: las gônadas.

D. el cerebro,

E. Ninguna de las anteriores es correcta

Con respecto ala uretra se puede decir que:

A. es un conducto que recbe y transporta
los espermatozoide.

B. es el conducto por el cual se elimina la

©. es una glándula que verte el semen a
los conductos deferentes.

D. Ay B son corrects.

E. Todas son correctas

21. ¿En qué etapa de la vida las ovogonias se
dividen por mitosis?

A. En la adolescencia
8. Durante la infancia,

€. Alrededor de la pubertad.
D. Al comienzo de la vida fetal
E. Durante el ciclo menstrual

22. La función delas células de Leydig es

A. sintetizar testosterona,

B. secretar LH y FSH,

€. proteger a los espermatozoides en
formación, creando una barrera,

D. formar espermatozoides.

E. Ninguna de las anteriores,

23, ¿Qué cambios ocurren enla espermátida al
transformarse en espermatozoides?

|. Pierde gran parte del citoplasma,
1 Se forma el acrosoma,
N. Se forma el flagelo

A Solo!
B Solo
© Solo it
Bayt

EL iy

24. Durante la fase folicular del ciclo menstrual
se produce:

A. ovulacion
A secreción de progesterona,
€. maduración del ovocito.

D. secreción de estrógeno,
EC yD son correctas

| 25. La placenta efectúa lls siguientes
| fancies.

|. Produce la hormona gonadotropina
<oriénica humana (HCG).

I Eimina las sustancias de desecho de la
sangre fetal

1M, Produce anticuerpos.

À Solo!
8. Solo ll
eıyı
0)
EL y

26. Una característica de todas las hormonas.
esque

A. sus efectos son de corta duración.

B. actúan rápida y localmente.

©. son de naturaleza proteica

D. actúan como mensajeros, sobre células
blanco.

E AyC son correctas

27. Entre ls principales acciones que ejercen
las hormonas tiroideas, se encuentra(n)

1. estimular el metabolismo.
11. promover la glucogendiiss

Il son esenciales para el crecimiento
y desarrollo,

A. Solo!
B Solo!
cyt
Divi
Enya

161. 28. Las hormonals) que estimulan la degradación
de glucógeno en glucosa es(son):

A. toxina,
8. adrenalina,

€. glucagón.

D. insulina,

E. By C son correctas,

29. ¿Cuál delas siguientes estructuras son
electores?

1. Glándulas exocrinas.
1. Médula espinal

ML Músculos.

IV, Glándulas endocrinas.

A Solo!
CTI
cy
DL ym
ELUYN

30. Un potencial de acción indica que la
‘membrana est:

A. repolarizada.
8. polarizada,

©. despolarirada

D. hiperpolarizada.

E. Ay C son correctas,

31. La respuesta de una fibra nerviosa a un
estímulo responde a la "ley del todo 0
nada”. Elo significa que

Lsila fibra es nuevamente estimulada,
durante la transmisión del impulso
nervioso se genera un potencial de
acción supraumbral

Il todos los estímulos que sobrepasan una
intensidad umbral generan un potencial de
acción de la misma magnitud.

Il fibra responde iguala cualquier tipo
de estímulo.

A Solo!
B Solo!
ciyu
Duyu
Ey

32. De ls siguientes sustancias ¿cuáles son
«consideradas neurotransmisores?

1.Acetikolina
ll. Noradrenalina,
I. Colnesterasa,
V.Dopamina.

aly
By

chayw

Da My IV,

E. Todas son correctas,

33. Las célula defensivas de nuestro cuerpo son:

A. erivocios
&. leucocitos.

€ trombocits.

D. hematies,

yuna de las anteriores.

34. La especie humana posee dos mecanismos
para resistir las infecciones, la inmunidad!
innata yla adquirida, Al respecto podemos.
afirmar que:

A. la inmunidad innata es aquella con la
que nace un individuo.

B. la inmunidad innata corresponde la
primera linea defensiva frente a los
agentes agresores

©. la inmunidad adquirida es específica

D. la inmunidad adquirida genera memoria
inmunológica.

E, Todas ls alternativas son correctas

35. Las células defensivas que reconocen
antígenos virales son los:

A. linfocitos 8.
B. macrófagos.

©. Iinfochos T citotóxios
D. neutrófilos

E Todas son correctas

36. Las células que intervienen en la respuesta
humoral son los

A. macrófagos.
B. neutröfios,

€

16.0
20 mc ma
4 me mo
sc me wc
60 me 20.0
RA wwe 2.0

€. células NK.
D. linfocitos B.
E granulocitos.

37. Las vacunas confieren inmunidad de tipo:

natural.
Marfil
AL act
IV pasiva

A. Solo
B Solo
iyi
Doy Iv
E Todas son correctas

38. Una persona adquiere inmunidad pasiva:

A. al recuperarse de una enfermedad.
B. al tratase con un antibiotic,

. al suministrarse suero con anticuerpos.
D. al inyectarse toxinas.

E. Todas son correctas.

RA 2e 36.0
Be mc anc
we 318 e
BC ENS
25.0 2.
20 ne
me 3.0

162. Acidos nuceicos, 38
ácido desoxiribonuceico (ADN), 15, 38, 84
+ ácido ribonucleico (ARNO, 40, 84
‘Adhesion celular, 52
ADN
- daño, 92
= ligase, 89
+ polimerasa, 88
= recombinante, 129
‘Agua, 10, 153
Alelos, 86
Ahéoles, 200
Aminoácidos, 30
Anabolisme, 58, 60
Anexos embrionarios, 262
Anticuerpos (inmunoglobulinas), 310
= monoclonales, 126
Antigeno, 302
Aparato de Golgi, 22
Apoptosis, 77
Arco reflejo, 280
ARN
= de interferencia, 41
= de transferencia, 41, 94, 108
= mensajero, 21, 41, 84, 94
polimerasa, 95.
+ nbosomal, 21, 41, 94, 106
‘Aeris, 188, 189
ATP, 23

Bacteria, 14, 16
Balance energético, 162, 163
Bicapa lipíica, 28, 41, 48
Bilis, 177

Bomba Na"/K*, 56, 283

Calora, 156
Capilar, 188, 190
Carbohidratos, 18, 26, 153
Cariotipo, 45, 47
Catabolsmo, 59, 62
Células, 10,12, 13

+ animales, 24

+ blanco, 64, 228

- de Schwann, 279, 281

= diploides, 45

eucariontes, 17, 18

- germinales 82, 113

= glales, 278, 281

= haploides, 45

= infoides, 302

= merstemáticas, 113

= mielides, 302

- procariontes, 14

+ somaticas, 45, 113

+ totipotenciales, 113

+ troncales, 113, 122

- vegetales, 24
Centiolos, 19, 24
Cerebro, 273, 275
Ciclo cardlaco, 194
Ciclo celular, 72, 77
Ciclo reproductor femenino, 254
Cigoto, 72, 253, 256, 257
Circulación
tica, 182, 196
+ porta hepática, 180.
- sanguinea, 182
reis, 73, 75
Citoesqueleto, 18, 24
Citoplasma, 15, 18
Clonacién

+ del ADN, 131

reproductiva, 134

Cloroplastos, 25
Código genético, 107
Codón, 107
Corazón, 192
Cordón umbilcal, 263
Cromatina, 44
Cromosomas, 38, 39, 45, 46.
- autosomas, 47
- homólogos 47
sexuales, 47

Dieta, 166
Diferenciación celular, 112
Difusión

facilitada, 55

= simple, 55
Digestion, 168, 174
División celular, 72

Egestión, 168, 181
Electroforess, 130
Embriôn, 257
Encéfalo, 273
Endocitoss, 57
Entrecruzamiento (crossing-over), 78
Enzimas, 34
de restricción, 129
= digestivas, 172, 173
mecanismo de acción, 35
Espermatozoides, 72, 250, 253
Espiración, 201
Estomas, 60, 210
Eströgeno, 243, 245
Exocitoss, 57
Bones, 98
Expresión génica, 84, 116

Fecundación, 256
Fermentación, 59

+ áctica, 62
Foliculo, 249, 254
Fotorreceptores, 290, 294
Fotosintess, 60, 211

Gametos, 72, 78, 253
Gametogenesis, 81, 248
+ femenina (ovogénesis), 248
= masculina (espermatogénesis), 250
Gastrulciôn, 259
Genes, 38, 86
= homeóticos, 114
Genoma, 136
Glándulas
endocrinas, 230
+ exocrinas, 171
Glicemia, 69, 238
Globo ocular, 292
lóbulos blancos leucocitos), 186, 302
lóbulos rojos, 184
Glucégeno, 27, 164
Glucolsis, 62
Glucosa, 26, 164

Hematosis, 203
Hemoglobina, 184

Hibridomas, 125, 127

Histonas, 19, 44

Homeostasis, 212, 213

Hormonas, 65, 104, 105, 228, 229
Hormonas vegetales, 65, 240
Huso mit6tico, 19, 74

163. Implantación, 257
Impulso nervioso, 285,
Indice de masa corporal, 162
Ingenieria genética, 128
Inmunidad:
+ adquirida o adaptativa, 308
+ innata o inespeciica, 304
Inspiración, 201
Intrones, 98.

Lactancia, 266
Ligando, 64

Linfoctos, 186, 302, 309
Upidos, 28, 29, 151
Lisosomas, 22

Macrofagos, 307
Matiz extracelular, 50
Medio interno, 212
‘Médula espinal, 276
Meiosis, 72, 78, 82, 83

+ meiosis), 78

+ meiosis, 80
Membrana plasmática, 15, 18, 48
Menstruación, 254, 255
Metabolismo celular, 58.
Metastasis, 51
Método anticonceptivo, 268
Mitocondria, 23
Miss, 72, 73, 74, 76, 83
Monocitos 302, 307
Müsculo esquelético, 298.
Mutación, 90

Nefrön, 218
Neuronas, 278
Neurotransmisores, 65, 286, 288
Neutrôflos, 307
Nécleo, 18, 19
Nudeolo, 19
Nucleósido, 38
Nucleótido, 38, 40
Nutrientes, 152
absorción de, 178
circulación de, 180

Operón, 96, 101
Organes, 20
Organismo
- modificado genéticamente, 138
= pluricelular, 11
unklar
Grgano, 11
Organogeness, 114, 259
tina, 220
Osmosis, 54
Ovarios, 245
ducs, 245
voit, 249,253
Ovogonias, 248
wlacon, 254
Ou, 72, 49
Oxitocina, 230, 264, 267

Pared celular, 15, 24
Parto, 264
PCR,132

Peroxisomas, 23
Placenta, 263
Plaquets, 187
Plasma, 183
Plásmidos, 15, 131
Potencial de acción, 284
Potencial de reposo, 56, 282
Potencial postsnáptico
= excitador (PPSE), 286, 287
inhibidor (PPS), 286, 287
Presión sanguinea, 191
Progesterona, 29, 243, 245
Prolactina, 230, 267
Proteínas, 30, 151
+ estructura, 32, 33
funciones, 31
+6,68
+ síntesis, 84, 110
Pulmones, 200, 214

Receptores, 66, 104, 105, 290, 291
Replicación del ADN, 84, 88
Respiración cellar, 23, $9, 62, 63
Reticulo endoplasmático, 20, 21
Retroalimentacion

- negativa, 234

+ positiva, 235
Ribosomes, 15, 21, 106
Riñón, 214, 217

Sales minerales, 10, 181
Sangre, 183

Sarcémero, 298
Segmentación, 258
Selección clonal, 312
Semen, 247, 252
Señales exracelulares, 64

tipos, 65
- transducciôn, 67, 104, 290
Sinapsis, 286
= eléctrica, 289
- quimica, 286
Sistema
- circulatorio, 182
- de complemento, 305
- digestivo, 168
endocrino, 228
= excretor, 214
+ inmune, 302
Sistema nervioso, 270, 272
+ central, 273
- periférico, 296
Sistema renal, 216
Sistema reproductor, 244, 246
Sistema respiratorio, 198

Tasa metabólica basal, 158
Tejido, 11
Teoria celular, 12, 13
Terapia génica, 140
Testículos, 246
Testosterona, 243, 245
Traducción, 84, 106, 110
Transcripción, 84, 94, 96, 98, 100, 102, 104
Transporte celula, 54
transporte activo, 56
= transporte pasivo, 54

Vacunas, 314, 315
Vacuola, 25

Venas, 188, 189

Vias aéreas, 199
Vitaminas, 153, 154, 155

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~Lodsh H., Berk A y tros, Bobo Ceo y Molecular,
Editorial Média Panamericana, 4* edición, 2003
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Solomon, EP, Ber, LR, Marin DK, Biologia, Editoral McGraw-Hill
Interamerkana, 5 edición, 2001
Tortora, G.y Grabonsiy, . Pins de Anatomia y Flog,
Esa Harcourt Brace, Madrid, 7 edición 1988,

Sitios web

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—htpstecrsoscrce mec estiostea

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mp: nit. govimedneplus'pansh/enclopeia hel
pu pue cs educboogia/hie O0

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hp pathlagrmashigton edu

Agradecimientos

Nuestros agradecimientos a:

+ Se Alejandro Musil, Facultad de Ciencias Bolégicas, PUC,
por las fotogalís de bacterias Gram (. 15).

+ Profesor Patio Ace J, Facultad de Ciencias Bolgias, PUC,
las fotografías de coco, clos y esplos(p. 16).

+ St Alejandro Munizaga Jefe del Senco Micoscopía Electrónica
Facultad de Ciencia Bolgias PUC, por as fotografías uizadas enla
portada, orespondientes a: músculo estad, neurona, velsidad intestinal
y formación de tapón y por ls fotografías de vaual p.25) bulo rojos
(0.54y p. 187 levaduras (. 97), mios (p 118) velosidades intestinales
(9.178) apache (. 164), eosóflo(. 186), tráquea (p. 19) alhéolos
(9.200) y llas gies (p.281).

1 Profesor Jorge Sans Insituto de Ciencias Biomédicas Facultad de Medina,
Universidad de Chil, por la fotografia de mitosis liza en L portada yen
la página 77 y por ls fotogaias de meiosis (p81), músculo Iso y misculo
estrado o. 112.

+ Doctora Pola Hermänder, Universidad de Chile, por a fotografía de
inmunoicalzacón (. 127)

+ Doctor Amada Martine ., Facultad de Ciencias Médicas, USACH,
ols fotografía de epidermis (a. 152) y ovochos(.245.

1 Te Univers of Kansas (Ftp ed) por a fotografía de capilares
(6.190)

University of Washington, Department of Pathology
(hpi pathology wastrgton. edu), por las ftogafís de cariopo
.a7yp 113),

165. Hitos y personajes
en la historia
de la biología.

Arig (riens da
esctura-476 dc)
Diferentes cuizacines mostraron
i ‘i —— interés pora boii Por ejemplo,
= Hitos y personajes en la historia 1 deacon china cot en
de la biología. vado imanes

(ies luna, y o egipcios

=" o ee
= Científicos destacados con premios Nobel ripe nani ia

en Fisiología o Medi ratio mana y animal de

nte los flosofos que sporaon al canocmierto de

“mas los se encuentran: Hipécrates;consde ado
pate dela melina, pues eb una sere de

166. Edad Moderna (s. XV. XVI)
Resuge lines por os suis anatómicos
y fisicos
Leonardo da Vinci ead estucos sobre el cuerpo
humano.
Francesco Redi bats exparimenalmente aides
dela gene espotine.
Robert Hooke introdujo el término “cla” al
à Ohsenar tds vegetales

‘Anton van Leeuwenhoek perfeccionó ls entes de
aumento del microscope simple y obser actas,
protozos, células nenioss y glóbulos rojos.
Carlos Linneo establcó el sitema binomial de
nomenclatura de ls sere vos,

BE cond din:

Qu”

Científicos destacados
con el premio Nobel 3
en Fisiología o Medicina "un 9*

Camilo Golgi (1843-1926)

Emil von Behring y Santiago Ramón y Cajal Jules Bordet (1870-1961)

(1854-1917) (1852-1934) Po el descubimiento cal

or su trabajo sobre En reconocimiento a sus sistema de complemento

la aplicación de suero trabajos sobre I estructura en el suero sanguineo de

contra la dite. el sistema nervosa mareos.
Robert Koch (1843-1910) Ilya Mechnikov (1845-1916) Kant
Por el descubrimiento del y Paul Ehrlich (1854-1915) (1968
Bad dela tuberculosis Por sus trabajos sobre la Porsu
(acio de Koch) fagocitss yl inmuidad tie

sag

«

M Matton

aul neh

167. Edgar Adrian (1889-1977)

Ste Sr

Sir Alexander Fleming

(1881-1955), Est B Chain
(1906-1979) Sir Howard

1961) y Ste Charles Sherrington Frey (1898-1968)
. (1857-1982) Perl dscbriniemo dela
> Poe ses ajos ste la paria ys fee custo

funn delas newonas as

en vais entemedades

Robert Holley (1922-193),
Har Gobind Khorana (1322
y Marshall Nirenberg (1927)

Perla ere

Gent y a fr
sits de pos

Karl Landsteiner
(1868-1983)

su escrito y
¡caca de Is ups
sanguines

E

Thomas H. Morgan
(1866-1945)
Pare dci de

ques cioasomas son

portadores de genes

O mw

Francis ick (1916
2008), James Watson
(1928-) y Maurice
Wilkins (1916-2008)
Foc lesbien de
ln sur del ADA

Werner Ae
Daniel Na
y Mamo

ted 6. Giman
nt Ba Mehl | Robo Waren
y 3

y QE
‘Alfred G. Gilman (1941) SE

Por el descubrimiento dels

enzimas de vesticin.
apcacion en genética

‘oy

Weer ter

‘ARN deintereenca
ys
molecular.

‘ode Fie

Ca Melo

168. Santillana

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