La organización de la vida y salud. Teoría

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TEMA 1 BIOLOGÍA

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Objetivos

Conocer y valorar la teoría celular.

Conocer cómo es y cómo funciona una célula.

Reconocer los distintos tipos de células según sus características.

Distinguir las fases del ciclo celular.

Diferenciar los distintos modelos de reproducción celular. Utilizar el microscopio óptico.

1. Introducción

La unidad fundamental de la vida es la célula, todos los seres vivos están formados por células

que son capaces de crecer, nutrirse y reproducirse.

Las células se clasifican según la complejidad que presentan en su estructura. De este modo se distinguen:

Célula procariota (sin núcleo) son moneras

Célula eucariota (con núcleo) el resto de organismos

Según el número de células que presenten los organismos pueden ser de dos tipos:

Organismos unicelulares (Ejemplos: bacterias, protozoos, algas

unicelulares)

Organismos pluricelulares (Ejemplos: animales o metazoos, plantas o

metafitas)

Todos los seres vivos podemos clasificarlos en 5 grandes reinos:

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2. La célula

Célula procariota

Las células procariotas no contienen núcleo que proteja al material genético. Los

organismos procariotas son las bacterias y las algas cianofíceas. Todos ellos

pertenecen al Reino Moneras (bacterias). Generalmente presentan las siguientes partes:

Pared rígida que las protege

del exterior

Membrana plasmática con

mesosomas (pliegues de la

membrana)

Citoplasma: medio acuoso

donde están los

componentes de la célula y

tienen lugar los procesos

metabólicos.

Ribosomas: sirven para

sintetizar proteínas

ADN: (material genético) es

una molécula circular que

regula el funcionamiento de

la célula

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Cilios o flagelos, algunas tienen estas estructuras que les sirven para desplazarse.

Las bacterias son seres unicelulares

procariotas.

Según su forma pueden ser: cocos,

bacilos, espirilos y vibrios

Según la forma de obtener energía

pueden ser autótrofas (hacen

fotosíntesis) o heterótrofas (se

alimentan de otros seres vivos).

Son muy importantes en la naturaleza,

algunas causan enfermedades como la

tuberculosis, cólera, salmonelosis…, y otras son beneficiosas, viven en nuestro intestino y nos

ayudan en la digestión, también las usamos para fabricar yogurt, encurtidos, queso….

bacteria

Célula eucariota

Tiene el material genético protegido por una membrana formando el núcleo. Hay

dos tipos de células eucariotas: animal y vegetal. Ambas tienen estructuras

comunes y algunas que solo están presentes en alguna de ellas.

Además del núcleo, en citoplasma aparecen orgánulos celulares que realizan distintas funciones.

Estructuras comunes a la célula animal y vegetal:

Núcleo: Es el encargado de organizar la actividad celular, en el se

encuentra el material genético de la célula

Membrana plasmática: rodea la célula y la comunica con el exterior.

Permite el paso de nutrientes necesarios para la célula y elimina desechos.

Retículo endoplasmatico: son un conjunto de canales que comunican la

membrana nuclear con el citoplasma, su función es almacenar proteínas y

formar lípidos (grasas)

Ribosomas: están compuestos por ARN y proteínas, están libres en el

citoplasma o unidos a una parte del retículo endoplasmatico, intervienen en

la síntesis de proteínas.

Aparato de Golgi: Son una serie de sacos aplanados y vesículas de diverso

tamaño. Interviene en los procesos de secreción celular.

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Lisosomas: son esferas que almacenen enzimas digestivas se encargan de

digerir sustancias ingeridas por la célula

Vacuolas: son vesículas que sirven para almacenar sustancias

Mitocondrias: tienen material genético propio, son las centrales energéticas de la célula, realizan la respiración celular.

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Enlace a la célula animal Anatomía de la célula

Enlace a la célula vegetal Función de los lisosomas

Célula animal Célula vegetal

Estructuras presentes solo en un tipo de células:

Centriolos: presentes en células animales intervienen en los procesos de

división celular

Pared celular: solo está presente en las celular vegetales, está formada

por celulosa y da rigidez a la célula.

Cloroplastos: están solo en las células vegetales. Almacenan clorofila, es el

lugar donde se hace la fotosíntesis

Funcionamiento de la célula

Las células de los organismos pluricelulares son eucariotas, esto significa que su

núcleo está envuelto por una membrana y que el citoplasma está formado por elementos delimitados por membranas que son los orgánulos.

Las células no son estructuras estáticas e inactivas, sino que en su interior se producen cambios continuamente.

La célula funciona como una compleja fabrica a la que llega una gran variedad de

sustancias que son transformadas en su interior. Cada orgánulo realiza una

actividad diferente, y el núcleo se encarga de regular y controlar todas y cada una de estas actividades.

Como controla el núcleo a la célula

Para realizar sus funciones las células necesitan energía, pueden obtener su energía de dos formas:

Organismos autótrofos: como las plantas y

algas, pueden hacer fotosíntesis, sus células

contienen cloroplastos y pueden transformar

los compuestos inorgánicos (agua, dióxido de

carbono y sales minerales) en compuestos

orgánicos (glúcidos) y oxígeno, utilizando para

ello la luz solar, el proceso se puede resumir así:

Cloroplasto

H2O + CO2 Glúcidos + O2 + Energía

Fotosíntesis

Luz solar

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Organismos heterótrofos: como los animales,

obtienen energía transformando la materia orgánica

en agua y dióxido de carbono, utilizando para ello el

oxigeno. Este proceso se realiza en las mitocondrias

de las células eucariotas y se llama respiración celular, el proceso se puede resumir así:

C

l

omitocondria

Glucosa + O2 H2O +CO2 + Energía

En cuanto a la multiplicación celular, en los organismos pluricelulares las células se dividen (bipartición) mediante un proceso que se llama mitosis, en este proceso a partir de una célula madre se suplica su material genético y obtenemos como resultado dos células idénticas entre sí y a la célula de origen. Mitosis Mitosis Bipartición Pero existe otro proceso de división celular, a través de la cual se producen las células reproductoras (gametos), en el que las células hijas no son idénticas a la célula madre, se denomina meiosis. Las células resultantes tienen la mitad de material genético (haploides) que la célula progenitora (diploides). Meiosis

3. ¿Cómo se organizan los seres pluricelulares?

Las células de los organismos pluricelulares pueden desempeñar todas las mismas funciones (como en algunas algas) o estar especializadas como en los animales y las plantas.

Hay distintos niveles de especialización, a través de los cuales se organizan los seres vivos:

Tejido: conjunto de células con el mismo origen, morfología y función. Hay varios tipos: tejido epitelial (revestimiento), tejido muscular, tejido conectivo (de relleno: graso, óseo, conjuntivo, cartilaginoso), tejido nervioso.

Órgano: conjunto de células de distintos tejidos que realizan la misma función. Ejemplo: estomago, corazón, pulmón….

Sistema y aparato: conjunto de órganos encargados de llevar a cabo una función en el organismo. Ejemplo: sistema nervioso, aparato digestivo, respiratorio….

Esas asociaciones forman estructuras cada vez más complejas, además interaccionan entre ellas hasta dar lugar a una gran estructura única que un organismo.

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Skoool explicación

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4. Virus

No todos los seres vivos están compuestos por células, existen unos organismos que se situan en la frontera de los vivo y lo no vivo, los virus.

Los virus son parásitos estrictos, es decir necesitan una célula huésped para poder reproducirse.

Están formados por material genético, que puede ser ADN o ARN, envuelto por una cubierta proteica, y a veces por una envoltura que toman de la célula a la que infectan.

Los virus infectan a bacterias (bacteriófagos), células vegetales o animales, causando enfermedades como la rabia, sida, la varicela, la gripe, los catarros, el mosaico del tabaco….

Son muy pequeños (1000 a 4000 angstrom), solo se pueden ver al microscopio electrónico, en la actualidad se usan en el campo de la biotecnología.

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5.- La salud El sistema inmunitario es el encargado de combatir las amenazas externas que castigan nuestro cuerpo y protegernos, así, de las enfermedades. A continuación, conocerás cómo funciona y qué otros factores intervienen en el mantenimiento de nuestra salud. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la salud es un estado completo de bienestar físico, mental y social. Es decir, que no se entiende solo como la ausencia de enfermedad. De hecho, entendemos por enfermedad cualquier alteración en el funcionamiento de nuestro organismo. Es decir, decimos que tenemos una enfermedad cuando nuestro organismo funciona mal. Este trastorno puede deberse a que uno de nuestros órganos no funciona de la forma adecuada o a que nuestro sistema de defensas se ha debilitado permitiendo la entrada de microorganismos dañinos en nuestro cuerpo.

5.1.- Los hábitos saludables Para prevenir las enfermedades y gozar de buena salud, es importante mantener unos hábitos de vida saludables, tanto individuales como colectivos. Los individuales son los que puede realizar uno mismo: • Practicar deporte para ejercitar nuestro cuerpo y prevenir enfermedades como la obesidad y los problemas cardiovasculares. • Mantener una dieta equilibrada. • Descansar correctamente las horas necesarias. • Evitar el consumo de sustancias tóxicas. • Mantener una higiene personal. Por otro lado, los colectivos son responsabilidad de los gobiernos o las entidades, como los siguientes: • Proporcionar a todos los ciudadanos de una población el acceso a la asistencia sanitaria. • Establecer unos controles sanitarios de alimentos y animales. • Realizar una correcta gestión de residuos.

5.2.- Los tipos de enfermedades Se conocen varios tipos de enfermedades que pueden clasificarse de distinta manera. Según cómo afectan al individuo, podemos distinguir entre: • Las enfermedades físicas: gripe, varicela, esguinces, etc. • Las enfermedades mentales: esquizofrenia, ansiedad, depresión, etc. • Las enfermedades sociales: cualquier tipo de drogadicción. También pueden clasificarse según la causa que las origina. Así distinguimos entre: • Las enfermedades infecciosas: son aquellas causadas por agentes infecciosos. • Las enfermedades no infecciosas: son aquellas que no están causadas por microorganismos.

5.2.1 Las enfermedades infecciosas Las enfermedades infecciosas son todas aquellas que están causadas por microorganismos y que se transmiten de una persona a otra. Los microorganismos están por todas partes (aire, agua, objetos, etc.), sin embargo, aunque siempre estamos en contacto con ellos, no siempre estamos enfermos ya que tenemos un sistema inmunitario que nos protege. La mejor forma de evitar el contagio es la prevención y la protección. Si no se ha podido evitar el contagio, existen numerosos medicamentos que pueden tratar las diferentes enfermedades infecciosas. El tratamiento varía en función de los patógenos que las provocan: - Hongos: fungicidas. - Protozoos: fármacos químicos específicos. - Bacterias: antibióticos. - Virus: anticuerpos.

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La vacunación es la forma más eficaz de prevenir el contagio de las enfermedades bacterianas y víricas. Una vacuna es un preparado artificial que contiene el virus o las bacterias causantes de una infección, pero inactivados o muertos, de manera que no pueden provocar daños en el organismo ni tampoco multiplicarse. Cuando se inocula una vacuna, el organismo estimula la producción de anticuerpos. Así, cuando vuelve a entrar en contacto con ese agente está preparado para destruirlo porque su sistema inmunitario lo reconoce y prepara los linfocitos para fabricar los anticuerpos específicos para evitar la infección. La vacunación como medida de prevención debe aplicarse en la población a gran escala para evitar nuevos contagios. De hecho, es una de las medidas más eficaces de la salud pública para las enfermedades que afectan a todos los ciudadanos y, en especial, a los niños y adolescentes.

5.2.2 Las enfermedades no infecciosas Las enfermedades no infecciosas no son contagiosas. Según su origen, distinguimos distintos tipos de enfermedades no infecciosas: • Las genéticas: son aquellas originadas por una información incorrecta en los genes que provoca alteraciones en el funcionamiento del organismo. Por ejemplo: la hemofilia. • Las traumáticas: son aquellas causadas por golpes y pueden ser originadas por un accidente de tráfico, una caída, etc. Por ejemplo: una fractura. • Las metabólicas: son aquellas causadas por un fallo en el funcionamiento correcto de algún órgano. Por ejemplo: la diabetes. • Los malos hábitos: el consumo de sustancias tóxicas o una mala alimentación pueden provocar también trastornos físicos y mentales. Por ejemplo, el consumo de grasas puede determinar enfermedades como la arteriosclerosis, que es el estrechamiento de las arterias. O una vida estresante puede provocar ansiedad. • Las degenerativas: son aquellas que se agravan con la edad. Por ejemplo: la enfermedad de Alzheimer. Al ser muy diversas, las enfermedades no infecciosas requieren tratamientos muy variados. Algunos de los más habituales son los medicamentos, la cirugía, la fisioterapia, la psicoterapia, la ortopedia o la rehabilitación. No obstante, hay veces en las que el tratamiento tiene que ser administrado de forma urgente. Es en este caso cuando deben aplicarse los denominados primeros auxilios, que se prestan, por ejemplo, cuando alguien sufre un accidente. Por eso, en casa, en el instituto y en cualquier lugar de trabajo debe haber siempre un botiquín de primeros auxilios con los elementos básicos para tratar una herida superficial, una quemadura leve, etc. Este botiquín debe contener, por ejemplo, gasas, alcohol, agua oxigenada, pomada para quemaduras, etc.

6.- La respuesta inmunitaria

El sistema inmunitario tiene como función defender el organismo de las agresiones del exterior. Este sistema está formado por un conjunto de células y estructuras que, al detectar un patógeno externo, desencadenan una respuesta inmune para combatir la agresión.

El sistema inmunitario tiene la capacidad de producir dos respuestas inmunes: - Respuesta inmune innata o inespecífica. - Respuesta adquirida o específica. La respuesta inmune innata o inespecífica La inmunidad inespecífica consiste en el rechazo no selectivo de patógenos, de los que se defiende de varias formas: - Primera barrera: la piel y las mucosas de los aparatos respiratorio, digestivo y urinario.

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- Segunda barrera: esta solo se produce si el agente patógeno consigue superar la primera barrera e invade los tejidos. Las células de la zona lesionada liberan sustancias que estimulan la actividad de otras células para conseguir la siguiente reacción: - Se produce una dilatación de los vasos sanguíneos de la zona agredida para aumentar la afluencia de riego sanguíneo y facilitar el transporte de fagocitos, un tipo de glóbulo blanco (generalmente monocitos), que pueden salir de los vasos sanguíneos y desplazarse entre las células de los tejidos. Cuando encuentran los microorganismos patógenos los engloban y, una vez rodeados, los destruyen. Esta acción se denomina fagocitar. - El aumento de irrigación sanguínea provoca una inflamación y enrojecimiento de los tejidos afectados. - Se produce un aumento de temperatura que favorece el movimiento de los fagocitos. - Los restos de fagocitos llenos de patógenos fagocitados forman el pus. La respuesta inmune adquirida o específica Además de la respuesta innata, el organismo puede activar una respuesta más específica para actuar frente a patógenos que han conseguido superar la acción de la respuesta inespecífica. Los encargados de llevar a cabo esta defensa son los linfocitos, otro tipo de glóbulos blancos. Según su función, existen linfocitos de cuatro tipos: - Linfocitos T: - Linfocitos T4: reconocen las proteínas de la superficie de los microorganismos y activan los linfocitos T citotóxicos. - Linfocitos T citotóxicos: eliminan los microorganismos invasores. Este tipo de respuesta se conoce con el nombre de respuesta inmune celular. - Linfocitos B: - Células plasmáticas: producto de la activación de los linfocitos B al reconocer los patógenos. Producen los anticuerpos, unas proteínas que neutralizan los antígenos de los microorganismos que reconocen. Este tipo de respuesta, denominada respuesta inmune humoral, es muy importante ya que muchos de estos linfocitos se convierten después en células de memoria. - Células de memoria: protegen el cuerpo de una infección producida por el mismo patógeno. Al conocer sus características, actúan con mayor rapidez y efectividad.

7.- La donación y los trasplantes Las donaciones de sangre y los trasplantes de órganos contribuyen a salvar la vida de muchos enfermos. A veces, cuando un paciente pierde mucha sangre a causa de un accidente o durante una operación quirúrgica, necesita recuperarla a través de una donación de sangre. Este trasplante de células sanguíneas también se da en el tratamiento de algunas enfermedades que afectan a la sangre, como la leucemia o la anemia. Dado que nuestro sistema inmunitario está preparado para identificar células extrañas y atacarlas para eliminarlas, es necesario que la persona donante de sangre y el receptor sean de grupos sanguíneos compatibles. Los trasplantes consisten en la sustitución de un órgano o un tejido, como la médula ósea, que está muy dañado por otro que funciona correctamente. El órgano sano suele proceder de otra persona que, o bien no lo necesita porque puede desarrollar sus funciones sin él (por ejemplo, en el caso de un trasplante de riñón, el donante puede hacer vida normal con un solo riñón) o bien ha fallecido recientemente. Entre los trasplantes más comunes están el de riñón, el de hígado y el de corazón. Uno de los problemas que puede generar la implantación de un nuevo órgano en el paciente es que su cuerpo lo rechace. Esto se debe a que el sistema inmunitario reconoce los antígenos de las nuevas células como distintos a los de las células propias, lo que desencadena la respuesta inmunitaria y la producción de anticuerpos. Los antígenos dependen de los genes y son diferentes entre las personas.

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Cuanto más diferentes son los antígenos de las células del paciente y los de las células del nuevo órgano, mayor es la reacción defensiva del cuerpo. Por eso, la posibilidad de rechazo es menor cuanto más próxima sea la relación familiar entre el donante y el receptor, ya que tendrán más genes en común. El trasplante idóneo es el que se realiza entre gemelos, ya que estos tienen los mismos genes y el trasplante no es rechazado.