lunes, 7 de junio de 2010

Nutrición, Excreción y Respiración celular




El medio interno es el conjunto de líquidos que posee un organismo fuera de las células, como son la sangre, linfa, ... A través del medio interno se realiza la función de transporte entre el medio externo y las células.

6.1.2.- Necesidad de la constancia del medio interno. Definir Homeostasis.

La homeostasis consiste en mantener constante la composición química y el volumen del medio interno. Al contrario que los animales, los vegetales no excretan casi sustancias al exterior, ya que reutilizan los residuos de su catabolismo para la síntesis de nuevas sustancias.

Esta composición química se mantiene gracias a las siguientes funciones:

  • Nutrición. Es el conjunto de procesos por los cuales los seres vivos incorporan las sustancias del medio que los rodea y las transforman en su propia materia viva. Esto ayuda a incrementar ciertas sustancias en el medio para mantener la homeostasis.

  • Excreción. Es un proceso que consiste en la eliminación de los productos de desecho originados en el catabolismo, la osmorregulación (regulación de las concentraciones de agua y materiales disueltos en el medio interno) y la ionorregulación (regulación de la concentración iónica del medio interno).

6.1.3.- Reconocer que los intercambios medio interno- medio externo constituyen las funciones de nutrición del animal.

Se entiende por nutrición el conjunto de procesos por los cuales los seres vivos incorporan las sustancias del medio que los rodean y las transforman en su propia materia viva.

La nutrición puede ser de dos tipos:

  • Autótrofa. Captan del medio que los rodea sustancias inorgánicas y a partir de estas elaboran sus propios compuestos orgánicos.

  • Heterótrofa. Tienen que incorporar moléculas orgánicas ya elaboradas por otros seres vivos, de los que en definitiva dependen.

En la nutrición autótrofa, los vegetales verdes más primitivos, los de organización talofílica, son capaces de incorporar los diferentes nutrientes a través de toda sus superficie, las plantas superiores o cormofíticas captan agua a través de la raíz, especialmente por la zona de maduración o radicular.

Los nutrientes penetran en los vegetales mediante fenómenos osmóticos o de transporte activo, o por el fenómeno de la imbibición, proceso por el que entra en las células gran cantidad de agua, debido a la hidrofilia de los coloides citoplasmáticos.

Los estomas, son aberturas poriformes existentes en las partes verdes de las plantas, principalmente en la cara inferior de las hojas. Constituidos por un orificio u ostiolo y dos células oclusivas alrededor; estas pueden hincharse de agua o, por el contrario, expulsar el agua que contienen. Durante el día, se incrementa la concentración de sustancia dentro de las células oclusivas y por ello aumenta la presión osmótica, de modo que entra agua en ellas.

De noche, el ostiolo se cierra al disminuir la turgencia de la célula oclusiva. Con los estomas abiertos, se facilita el intercambio de gases entre la planta y el exterior.

Las lenticelas, son aberturas naturales que existen en la epidermis suberificada de los tallos leñosos y las raíces. Ponen en contacto el exterior con el tejido parenquimático interno, haciendo fácilmente asequibles el oxígeno y el dióxido de carbono atmosféricos.

Por otra parte, los seres heterótrofos se nutren de cuatro posibles maneras:

  • Nutrición Holozóica. Es la típica de los animales. Estos se alimentan de materia orgánica sólida, que deben ingerir, digerir y absorber. Los animales, además, necesitan incorporar sustancias inorgánicas, como el agua, las sales minerales y el oxígeno.

  • Nutrición saprofítica. Es la típica de los hongos y bacterias. Estos organismos vierten enzimas digestivas sobre la materia orgánica y, posteriormente, absorben el alimento semidigerido.

  • Nutrición parasitaria. Típica de parásitos. Se alimentan de materia orgánica, que toman de un ser vivo denominado huésped.

  • Nutrición simbiótica. Típica de parásitos. Los seres que realizan la simbiosis obtienen la materia orgánica de otro ser vivo, el cual también sale beneficiado.

6.1.4.- Enumerar y describir las funciones de los aparatos implicados en el proceso de nutrición de los animales (Digestión, respiración y circulación).

En la nutrición intervienen:

  • El aparato digestivo, encargado de incorporar la materia sólida o líquida para ser degradada en el interior del animal mediante la digestión, proceso por el cual se forman principios inmediatos sencillos que pueden ya llegar a las células del cuerpo mediante la absorción y el transporte.

Fases de la función digestiva.

Captura del alimento: Según el tipo de animal:

  • Protozoos, rizoprotozoos ... Fagocitosis

  • Ciliados, esponjas, rotíferos, moluscos bivalvos... corrientes de agua provocadas por cilios.

  • Tunicalos... Filtros mucosos.

  • Holoturias, cnidarios... Tentáculos.

  • Crustáceos, ballenas... sedas o filamentos.

  • Anélidos oligoquetos... ingestión de sedimentos.

  • Chinches de campo, abejas... Succión de savia y jugos vegetales.

  • Ácaros, insectos, hematófagos, sanguijuelas... succión de sangre.

  • Arañas... Succión de alimentos digeridos externamente.

  • Cestodos... Captación mediante superficie corporal.

  • Cnidarios... ingestión de presas enteras.

  • Moluscos gasterópodos, insectos, mamíferos,... rasgado, masticado y troceado de alimentos.

Digestión del alimento. Primero hay una digestión química que consiste en la secreción de enzimas de tipo hidrolítico que atacan a los alimentos para hacerlos más simple como monosacáridos, ácidos grasos, ... Hay dos tipos:

  • Intracelular... Protozoos y esponjas. Las partículas alimenticias son englobadas por la célula y digeridas en las vacuolas a las que se vierten las enzimas hidrolíticas de los lisosomas.

  • Extracelular... Metazoos triblásticos y animales con tubo digestivo que segrega enzimas.

Absorción. Mediante la cual el quilo atraviesa la mucosa intestinal y pasan a la sangre. La absorción se lleva a cabo en su totalidad en la mucosa del intestino delgado; el cual alarga su longitud. Tipos de absorción: De glúcidos, lípidos, aminoácidos, ácidos nucléicos, otras sustancias.

Formación de heces. Es la transformación de las sustancias resultantes de la digestión en heces destinadas a ser expulsadas.

  • El aparato respiratorio, mediante el cual, los seres vivos incorporan a su cuerpo moléculas de oxígeno.

Hay que distinguir entre la respiración interna y la respiración externa. La externa consiste en el intercambio de los gases respiratorios entre el medio ambiente y el medio interno animal: el oxígeno pasa a la sangre, mientras que el dióxido de carbono es expulsado al exterior.

La respiración interna consiste en el proceso gradual de reacción química entre el oxígeno y las pequeñas moléculas orgánicas procedentes del alimento, y se realiza en las mitocondrias.

  • El aparato circulatorio, constituye un sistema de transporte de los gases respiratorios entre los procesos interno y externo de la respiración.

Función circulatoria: Hay en invertebrados y vertebrados.

  • Invertebrados: · Anélidos: Circulación cerrada con dos vasos longitudinales y varios transversales.

· Moluscos: Circulación abierta con un corazón, consta de ventrículo y una o dos aurículas, situado dentro de la cavidad pericárdica.

· Artrópodos: Circulación abierta con un corazón tubular con paredes musculares perforadas con ostiolos.

  • Vertebrados: · Peces: La sangre va desde el corazón a los tejidos, pasando por las branquias. El corazón consta de dos cavidades, una aurícula y un ventrículo. La sangre pasa a la aorta dorsal y llega a todas las partes del cuerpo por un sistema de venas.

· Anfibios: El corazón posee dos aurículas y un ventrículo, En los más evolucionados están separados por los pliegues separatorios. La aurícula derecha recibe sangre de la circulación general y la izquierda de los pulmones.

· Reptiles: Verdadera separación del ventrículo.

· Aves y mamíferos: Un corazón tetracavitorio con dos aurículas y dos ventrículos. La aurícula izquierda recibe sangre de los pulmones y pasa al ventrículo izquierdo; y la aurícula derecha recibe sangre del cuerpo y pasa al ventrículo derecho.

6.1.5.- Reconocer a la excreción como función implicada en la homeostasis.

Los peristaltimos intestinales, al llegar a la válvula ileocal pasan cierta cantidad del quilo al ciego. En el intestino grueso tiene lugar la absorción de agua, que además de hacer que las heces sean semisólidas colabora en la regulación de la cantidad de agua existente en el organismo.

La excreción, eliminando los desechos del catabolismo da lugar a la osmorregulación ( regulación de las concentraciones de agua y materiales disueltos en el medio interno) y la ionorregulación ( regulación de la concentración iónica del medio interno).

6.1.6.- Describir brevemente los procesos de intercambio gaseoso, absorción y transporte de materiales en plantas.

Absorción: Se realiza en la zona pilífera de la raíz, donde el agua y las sales minerales pasan del medio al interior del vegetal por ósmosis y transporte activo y constituyen la savia bruta.

Transporte: En el medio acuático, la planta absorbe los nutrientes por distintas zonas de la superficie y, al mismo tiempo, el agua soporta su peso. En el medio terrestre, la savia bruta asciende por el xilema gracias a la colaboración de tres factores: precisión radicular, cohesión molecular del agua y transpiración.

Intercambio gaseoso: Tiene lugar a través de los estomas, que son poros del envés de las hojas que se abren durante el día y se cierran por la noche. La mayor parte del agua absorbida por las raíces llega a las hojas y se pierde por transpiración para mantener abiertos los estomas y concentrar la savia bruta. Los estomas se encuentran en la corteza del tallo joven y en el tallo viejo están las lenticelas ( de función similar). En invierno las lenticelas se cierran y se interrumpe la transpiración.

  • COORDINACIÓN NEUROENDOCRINA.

  • 6.2.1.- Reconocer la necesidad de procesos de coordinación en los seres vivos.

    Las funciones de relación son el resultado de la actividad del conjunto de sistemas que ponen en contacto al individuo con su medio ambiente, con medio interno y externo, con el fin de recibir de ello la máxima información que permita responder de la manera más ventajosa para la supervivencia.

    En el curso de la evolución, los seres vivos han ido desarrollando estructuras nuevas para adaptarse cada vez mejor a las condiciones impuestas por el ambiente. El tamaño del animal, el medio donde vivía y el modo de vida fueron tres factores decisivos en el grado de complejidad de los organismos. Esta complejidad supuso cambios en la morfología y en la fisiología, modificaciones que precisaban de sistemas que coordinaran entre sí estos procesos e informaran de las características y variaciones, tanto del medio interno como externo.

    6.2.2.- Distinguir entre los sistemas de coordinación (nervioso y endocrino) que poseen los animales.

    El sistema nervioso

    El sistema nervioso está formado por una compleja red de comunicaciones que permite transmitir impulsos desde los receptores, células especializadas en recibir estímulos hasta los efectores, células especializadas en dar respuesta.

    El sistema nervioso está formado por un tipo de célula especializada, neurona, que, yuxtapuesta y conectada mediante sinapsis, forman las vías de conducción, los nervios. Las asociaciones de neuronas constituyen los centros nerviosos en los que se producen la integración de la información y la elaboración de respuestas.

    La sinapsis es la unión funcional entre dos neuronas, o entre una neurona y un efector, que permite el paso de información. La sinapsis química transmite la información mediante neurotransmisores que despolarizan la membrana postsinaptica y hace la transmisión unidireccional. Realizada su función, el neuro transmisor es inactivado por enzimas específicos o retorna a la neurona presinaptica. La sinapsis eléctrica se establece entre dos neuronas conectadas mediante un espacio sináptico muy reducido, por lo que el potencial de acción se propaga desde la membrana presinaptica a la postsinaptica. La sinapsis química tiene la ventaja de la unidireccionalidad que permite respuestas bien localizadas y precisas, pero tiene la dificultad de ser una conducción lenta, y la rapidez en las respuestas es fundamental para la supervivencia de los animales.

    Los vertebrados tienen un sistema nervioso con posición dorsal y las neuronas están en el encéfalo y la médula espinal que juntos forman el sistema nervioso central. El organismo protege los centros nerviosos con membranas ( meninges) y estructuras óseas; el cráneo protege al encéfalo y la columna vertebral a la médula.

    En su desarrollo embrionario el S.N.C. se forma a partir del tubo neural, que se cierra en la parte anterior (cabeza) y origina tres ensanchamientos correspondientes al cerebro anterior, medio y posterior, mientras el resto del tubo neural constituye la médula espinal. Además queda un canal hueco en la médula ( epéndimo) y en el encéfalo, cuatro ventrículos ocupados por el líquido cefaloraquideo.

    La agrupación de los axones de las neuronas forma los nervios sensitivos o motores, que desde los centros nerviosos se extienden hasta las vísceras, músculos y superficie del cuerpo formando el sistema nervioso periférico, que tiene nervios craneales y raquídeos.

    El bulbo raquídeo, el hipotálamo y la médula y un grupo de nervios craneales y raquídeos regulan las funciones vitales involuntarias. Este conjunto de centros y nervios se llama sistema nervioso autónomo o vegetativo.

    El encéfalo se origina a partir de tres ensanchamientos del tubo neural en su parte anterior, de donde surgen el prosencéfalo (cerebro anterior), el mesencéfalo ( cerebro medio) y el romboencéfalo (cerebro posterior).

    El prosencéfalo alcanza su máximo desarrollo en los mamíferos y es la parte del encéfalo que realiza las actividades más importantes del organismo. En él hay dos zonas: el diencéfalo y el telencéfalo. De la parte superior del diencéfalo se forma la glándula pineal, que tiene una función fotorreceptora en los anfibios y reptiles; de la parte inferior se desarrollan el hipotálamo y la hipófisis, y de la parte lateral, las vesículas ópticas. El telencéfalo se divide en dos lóbulos que forman los hemisferios cerebrales. Alcanza un gran desarrollo en los mamíferos y sobre todo en el hombre.

    El mesencéfalo. En los peces y los anfibios es la zona encefálica más desarrollada. Dirige las actividades del organismo y es el centro donde llegan las fibras de los receptores. En los mamíferos es menos importante.

    El romboencéfalo. En él están el mielencéfalo, que forma el bulbo raquídeo y tiene funciones reguladoras sobre la actividad del corazón, los pulmones y el tubo digestivo; y el metencéfalo, en el que está el cerebelo que regula y coordina la contracción de los músculos y el equilibrio, y está muy desarrollado en animales muy activos, como aves y mamíferos.

    Médula espinal. Es el centro nervioso protegido por la columna vertebral. En los tetrápodos, está engrosada en las regiones cervical y lumbar. La superficie ventral está recorrida por una fisura y la dorsal por una pequeña depresión llamada septo. Los cuerpos neuronales se agrupan en la parte interna formando la sustancia gris, y las terminaciones nerviosas mielínicas forman la sustancia blanca en la zona externa.

    Las fibras del sistema nervioso periférico están conectadas al sistema nervioso central por los nervios craneales y los raquídeos. El sistema nervioso central es el centro de integración de los impulsos nerviosos, mientras el sistema nervioso periférico es el centro de recepción y respuesta de estímulos.

    Los vertebrados poseen además el sistema nervioso autónomo que tiene sus centros en la médula, el bulbo raquídeo y el hipotálamo, y posee un importante papel en el mantenimiento de las constantes del medio interno (homeostasis), controlando las actividades involuntarias. Está relacionado tanto con el S.N.C. (ya que las fibras del S.N.A. parten de la sustancia gris de la médula, el bulbo y el hipotálamo) como con el S.N.P. porque las fibras de este parten de los centros nerviosos junto con las raíces motoras de los nervios raquídeos y craneales. Las diferencias del S.N.A. respecto del S.N.C. y S.N.P son: las fibras son motoras, inherban solo vísceras de actividad involuntaria y hacen sinapsis en los ganglios autónomos formando fibras preganglionares y postganglionares.

    El S.N.A. posee el sistema simpático y el parasimpático.

    Las fibras preganglionares del simpático salen de la médula a nivel de las regiones torácica y lumbar, a través de las raíces motoras anteriores de los nervios raquídeos. Estas fibras establecen sinapsis en los ganglios del sistema simpático situados a ambos lados de la médula espinal. La estimulación del simpático acelera el ritmo cardíaco, contrae las arterias y sube la presión arterial, dilata la pupila, aumenta la secreción glandular, relaja la vejiga, etc...

    Las fibras preganglionares del sistema parasimpático parten del encéfalo y de la región sacra de la médula. Las fibras postganglionares del parasimpático son muy cortas por lo que a veces la sinapsis se realiza en el órgano efector.

    Las acciones de los sistemas simpático y parasimpático son antagónicas. El parasimpático frena el ritmo cardiaco, disminuye la presión arterial, contrae la vejiga, ...

    Sistema endocrino

    Una hormona es una sustancia química que se sintetiza en una glándula de secreción interna y ejerce algún tipo de efecto fisiológico sobre otras células hasta las que se desplaza por la sangre. Además de las glándulas endocrinas, el sistema nervioso también produce hormonas. Esta secreción se llama neurosecreción, y la hormona segregada, neurohormonas. La neurosecreción implica: síntesis de neurohormonas en las neuronas, transporte de estas a los axones, y eliminación de las neurohormonas a la sangre.

    El sistema hormonal en los vertebrados y en los invertebrados puede ser de dos tipos: Glándulas endocrinas, de origen epitelial, que son la adenohipófisis, el tiroides, el paratiroides, el páncreas, la corteza suprarrenal, los testículos, y los ovarios; y los núcleos neurosecretores del hipotálamo.

    6.2.3.- Enumerar y describir el papel de los componentes que intervienen en la coordinación nerviosa: receptores, transmisores, efectores.

    El arco reflejo es la unidad de organización fisiológica del sistema nervioso; consiste en una vía que va del receptor (vía sensitiva) al efector (vía efectora) pasando por un centro nervioso. Además de los impulsos inicial y final, en un arco reflejo se generan otros que se transmiten y modifican por medio de los moduladores que operan en los centros nerviosos. La actividad moduladora puede ser:

    • De supresión. Algunas neuronas están organizadas de manera que cuando sus dendritas se estimulan por las sustancias químicas emitidas por la neurona anterior, queda inhibida la producción de impulsos.

    • De multiplicación. Cuando se suman los impulsos procedentes de neuronas diferentes en la misma neurona, se obtiene una multiplicación del reflejo.

    • De selección de canal. Todos los moduladores contienen muchas neuronas aferentes y eferentes. Los impulsos que llegan por las neuronas de entrada (aferentes) no son transmitidos a todas las de salida (eferentes). El resultado de esta selección consiste en que el órgano efector sólo recibe el impulso apropiado para la realización correcta de la función que debe desarrollar

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