Célula
La célula es la unidad más pequeña que tiene vida, y realiza todas las funciones que un sistema biológico requiere (respiración, reproducción, alimentación, etc.), podemos encontrar organismos formados por una célula a los que se les conoce como unicelulares (bacterias, protozoarios y algunas algas), y otros que poseen más son pluricelulares (animales, vegetales y el hombre entre otros). La forma y el tamaño pueden variar, aunque la mayoría son microscópicas encontrándose entre las 10 y 100 micras.
En el interior de las células, se encuentran una serie de compartimentos o subunidades especializadas en una determinada función (respiración, fotosíntesis, etc.), sí están rodeados por membrana reciben el nombre de organelos celulares (cloroplasto, núcleo, mitocondria, etc.), y si no se les llaman estructuras (ribosomas, nucléolo, membrana plasmática, entre otros). A las células que poseen organelos se les denomina eucariotas y las que carecen de ellos se conocen como procariotas.
Tejidos
Los tejidos se encuentran en los organismos pluricelulares complejos, y están formados por un conjunto organizado de células del mismo tipo, con el mismo origen embrionario y desempeñan una función específica. Los tejidos en los animales, se pueden clasificar en cuatro tipos básicos que son: epitelial, conectivo, muscular y nervioso.
Constituye aproximadamente el 60% de los tejidos del cuerpo, recubre las superficies corporales tanto internas como externas, dando protección y permitiendo la filtración, absorción, secreción o intercambio de moléculas. Está formado por un tipo principal de células, pero puede tener otros tipos, dependiendo la función que esté desempeñando, por ejemplo, si está formando el revestimiento del intestino tendrá principalmente enterocitos y células caliciformes, pero si está formando la piel tendrá queratinocitos y melanocitos. Debido a que la función que realizan los epitelios es desgastante y agresiva, se regeneran y renuevan constantemente.
También llamado conjuntivo, está formado principalmente por unas células llamadas fibroblastos, que son de forma alargada y producen la matriz extracelular (sirve para sostener a las células), que está formada por fibras de elastina, colágeno y una sustancia fundamental que contienen entre otros ácido hialurónico y glicosaminoglicanos. Dentro de sus funciones están sostener y unir a otros tejidos, proteger a los órganos y dar soporte a diferentes estructuras dentro del organismo, además todas las sustancias que penetran a través del tejido epitelial, tienen que pasar por este tejido, lo que lo convierte en una vía de comunicación entre los tejidos internos del organismo.
Este tejido se puede encontrar en muy diversas partes del organismo, por ejemplo entre los órganos, entre la piel y los músculos, rodeando a los vasos sanguíneos y a los nervios, formando tendones, ligamentos, la córnea y la dermis, entre otros.
Está formado por unas células muy alargadas llamadas miocitos, que debido a su apariencia también se les conoce como fibras musculares, estas se disponen en paralelo formando láminas que tiene la capacidad de contraerse, debido a que en su interior presentan filamentos formados por las proteínas actina y miosina que se encuentran en su citoesqueleto, este tejido es el responsable del movimiento de los organismos y de sus órganos. Existen tres tipos de tejido muscular, dependiendo de su apariencia, organización celular y su función: el esquelético, el liso y el cardiaco.
Tejido muscular esquelético
Presenta células muy alargadas en las cuales aparecen unas bandas obscuras perpendiculares, que se producen por la superposición de los filamentos del citoesqueleto a intervalos regulares, a estas bandas se les da el nombre de estrías, por lo que también se le conoce como músculo estriado. La musculatura esquelética estriada está inervada por fibras nerviosas que parten del sistema nervioso central, lo que le permite tener movimientos voluntarios. Este tejido realiza el movimiento de los ojos, la lengua y el esófago y puede estar conectado directamente a los huesos a través de los tendones.
Tejido muscular liso o involuntario
Está formado por células alargadas que carecen de estrías, responden a señales del sistema nervioso autónomo y a estímulos químicos, por lo que se encuentra en órganos y estructuras que no requieren movimientos voluntarios, como son, el aparato digestivo, respiratorio, vejiga urinaria, vesícula biliar, glándulas secretoras, vasos sanguíneos y linfáticos, entre otros.
Tejido muscular cardiaco
Está formado por unas células llamadas cardiomiocitos, que forman las paredes del corazón y tienen la capacidad de contraerse para bombear la sangre a todo el organismo, a diferencia del músculo estriado y liso, estas células son más cortas, anchas y están dispuestas en forma ramificada, unidas muy estrechamente lo que les permite una sincronización contráctil, presentan estrías transversales de color claro formadas por la superposición de los filamentos de actina del citoesqueleto y otras obscuras constituidas por actina y miosina.
La frecuencia y fuerza de las pulsaciones del corazón están controladas por el sistema nervioso autónomo, y el ritmo cardiaco lo controlan unos cardomiocitos especializados que funcionan como marcapasos, y también juegan un papel muy importante en este proceso las hormonas.
Es el encargado de controlar diversas funciones en los organismos como son: la digestión, respiración, el bombeo y flujo sanguíneo, entre otros, está constituido por dos tipos de células diferentes que son: las neuronales y las gliales, que se ocupan de procesar los estímulos que reciben del medio externo e interno y desencadenar una respuesta.
Las células neuronales forman una compleja y entramada red de células interconectadas, que les permiten recibir y enviar información, por medio de señales eléctricas producidas en sus membranas plasmáticas, que viajan hacia todo el organismo a través de los axones. Otra forma de transmisión de señales es por medio de los neurotransmisores que son biomoléculas producidas por las neuronas que permiten llevar información hacia otras neuronas, a células musculares o a las glándulas. El tejido nervioso está organizado en el sistema nervioso central, formado por las células neuronales y gliales, que constituyen el encéfalo y la médula espinal, mientras que el sistema nervioso periférico, está integrado por los ganglios, nervios y neuronas diseminadas por todo el organismo.
El otro tipo de células que forman el sistema nervioso, son las gliales que realizan diversas funciones como son: dar sostén, protección y nutrición al tejido nervioso, forman las vainas de mielina que protegen y aíslan a los axones de las neuronas, participan en el desarrollo de las redes neuronales y actúan como reguladoras de la neurotransmisión. Las células gliales son menos diferenciadas que las neuronales, por lo que pueden reproducirse por mitosis y cuando hay alguna lesión del sistema nervioso son las encargadas de reparar y regenerar.
Órgano
Un órgano (Lat. Órganum – herramienta) es una estructura formada por 2 o más tejidos diferentes ordenados, organizados y coordinados, que trabajan en conjunto realizando funciones particulares y especializadas, actuando como una unidad estructural y funcional en los organismos pluricelulares, por ejemplo el estómago, que se ubica en el lado izquierdo de la cavidad abdominal entre el esófago y el intestino delgado, al que se le puede considerar como una bolsa muscular expandible, que participa en la mezcla y digestión o desdoblamiento de los alimentos ingeridos, para lo cual realiza las siguientes funciones:
- Almacena el alimento consumido, en el humano la capacidad promedio es de 1,200 ml de comida; además regula el tránsito de los alimentos hacia el intestino delgado.
- Lleva a cabo la digestión mecánica, ya que las paredes musculares del estómago se contraen produciendo un movimiento de batido en los alimentos, dando como resultado fragmentos más pequeños, lo que favorece que estos se mezclen con el jugo gástrico.
- Realiza la digestión química de los alimentos, es decir, los desdobla o desintegra por la acción del jugo gástrico secretado por las glándulas gástricas, formado principalmente por pepsina (enzima que actúa sobre las proteínas), ácido clorhídrico y también moco (que lubrica y protege las paredes del estómago), hasta transformarlo en partículas más pequeñas que forman una papilla de consistencia semisólida y ácida llamada quimo.
El estómago está constituido por diferentes tejidos organizados en capas y cada una de ellas realiza diferentes funciones. La superficie interna, llamada mucosa está formada por una capa de epitelio columnar, con células secretoras que forman a las glándulas gástricas, con tres tipos de células glandulares, que sintetizan los componentes del jugo gástrico (ácido clorhídrico, moco, y enzimas como pepsina, lipasa gástrica, entre otras), por debajo de ella está una capa de tejido conjuntivo denso con vasos sanguíneos y linfáticos, además de nervios, la tercera es la capa muscular, formada por tres capas de músculo liso, la interna formada por músculos oblicuos que realizan los movimientos peristálticos que ayudan a que el bolo alimenticio se mezcle con el jugo gástrico, la media es de músculos circulares y la externa está constituida por músculos longitudinales y finalmente la capa más externa del estómago es la serosa, que está formada por tejido conjuntivo laxo.
Partes del estómago
Sistema de órganos
Están formados por un grupo de órganos especializados afines y estrechamente relacionados, que trabajan coordinadamente para llevar a cabo una función específica y vital, que conduce al funcionamiento de un organismo. Con cierta frecuencia algún órgano o partes de un sistema participan en otro sistema, realizando funciones bien definidas en ambos casos, por ejemplo la boca que pertenece tanto al sistema digestivo como al respiratorio; o también puede darse una superposición funcional entre los diferentes sistemas, por ejemplo tanto el sistema respiratorio como el circulatorio participan coordinadamente en el proceso de proporcionar oxígeno a todas las células de un organismo, así como en la eliminación del dióxido de carbono que producen éstas. Se puede concluir que todos los sistemas de órganos están íntimamente relacionados y son imprescindibles en el funcionamiento y mantenimiento de la vida de los organismos, por lo que si uno de ellos es afectado, se verán alterados los demás sistemas.
Sistemas
En el ser humano y en general en los vertebrados se presentan 12 sistemas de órganos, que son: el respiratorio, excretor o urinario, reproductor, nervioso, muscular, linfático, inmunitario, endócrino, tegumentario, esquelético u óseo, circulatorio y el digestivo.
Haz clic para acercar la imagen.
Como ejemplo de un sistema de órganos es el sistema digestivo, que es el encargado de la nutrición de los organismos para lo cual digiere o degrada los alimentos que el organismo consume, transformándolos en moléculas muy pequeñas y de esta manera puedan ser absorbidas y llevadas a todas las células del individuo. El proceso de la digestión tiene cuatro etapas que son:
- Ingestión: Consiste en la introducción de los alimentos a la boca, para ser masticados, insalivados y deglutidos. En esta etapa se inicia la degradación tanto mecánica (por la masticación) como química (realizada por las enzimas) de los alimentos.
- Digestión: Es la degradación de los alimentos, que consta de una parte mecánica que la realizan las contracciones musculares involuntarias, llamadas peristalsis que llevan a cabo algunos de los órganos que lo forman, como el estómago, así como la masticación. También participa en este proceso una parte química, a cargo de una gran diversidad enzimas digestivas y jugos gástricos que actúan sobre los alimentos y son sintetizadas por diversos órganos como el estómago, hígado, etc.
- Absorción: Los componentes de los alimentos ya digeridos, atraviesan las paredes del aparato digestivo y son llevados al torrente sanguíneo.
- Eliminación: Es la expulsión de los restos o desechos de los alimentos ingeridos que no fueron absorbidos.
Al aparato digestivo se le puede describir como un tubo largo y sinuoso que se inicia en la boca y termina en el ano y está constituido por los siguientes órganos:
Partes del Aparato Digestivo
- Boca: En ella se lleva a cabo la masticación e insalivación de los alimentos e inicia la digestión de estos, por la acción de las enzimas presentes en la saliva, dando lugar al bolo alimenticio.
- Faringe: Tubo que conecta la boca y las fosas nasales con el esófago.
- Esófago: Tubo muscular que une la faringe con el estómago y transporta el alimento al estómago por medio de movimientos peristálticos.
- Estómago: Se localiza entre el esófago y el intestino delgado. Almacena el alimento (bolo alimenticio), sintetiza el jugo gástrico y lo mezcla con el alimento, para que continúe su digestión y la formación del quimo.
- Intestino delgado: Está entre el estómago y el intestino grueso. Aquí se mezcla el jugo pancreático (sintetizado por el páncreas) y la bilis (elaborada por el hígado) con el quimo y se continúa con la digestión. También se realiza la absorción de los nutrimentos (azúcares, agua, minerales, proteínas, etc.), para lo cual atraviesan sus paredes y llegan al torrente sanguíneo.
- Intestino grueso: Se ubica entre el intestino delgado y termina en el ano. Posee bacterias que sintetizan algunas vitaminas e interviene en la absorción de nutrimentos como el agua y minerales. La materia no digerida la compacta formando las heces fecales, que almacena y que serán excretadas por el ano (abertura final del tracto digestivo).
- Recto y ano: El recto es la última parte del intestino grueso y a él le llegan las heces fecales que serán excretadas por el ano.
Órganos accesorios
- Hígado: Produce la bilis que interviene en la digestión y absorción de las grasas.
- Vesícula biliar: Almacena y concentra la bilis y la vacía al intestino delgado para la digestión de las grasas.
- Páncreas: Produce el jugo pancreático, formado por diversas enzimas que son vaciadas al intestino delgado para continuar en la digestión de los lípidos, carbohidratos, proteínas, etc.
- Glándulas salivales: Se encuentran en la boca y producen la saliva que contiene amilasa, enzima que interviene en la digestión del almidón y otros polisacáridos.
Organismos
Un organismo es un ser vivo individual y diferenciado, compuesto por un conjunto de macromoléculas (proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos), así como por otras moléculas más pequeñas tanto orgánicas como inorgánicas, presenta un alto grado de complejidad y puede autorregularse. Los seres vivos mantienen su equilibrio interno gracias al metabolismo y se perpetúan por el proceso de la reproducción, para que esto se lleve a cabo necesitan intercambiar materia y energía con el medio ambiente.
Los organismos están constituidos por células, en las cuales se llevan a cabo todas las reacciones químicas necesarias para la vida. Algunos están formados por una sola célula y reciben el nombre de unicelulares, y otros contienen más de una y se denominan pluricelulares o multicelulares. La mayoría de los organismos unicelulares son procariontes, como las bacterias y las arqueobacterias; aunque también existen algunos que son eucariontes como los protozoarios, algunas algas y las levaduras, estos constituyen a la mayoría de los habitantes de la Tierra, ya que superan por mucho a los pluricelulares. Salvo algunas excepciones como los Xenofioforos, los organismos unicelulares son microscópicos.
Todos los seres vivos que existen en la Tierra están relacionados entre sí, los organismos más complejos se han originado a partir de formas de vida más sencillas gracias al proceso de la evolución.
Los organismos multicelulares son todos aquellos que están constituidos por más de una célula y surgen a partir de organismos unicelulares, que ya tenían algunos genes con la información necesaria para realizar las funciones multicelulares. Los primeros restos fósiles de formas de vida pluricelulares (eran agrupaciones de células no diferenciadas), tienen una antigüedad de alrededor de entre 3500 y 3000 Ma, pero es hasta hace aproximadamente 1700 Ma, cuando en el norte de China se encuentran fósiles que ya presentaban una diferenciación celular, los restos de organismos pluricelulares eucariontes aparecieron hace poco más de 1000 Ma.
La aparición de organismos pluricelulares a partir de unicelulares, se ha dado en forma independiente en diversas ocasiones a lo largo de la historia de la evolución de la vida, las plantas, las algas, los hongos, etc., han alcanzado estilos de vida multicelulares, principalmente en los eucariotas se ha presentado un mayor número de veces y con más complejidad, especialmente en plantas y animales.
Para tratar de explicar cómo ha ocurrido esto se han propuesto dos vías, la clonal en la cual las células hijas no se separan dando una división celular incompleta, cabe mencionar que esta es la manera por la que se forman la mayoría de los organismos multicelulares. La otra vía para dar origen a organismos pluricelulares es la agregativa, que ocurre por la unión de diferentes células genéticamente distintas, esta forma de multicelularidad es poco frecuente y se presenta en individuos que durante parte de su ciclo de vida son unicelulares, hasta que un estímulo ocasiona la agregación de sus células, como ejemplo de estos están los Myxomycota.
La diferenciación y especialización de las células en los organismos pluricelulares, ha propiciado la formación de tejidos, órganos y sistemas de órganos, que realizan determinadas actividades que permiten el adecuado funcionamiento de los seres vivos. Dentro de las ventajas que ha traído la multicelularidad se pueden mencionar las siguientes:
- Protección contra depredadores.
- Mejorar la movilidad para la dispersión o la búsqueda de alimento.
- Incremento en los recursos almacenados.
- Propiciar un ambiente interno seguro gracias a una capa de células externas.
- Cooperación y especialización celular incluyendo división de funciones bioquímicas.
- Comunicación celular.
Organismos pluricelulares
