Médula ósea

Los huesos de nuestro cuerpo cumplen muchas funciones importantes, desde brindar soporte hasta permitir su movimiento. También juegan un papel importante en la producción de células sanguíneas y el almacenamiento de grasa. La médula ósea es el tejido esponjoso o viscoso que llena las cavidades de los huesos. 

¿Qué es la médula ósea?

La médula ósea, también llamada tejido mieloide, es un tejido blando y gelatinoso que se encuentra dentro de algunos huesos. La médula ósea es roja o amarilla, según la preponderancia de tejido hematopoyético o graso.

La médula ósea es un tejido conectivo blando altamente vascularizado y flexible dentro de las cavidades óseas.

funciones generales

  • La médula ósea da lugar a todas las células linfoides que migran al timo y maduran en células T, así como a la población principal de células B convencionales.
  • Las células B maduran en la médula ósea y se someten a una selección antes de llegar a los tejidos linfoides periféricos.
  • Las plaquetas, que son cruciales para el proceso de coagulación de la sangre, se forman a partir de la médula ósea al igual que otras células sanguíneas.
  • La médula amarilla participa activamente en el almacenamiento de lípidos.

Tipos

Médula ósea roja

La médula roja forma todas las células sanguíneas con la excepción de los linfocitos. También contribuye, junto con el hígado y el bazo, a la destrucción de glóbulos rojos viejos.

Este tipo de médula consiste en un tejido fibroso delicado y muy vascularizado que contiene células madre, que se diferencian en varias células sanguíneas. Las células madre se convierten primero en precursores, o células blásticas, de varios tipos:

  • Los normoblastos dan lugar a los glóbulos rojos o eritrocitos.
  • Los mieloblastos se convierten en granulocitos, un tipo de glóbulos blancos o leucocitos.
  • Las plaquetas, pequeños fragmentos de células sanguíneas que se forman a partir de células gigantes de la médula llamadas megacariocitos.

En los mamíferos, la formación de sangre en los adultos tiene lugar predominantemente en la médula. En los vertebrados inferiores, otros tejidos también pueden producir células sanguíneas, incluidos el hígado y el bazo.

Al nacer y hasta aproximadamente los siete años, toda la médula humana es roja ya que la necesidad de formación de sangre nueva es alta.

A medida que envejecemos, la médula ósea roja se reemplaza gradualmente por médula ósea amarilla. En la edad adulta, la médula ósea roja se puede encontrar en algunos huesos, incluidos:

  •     Cráneo
  •     Vértebras
  •     Esternón
  •     Costillas
  •     Extremos del húmero
  •     Pelvis
  •     Extremos del fémur
  •     Extremos de la tibia

Médula ósea amarilla

Este tipo de médula participa en el almacenamiento de grasas. Las grasas de la médula ósea amarilla se almacenan en células llamadas adipocitos y se pueden utilizar como fuente de energía según sea necesario.

Contiene células madre mesenquimales, que pueden convertirse en células de hueso, grasa, cartílago o músculos.

La médula amarilla que se encuentra en los huesos esponjosos y en el eje de los huesos largos, no es vascular y consiste principalmente en células grasas. Está compuesto por tejido hematopoyético que se ha vuelto inactivo.

estructura

La médula ósea está formada por componentes celulares y no celulares, y estructuralmente se divide en regiones vasculares y no vasculares.

La sección no vascular de la médula ósea está compuesta por células hematopoyéticas empaquetadas entre células grasas, bandas delgadas de tejido óseo o trabéculas, fibras de colágeno, fibroblastos y células dendríticas.

La sección vascular contiene vasos sanguíneos que suministran nutrientes al hueso y transportan las células madre sanguíneas y las células sanguíneas maduras formadas hacia la circulación.

afecciones involucradas

Para diagnosticar alguna enfermedad relacionada con la médula ósea, especialmente aquellas que tienen que ver con la sangre y sus componentes se debe realizar la aspiración de médula ósea, que consiste en la extracción directa mediante succión de una pequeña cantidad de médula ósea, a través de una aguja hueca.

La aguja generalmente se inserta en la cadera o el esternón en los adultos y en la parte superior de la tibia en los niños.

La necesidad de una aspiración de médula ósea se basa normalmente en estudios de sangre previos y es particularmente útil para proporcionar información sobre las diversas etapas de las células sanguíneas inmaduras.

La médula ósea es fundamental para la producción de células sanguíneas. Por lo tanto, una variedad de afecciones relacionadas con la sangre implican problemas con la médula ósea y afectan la cantidad de células sanguíneas producidas. Esto hace que compartan muchos síntomas comunes, que incluyen:

  • Fiebre: puede ser el resultado de no tener suficientes glóbulos blancos sanos.
  • Fatiga o debilidad: se debe a la falta de hemoglobina, la proteína de los glóbulos rojos que transporta el oxígeno.
  • Aumento de infecciones: debido a que hay menos glóbulos blancos sanos que ayudan a combatir las infecciones.
  • Dificultad para respirar: un recuento de glóbulos rojos más bajo puede resultar en que los tejidos de su cuerpo reciban menos oxígeno.
  • Sangrado y moretones: debido a que la persona tiene menos plaquetas sanas, por lo tanto la sangre tiene menos coagulación.
¿Sabías qué?
Muchas personas con leucemia, linfoma, anemia de células falciformes y otras enfermedades potencialmente mortales, dependen de los trasplantes de médula ósea o sangre del cordón umbilical para sobrevivir.

Leucemia

Es un tipo de cáncer que puede afectar tanto la médula ósea como el sistema linfático. Ocurre cuando las células sanguíneas sufren mutaciones en su ADN. Esto hace que crezcan y se dividan más rápidamente que las células sanguíneas sanas. Con el tiempo, las células que mutaron comienzan a desplazar a las células sanas de la médula ósea.

La leucemia se clasifica como aguda o crónica según la rapidez con la que progresa.

Algunos de los principales tipos de leucemia incluyen:

  • Leucemia mielógena aguda
  • Leucemia mielógena crónica
  • Leucemia linfocítica aguda
  • Leucemia linfocítica crónica

No existe una causa clara de la leucemia, pero ciertas cosas pueden aumentar su riesgo, que incluyen:

  • Exposición a ciertos químicos.
  • Exposición a la radiación.
  • Algunas afecciones genéticas, como el síndrome de Down.

Anemia aplásica

Ocurre cuando la médula ósea no produce suficientes células sanguíneas nuevas. Esto sucede por daño a las células madre de la médula ósea, lo que les dificulta su conversión en nuevas células sanguíneas.

Este daño puede ser:

  • Adquirido: por la exposición a toxinas, radiación o enfermedades infecciosas, como Epstein-Barr o citomegalovirus. Los trastornos autoinmunitarios, como la artritis reumatoide y el lupus, también pueden causar anemia aplásica.
  • Heredado: por una condición genética. Un ejemplo de anemia aplásica hereditaria es la anemia de Fanconi.
Trastornos mieloproliferativos

Los trastornos mieloproliferativos ocurren cuando las células madre de la médula ósea crecen de manera anormal. Esto puede conducir a un aumento en el número de un tipo específico de glóbulo.

Estructura política de Paraguay

Paraguay es un país sin litoral ubicado en América central, se divide políticamente en un Distrito Capital y 17 departamentos. Su forma de gobierno se define como un estado soberano, democrático, unitario y aconfesional con una forma de gobierno presidencialista.  

Historia de Paraguay

Los habitantes originales de Paraguay eran pueblos tribales guerreros de religión politeísta que se dedicaban a la agricultura y la caza. Los primeros exploradores europeos llegaron a Paraguay en el siglo XVI, Juan de Salazar, un explorador español, estableció la ciudad de Asunción en 1537. Posteriormente, esta se convirtió en el centro de la colonia española.

Tuvieron que pasar cerca de 300 años para que en 1811 Paraguay declarara su independencia y expulsara al gobierno local español. Tres hombres poderosos gobernaron durante los siguientes 80 años: el primero fue José de Francia, el siguiente fue Carlos López y finalmente el hijo de Carlos, Francisco López.

La historia reciente de Paraguay se ha caracterizado por turbulencias y guerras. Estuvo involucrada en dos de las tres guerras principales en el continente: la guerra de la Triple Alianza (1864 / 65-70), contra Argentina, Brasil y Uruguay, y la guerra del Chaco (1932-35), contra Bolivia y, además, una guerra civil en 1947.

Como consecuencia de las guerras, Paraguay perdió dos tercios de su población masculina adulta, así como gran parte de su tierra.

También atravesó gobiernos dictatoriales como el de Alfredo Stroessner, quien se convirtió en presidente en 1954 y gobernó durante 35 años. Durante este tiempo, las libertades fueron severamente limitadas en Paraguay. Desde su muerte, las elecciones han sido relativamente libres.

PoderES políticos de Paraguay

La Constitución de 1992 es la carta básica de Paraguay, fue redactada por una Asamblea Constituyente y elegida en diciembre de 1991. Reemplazó la Constitución de 1967.

La Constitución establece que Paraguay es una democracia representativa y pluralista, y que el gobierno es ejercido por los tres poderes.

Poder Legislativo

El cuerpo legislativo es el Congreso, compuesto por la Cámara de Diputados y el Senado. Todos sus miembros son elegidos por voto popular por períodos de cinco años (con la excepción de los expresidentes, que son nombrados senadores de por vida, aunque no tienen derecho a voto) en la misma fecha en que se celebran las elecciones presidenciales.

Congreso de Paraguay

Es el órgano bicameral que ejerce el Poder Legislativo en Paraguay. Se reúne en sesiones ordinarias desde el 1 de julio hasta el 30 de junio del año siguiente, su periodo de receso es desde el 21 de diciembre al 1 de marzo.

Atribuciones de la Cámara de senadores:

1.- Considerar los proyectos de ley relativos relacionados con tratados y acuerdos internacionales.

2.- Considerar y prestar acuerdo relacionados con los ascensos militares y los de la Policía Nacional.

3.-  Considerar la designación de los embajadores y ministros en el exterior.

4.- Proponer Magistrados y funcionarios de acuerdo a lo establecido en la Constitución.

5.- Prestar acuerdo para la designación del presidente y los directores de la Banca Central del Estado.

6.- Autorizar el uso de fuerzas militares en el exterior y el ingreso de fuerzas militares extranjeras en el país.

Atribuciones de la Cámara de diputados:

1.- Considerar los proyectos de ley relacionados con la legislación departamental y la municipal.

2.- Proponer o designar magistrados y funcionarios.

3.- Considerar la intervención de los gobiernos departamentales y municipales.

Poder Ejecutivo

Es liderado por el presidente de la República, quien es elegido por mayoría simple de votos por un período de cinco años y debe ser paraguayo de nacimiento y tener al menos 35 años.

1.- Dirigir la administración del país.

2.- Cumplir y hacer cumplir las leyes establecidas en la Constitución.

3.- Participar, promulgar y hacer publicar leyes de acuerdo con la Constitución.

4.- Vetar o formular observaciones en las leyes sancionadas por el Congreso.

5.- Dictar decretos.

6.- Nombrar y remover ministros del Poder Ejecutivo

7.- Dar cuenta al Congreso de las gestiones realizadas por el Poder Ejecutivo cada año de mandato.

8.- Comanda las Fuerzas Armadas de la Nación.

Alfredo Stroessner, dictador paraguayo.

Poder Judicial

El sistema judicial está encabezado por la Corte Suprema, conformada por nueve jueces que son elegidos por el Senado y el presidente, nombrados para cumplir un mandato de cinco años. Junto con la Corte Suprema, el Poder Judicial está integrado por todos los tribunales del país, tanto ordinarios como especiales. El Tribunal Supremo nombra jueces de tribunales inferiores y magistrados, también hay un fiscal general designado por el presidente.

La función del Poder Judicial es hacer hacer cumplir las leyes dictadas en la Constitución y realizar las respectivas sanciones en caso de incumplimiento.

¿Sabías qué...?

En 2016, el presidente de Paraguay de ese entonces, Horacio Cartes, propuso, junto con el expresidente Fernando Lugo, expresidente, introducir la figura de la reelección, sin embargo, la población se opuso con protestas.

Alfredo Stroessner Matiauda

Fue un político y dictador, militar paraguayo que lideró su país como presidente a través de un gobierno autoritario. Su dictadura duró desde el 15 de agosto de 1954 hasta el 3 de febrero de 1989, cuando una insurrección militar lo derrocó.

CAPÍTULO 8 / TEMA 1

Los ambientes y el ecosistema

La ecología da un enfoque científico para estudiar la biósfera. Dentro de esta se encuentran los ecosistemas donde se crean las relaciones entre los organismos y las interacciones entre ellos y el entorno en el que habitan.

DIFERENCIA ENTRE AMBIENTE, ECOSISTEMA Y PAISAJE

Ambiente

El término ambiente está relacionado al conjunto de factores físicos, químicos, biológicos y sociales que actúan sobre los seres vivos y que tienen algún efecto directo o indirecto entre estos y las actividades humanas.

El ambiente es la combinación de las condiciones externas que actúan sobre los organismos y no el espacio concreto y palpable en el cual viven, que constituye su hábitat.

Ecosistema

Es un sistema formado por una comunidad de seres vivos que se desarrollan en función de los factores físicos de un mismo ambiente. Estos seres vivos y su entorno funcionan como una unidad.

El ecosistema es, entonces, un concepto que se define a partir de los desarrollos de la ecología y está condicionado al estudio de las leyes fundamentales de los seres vivos.

Ambiente vs. ecosistema

El término ambiente engloba muchas cosas, aspectos sociales, económicos y políticos que no son contemplados en los ecosistemas. Mientras que el concepto de ecosistema se fundamenta principalmente en un sentido ecológico.

Dentro de un ecosistema se pueden encontrar componentes abióticos, incluidos minerales, clima, suelo, agua, luz solar y todos los demás elementos no vivos; y componentes bióticos, que consisten en todos los seres vivos.

En la vinculación de estos componentes se dan dos fuerzas principales, como lo son el flujo de energía y el ciclo de nutrientes dentro del ecosistema.

Paisaje

El conjunto de los diferentes ecosistemas, como el entorno físico y las especies que los habitan, incluidos los humanos, crean paisajes en la Tierra.

La diversidad del paisaje a menudo se incorpora a la descripción de ecorregiones.

La composición de las especies y la viabilidad de la población suelen verse afectadas por la estructura del paisaje, como por ejemplo el tamaño, la forma y la conexión entre parches individuales de ecosistemas dentro del paisaje.

Ecología del paisaje

Se basa en el estudio de las causas y las consecuencias ecológicas del patrón espacial en los paisajes. Si bien no existe una extensión espacial específica que lo defina, la mayoría de los ecologistas lo describen como grandes áreas que van desde unos pocos kilómetros cuadrados a continentes enteros.

RELACIONES QUE SE ESTABLECEN EN LOS ECOSISTEMAS

Todos los organismos necesitan nutrientes, energía y espacio para crecer y, en el caso de los individuos con reproducción sexual, requieren aparearse. A menudo, los recursos que los organismos necesitan son escasos. La escasez conduce a la competencia no solo entre especies, sino también dentro de la misma especie.

Ya sea espacio, alimentos o nutrientes, un recurso escaso genera competencia.

La competencia interespecífica ocurre entre dos o más especies, mientras que la competencia intraespecífica involucra a diferentes individuos de la misma especie.

Competencia por recursos

Los árboles en un bosque necesitan acceso a la luz y al crecer la obtienen, pero limitan a los demás organismos.

 

Todas las bacterias en una placa de Petri necesitan azúcares y nutrientes para crecer, pero ambas están presentes en cantidades limitadas.

Los guepardos compiten por la presa con otros depredadores en algunas partes de su rango de distribución.

Competencia interespecífica

La competencia interespecífica puede tener lugar por interferencia o por explotación.

La competencia por interferencia se produce de manera más directa. En esta, se genera una lucha activa o interferencia mutua entre dos especies.

La competencia por explotación es una forma indirecta en la que las diferentes especies compiten pero no atacan y tampoco interfieren entre sí, sino que lo hacen por medio de la explotación del recurso para que quede menos disponible para sus competidores.

Las relaciones ecológicas describen las interacciones entre organismos dentro de su entorno. Estas interacciones pueden tener efectos positivos, negativos o neutrales en la capacidad de cualquiera de las especies para sobrevivir y reproducirse.

Al clasificar estos efectos, los ecologistas han derivado cinco tipos principales de interacciones entre especies: depredación, mutualismo, comensalismo, amensalismo y parasitismo.

Relaciones interespecíficas

  • Depredación.
  • Mutualismo.
  • Comensalismo.
  • Amensalismo.
  • Parasitismo.

Competencia intraespecífica

Al igual que la competencia interespecífica, la competencia intraespecífica depende en gran medida de la densidad, lo que significa que cuanto más densamente poblado esté el ecosistema, más competencia habrá.

¿Sabías qué?
En una colmena de abejas puede haber hasta 50.000 individuos que descienden de la abeja reina, quien es la encargada de poner los huevos.

La competencia intraespecífica también presenta interferencia, donde los organismos luchan directamente por el recurso, y competencia por explotación, donde compiten indirectamente.

Entre las especies de reproducción sexual, la competencia por los compañeros es a menudo una forma especialmente dramática de competencia intraespecífica.

Los pavos reales y los alces machos exhiben características sorprendentes que evolucionaron como resultado de la selección sexual.

ECOSISTEMAS COMO UNIDAD DE ESTUDIO ECOLÓGICO

Ver infografía

La unidad principal de estudio en la ecología es el ecosistema. La ecología es la disciplina que se encarga de observar las relaciones que se producen entre los seres vivos y el entorno físico en el que habitan. De esta manera, mediante los estudios ecológicos es posible conocer las características de cada ecosistema, el estado de los recursos naturales del planeta y cómo usarlos de manera sostenible, de manera que las futuras generaciones puedan aprovechar estos recursos.

Los humanos somos parte de los sistemas ecológicos de la Tierra, y nuestra capacidad para comprender y gestionar el impacto que causamos en el medio ambiente debe basarse en un conocimiento sólido de la ecología de los ecosistemas.

RECURSOS PARA DOCENTES

Vídeo “Estructura y tipos de ecosistemas”

¿Cómo se define un ecosistema? ¿Cuáles son sus componentes? ¿Cómo se estructura? Las respuestas en el siguiente video.

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Artículo “Los ecosistemas”

En el siguiente artículo encontrará cuáles son las características fundamentales de los ecosistemas y cómo son modificados por el hombre.

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Video “Relaciones interespecíficas”

Con este recurso podrá reforzar los conocimientos acerca de las relaciones que se dan entre los organismos dentro del ecosistema.

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CAPÍTULO 6 / TEMA 4

NUTRICIÓN Y RESPIRACIÓN CELULAR

Las células necesitan energía para poder realizar todas sus funciones vitales. La mejor manera de obtenerla es mediante la respiración celular llevada a cabo en las mitocondrias, que tiene como resultado la producción de adenosín trifosfato o ATP. Se conoce como respiración al conjunto de reacciones bioquímicas mediante las cuales la energía es liberada a partir de sustancias alimenticias, como por ejemplo la glucosa obtenida principalmente de los nutrientes.

¿CÓMO OBTIENE ENERGÍA LA CÉLULA?

Se necesita energía para realizar trabajos pesados y ejercicios, pero los humanos también utilizamos energía mientras pensamos e incluso mientras dormimos. De hecho, las células vivas de cada organismo utilizan constantemente energía. Los nutrientes y otras moléculas se importan a la célula, se metabolizan (se descomponen) y, posiblemente, se sintetizan en nuevas moléculas, se modifican si es necesario, se transportan alrededor de la célula y posiblemente se distribuyen a todo el organismo.

La mayor parte de las estructuras que componen a los seres vivos pertenecen a tres tipos de moléculas básicas: aminoácidos, azúcares y grasas. Estas moléculas son vitales y el metabolismo se centra en sintetizarlas para la construcción o reparación de células y tejidos, o en degradarlas y utilizarlas como recurso energético.

De los carbohidratos se obtiene la mayor cantidad de energía a través del metabolismo de la glucosa o glucólisis y la respiración celular.

¿Qué es el metabolismo?

Es la circulación continua de materia y energía a través del cuerpo. El metabolismo es una red de procesos que generan energía y le permiten a los seres vivos perpetuarse y autorrepararse.

¿QUÉ ES LA RESPIRACIÓN CELULAR?

Es el el proceso mediante el cual los organismos combinan el oxígeno con las moléculas de los productos alimenticios y desvían la energía química de estas sustancias a actividades que sustentan la vida y los descartan, como productos de desecho, dióxido de carbono y agua.

¿Sabías qué?
Los organismos que no dependen del oxígeno degradan los alimentos en un proceso llamado fermentación.

Glucólisis

Es el conjunto de reacciones químicas en las que la energía es extraída de la glucosa mediante su ruptura en dos moléculas llamadas piruvato. Este mecanismo es parte de la respiración celular y es la primera etapa del metabolismo de los carbohidratos, específicamente del catabolismo, donde las moléculas grandes se transforman en otras más pequeñas. Al romperse la glucosa, se libera energía en forma de dos moléculas de ATP. Finalmente, el producto resultante del piruvato puede ser utilizado en la respiración celular para almacenar aún más energía.

La glucólisis consta de 2 etapas: la fase de requerimiento energético, donde se gastan dos moléculas de ATP, y la fase de liberación de energía, donde se genera piruvato.

Ciclo de Krebs

Es la segunda etapa del proceso de respiración celular, mecanismo mediante el cual las células vivas descomponen moléculas de combustible orgánico en presencia de oxígeno para recoger la energía que necesitan para crecer y dividirse.

El combustible orgánico, ahora piruvato, es degradado a acetil coenzima A o acetil coA para poder entrar al ciclo de Krebs, el cual consta de 8 reacciones: citrato sintasa, acontinasa, isocitrato deshidrogenasa, alfa-cetoglutarato deshidrogenasa, succinil CoA sintetasa, succinato deshidrogenasa, fumarasa y malato deshidrogenasa. De todas estas reacciones se producen 2 moléculas de ATP, 6 de NADH y 2 de FADH2, de estas dos últimas se generarán 18 ATP y 4 ATP respectivamente.

Cadena transportadora de electrones

Es la ruta final de la respiración aerobia y, además, es la única parte del metabolismo de la glucosa donde se utiliza el oxígeno atmosférico. Se lleva a cabo en la membrana interna de la mitocondria y tiene como finalidad crear un gradiente de protones (hidrogeniones H+) que luego puede ser utilizado en la fosforilación oxidativa para producir energía en forma de ATP.

El transporte de electrones es un conjunto de reacciones de óxido-reducción (reacciones de transferencia de electrones) que se asemejan a una especie de carrera de relevos. Allí los electrones son pasados rápidamente de un componente a otro hasta llegar al final de la cadena, donde los electrones reducen el oxígeno molecular y producen agua.

Los electrones transferidos en esta etapa pertenecen a las coenzimas NADH+H y FADH, provenientes de la glucólisis y el ciclo de Krebs, en total son 10 NADH+H y 2 FADH.

La cadena transportadora está formada por 4 complejos transportadores: complejo I o NADH deshidrogenasa, complejo II o succinato deshidrogenasa, complejo III o citocromo bc1 y complejo IV o citocromo oxidasa.

LA FABRICA DE ENERGÍA CELULAR: LA MITOCONDRIA

Las mitocondrias actúan como las centrales eléctricas de la célula. Contienen dos membranas principales. La membrana mitocondrial externa rodea completamente la membrana interna, con un pequeño espacio intermembrana en medio. La membrana externa tiene poros basados ​​en proteínas y suficientemente grandes para permitir el paso de algunos iones y moléculas.

Tanto el ciclo de Krebs como la cadena transportadora de electrones se producen dentro de la mitocondria.

En contraste, la membrana interna tiene una permeabilidad mucho más restringida. Al igual que la membrana plasmática de una célula, también está cargada de proteínas involucradas en el transporte de electrones y la síntesis de ATP. Esta membrana rodea la matriz mitocondrial, donde el ciclo de Krebs produce los electrones que viajan de un complejo de proteínas a otro en la membrana interna. El aceptor final de electrones es el oxígeno, y esto en última instancia forma agua. Al mismo tiempo, la cadena de transporte de electrones produce ATP.

¿QUÉ ES EL ATP?

El adenosín trifosfato o ATP es una molécula transportadora de energía y se encuentra en las células de todos los seres vivos. El ATP captura la energía química obtenida de la descomposición de las moléculas de los alimentos y la libera para alimentar otros procesos celulares.

¿Cómo es la estructura del ATP?

El ATP es un nucleótido que consta de tres estructuras principales: la base nitrogenada, la adenina; el azúcar (ribosa) y una cadena de tres grupos fosfato unidos a la ribosa.

La cadena de fosfato del ATP es la fuente de energía real que la célula utiliza. La energía disponible está contenida en los enlaces de los fosfatos y se libera cuando se rompen, lo que ocurre mediante la adición de una molécula de agua (un proceso llamado hidrólisis). Por lo general, solo el fosfato externo se elimina del ATP para producir energía; cuando esto ocurre, el ATP se convierte en difosfato de adenosina (ADP), la forma del nucleótido que tiene solo dos fosfatos.

De ADP a ATP

La mayor parte del ATP en las células es producido por la enzima ATP sintasa, que convierte el ADP y el fosfato en ATP.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo “Glucólisis: la energía del azúcar”

En este artículo encontrará información acerca de la glucólisis y sus etapas.

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Artículo “Respiración: cadena transportadora de electrones”

Este artículo contiene todos los pasos de la cadena transportadora de electrones, parte de la respiración celular.

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Artículo “Ciclo de Krebs: respiración celular”

Este artículo contiene toda la información necesaria acerca del ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico.

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CAPÍTULO 6 / TEMA 3

Célula animal vs. célula vegetal

De los dos tipos de célula que existen, la más desarrollada es la eucariota. Por otra parte, este tipo de células se pueden clasificar en dos tipos según sus características propias: célula vegetal y célula animal.

¿QUÉ ORGANELOS TIENEN EN COMÚN LAS CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES?

Las células animales y las células vegetales comparten varias de sus características particulares. Los organelos que presentes en ambos tipos de células son:

Membrana plasmática

Núcleo

Retículo endoplasmático

Aparato de Golgi

Mitocondrias

Vacuolas

Membrana plasmática: es la capa limitante más externa de la célula. Es semipermeable y está formada por proteínas y lípidos.


Núcleo:
el sello distintivo de toda célula eucariota, sin importar si es animal o vegetal, es la presencia de un núcleo definido que controla varias funciones de la célula, como la síntesis de proteínas.

¿De qué tamaño es el núcleo celular?

En las células animales el núcleo celular puede ocupar aproximadamente el 10 % del volumen total de la célula, en células vegetales puede ocupar hasta cuatro veces más.

Citoplasma: es una estructura viscosa en la que ocurren todas las reacciones químicas que permiten mantener la vida de la célula. Además, allí se encuentran todos los orgánulos, el núcleo y la membrana.

Retículo endoplasmático: es un organelo celular membranoso que consiste en canales que ocupan gran parte del citoplasma y comunican este último con el núcleo celular. Pueden ser de dos tipos: lisos o rugosos.

Aparato de Golgi: son una serie de sacos membranosos aplanados cuya función es empaquetar y ordenar las proteínas fabricadas en el retículo endoplasmático rugoso. Recibe este nombre porque fue identificado por el médico italiano Camilo Golgi.

Mitocondrias: son organelos de forma elíptica que pueden ser considerados los generadores de energía de la célula, ya que convierten el oxígeno y los nutrientes en adenosin trifosfato (ATP).

Vacuolas: se encuentran en todas las células vegetales y en la mayoría de las células animales. Las vacuolas son sacos llenos de líquido presentes en el citoplasma de las células, que no tienen forma o tamaño definido, y su función principal es el almacenamiento.

¿Sabías qué?
El término “vacuola” tiene su origen en el latín “vacuum”, que significa “vacío”.

A pesar de que se encuentran en ambos tipos de célula, las vacuolas funcionan de manera diferente. En las células vegetales, las vacuolas son grandes y completamente desarrolladas. Sin embargo, en las células animales existen varias pequeñas vacuolas.

¿Quién descubrió las vacuolas?

El término vacuola fue utilizado por primera vez por el biólogo, médico, naturalista y zoólogo francés Félix Dujardin en el siglo XVIII.

¿QUÉ ORGANELOS DIFIEREN ENTRE CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES?

Lisosomas: son pequeños organelos de forma esférica encargados de llevar a cabo la digestión celular. Contienen enzimas digestivas que permiten degradar organelos en exceso, partículas de alimentos, virus o bacterias.

Pared celular: es una capa externa que rodea ciertas células (como las vegetales). La pared celular proporciona resistencia y soporte estructural a la célula. Los materiales que componen la pared celular difieren según el tipo de organismo, como por ejemplo la quitina en los hongos.

Ver infografía

Cloroplastos: son organelos presentes únicamente en las células vegetales, están formados por dos membranas, una externa y una interna de mayor tamaño que las mitocondrias. Los cloroplastos en su interior poseen el pigmento fotosintético clorofila.


Centriolos:
grupo de túbulos presentes en las células animales y ausentes en las vegetales. Participan directamente en los procesos de mitosis y meiosis.

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Lisosomas

 

Cloroplastos

 

Pared celular

 

Centriolos

 

¿CÓMO ES LA ESTRUCTURA DE LA PARED CELULAR?

Lamela media: esta capa externa de la pared celular contiene polisacáridos llamados pectinas. Las pectinas participan en la adhesión celular y ayudan a que las paredes celulares de las células adyacentes se unan entre sí.

Pared celular primaria: proporciona fuerza y estabilidad a la célula, está compuesta de microfibrillas de celulosa e interviene en el crecimiento celular.

Pared celular secundaria: una vez que la pared celular primaria ha dejado de dividirse y crecer, puede espesarse para formar una pared celular secundaria. Esta capa rígida fortalece y sostiene la célula. Además de celulosa y hemicelulosa, algunas paredes celulares secundarias contienen lignina. No todas las células vegetales poseen pared celular secundaria.

Todas las células tienen membrana plasmática, pero generalmente sólo las plantas, los hongos, las algas, la mayoría de las bacterias y las arqueas tienen células con paredes celulares.
¿Por qué las hojas de los libros se ponen amarillas?

El papel está hecho de fibras de origen vegetal que, aunque contienen principalmente celulosa blanca, también presentan cierta cantidad de lignina. La lignina, al exponerse al aire y la luz, produce un cambio en el color del papel debido a un proceso de oxidación.

SURGIMIENTO DE LOS ORGANELOS Y TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA

El origen de los eucariotas parece haber incluido la endosimbiosis, una condición en la que diferentes organismos viven juntos, uno dentro del otro. La clave del éxito de las células eucariotas han sido dos organelos poderosos: la mitocondria y el cloroplasto.

La teoría endosimbiótica propone que estos organelos fueron una vez células procariotas que vivían dentro de células huéspedes. Es probable que estos procariotas hayan sido parásitos o comida para la célula huésped más grande.

Cualquiera fuera la causa, estos procariotas pronto pudieron haberse convertido en prisioneros voluntariosos que proporcionaron nutrientes cruciales o energía. Los procariotas, a su vez, habrían recibido protección y un ambiente estable para vivir.

Por otro lado, los demás organelos de la célula pudieron haberse originado por autogénesis, la cual postula que ciertos organelos surgieron como invaginaciones de la membrana plasmática, se desprendieron y tomaron funciones independientes dentro de la célula.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo “Célula animal y vegetal”

En este artículo encontrarás las diferencias entre las células animales y vegetales.

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Infografía “Célula vegetal”

Esta infografía muestra las características y organelos principales de la célula vegetal.

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Infografía “La célula”

Está infografía explica los organelos que posee toda célula animal.

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CAPÍTULO 8 / TEMA 3

Las comunidades y sus relaciones

En ecología existen diferentes niveles de organización con respecto a los factores bióticos en el ecosistema. Un individuo es un solo organismo; una población es un grupo de organismos de la misma especie en un área particular al mismo tiempo. El grupo de varias poblaciones forma una comunidad.

¿QUÉ ES UNA COMUNIDAD?

La comunidad es el grupo de varias poblaciones, ya sea de plantas, animales o microorganismos, que viven en un área determinada e interactúan entre sí.

Por ejemplo, todos los organismos que viven en el tronco de un árbol muerto pueden considerarse una comunidad. Varias especies de gusanos, insectos, musgos y hongos residirán allí y llevarán a cabo varios nichos.

Los hongos, como los saprófitos, se encargan de descomponer la materia orgánica.

Características de una comunidad

Al igual que una población, una comunidad tiene una serie de características:

1. Organización trófica

Cada organismo dentro de una comunidad se puede clasificar dentro de un nivel trófico específico que se relaciona con la forma en que obtiene los nutrientes. Estos niveles tróficos se pueden dividir en tres grupos principales que son los productores o autótrofos, los consumidores o heterótrofos y los descomponedores.

Las comunidades pueden describirse por la forma en que la energía se transfiere a través de estos niveles tróficos.

Las flechas indican la relación “es comido por”.

 

2. Dominio de especies

Generalmente hay una o dos especies en cada nivel trófico que ejercen una influencia más dominante sobre la función y estructura de la comunidad que las otras.

¿Sabías qué?
Las plantas generalmente dominan las comunidades terrestres, por lo que el nombre de la comunidad a menudo se basa en la vegetación ecológicamente dominante.

3. Interdependencia

Las comunidades no son sólo una mezcla aleatoria de plantas, animales y microorganismos. Cada uno de los organismos dentro de una comunidad interactúa con otros, e incluso pueden necesitar el uno del otro para sobrevivir.

TIPOS DE INTERDEPENDENCIA

Interdependencia nutricional

Algunos insectos sólo pueden alimentarse de una especie de planta.

Interdependencia reproductiva

Para el polinizador, la interacción proporciona una fuente alimenticia de néctar; para la planta, la interacción es esencial para su éxito reproductivo.

Interdependencia protectora

Los insectos que viven en un árbol dependen de las hojas y ramas para protegerse de la depredación de las aves.

4. Estructura comunitaria

Las descripciones de la estructura de la comunidad se relacionan tanto con la riqueza de especies como con la diversidad de especies. Como regla general, las comunidades que tienen más diversidad de especies son más resistentes al daño del ecosistema.

5. Forma de crecimiento y sucesión

Una comunidad se puede describir por las categorías principales de su forma de crecimiento. Por ejemplo, musgos, plantas herbáceas, arbustos y árboles. También puede caracterizarse por su etapa de sucesión, que es el reemplazo progresivo y predecible de un tipo de comunidad por otra a lo largo del tiempo.

COMUNIDADES DE ACUERDO AL TIPO DE SUCESIÓN

Comunidad pionera

Es la primera comunidad que se forma dentro de un paisaje desnudo una vez que sus semillas o esporas migran de las áreas circundantes y germinan con éxito. Está formada por plantas resistentes, de rápido crecimiento y que requieren muy pocos nutrientes.

Comunidad serial

Se desarrolla en el área después de la comunidad pionera. Es una comunidad de transición que incluye especies de tamaño intermedio, que tienen alta biomasa y alto contenido nutricional.

Comunidad clímax

Es la comunidad biótica estable y autorregulada que se establece después de muchos años. Contiene especies más longevas y más grandes, con alta especialización de nicho y redes alimenticias complejas.

6. Estratificación

Las comunidades clímax naturales generalmente exhiben alguna forma de estratificación, donde las poblaciones que conforman la comunidad se distribuyen en estratos verticales u horizontales definidos.

Por ejemplo, la estratificación ascendente de una comunidad forestal podría dividirse en:

  • La capa subterránea.
  • El suelo del bosque.
  • La vegetación herbácea.
  • La capa de arbusto.
  • La capa de dosel.

COMUNIDADES EN LOS ECOSISTEMAS AEROTERRESTRES

Comunidades del desierto

Son aquellas que se desarrollan en condiciones secas y en un amplio rango de temperaturas, desde el congelamiento nocturno hasta altísimas temperaturas durante el día.

Las plantas en este bioma han desarrollado una serie de adaptaciones, como tallos suculentos y hojas pequeñas, espinosas o ausentes, para conservar el agua y lidiar con estas temperaturas extremas.

Comunidades del pastizal

Se encuentran en zonas templadas y tropicales, con precipitaciones reducidas o estaciones secas prolongadas. Las praderas carecen casi por completo de árboles y pueden soportar grandes manadas de animales de pastoreo.

Las hierbas son las plantas dominantes, mientras que las especies de pastoreo y madriguera son los animales característicos.

¿Sabías qué?
Los pastizales naturales alguna vez cubrieron más del 40 % de la superficie terrestre.

Selvas tropicales

Las comunidades que se desarrollan en este ambiente están adaptadas al clima cálido de entre 20 y 25 °C, con abundantes lluvias. Es el bioma más rico, tanto en diversidad como en biomasa total.

Los insectos son abundantes, las aves tienen colores brillantes y los anfibios, reptiles y mamíferos están bien representados.

Entre las plantas que más abundan en la selva tropical se encuentran las epifitas, que crecen sobre otras plantas. Tienen sus propias raíces para absorber la humedad y los minerales, pero usan la otra planta para su desarrollo.

COMUNIDADES EN LOS ECOSISTEMAS ACUÁTICOS

Comunidades de agua dulce

Son aquellas que se desarrollan en ríos, arroyos, lagos y estanques. Se puede encontrar una variedad de plantas y animales en estas comunidades de agua dulce, como algas, cianobacterias, hongos y también una gran variedad de especies de peces.

Estuarios

En estas áreas, las corrientes o ríos de agua dulce se encuentran con el océano. Estas regiones altamente productivas contienen vida vegetal y animal muy diversa. Los estuarios son zonas de alimentación y reproducción para una variedad de animales, incluidas aves acuáticas, reptiles, mamíferos y anfibios.

Comunidades marinas

Los océanos cubren aproximadamente el 70 % de la superficie terrestre. Las comunidades marinas son difíciles de dividir en distintos tipos, pero se pueden clasificar según el grado de penetración de la luz.

  • Zona fótica: es la zona o área de luz desde la superficie del agua hasta las profundidades a las cuales la intensidad de la luz logra penetrar. La fotosíntesis ocurre en esta zona, por lo que en ella se desarrolla la gran mayoría de la vida marina.
  • Zona afótica: es un área que recibe poca o ninguna cantidad de luz solar. El ambiente en esta zona es extremadamente oscuro y frío. Los organismos que viven aquí a menudo son bioluminiscentes o extremófilos, capaces de vivir en ambientes extremos.

RELACIONES QUE SE ESTABLECEN EN LAS COMUNIDADES

En las comunidades las especies participan en interacciones bióticas directas e indirectas, como las de depredador-presa, herbivoría, parasitismo, competencia y mutualismo.

Depredación

Un depredador es un organismo que se come a otro. La presa es el organismo que es comido por el depredador.  Algunos ejemplos de depredadores y presas son:

  • Leones y cebras.
  • Osos y peces.
  • Zorros y conejos.
Las palabras “depredador y presa” por lo general se emplean para referirse a animales que se comen a otros animales.

Herbivoría

Es el consumo de material vegetal por los animales. Los herbívoros son los animales adaptados para comer plantas.

Adaptaciones a la herbivoría

Para reducir el daño causado por los herbívoros, las plantas han desarrollado ciertos mecanismos de defensa, como la presencia de espinas y sustancias químicas.

Parasitismo

En esta relación, un organismo llamado parásito consume nutrientes de otro organismo que se conoce como huésped. El resultado de esta interacción es la disminución de la aptitud del huésped.

Hay casos donde el parásito puede causar enfermedades en el organismo huésped y entonces pasa a llamarse organismo patógeno.

¿Sabías qué?
En la mayoría de las situaciones los parásitos no matan a sus anfitriones, pero existen los parasitoides, que difuminan la línea entre el parasitismo y la depredación.

Competencia

Es la interacción de individuos que compiten por un recurso común y que tienen un suministro limitado. El resultado generalmente tiene efectos negativos en los competidores más débiles.

La competencia puede ocurrir dentro de una especie o entre especies diferentes.

Mutualismo

Una relación mutualista se da cuando dos organismos de diferentes especies “trabajan juntos”, y cada uno se beneficia de esta relación.

Un ejemplo de una relación mutualista es la del picabueyes o garcita bueyera y el rinoceronte. El picabueyes aterriza en el rinoceronte y se alimenta de las garrapatas u otros parásitos que viven en su piel. El ave obtiene comida y el rinoceronte obtiene el control de plagas.

RECURSOS PARA DOCENTES

Video “Los individuos, las especies, las poblaciones y las comunidades”

Con este vídeo podrá conocer las características de los diferentes niveles de organización que exceden al individuo.

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Vídeo “Hábitat, población, comunidad, ecosistema y ecología”

Este recurso audiovisual le permitirá mostrar cómo es el hábitat de los diferentes animales y las interacciones que ocurren dentro del ecosistema.

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Artículo Cadenas Tróficas: ¿quién come a quién?

Con este recurso podrá adquirir conocimientos acerca de las cadenas y redes tróficas del ecosistema.

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Sistema nervioso central y sistema nervioso periférico

El sistema nervioso es el encargado de conducir los estímulos desde los receptores sensoriales al cerebro y la médula espinal y viceversa. Tiene dos partes principales: el sistema nervioso central, compuesto por el cerebro y la médula espinal, y el sistema nervioso periférico, compuesto por los nervios. 

Sistema nervioso central Sistema nervioso periférico
¿Qué estructuras lo componen? Cerebro y médula espinal. Nervios craneales, nervios espinales y nervios sensoriales.
Estructura base Neuronas. Neuronas.
¿Qué funciones cumple?
  • Voluntarias.
  • Procesa, almacena y elabora las respuestas a los estímulos.
  • Involuntarias.
  • Transmite la información del sistema nervioso central a los miembros y órganos.
¿Posee revestimiento óseo? Sí, el cráneo. No.
Gravedad de las lesiones Alta, por lo general son difíciles de tratar y pueden dejar daños en todo el cuerpo. Baja, por lo general son más fáciles de tratar.

Jabones y detergentes

En la actualidad es necesario mantener una higiene adecuada para tener un estilo de vida saludable, por ello se emplean diversos jabones y detergentes. Éstos son usados para limpiar la ropa, la vajilla, la casa y la piel del cuerpo, y aunque ambos productos tienen un efecto limpiador no son lo mismo.

Jabones Detergentes
 ¿Qué son? Sales alcalinas de ácidos grasos, generalmente de 16 a 18 átomos de carbonos. Sulfonatos de cadena larga en forma de sales sódicas.
Componentes complementarios Agua, glicerina y aditivos, entro otros. Coadyuvantes, aditivos, enzimas y reforzadores, entre otros.
Uso en el tiempo Desde la antigüedad. Sustancias modernas, el primero se fabricó en 1907.
Usos
  • Limpieza del cuerpo humano.
  • Eliminación de suciedad y aceites.
  • Eliminación de manchas con mayor eficiencia que el jabón.
  • Como limpiador doméstico.
Fuente Grasas animales o vegetales. Derivados de petróleo.
Función en agua dura No funcionan en agua dura. Son efectivos en agua dura.
Residuos Pueden dejar residuos. No dejan residuos.
Biodegradabilidad Son biodegradables. No son biodegradables.
Costo Son económicos. Son costosos.
Estructura química

Estearato de sodio.

p-Dodecilbencenosulfonato sódico.

Obtención Reacciones de saponificación y neutralización. Proceso industrializado.
Característica principal Son surfactantes: sustancias que reducen la tensión superficial de las moléculas de agua, lo que permite que la grasa y suciedad se emulsionen con el agua y desaparezcan al fluir el agua.

 

Los jabones son surfactantes aniónicos.

 

Son surfactantes: sustancias que reducen la tensión superficial de las moléculas de agua, lo que permite que la grasa y suciedad se emulsionen con el agua y desaparezcan al fluir el agua.

 

Los detergentes pueden ser surfactantes aniónios, catiónicos o no iónicos.

Compuestos orgánicos e inorgánicos

Los compuestos químicos pueden clasificarse en dos grandes grupos: compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos. Cada grupo presenta un conjunto de características muy particulares que hacen posible diferenciarlos fácilmente. A continuación se comparan estos dos tipos de compuestos.

Compuestos orgánicos Compuestos inorgánicos
Base de construcción Átomo de carbono. Mayoría de los elementos conocidos.
Tipo de enlace Enlace covalente. Predomina el enlace iónico.
Isómeros La mayoría presenta isómeros. Muy pocos presentan isómeros, son raros.
Formación estructural Átomos organizados en largas cadenas basadas en carbono, sobre las que se insertan otros elementos. No es común la formación de cadenas.
Tipo de estructura Complejas, de alto peso molecular. Simples, de bajo peso molecular.
Solubilidad La mayoría son insolubles en agua y solubles en solventes apolares. La mayoría son solubles en agua e insolubles en solventes apolares.
Punto de ebullición y fusión Bajos. Altos.
Densidad Baja. Alta.
Conductividad eléctrica No son conductores de la electricidad. Son conductores de la electricidad.
Velocidad de reacción Reacciones lentas. Reacciones muy rápidas.
Estabilidad Poco estables, se descomponen fácilmente. Muy estables.
Clasificación principal
  • Óxidos
  • Hidróxidos
  • Ácidos
  • Sales
  • Hidrocarburos
  • Oxigenados
  • Nitrogenados
Variedad Mayor a la de los compuestos inorgánicos. Menor a la de los compuestos orgánicos.
Ejemplos
  • Óxido de aluminio (Al2O3)
  • Hidróxido de sodio (NaOH)
  • Ácido fosfórico (H3PO4)
  • Bicarbonato de sodio (NaHCO3)
  • Ácido acético (CH3COOH)
  • Etanol (CH3OH)
  • Octano (C8H18)
  • Benceno (C6H6)

 

Proteínas, carbohidratos y lípidos

Los carbohidratos, los lípidos y las proteínas constituyen los tres macronutrientes. Sus requerimientos dietéticos son altos en relación con los micronutrientes. Las macromoléculas biológicas son orgánicas, lo que significa que contienen carbono y además, pueden contener hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y elementos menores adicionales.

Proteínas Carbohidratos Lípidos
Monómero Aminoácidos Monosacárido Glicerol y ácido graso.
Formado por 20 aminoácidos. Átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Cadenas de carbono e hidrógeno principalmente.
Tipos Simples y conjugadas. Simples y complejos. Grasas, fosfolípidos y colesterol.
Digestión Rápida. Lenta. Muy lenta.
¿Dónde se digieren? Intestino. Intestino. Intestino.
Solubles en agua Algunas. Todas. Ninguna.
Almacenamiento de energía A largo plazo. A corto plazo. A largo plazo.
Funciones Componentes básicos de la vida, almacenamiento de energía, movimiento muscular, soporte estructural, defensa y medio de transporte celular. Almacenamiento de energía, soporte estructural y ayudan a la comunicación entre células. Almacenamiento de energía, protección y  como mensajeros químicos.
Alimentos que lo contienen Mariscos, carnes magras, aves de corral, huevos, frijoles y guisantes, productos de soya, nueces y semillas sin sal. Frutas, granos, lácteos, harinas refinadas y bebidas gaseosas, entre otros. Lácteos, carnes, aves, mariscos, huevos, semillas, nueces, aguacates y cocos.
Ejemplos Enzimas y algunas hormonas. Glucosa, fructosa, almidón, glucógeno y celulosa. Aceites y colesterol.
Estructura