La Morfofisiología Humana. Célula.
La biología celular y molecular,
encargada de los aspectos moleculares de la vida, la embriología que aborda los
aspectos relacionados con la concepción y desarrollo del individuo, la anatomía
humana que estudia aspectos macroscópicos del organismo, la histología los
aspectos microscópicos y la fisiología encargada del estudio de las funciones.
Además toma elementos de especialidades
como la genética y la inmunología.
Está disciplina guarda vínculo
estrecho con los factores sociales como son las condiciones, modos y estilos de
vida, entonces, podemos entender su relación con la epidemiología y la
sociología entre otras.
También se relaciona con
especialidades quirúrgicas, clínicas y de medios diagnósticos como la anatomía
patológica, la imagenología el laboratorio clínico y la microbiología, a las
que sirve de fundamento científico.
Sin lugar a duda el objeto de estudio
de la Morfofisiología
es el organismo como un todo, interrelacionado con el medio ambiente.
Con el desarrollo de la ciencia y en
particular de todas aquellas que forman parte de la Morfofisiología Humana ,
se han aportado grandes volúmenes de conocimientos sobre la forma, estructura,
desarrollo y funcionamiento del organismo, a partir de la aplicación de métodos
de estudio tanto en el individuo vivo como en el cadáver.
Cuando se trata de estudiar órganos,
sistemas de órganos y regiones del cuerpo humano a simple vista, algunos
autores describen métodos que permiten el estudio por sistemas y otros que
facilitan el estudio topográfico o por regiones.
Otros métodos de gran utilidad, son
los que permiten la valoración funcional de los componentes del organismo vivo
y generalmente se realizan en laboratorios.
·
Métodos de
estudio en el individuo vivo
Ø
Examen físico.
Ø Investigación clínica.
Ø Anatomía de superficie.
Ø Anatomía radiológica.
Ø Método endoscópico.
Ø Estudios electrofisiológicos.
Ø Electroforesis de proteínas.
Ø
Hemoquímica.
Ø
Gasometría.
Ø Estudios de los fluidos corporales.
Para el estudio de las células y los tejidos
desde el punto de vista microscópico se emplean diferentes métodos y técnicas,
los que necesitan de la complementación del microscopio como instrumento
indispensable para poder observarlas.
Para el uso del microscopio es importante
que conozcan cuantos tipos de microscopios existen y el basamento de su
funcionamiento de forma general, el que se sustenta en la fuente de energía y
sus sistemas de lentes.
De ahí que en la microscopía se empleen
diferentes tipos de microscopios en dependencia del interés de estudio.
Por ejemplo, microscopios que emplean
radiaciones visibles, de los cuales existen diferentes tipos; hacia la
izquierda de la imagen pueden ver el microscopio óptico de campo brillante y
hacia la derecha un ejemplo de microscopio electrónico, los que emplean
radiaciones invisibles y que pueden ser de varios tipos.
Es importante que aprendan a utilizar de
forma correcta el microscopio óptico de que disponen en el núcleo docente, lo
que les permitirá la observación de estructuras celulares y tisulares.
Entre las técnicas más empleadas para la
observación de los tejidos, está la de inclusión en parafina, de ella precisa
utilidad y finalidad de cada paso. Estos contenidos los puedes estudiar,
siguiendo las orientaciones del CD, donde aparecen materiales complementarios
correspondientes a cada uno de ellos.
Otros métodos y técnicas empleados para el
estudio de las células y los tejidos y que su uso depende de los objetivos del
estudio, estas pueden ser:
II.- Los Métodos y técnicas para el estudio
de células y tejidos vivos entre los que tenemos:
El cultivo de tejido que es el más empleado.
Otros utilizados son:
La coloración vital.
La coloración supravital.
Y el trasplante de tejidos y órganos.
III.- Y Aquellos métodos y técnicas que se emplean para el estudio de
células y tejidos muertos y conservados, los que a su vez pueden clasificarse
en.
1.- Métodos y Técnicas citoquímicas e
histoquímicas entre las que se encuentran:
- La reacción de Feulgen que permite el estudio del ADN.
- La reacción de PAS que permite el estudio de los Polisacáridos
- Los sudanes que permiten el estudio de las grasas.
2.- Métodos y técnicas citoquímicas e
histoquímicas con basamento físico entre los que tenemos:
- La congelación y fractura.
- La inmunofluorescencia.
- La morfometría.
- La inmunocitoquímica.
Como todos
sabemos existen en la naturaleza diversos objetos y fenómenos que expresan su
condición de materia en movimiento en múltiples formas y manifestaciones, a
través de sus diferentes propiedades, incluso hasta las percepciones y
sensaciones son producto de la actividad del cerebro, el que constituye la base
morfofuncional de la memoria, la conciencia y el pensamiento.
Sobre la
materia Lenin planteó “La materia es una categoría filosófica para designar la
realidad objetiva dada al hombre en sus sensaciones, calcada, fotografiada y
reflejada por nuestras sensaciones y existe independientemente de ella”
El estudio
de estos aspectos tiene gran importancia, pues permiten la formación de una
concepción científica del origen y organización de la materia.
PROPIEDADES
FISIOLÓGICAS DEL PROTOPLASMA
Como materia
que constituye a las células, al protoplasma le son inherentes propiedades
fisiológicas como expresión de vida, las cuales adquieren un mayor o menor
desarrollo dependiendo de la diferenciación y especialización de las células.
Estas
propiedades son: Irritabilidad, conductibilidad, excitabilidad,
contractilidad, respiración, absorción, secreción, excreción, reproducción y
crecimiento.
Debes
estudiarlas por tu bibliografía, siguiendo las orientaciones del CD de la
asignatura.
El
desarrollo de las propiedades fisiológicas del protoplasma de las células en su
proceso de diferenciación y especialización, conllevó al surgimiento de niveles
superiores, haciendo cada vez más complejo el desarrollo biológico de los
organismos, que alcanza su máxima expresión en el hombre.
DESARROLLO BIOLÓGICO HUMANO
El
desarrollo biológico humano constituye un proceso de cambios cualitativos continuos que comienzan en el momento de la
fecundación y no cesan hasta la muerte.
El
nacimiento constituye un fenómeno decisivo, con él se produce un cambio de
ambiente del organismo y permite dividir el desarrollo en un período prenatal y uno postnatal.
En cada uno
de estos períodos se distinguen diferentes etapas que tienen características
muy singulares. El período postnatal, en condiciones normales es el más
extenso, en él, se pueden apreciar etapas muy bien diferenciadas.
La infancia
y la etapa de la adolescencia se caracterizan por un crecimiento rápido,
con la maduración de todos los órganos y
sistemas.
La adultez,
es la etapa más extensa y en ella se ha alcanzado ya el máximo de capacidad
física, biológica e intelectual, el individuo está completamente preparado para
enfrentar los retos de la vida.
En el
envejecimiento existe una disminución de las funciones, sin embargo la
presencia de estos cambios implican también desarrollo.
El
conocimiento de estas etapas, permite evaluar cómo se comporta el desarrollo a
lo largo de la vida y favorece la realización de acciones en la comunidad con
un enfoque de prevención de enfermedades y promoción de salud.
ETAPAS DEL DESARROLLO PRENATAL HUMANO
El período
prenatal presenta tres etapas muy bien definidas:
Una etapa
pre-embrionaria que se inicia con la fecundación y se extiende durante la primera semana.
Una etapa
embrionaria que se extiende desde la segunda hasta la octava semana y se
caracteriza por una rápida diferenciación de los tejidos para dar lugar a los
esbozos de los órganos, por tal motivo es un período de gran vulnerabilidad a
la acción de agentes externos nocivos al desarrollo que pueden producir
malformaciones congénitas.
Y la etapa
fetal que se extiende desde la novena semana hasta el nacimiento, en la misma
continúa el desarrollo de los tejidos y órganos, dado por un crecimiento rápido
y maduración de los mismos, lo que posibilita que la mayoría de ellos comiencen
a funcionar durante la vida prenatal.
En general
podemos resumir, que el desarrollo ocurre durante toda la vida. Está regulado
genéticamente pero puede ser modificado por factores ambientales que lo
favorecen o entorpecen. Tiene características particulares en sus diferentes
períodos o etapas y una velocidad variable de cambios y crecimiento, haciendo
que unas sean más susceptibles que otras a la aparición de determinados
problemas de salud, como pueden ser las
malformaciones congénitas en el período embrionario, la hipertensión
arterial en el adulto o la pérdida de capacidades mentales en el adulto mayor.
Por todo lo
anterior el desarrollo constituye un componente esencial en el proceso de
salud.
- Se hace resumen parcial y preguntas de
comprobación.
·
Continúa la proyección de la videorientadora
desde la Diapo
19 hasta la 34.
EL CUERPO HUMANO
Como ya sabemos un nivel superior de
organización de la materia es el nivel de organismo, que en el humano está
constituido por un conjunto de
estructuras y órganos que constituyen sistemas que forman el cuerpo.
Para facilitar el estudio del cuerpo humano
y poder precisar su descripción, debes conocer que éste se divide en diferentes
partes.
Las partes del cuerpo humano son: cabeza,
cuello, tronco y miembros superiores e inferiores.
Cada una de estas partes se subdividen en
regiones.
Así tenemos en la cabeza, el cráneo y la
cara, y en el cuello las regiones:
anterior, esternocleidomastoidea, laterales y posterior.
En el tronco se distinguen las regiones:
dorsal, pectoral, abdominal y perineal.
Cada miembro superior cuenta con cuatro regiones,
que se nombran: deltoidea o del hombro, brazo, antebrazo y mano, destacándose
en esta última las regiones dorsal y palmar.
Los miembros inferiores también presentan
cuatro regiones, llamadas: glútea o cadera, muslo, pierna y pie. En el pie se distinguen el dorso y la planta.
Además de estas partes existen cavidades
donde se alojan órganos de importancia.
En la cabeza se encuentra la cavidad craneal, que contiene al encéfalo,
y en el tronco las cavidades torácica, abdominal y pelviana.
En la cavidad torácica se encuentran algunas
vísceras como el corazón y los pulmones.
En la cavidad abdominal se distinguen
órganos del aparato digestivo, como el estómago e intestinos y glándulas como
el hígado y el páncreas. También se localizan los riñones, los uréteres y el
bazo.
En la cavidad pelviana se encuentra el
recto, que pertenece al aparato digestivo, así como la vejiga urinaria y
órganos del sistema urogenital.
Las
proporciones de las diferentes partes y cavidades del cuerpo varían de un
individuo a otro, dando lugar a los tipos constitucionales, aspecto que por su
importancia estudiaremos a continuación.
TIPOS
CONSTITUCIONALES
Al hacer un
estudio detallado de los individuos, se
descubren diferencias entre ellos, tanto morfológicas como funcionales. Estas
diferencias aportan la base para el estudio de los tipos constitucionales, que
se definen como el conjunto de características morfofuncionales determinadas
por factores genéticos y ambientales.
Se han
descrito diferentes clasificaciones de los tipos constitucionales; una de las
más utilizadas es la propuesta por Pende, que los clasifica desde el punto de vista morfológico,
que describe tres tipos: longilíneos, normolíneos y
brevilíneos.
Al hacer un estudio detallado de los
individuos se descubren diferencias entre ellos.
Estas diferencias aportan la base para el
estudio de la constitución del cuerpo humano, que puede definirse como
el conjunto de cualidades morfológicas, fisiológicas e incluso psicológicas que
caracterizan a cada individuo, las cuales están determinadas por factores
internos (genéticos) y externos (ambientales). Estos conocimientos son de gran
importancia en las ciencias médicas, ya que pueden servir de base en el
diagnóstico y pronóstico de las enfermedades.
Las clasificaciones de los tipos
constitucionales (biotipo) son numerosas. Una forma sencilla de (Pende)
Longilíneos de crecimiento predominante en longitud, con el aspecto general delgado y
alargado.
Brevilíneos de crecimiento preponderante en anchura, con el aspecto general grueso y
corto.
Mesolíneos o normolineos ocupan una posición intermedia entre los dos tipos anteriores.
POSICIÓN ANATÓMICA
Para
describir las características del cuerpo humano es necesario tener presente el
concepto de posición anatómica, la misma considera el cuerpo humano en posición
vertical, de frente al observador, con la mirada fija en el horizonte, los
miembros inferiores juntos y los superiores colgando a ambos lados del cuerpo
con las palmas orientadas hacia delante.
Este es un
aspecto de gran importancia durante la práctica médica.
EJES DEL CUERPO
Los ejes son
líneas imaginarias que atraviesan el cuerpo y se emplean para comprender la
mecánica articular, al suponer que el cuerpo gira alrededor de un eje.
Estos son
tres:
- el eje sagital, paralelo
al suelo y a la sutura sagital del cráneo, orientado en sentido antero
posterior.
- el eje coronal o
frontal, paralelo al suelo y a la sutura coronal del cráneo
- el eje vertical,
perpendicular al suelo y paralelo a la longitud del cuerpo.
Además
existen ejes oblicuos que presentan direcciones variables e intermedias
a la de los ejes fundamentales.
PLANOS DEL CUERPO
Los planos
son superficies que cortan imaginariamente al cuerpo en un sentido determinado.
Estos son tres y se caracterizan al igual que los ejes, por ser perpendiculares
entre si y adoptan nombres relacionados con alguna estructura, teniendo la
particularidad de que cada uno de ellos divide al cuerpo en dos partes.
El plano
sagital es vertical y paralelo a la sutura sagital del cráneo, dividiendo
al cuerpo en dos partes, derecha e izquierda. Cuando este coincide con la línea
media del cuerpo, lo divide en dos mitades y se denomina plano medio.
El plano
coronal o frontal es vertical y paralelo a la sutura coronal del cráneo,
dividiéndolo en dos partes: anterior y posterior.
Por último,
el plano horizontal, paralelo al suelo, divide al cuerpo en dos partes:
superior e inferior.
TERMINOLOGÍA
ANATÓMICA
El trazado
imaginario de los planos y ejes facilitan la definición de términos generales
de utilidad para la descripción de distintas características del cuerpo humano;
es importante destacar la relatividad en el uso de estos términos, según la
posición del plano de referencia, particularmente en los miembros.
Los más
importantes son:
•
superior o craneal e inferior o caudal, relativos al plano horizontal.
•
anterior o ventral y posterior o dorsal,
relativos al plano coronal o frontal.
Se utilizan
otros términos, relativos al plano medio, como son:
•
Medio, cuando
coincide con el plano medio.
•
Medial, cuando está
cercano al plano medio.
•
Lateral, cuando
está alejado del plano medio.
•
E intermedio,
cuando está situado entre los puntos medial y lateral.
El abdomen,
por el trazado de dos líneas horizontales, una superior, que se extiende entre
los extremos de las décimas costillas, y otra inferior, entre ambas espinas
ilíacas anterosuperiores, se divide en tres regiones:
Epigastrio,
mesogastrio e hipogastrio.
Cada una de
estas regiones se divide a su vez por medio de dos líneas verticales en tres
regiones secundarias:
El
epigastrio, en una zona media o región epigástrica y dos zonas laterales, los
hipocondrios derecho e izquierdo.
La parte
media queda dividida en una zona media o región umbilical y dos laterales o
regiones abdominales laterales, derecha e izquierda.
El
hipogastrio se subdivide a su vez en una región púbica central y dos regiones
inguinales, derecha e izquierda.
Por último
tenemos los términos relativos a los miembros:
•
Los términos proximal
y distal se utilizan para designar la mayor o menor distancia del punto de
unión del miembro con el tronco. Ejemplo: La articulación del codo es proximal
con respecto a la articulación de la muñeca, pero al mismo tiempo es distal con
respecto al tercio medio del brazo.
•
Los términos ulnar
y radial, se refieren a las partes medial y lateral del antebrazo
respectivamente; relacionados con los huesos de esa región.
•
Los términos tibial
y fibular, se corresponden con la parte medial y lateral de la pierna
respectivamente; relacionados con los huesos de esa región.
•
Los términos palmar
y plantar, se refieren a la palma de la mano y a la planta del pie
respectivamente.
•
El término dorsal
se refiere a la superficie posterior de la mano y antero superior del pie.
Otros
términos se utilizan para las descripciones de órganos y cavidades, tales como:
•
Interno y externo, cuando se refiere a las estructuras de las paredes de órganos huecos o
cavidades corporales.
•
Superficial y profundo, cuando se refiere a la localización de alguna estructura en un órgano
macizo o en una parte del cuerpo con respecto a la superficie del mismo.
•
Existen otros
términos generales de uso específico en el desarrollo prenatal como: cefálico,
caudal, rostral entre otros.
- Se hace resumen parcial y preguntas de
comprobación.
·
Continúa la proyección de la videorientadora
desde la Diapo
35 hasta la 49.
CÉLULA
A principios del siglo XIX con los
descubrimientos de diversos autores, se definió la teoría celular, la cual
plantea que:
La célula es la unidad estructural y
funcional de los organismos vivos,
determina las características morfofuncionales de los mismos, se origina
a partir de otras células y la continuidad se mantiene a través de la
información contenida en el material genético.
Estos contenidos puedes profundizarlos por
tu bibliografía siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
En el desarrollo evolutivo de las células se
destacan dos tipos, dependiendo fundamentalmente de la presencia o no del
núcleo entre otras características.
Por lo que podemos encontrar a las células:
procariotas, que carecen de núcleo, por lo que el material genético se
encuentra libre en el citoplasma sin ninguna membrana que lo aísle. Además
presentan escasos organitos u orgánulos citoplasmáticos; ejemplo de ellas son
las bacterias.
Y las células eucariotas, que se
caracterizan fundamentalmente porque su material genético está aislado por
membranas, localizado en una estructura que constituye el núcleo, además se
destacan en ella la presencia de una gran variedad de organitos citoplasmáticos
conformando, junto al núcleo el sistema de endomembranas.
Esta forma característica de organización
garantiza la compartimentación celular, ya que cada componente de la célula
ocupa distintos espacios delimitados por membranas, estas estructuras realizan
distintas funciones, y mantienen una estrecha relación estructural y funcional.
Por su nivel
de complejidad morfofuncional abordaremos el estudio de las células eucariotas,
características de los organismos pluricelulares.
Existen diferentes tipos y formas
celulares como resultado de los procesos de diferenciación y especialización
celular, asociándose estas para formar tejidos, órganos,
aparatos y sistemas.
Esto, está relacionado entre otros factores,
con la forma que debe adquirir una célula teniendo en cuenta el tejido al que
pertenece y la función que desempeña, por tal razón existen células con
características y funciones comunes, formando un tejido particular; de igual
forma existen otras con estructura y función diferente.
Para
estudiar las características morfofuncionales de una célula les sugerimos sigan
el siguiente orden:
•
Características generales: Donde deben tener en cuenta la forma, el tamaño, la disposición y
abundancia o proporción.
•
Características de su citoplasma: Tengan presente el aspecto, la coloración y los componentes más
desarrollados.
•
Características de su núcleo: Precisen el número de núcleos, la forma, el tamaño, coloración, la
posición y sus componentes.
•
Relación estructura-función.
Recuerden
que la célula por estar constituida por protoplasma presenta una composición
química similar a éste. Estos contenidos puedes profundizarlos por tu
bibliografía siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
COMPONENTES DE LA CÉLULA
La utilización del microscopio electrónico,
permitió perfeccionar el estudio de la estructura de las células.
En ellas se destacan dos componentes fundamentales, el núcleo y el citoplasma,
cada uno de ellos con características particulares, pero en estrecha
interrelación, lo que garantiza las funciones generales y específicas de las
células.
El núcleo está constituido por cuatro
componentes: envoltura, cromatina, nucleolo y nucleoplasma o matriz nuclear.
Por su parte el citoplasma es la porción del protoplasma que rodea al núcleo, está limitado externamente
por la membrana plasmática, tiene una apariencia viscosa y en él se
llevan a cabo importantes funciones metabólicas y contiene a los organitos y las
inclusiones.
Los organitos son estructuras vivientes de
las células, encargadas de su funcionamiento y que dependiendo de la presencia
o no de membrana pueden ser membranosos y no membranosos, mientras que las
inclusiones son estructuras inertes, resultado en muchos casos de la actividad
de la célula, estas pueden ser, alimentos, pigmentos o productos útiles y de
desechos.
El estudio de cada uno de estos componentes
deben hacerlo por la bibliografía orientada y siguiendo las orientaciones del
CD de la asignatura.
A continuación
abordaremos algunos aspectos generales de
estos componentes citoplasmáticos, pero recuerden que deben profundizar
en su estudio, destacando su función en la célula.
En el
esquema se observa la disposición de los componentes en el citoplasma de la
célula.
Los organitos
citoplasmáticos membranosos son.
•
Membrana
plasmática.
•
Retículo
endoplásmico liso.
•
Retículo
endoplásmico rugoso.
•
Complejo de Golgi.
•
Mitocondrias
•
Lisosomas.
Los organitos no
membranosos son:
•
Los ribosomas libres, encargados de la síntesis de proteína para la
célula.
•
Los centríolos que juegan un papel importante durante la formación del
huso mitótico en la división celular.
•
Y los microtúbulos y microfilamentos, que forman parte del citoesqueleto.
MEMBRANA
CITOPLASMÁTICA.
A fines del siglo pasado, a partir de estudios
bioquímicos y de permeabilidad, se determinó la existencia en todas las células
de una estructura de naturaleza lipoproteica, no visible al microscopio óptico,
y que se denominó membrana plasmática o plasmalema.
Debido a que el poder de resolución del
microscopio óptico no permite la visualización de la estructura de la membrana,
los investigadores que trabajaron al respecto antes de la década del cincuenta
de este siglo, plantearon diferentes modelos hipotéticos de membrana, los
cuales trataban de conjugar la composición química de ella, con sus propiedades
de permeabilidad.
Con el desarrollo de las técnicas de microscopía
electrónica, a partir de 1950, se aprecia la membrana citoplasmática, formada
por tres láminas con un grosor de 7.5-10 nm. La estructura trilaminar formada por dos capas oscuras periféricas y una capa central clara, no
solo se observaba en la membrana plasmática, sino que también fue observada en
las membranas de todos los organitos membranosos, por lo que surge el concepto
de unidad
de membrana planteado por Robertson. El concepto de unidad
de membrana en la actualidad se ha reconsiderado debido a que la imagen
observada al M/E corresponde mas bien a un artefacto de la técnica empleada en
la fijación, que a la estructura de las membranas celulares, así como, la
composición química y la función de las membranas es diferente en las células y
dentro de una misma célula.
Composición
química.
Como planteamos anteriormente, en la composición
química de la membrana plasmática están presentes lípidos, proteínas y
carbohidratos. Las proporciones de estos tres elementos varían de un tipo
celular a otro.
Los lípidos, más abundantes en la membrana, son:
fosfolípidos, triglicéridos, esteroides y
glicolípidos, los cuales se organizan formando
una bicapa que se corresponde con la línea central clara que se observa, al
M/E, en la estructura trilaminar de la membrana.
Las proteínas, por su parte, son moléculas
anfóteras que se encuentran formando una complicada estructura tridimensional.
Su disposición en la membrana es más compleja que la de los lípidos, y en la
estructura trilaminar son responsables de las capas oscuras periféricas que en
ellas se observan.
Entre otras proteínas, en la membrana se han
aislado proteínas ácidas del tipo de las tubulinas y proteínas enzimáticas,
tales como la 5-nucleotidasa y la
Mg ++ ATP activada por Na+ y K+.
Los carbohidratos se localizan en la membrana
unidos a los lípidos y a las proteínas formando glicolípidos y glicoproteínas.
La presencia de los carbohidratos en la cara
externa de la membrana le confieren cierta asimetría (de la que hablaremos con
posterioridad). Estos carbohidratos son la base de una estructura filamentosa
que rodea a la cara externa de la membrana plasmática y que se denomina cubierta
celular o glicocálix.
Uno de los carbohidratos más frecuentes es el
ácido siálico, que conjuntamente con la presencia de grupos carboxilos le
confieren una carga negativa a la superficie celular.
- RIBOSOMAS.
Los ribosomas son organitos citoplasmáticos no
membranosos, presentes en casi todas las células, y que están relacionados con
la síntesis de proteínas.
Las características morfológicas de los ribosomas
han sido descritas mediante diversas técnicas, observándose al M/E como
pequeños cuerpos esféricos o elipsoides, con un diámetro aproximado de 15-20
nm. Cada ribosoma, está constituido por dos unidades diferentes, pudiendo ser
separadas por diferentes medios, entre ellos, disminuyendo la concentración de
Mg++ del medio.
Los ribosomas, dado su pequeño tamaño, no son
visibles al M/O como unidades independientes, pero, por su composición química
(ARN ribosomal y proteínas), reaccionan con la hematoxilina, y se observa en
células con grandes concentraciones de ribosomas, una basofilia citoplasmática,
que puede ser difusa o localizada, lo cual depende de la localización de los
ribosomas.
Los ribosomas pueden localizarse libres en el
citoplasma o asociados a membranas. En el primer caso pueden estar como
unidades o subunidades en la matriz celular o también formando acúmulos de
varios ribosomas unidos a un ARN mensajero (polisoma o polirribosoma) y es la
forma en que son activas para la síntesis proteica: por ejemplo, los ribosomas
que sintetizan la proteína hemoglobina forman polirribosomas de cinco unidades.
La unión de ribosomas con membranas será
estudiada en el retículo endoplásmico.
Los ribosomas de células eucariotas sedimentan en
un campo gravitacional, formando unidades de 80 S (S, unidad Svedverg); esto es
debido a diversos factores, tales como forma, tamaño y densidad de las
partículas. Las dos subunidades ribosomales sedimentan con valores de 60 S para
la mayor y 40 S para la menor.
Cada unidad está formada, de manera general, por
cantidades similares de ARN y proteínas, todo lo cual se dispone de una manera
específica y forma la estructura del ribosoma. La mayor parte de las proteínas
ribosomales son enzimas que intervienen en el proceso de síntesis proteica.
Mediante métodos autorradiográficos y otros, se
ha determinado que el sitio de síntesis de las unidades ribosomales es el
núcleo a partir del ADN de los organizadores nucleolares, y de ahí se desplazan
a través de los poros de la envoltura nuclear hacia el citoplasma, lugar donde
efectúan la síntesis proteica en asociación con el ARN mensajero y el ARN de
transferencia.
De forma general, puede decirse que los ribosomas
libres sintetizan las proteínas estructurales de las células, y que los
ribosomas unidos a membranas sintetizan las proteínas de secreción.
En el momento de la síntesis se unen las
subunidades, las cuales se encuentran en el citoplasma como fuente de reserva;
una vez concluida la síntesis proteica se separan las subunidades, quedando
dispuestas para una nueva utilización.
o RETÍCULO
ENDOPLÁSMICO.
El retículo endoplásmico (RE) es un organito
citoplasmático de tipo membranoso, del que existen dos variedades: una que
presenta sus membranas cubiertas por ribosomas, el retículo endoplásmico rugoso
(RER) y otra que no presenta ribosomas, retículo endoplásmico liso (REL).
Retículo
endoplásmico rugoso.
El RER, por el grosor de sus constituyentes, no
es visible al M/O, pero al igual que en las células donde hay una gran cantidad
de ribosomas es posible distinguir una basofilia citoplasmática, en diversas
formas, según el tipo celular y la actividad de síntesis. Es posible visualizar
la basofilia citoplasmática, localizada en una región de la célula: por
ejemplo, la célula acinar del páncreas, que presenta su RER hacia la base.
También se puede localizar la basofilia en varias regiones del citoplasma,
tales como en la neurona, donde se observan como cuerpos de Nissl. La basofilia
puede estar diseminada por toda la célula, observándose el citoplasma basófilo,
como en la célula plasmática que elabora anticuerpos.
El RER se especializa en la síntesis proteica, la
cual es realizada por los ribosomas adheridos a las membranas, las proteínas
quedan aisladas del resto del citoplasma por las membranas del RE.
Las membranas del RER presentan un espesor de 6
nm, y son más delgadas que las membranas citoplasmática y del aparato de Golgi.
Al M/E se observan con la estructura trilaminar y se disponen en formas de
sacos, cisternas y tubos, los cuales se interconectan. En el interior de las
cisternas hay una cavidad de unos 30-70 nm de espesor. El interior de las
cisternas puede estar ocupado por un material finamente granular o filamentoso.
La superficie externa de las membranas de las
cisternas y los tubos, se encuentra recubierta de ribosomas, los que al ir
sintetizando las proteínas las pasan al interior de las cisternas, donde se van
concentrando y posteriormente pasan en vesículas de transición al aparato de
Golgi. El espacio de las cisternas generalmente es estrecho aunque en células
con gran actividad de síntesis de proteínas como la célula plasmática, las
cisternas están distendidas por el material secretor contenidas en ellas.
El RER se relaciona con la envoltura nuclear, y
es responsable de su formación después que termina la mitosis. Se ha observado
que existe continuidad con la envoltura nuclear e incluso algunos
investigadores plantean un flujo de membranas entre el núcleo y el RER.
Retículo
endoplásmico liso
El REL está formado fundamentalmente por un
sistema de membranas en forma tubular, que forman a veces una trama bastante
compleja. En algunos tipos celulares el REL alcanza un desarrollo notable, como
es en las células productoras de hormonas esteroides.
El retículo endoplásmico liso presenta en algunas
células continuidad con el RER y, desde el punto de vista funcional, con el
aparato de Golgi, al enviar hacia él pequeñas vesículas cargadas de material
que luego se fusionan al aparato de Golgi para su secreción.
El REL se encarga de la síntesis de lípidos y
compuestos de colesterol, por lo que abunda en células que secretan lípidos,
lipoproteínas y colesterol.
En la célula hepática se sintetiza la mayor parte
de las lipoproteínas. Estas comienzan su síntesis en el RER (las proteínas) y
de ahí pasa al REL, donde se le añade el lípido y son enviadas hacia el aparato
de Golgi para su secreción.
En las células intestinales las grasas son
absorbidas en forma de compuestos simples; posteriormente, a nivel del REL de
las células absortivas del intestino se reelaboran compuestos más complejos,
los cuales son enviados hacia el medio extracelular para su distribución.
Funciones
del Retículo Endoplasmático Liso.
1. Glucogenolísis y detoxificación, ambas en
células hepáticas.
2. Producción de CLH en las células parietales
del estómago.
3. Acumulación de iones Ca++ para el mecanismo de
contracción muscular, en las células
musculares estudiadas.
4. Contiene enzimas para la síntesis de
trigliceridos, fosfolípidos y colesterol.
5. Sirve de soporte mecánico intracelular.
6. Forma compartimientos intracelulares.
7. Interviene en el transporte de sustancias
dentro de la célula.
8. Participa en el reciclaje de endomebranas.
o APARATO DE
GOLGI.
El aparato de Golgi es un organito membranoso, en
forma de sacos y vesículas, que se encuentra generalmente en el centrosoma,
cerca del núcleo.
Por medio de la autorradiografía, el
fraccionamiento celular y las determinaciones bioquímicas y citoquímicas, se
establece hoy un concepto preciso del funcionamiento de este sistema celular.
Se ha demostrado en él la presencia de enzimas
conocidas como glicosil-transferasas, que catalizan la polimerización de
azúcares en polisacáridos, los cuales son liberados al espacio extracelular.
Estas enzimas son responsables de la conjugación de los carbohidratos con las
glicoproteínas, que tienen una función fundamental en las secreciones celulares
y en la constitución de la membrana plasmática.
El Aparato de Golgi interviene en el mecanismo de
secreción celular y en la formación de lisosomas primarios.
Características
morfológicas
Es posible observarlo mediante técnicas de
impregnación en plata el aparato de Golgi. También en células que han sido
sumergidas en tetróxido de osmio al 2% durante varios días, se demuestra la
presencia del aparato de Golgi y también mediante la técnica
citoquímica de demostración de la enzima
tiaminopirofosfatasa que se encuentra en gran cantidad en este sistema de
membrana.
Con todas estas técnicas, se ha evidenciado la
diversidad en cuanto a forma y tamaño que presenta el aparato de Golgi. Por
ejemplo, en las neuronas se dispone como un enrejado alrededor del núcleo: en
células absortivas del intestino se localiza entre el núcleo y la región apical
o secretora observándose de una forma más compacta, etc., es decir, que el
aparato de Golgi puede presentar una apariencia distinta en diferentes tipos
celulares, aunque, podemos afirmar de forma general que esta estructura se
dispone de forma polarizada entre el núcleo y la región apical de las células
secretoras.
En las células secretoras de proteínas coloreadas
con hematoxilina y eosina, el aparato de
Golgi da una "imagen negativa" donde él
se localiza, es decir, contrasta claramente sobre un fondo basófilo, por no
tener ribosomas u otros elementos que se tiñan con (H/E). Estructura al
M/E.
Al M/E el aparato de Golgi se visualiza formado
por membranas lisas que se disponen como sacos, unos encima de otros y
separados por un espacio. Dependiendo de la célula, los sacos estarán en número
de tres a ocho como promedio. Relacionados con estos sacos se encuentran
vesículas de diferentes tamaños.
El aparato de Golgi se dispone polarizadamente en
algunas células secretoras como las células caliciformes, las células acinares
del páncreas,etc. en las que el Aparato de Golgi se sitúa entre el núcleo y el
polo secretor de dichas células, en otros tipos celulares, como en la neurona,
se localiza formando dictiosomas alrededor del núcleo.
En primer lugar, debemos señalar la presencia de
dos caras en la disposición de los sacos del Golgi. La cara que da hacia el
núcleo, inmadura
o formadora, también llamada cis, y la que da hacia el polo apical, cara madura, denominada también trans, además, los sacos del Golgi se disponen de forma tal que la cara
inmadura es convexa y la cara madura es cóncava, pudiendo por tanto denominarse
de esta forma, cara cóncava y cara convexa.
Las membranas que forman el aparato de Golgi,
observadas al M/E, presentan una estructura trilaminar con un espesor de unos
7.5 nm y los sacos se encuentran separados por un espacio relativamente
constante de unos 30 nm.
El espacio interno del saco es variable y depende
del contenido que hay en ellos.
A manera de resumen diremos que el aparato de
Golgi está formado por tres elementos membranosos de aspecto liso: Pequeñas
vesículas (vesículas de trasferencia), Sacos o sáculos y Grandes vesículas
(vesículas de secreción).
Las vesículas pequeñas o vesículas de trasferencia, provienen del retículo endoplásmico rugoso
y contienen proteínas que van a ser secretadas o forman parte de las enzimas
lisosomales. Estas proteínas se conjugan a nivel
del aparato de Golgi (aunque hay evidencias de que ya en las vesículas de
transferencia comienzan a conjugarse con carbohidratos, formando
glicoproteínas). Las vesículas de transferencia llegan a la cara inmadura, se
fusionan con los sacos y liberan en el interior de ellas su contenido. En el
interior de los sacos, las proteínas son conjugadas con carbohidratos y
"empaquetadas" en dilataciones hacia los extremos de los sacos; estos
comienzan a dilatarse y se desprenden por gemación, como vesículas secretoras.
Estas continúan convirtiéndose en un gránulo de secreción o en un lisosoma
primario.
Este proceso de desplazamiento de sustancias
dentro de vesículas membranosas, provoca una dinámica en el recambio de
membranas. Por la cara inmadura se van adicionando membranas de las vesículas
de transferencia, a su vez, por la cara madura se van desplazando y liberando membranas
que forman las vesículas secretoras; estas se unirán posteriormente a la
membrana citoplasmática.
Existe también un flujo de membranas hacia la
cara formadora relacionado con el llamado
GERL con la formación de vesículas secretorias y
sobre todo lisosomas primarios.
Durante el proceso de endocitosis la membrana
citoplasmática pierde parte de ella en la formación de vacuolas endocíticas,
por tanto, hay un recambio constante de membranas en la célula, entre los
diferentes organitos citoplasmáticos y la membrana celular; existe una continuidad
funcional entre ellos sin que haya una continuidad estructural.
- Mitocondrias
y respiración celular
Las mitocondrias son organitos citoplasmáticos
membranosos, que realizan la respiración
celular, es decir, una serie de procesos que culminan en la producción de
compuestos ricos en energía, la cual es utilizada en el metabolismo celular.
Su nombre derivado del griego (mitos, hilo y condros, grano), se
relaciona con la forma que se observa al microscopio óptico, una forma alargada
o filamentosa y una forma redondeada o granular.
El tamaño de las mitocondrias es muy variable,
miden aproximadamente entre 0.5-1 μm de diámetro y entre 5 y 10 μm de longitud.
Como las mitocondrias están relacionadas con el
metabolismo celular, el número de ellas está en dependencia de la actividad de
la célula, existiendo pocas en algunos tipos celulares como el linfocito, y
hasta cientos de ellas en otros tipos, como es el caso del hepatocito.
Las mitocondrias se pueden colorear
selectivamente mediante la fucsina básica o por medio de coloraciones
supravitales como el verde Janus, el cual les imparte un color verdoso.
Con la utilización de la microscopía de fase, en
células vivas, se ha observado que las mitocondrias se mueven constantemente,
cambiando también su forma.
Estructura
al M/E.
Al M/E se evidenció que las mitocondrias eran
estructuras membranosas, que presentan la apariencia de vesículas delimitadas
por dos membranas: membrana interna y membrana externa;
la mitocondria es el único organito
citoplasmático membranoso que presenta dos membranas.
La membrana externa es lisa, y la interna
presenta invaginaciones aplanadas o tubulares hacia el interior de la
mitocondria. La membrana interna delimita una cavidad denominada cámara interna
y entre las dos membranas existe otro espacio
denominado cámara
externa.
El material contenido en la cámara interna se
denomina matriz
mitocondrial, y está formado por proteínas estructurales,
ADN, ARN, ribosomas, gránulos ricos en Ca++ y Mg++, y todas las enzimas del
ciclo de Krebs y de la betaoxidación.
La membrana interna es el sitio donde se realizan
los procesos de oxidación-reducción (cadena respiratoria) y de fosforilación;
aproximadamente el 35% de las proteínas de esta membrana corresponden a las que
intervienen en estos dos procesos, el resto son proteínas estructurales y
transportadores.
La mayoría de las mitocondrias presentan pliegues
aplanados que se denominan crestas mitocondriales. Es conocido que mientras mayor sea la actividad celular, mayor será
el número de mitocondrias y también la cantidad de crestas que éstas presenten.
- Centriolos
Los centriolos los estudiamos en este espacio por su relación con los microtúbulos,
ya que actúan como un centro organizador de los mismos.
Los centriolos son dos estructuras cilíndricas,
formadas por microtúbulos, que se encuentran constituyendo el centrosoma o
región perinuclear.
Los centriolos miden 0,5 μm de longitud por 0,25
μm de diámetro, y presentan un extremo ocluido y otro abierto. Cada par de
centriolos están orientados perpendicularmente.
Las células presentan uno o dos centrosomas, pero
hay células poliploides (células hepáticas) que pueden presentar más. Los
centriolos vistos al M/O se observan como dos pequeños puntos, pero, observados
al M/E se observan formados por una pared de microtúbulos. Esta pared, cuando
se corta transversalmente, se aprecia que está constituida por nueve grupos de
tres microtúbulos (tripletes), los que se disponen simétricamente y
equidistantes entre sí.
La matriz pericentriolar es densa, y hacia ella
convergen microtúbulos citoplasmáticos.
Los centriolos se originan formando un ángulo de
90o con respecto al centriolo preexistente, y los tripletes se forman mediante
un mecanismo de ensamblaje de tubulina, similar al de la formación de los
microtúbulos.
En esta
imagen podemos observar en el citoplasma de las células diferentes tipos de
inclusiones: en un corte de tejido donde se utilizó la tinción del ácido
peryódico de schif, se observa en el citoplasma de la célula un moteado rojo
que se corresponde con la presencia de los gránulos de glucógeno, mientras que
en un corte de tejido donde se utilizó la tinción de nitrato de plata, podemos
observar gránulos oscuros de color marrón correspondientes a la presencia de
lípidos.
En la parte
inferior de la imagen, se observan como moteado oscuro los gránulos de cimógeno
en una célula secretora de proteínas y hacia la derecha, gránulos correspondientes
a pigmentos de melanina.
Para el
estudio de las inclusiones pueden apoyarse en las orientaciones del CD.
MODELOS CELULARES
Existen
diferentes tipos celulares en el organismo, en dependencia de la función que
desempeñan.
A partir de
células indiferenciadas, comienzan a desarrollarse sus componentes dando lugar
a diferentes modelos celulares, que responden a funciones específicas.
Ejemplo:
Existen células cuyo aparato de síntesis
ha alcanzado un gran desarrollo, permitiendo la síntesis y secreción de
determinadas sustancias, ya sean proteínas, lípidos, glucoproteinas, esteroides
entre otras.
Por su parte
las células especializadas en la absorción desarrollan estructuras en su
membrana plasmática, que facilitan cumplir con su función, presentan además
organitos que participan en el proceso.
Las células
fagocíticas por su parte tendrán gran desarrollo de los lisosomas entre otros
componentes, ya que estos son los encargados de la digestión celular.
En su
estudio independiente y siguiendo las tareas docentes orientadas por tu
profesor deben profundizar en la interrelación morfofuncional de los
componentes de cada uno de estos modelos celulares que le permiten cumplir con
la función.
A
continuación observarán la interrelación de estos componentes en una célula
secretora de proteínas.
En la imagen
se representa de forma esquemática la interrelación morfofuncional que se
establece entre el retículo endoplasmico rugoso, el aparato de Golgi y la
membrana plasmática durante el proceso de secreción de proteínas, generalmente
estas células tienen forma cilíndrica.
Observen el
desarrollo de estos componentes en el citoplasma de la célula y el trayecto de
la secreción desde las cisternas del retículo a través de las vesículas de
transferencia, hasta incorporarse a los sáculos del Golgi para terminar de
formarse.
Luego a
través de la cara madura o secretora del aparato de Golgi emergen vesículas de
secreción con el producto en su interior.
Posteriormente
la membrana plasmática desempeña un papel fundamental, permitiendo la secreción
de la proteína elaborada.
En este
proceso las mitocondria aportan la energía y el núcleo dirige y controla la
síntesis a través de la codificación previa de la proteína a formarse.
Es
importante que, una vez que hayan estudiado los componentes celulares y
comprendido el ejemplo que les mostramos, sean capaces de interpretar la
interrelación que se establece entre los componentes del citoplasma y entre
estos y el núcleo, para garantizar el cumplimiento de la función de las
diferentes células del cuerpo, utilicen los modelos orientados anteriormente.
Para ello es
necesario que precisen la función de cada componente y el nivel de desarrollo
que alcanzan en cada una de las células teniendo en cuenta la diferenciación y
especialización de las mismas.
- Se hace resumen parcial y preguntas de
comprobación.
·
Se orienta el estudio independiente y las
tareas docentes para el logro de los objetivos
propuestos, estimular el aprendizaje y ofrecer potencialidades educativas para
la búsqueda y adquisición de conocimientos y el desarrollo de habilidades de
los estudiantes durante la consolidación,
práctica docente y la evaluación, para
lo cual deberán ante todo revisar el CD y la guía didáctica con las
orientaciones del tema para cada una de las actividades que tendrán en la
semana.
CONCLUSIONES
·
Se hace un resumen
generalizador de los principales aspectos tratados en la conferencia.
o
La morfofisiología humana tiene como objeto
de estudio al organismo humano, emplea los diferentes métodos de estudio de
cada una de las ciencias que la integran y constituye el fundamento científico
de las ciencias médicas.
o
El organismo humano como un todo es el
resultado de la integración de diferentes niveles de organización y desarrollo
de la materia viva, en estrecha relación con el medio ambiente.
o
El desarrollo del organismo humano ocurre
durante toda la vida, está regulado genéticamente, puede ser modificado por
factores ambientales, tiene características particulares en sus diferentes
períodos o etapas y constituye un componente esencial en el proceso de salud
o
Los tipos constitucionales expresan las
diferencias individuales existentes entre las proporciones de las partes del
cuerpo y tienen una alta significación práctica para el desempeño de la profesión
médica.
o
La posición anatómica, los planos y ejes del
cuerpo humano constituyen el fundamento de la terminología científica de la Morfofisiología
como base para la compresión y comunicación en la práctica médica.
o
Todo organismo vivo tiene como unidad
estructural y funcional a la célula, constituida por dos componentes básicos,
el núcleo y el citoplasma los que tienen funciones específicas expresadas por
el nivel de diferenciación e interrelación alcanzado.
o
Las características morfofuncionales de los
diferentes tipos celulares del organismo dependen del proceso de diferenciación
y especialización alcanzado por sus componentes.
o
La similitud en la estructura y función de
determinadas células del organismo, justifica la existencia de diferentes
modelos celulares.
- Se orienta la bibliografía
- Se motiva la próxima actividad que tratará el
esqueleto de los miembros.
Hasta aquí hemos estudiado conceptos
básicos abordados por la morfofisiología humana como ciencia y la organización
estructural y funcional de la célula, los que les serán muy útiles para
continuar con el estudio de la misma.
Entre los componentes moleculares de
la célula se encuentran los precursores de macromoléculas que serán objeto de
estudio de la próxima actividad.
La Morfofisiología Humana. Célula.
Reviewed by RabwinparaCristo
on
septiembre 12, 2017
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septiembre 12, 2017
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