1. Niveles de organización
Cuando estudiamos la materia que forma nuestro entorno la organizamos en distintos niveles de complejidad para facilitar nuestro aprendizaje: son los niveles de organización. Los más relevantes son los siguientes:
Presentación: Niveles de organización
El paso de un nivel de organización al siguiente ocurre cuando aparecen una serie de propiedades nuevas que no pueden explicarse si estudiamos los componentes del nivel anterior por separado. Estas son las propiedades emergentes.
Un ejemplo de las mismas sería que si estudiamos a los protones, neutrones y electrones por separado no podríamos saber cuáles son las propiedades de los diferentes átomos. O si estudiamos a las moléculas que forman a un ser vivo no podríamos adivinar cuáles son las propiedades de una planta o un insecto.
En este curso vamos a estudiar al ser humano que tiene las siguientes características:
a) Está compuesto por unas moléculas llamadas biomoléculas (bio=vida).
b) Es capaz de mantener las condiciones físico-químicas del cuerpo constantes (homeostasis).
c) Realiza las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Su nutrición es heterótrofa (obtiene su materia y energía consumiendo otros seres vivos) y su reproducción es sexual (produce células especializadas llamadas gametos que se unen en la fecundación para generar a un nuevo ser humano).
d) Es un organismo pluricelular. Esto significa que está formado por un gran número de células especializadas en diferentes tejidos.
e) Presenta numerosos órganos, formados por la unión de varios tejidos, que realizan funciones complejas y que se agrupan a su vez en sistemas y aparatos para realizar las tres funciones vitales.
En este tema NO vamos a estudiar las biomoléculas y lo dejaremos para la UD 2 porque hablaremos en ella de los nutrientes. Por lo tanto vamos a estudiar la célula, los tejidos, los órganos, y los sistemas y aparatos.
2. Componentes químicos de los seres vivos
2.1 Bioelementos
De los aproximadamente 90 elementos químicos que encontramos en la naturaleza hay 30 que son esenciales para los seres vivos; por esto se les denomina bioelementos o elementos biogénicos. Estos bioelementos, las moléculas que forman y todas las reacciones químicas asociadas a ellos los estudia la bioquímica.
Los más abundantes e importantes de ellos se denominan bioelementos primarios y son el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxígeno (O), el nitrógeno (N), el azufre (S) y el fósforo (P). Pueden recordarse en orden por el sonido que se hace al leer sus iniciales (CHONSP) y comprenden casi el 99% de la materia viva.
Un tercer grupo lo conforman los oligoelementos; estos, como dice su nombre, aparecen en cantidades muy pequeñas (menos del 0,1%) y pueden ser indispensables (si son necesarios en todos los seres vivos) como el manganeso (Mn), el iodo (I), el niquel (Ni), el hierro (Fe) y el cobre (Cu); o variables (si son necesarios solo en algunos seres vivos) como el boro (B), el aluminio (Al) o el vanadio (V).
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El audio es un poco regular pero es un buen vídeo para repasar los bioelementos y ampliar un poco lo visto.
2.2 Biomoléculas
Vamos a estudiar las biomoléculas en Nutrición aunque os dejo un vídeo de repaso aquí.
3. La célula animal
Los seres humanos estamos formados por células (unos 30-40 billones) de unos 200 tipos diferentes. Todas nuestras células son células eucariotas animales.
Recordemos de 4º ESO que las células eucariotas son aquellas que tienen membranas internas (y por lo tanto un núcleo con el ADN separado del citoplasma así como orgánulos membranosos). También que las células animales se distinguen de las vegetales principalmente porque son heterótrofas y carecen de cloroplastos y pared celular de celulosa.
Vamos a estudiar brevemente las partes de la célula humana sabiendo que en cada tipo de célula del cuerpo varía la forma, el tamaño y la proporción de estas partes pero en todas existen las mismas.
La célula animal consta de TRES grandes regiones: la membrana plasmática (que separa el interior de la célula del exterior), el citoplasma (que contiene los orgánulos celulares) y el núcleo (que contiene y protege el material hereditario).
3.1 La membrana plasmática
La membrana plasmática es una doble capa (bicapa) fluida (sus componentes se mueven todo el tiempo) formada por lípidos y proteínas que delimita a la célula separando el exterior y el interior de la misma.
3.1.1 Funciones de la membrana plasmática
1) LÍMITE CELULAR; la membrana celular funciona como “la piel” de la célula separando el medio externo a la célula del medio interno de la misma. En la fotografía vemos como se observa la membrana celular al microscopio electrónico.
2) INTERCAMBIO DE SUSTANCIAS; la membrana celular funciona como un límite fronterizo y es la responsable de controlar que entra y que sale de la célula.
Es una membrana semipermeable que permite pasar libremente al agua, los lípidos y a pequeñas moléculas sin carga como el oxígeno o el dióxido de carbono. Sin embargo las sustancias grandes, como las proteínas, y las sustancias polares o con carga eléctrica (como los iones o los glúcidos) NO pueden pasar.
Esas sustancias pueden atravesar la membrana plasmática, de forma controlada, usando tres grandes tipos de mecanismos:
a) Transporte pasivo; es un transporte en el que la sustancia pasa de donde hay más concentración a donde hay menos (como cuando ventilamos el dormitorio por la mañana). Como es un transporte a favor de gradiente NO necesita un gasto de energía.
Este transporte puede ocurrir si las moléculas que pueden, como el O2 o el CO2, simplemente atraviesan la membrana (difusión). También puede ocurrir que la atraviesen a través de canales formados por proteínas (difusión facilitada). E incluso hay un caso especial en el cuál es el agua el que atraviesa la membrana en sentido contrario para igualar las concentraciones (ósmosis).
b) Transporte activo; es un transporte en el que la sustancia pasa de donde hay menos concentración a donde hay más. Como es un transporte en contra de gradiente es necesario gastar energía para que ocurra (igual que para que una pelota sube por una cuesta). La energía en los seres vivos para estos procesos la proporciona una molécula llamada ATP (que funciona como una pila recargable).
c) Endocitosis y exocitosis; en ocasiones se quieren transportar sustancias demasiado grandes para que pasen por los transportadores de la membrana. Para poder hacerlo la membrana, gracias a que es fluida, va a invaginarse englobando a las sustancias que van a entrar. Con este mecanismo, la endocitosis, se formará una vesícula en el interior de la célula que contiene las sustancias que la célula necesita.
La exocitosis es el mismo mecanismo pero en sentido contrario y sirve para expulsar las sustancias que hay en el interior de una vesícula que se va a fundir con la membrana plasmática.
Ambos procesos se complementan para que la membrana celular mantenga su tamaño constante.
C) COMUNICACIÓN INTERCELULAR; ya hemos estudiado que los seres humanos somos organismos pluricelulares. Los billones de células de nuestro organismo deben ser capaces de comunicarse para poder trabajar juntas y esto lo consiguen gracias a sus membranas celulares.
Las membranas celulares presentan en su cara externa unas proteínas llamadas receptores de membrana que reconocen a las sustancias químicas que usan las células para comunicarse (como las hormonas o los neurotransmisores).
También presentan una serie de proteínas (antígenos) que funcionan como un “carnet de identidad” y que permite que sean reconocidas por las defensas del cuerpo.
3.2 El citoplasma
El citoplasma es la zona de la célula comprendida entre la membrana plasmática y el núcleo de la célula.
Esta formado por el hialoplasma o citosol, (un medio acuoso), el citoesqueleto (una red de filamentos y túbulos) y los orgánulos citoplasmáticos (estructuras especializadas que realizan determinadas funciones celulares).
3.2.1 Hialoplasma o citosol
El hialoplasma es el medio acuoso que llena y da volumen a la célula. Está formado por agua (75-85%) y diversas biomoléculas.
Es un medio de viscosidad variable que en ocasiones y zonas está más líquido (estado sol) o más viscoso/gelatinoso (estado gel). Además de proporcionar el volumen celular en él se van a producir muchas de las reacciones químicas (metabólicas) de la célula.
3.2.2 Citoesqueleto
Es una red de filamento proteicos que se encuentra en el hialoplasma y permite mantener la estructura y forma celular, los movimientos celulares, mantener a los orgánulos en su sitio y moverlos cuando es necesario y llevar a cabo la división celular cuando la célula se divida.
3.2.3 Orgánulos citoplasmáticos
Los orgánulos más importantes de las células animales son:
A) Centrosoma o centriolos; el centrosoma está formado por dos centriolos orientados perpendicularmente. Su función es organizar los microtúbulos y son fundamentales en la división celular.
B) Cilios y flagelos; son prolongaciones del citoplasma, recubiertas por la membrana plasmática, que tienen la función de mover el medio externo de la célula o en casos como el espermatozoide el movimiento de la propia célula.
La estructura de los cilios y flagelos es la misma. Se distinguen por el tamaño (cortos/largos), el número (muchos/pocos) y el tipo de movimiento (batimiento/hélice).
C) Ribosomas; pequeños orgánulos sin membrana presentes en todas las células, incluidas las procariotas. Son tan pequeños que al microscopio electrónico los vemos como puntitos. Están formados por dos subunidades y su función es fabricar las proteínas que la célula necesita.
D) Retículo endoplasmático; es todo un sistema de membranas que forman una red muy compleja de túbulos y sacos por el citoplasma. Presenta dos tipos:
· Retículo endoplasmático rugoso (R.E.R.); está conectado a la envoltura nuclear y presenta ribosomas unidos a la cara externa de su membrana. Su función es fabricar, almacenar y transportar proteínas.
· Retículo endoplasmático liso (R.E.L.); está conectado al R.E.R. Y NO presenta ribosomas unidos a la cara externa de su membrana. Su función es fabricar, almacenar y transportar lípidos así como destruir muchas sustancias tóxicas para la célula.
E) Aparato de Golgi; orgánulo membranoso formado por un conjunto de sáculos apilados. En ocasiones hay más de un conjunto de sáculos en la célula por lo que llamamos dictiosoma (su forma al microscopio recuerda a una huella digital) al conjunto de sáculos y aparato de Golgi a todos los dictiosomas que haya en la célula.
Es un orgánulo polarizado con una cara cis por donde entran las vesículas y una cara trans por donde salen. Su función principal es el procesamiento y empaquetamiento de sustancias que saldrán con destino a la membrana celular o formarán nuevos orgánulos con membrana (lisosomas, vacuolas, ...)
Funciones:
a) Embalaje y secreción; las sustancias fabricadas en el R. E. para ser secretadas se incorporan a la cara “cis” o de formación del aparato de Golgi y se desplazan progresivamente hacia la cara “trans” o de maduración, desde donde se incorporan a las vesículas de secreción. Las vesículas se adosan a la membrana y por un proceso de exocitosis vierten su contenido al medio extracelular.
b) Reciclaje de la membrana plasmática; el proceso anterior genera un reciclaje permanente de la membrana compensado por los mecanismos de endocitosis. Entre los productos secretados tienen especial interés los que forman la matriz extracelular y, en los vegetales, la pared celular vegetal. También es muy importante en la formación del fragmoplasto en la célula vegetal.
c) Formación de lisosomas y vacuolas; no todos los productos empaquetados por el aparato de Golgi tienen como destino el exterior de la célula. Por ejemplo, algunas vesículas, que contienen abundantes enzimas hidrolíticos, se transforman en lisosomas y permanecen en el citoplasma celular. En los espermatozoides es el responsable de formar el acrosoma. En las células vegetales originan las vacuolas.
d) Glicosilación; los compuestos que vienen del R.E. experimentan modificaciones, glicolisaciones, por la adición de oligosacáridos, que se unen a proteínas (glicolisación de proteínas: glucoproteínas de membrana, anticuerpos) y a lípidos (glicolisación de lípidos: glucolípidos de membrana).
F) Lisosomas
Los lisosomas son orgánulos celulares globulares, aunque presentan formas muy diversas. Se originan a partir del aparato de Golgi, de la misma manera que se originan las vesículas de secreción.
Constituyen el aparato digestivo de la célula. Contienen un ambiente ácido y numerosas (unas 50) enzimas hidrolíticas/hidrolasas (fosfatasa ácida, proteasa,...) que catalizan la hidrólisis o digestión de las macromoléculas y tienen un pH óptimo de funcionamiento de 5; la membrana que limita a cada lisosoma impide que la célula sea digerida por estos enzimas líticos al estar muy glicosilada. Tiene una bomba de protones que mantiene el pH ácido del interior y proteínas de transporte que permiten que los productos de la digestión pasen al citosol.
Los lisosomas se clasifican en:
a) Lisosomas primarios; recién formados a partir del aparato de Golgi. Tienen una forma ovalada o redondeada y solo contienen enzimas hidrolíticos pues todavía no han intervenido en ningún proceso de digestión celular.
b) Lisosomas secundarios; de forma variable (depende de la naturaleza de los sustratos y del estado de digestión en el que se encuentren), están implicados en algún proceso de digestión. Se forman a partir de la unión de los lisosomas primarios con endosomas que contienen sustratos procedentes del medio externo (vacuolas heterofágicas o digestivas) o interno (vacuolas autofágicas).
c) Cuerpos residuales; contienen material que ya no puede ser degradado y quedan almacenados en el interior celular o se funden con la membrana plasmática expulsando estos materiales al exterior (exocitosis).
Funcionamiento de los lisosomas
a) Vacuolas heterofágicas o digestivas (heterofagia); trabajan con sustratos procedentes del medio externo y su finalidad es alimenticia y defensiva.
Las partículas procedentes del medio externo penetran en la célula, mediante un proceso de invaginación de la membrana celular (pino o fagocitosis), que se separa de ésta, formándose una vacuola alimenticia o vacuola de endocitosis. Los lisosomas primarios se unen a esta vacuola, dando lugar a un orgánulo único, la vacuola digestiva o lisosoma secundario, que contiene no sólo enzimas hidrolíticos, sino también moléculas que va a digerir, por lo que se considera a esta vacuola el estómago celular.
Estas moléculas, una vez que son digeridas, pasan al citoplasma celular. Sin embargo, no todas las sustancias son digeridas y por tanto no pueden ser aprovechadas por la célula. A estas partículas no digeridas se las llama productos residuales, y, al lisosoma, cuerpo residual siendo almacenados en el interior celular o expulsados al exterior de la célula (exocitosis).
b) Vacuolas autofágicas (autofagia); si el sustrato lo constituyen componentes de la propia célula. Este mecanismo interviene en los procesos de desarrollo, aprovechando aquellos orgánulos o materiales obsoletos, y asegura la nutrición en condiciones desfavorables.
c) En algunas ocasiones, los lisosomas vierten su contenido hidrolítico al exterior de la célula, donde tiene lugar la digestión (digestión extracelular).
G) Peroxisomas
Los peroxisomas son orgánulos delimitados por membrana que contienen enzimas oxidativas, en ocasiones en tal cantidad que es posible observar inclusiones cristalinas en su interior. Deben su nombre a que las primeras enzimas que se descubrieron en su interior fueron las peroxidasas, pero pueden encontrarse en su interior más de 50 enzimas encargadas de catalizar diversas reacciones, que varían dependiendo del tipo celular y del estado fisiológico de la célula.
Están especializados en llevar a cabo reacciones que utilizan el O2 generando peróxido de hidrógeno (H2O2), que por ser un agente oxidante muy tóxico, es utilizado a continuación por la catalasa para realizar reacciones oxidativas útiles.
R-H2 + O2 ----> R + H2O2 (muy tóxico)
H2O2 + catalasa ----> 2 H2O + O2
Su origen ha sido discutido porque sus proteínas se forman en el citosol pero se ha observado que pueden formarse a partir del R.E. Por otra parte tienen la capacidad de dividirse de forma autónoma, como ocurre en la mitosis. Actualmente la tendencia más aceptada piensa que son la evolución de un orgánulo primitivo pre-mitocondrias responsable de todo el metabolismo oxidativo; con la aparición de las mitocondrias que pueden hacer este metabolismo y aprovecharlo para producir grandes cantidades de ATP la importancia de los peroxisomas paso a ser secundaria.
Funciones:
a) Intervienen en reacciones de detoxificación. Los grandes peroxisomas de las células hepáticas y renales detoxifican diversas moléculas que entran en circulación. Por ejemplo, casi la mitad del etanol que bebemos es oxidado a acetaldehido por acción de la catalasa.
b) Llevan a cabo reacciones oxidativas de degradación de ácidos grasos y aminoácidos, generando H2O2. Estas reacciones no proporcionan a la célula energía útil en forma de ATP, pero producen calor, que en ocasiones tiene importancia fisiológica.
H) Vacuolas e inclusiones
Las vacuolas son vesículas de forma globular y tamaño variable destinadas a almacenar todo tipo de sustancias. Se forman a partir del R.E., del aparato de Golgi o de la membrana plasmática (endocitosis).
El conjunto de vacuolas de una célula se denomina vacuoma. Las células vegetales presentan vacuolas de gran tamaño, que a veces desplazan a la periferia todo el citoplasma celular y el núcleo, y son escasas en número. Esta vacuola recibe el nombre de vacuola central. En cambio, las células animales poseen numerosas vacuolas de pequeño tamaño, habitualmente denominadas vesículas.
Funciones:
a) Almacenar sustancias de reserva: lípidos, ácidos grasos, sales minerales, proteínas solubles, proteínas precipitadas (granos de aleurona), ...
b) Almacenar sustancias especiales: taninos, pigmentos, enzimas hidrolíticos (cuya actividad, dada su función de reserva, se encuentra inhibida en tanto no sean necesarias),...
c) Servir de vehículo de transporte de sustancias entre orgánulos citoplasmáticos (vesículas de transición, de secreción, etc.) y entre el exterior e interior de la célula (vacuolas o vesículas de endocitosis).
d) Regulan la presión osmótica de la célula; las vacuolas pueden llenarse o vaciarse de agua para mantener constante la concentración del citoplasma. Esto es especialmente importante en las células vegetales.
e) Vacuolas pulsátiles; eliminan el exceso de agua citoplasmática en células de organismos dulceacuícolas (que son hipertónicos respecto al medio) y contribuyen al movimiento celular.
Las inclusiones son enclaves que carecen de membrana en los que se acumulan sustancias que difícilmente se dispersan por el medio celular.
En los animales engloban glucógeno, lípidos, que forman gotas de gran tamaño en las células adiposas, y pigmentos como la melanina, que da color a la piel.
I) Mitocondrias
Son orgánulos citoplasmáticos de doble membrana presentes en todas las células eucariotas y son las encargadas de la obtención de la energía mediante la respiración celular (proceso con el que se degrada completamente la glucosa en presencia de oxígeno hasta convertirla en dióxido de carbono y agua), proceso de oxidación en el que intervienen las ATP sintetasas (la energía obtenida se guarda en forma de ATP).
Ultraestructura y composición química
Podemos distinguir las siguientes partes (de fuera hacia dentro):
a) Membrana mitocondrial externa; membrana continua de 60 Å de espesor que separa el interior de la mitocondria del hialoplasma. Su estructura es la misma que la del resto de las membranas celulares y es muy permeable debido a que posee un gran número de proteínas que forma “canales” (porinas) a través de los que pasan gran cantidad de moléculas. También presenta enzimas como las que activan a los ácidos grasos para que sean oxidados en la matriz mitocondrial.
b) Espacio intermembrana; de composición similar al hialoplasma por la permeabilidad de la membrana externa. Las enzimas que posee le permiten transferir la energía del ATP fabricado en la mitocondria a otros nucleótidos, por ejemplo el AMP (AMP + ATP ▬► 2 ADP). Las moléculas de ADP así formadas pueden atravesar la membrana interna y ser fosforiladas en moléculas de ATP.
c) Membrana mitocondrial interna; posee una gran superficie (unas 5 veces más que la externa) debido a los repliegues que forman las crestas mitocondriales. Es impermeable a gran cantidad de sustancias (iones,...). No contiene colesterol (como la membrana plasmática bacteriana). Contiene un 20% de lípidos y un 80% de proteínas, las cuales se pueden clasificar en tres grupos:
1) Proteínas transportadoras que regulan el paso de metabolitos a través de la membrana interna (cadena transportadora de electrones).
2) Enzimas de la cadena respiratoria, que catalizan las reacciones de oxidorreducción.
3) Complejo enzimático ATP-sintetasa, cataliza la producción de ATP en la matriz, poseen tres subunidades: la esfera F1 o partícula elemental o de Fernández Morán pegada a la cara matricial de la membrana interna (es la parte catalítica del complejo), el pedúnculo F0, que une las esferas a la membrana, y la base hidrófoba integrada en la membrana mitocondrial interna.
d) Matriz mitocondrial; espacio interno que contiene numerosos iones y moléculas solubles, en particular una gran variedad de enzimas para llevar a cabo las rutas metabólicas que tienen lugar en su interior. Además, contiene ADN mitocondrial, ribosomas 70S (mitorribosomas), ARNt, enzimas para el ciclo de Krebs y la β-oxidación de los ácidos grasos, enzimas para la replicación, transcripción y traducción del ADN mitocondrial, iones calcio y fosfato, ADP/ATP, coenzima A, ...
Funciones de las mitocondrias
a) Oxidaciones respiratorias; cuya finalidad es obtener energía para la célula a partir de materia orgánica. Consisten en la degradación completa de moléculas orgánicas a CO2 para liberar energía y formar ATP.
La síntesis del ATP se efectúa mediante un mecanismo, denominado quimioósmosis, consistente en que los electrones cargados de energía, procedentes de la nutrición, son
obligados a pasar por una cadena de proteínas localizadas en la membrana mitocondrial interna, donde esa energía es utilizada para bombear protones a la matriz mitocondrial, lo que origina un gradiente químico de protones cuya energía se utiliza para formar ATP. Esto es lo que se conoce como cadena respiratoria.
Tienen lugar en dos series de procesos metabólicos importantes: La β-oxidación de los ácidos grasos y el ciclo de Krebs que suceden en la matriz mitocondrial.
b) Producción de metabolitos precursoras para la biosíntesis de macromoléculas que se sintetizan en el hialoplasma.
c) Síntesis de proteínas mitocondriales, ya que, poseen la maquinaria y la información necesaria para ello.
3.2.4 Núcleo celular
El núcleo es la estructura más destacada de la célula eucarionte, tanto por su morfología como por sus funciones. Suele ser esférico y de colocación central en el caso de las células animales.
Suele ser único, y su tamaño es muy variable (por término medio el 10% del volumen celular), siendo mayor en células que son muy activas, como por ejemplo las de los tejidos secretores o reproductores.
El núcleo tiene tres funciones primarias (todas ellas relacionadas con su contenido de ADN):
a) Almacenar la información genética en el ADN.
b) Recuperar la información almacenada en el ADN en la forma de ARN.
c) Ejecutar, dirigir y regular las actividades citoplasmáticas, a través del producto de la expresión de los genes: las proteínas.
En el núcleo se localizan los procesos a través de lo cuales se llevan a cabo dichas funciones. Estos procesos son:
a) La duplicación del ADN y su ensamblado con proteínas (histonas) para formar la cromatina.
b) La transcripción de los genes a ARN y el procesamiento de éstos a sus formas maduras, muchas de las cuales son transportadas al citoplasma para su traducción.
c) La regulación de la expresión genética.
Estructura del núcleo interfásico
A) La envoltura nuclear
La envoltura está formada por dos membranas concéntricas que delimitan un espacio de 10 a 50 nm, el espacio o cisterna perinuclear. La membrana externa en contacto con el citoplasma tiene polisomas adheridos, que sintetizan las proteínas que se vuelcan al espacio perinuclear que se continua físicamente con las cavidades del R.E.R.
La envoltura nuclear es un derivado del sistema de endomembranas, siendo esto evidente al inicio de la división celular, cuando la envoltura se desorganiza y pasa a formar parte del sistema de cisternas y vesículas del retículo endoplásmico.
Las membranas nucleares externa e interna se unen, de tanto en tanto, constituyendo en la envoltura perforaciones circulares que poseen siempre el mismo diámetro, son los denominados poros nucleares, gracias a ellos la envoltura no forma una barrera continua entre el nucleoplasma y el hialoplasma.
A lo largo de la membrana nuclear interna se observa, adosada por fuera de los poros y de sus complejos, una capa cuyo espesor y estructura varía según los tipos celulares y los organismos. Situada entre la membrana nuclear interna y las masas de cromatina periféricas, recibe el nombre de lámina nuclear. Su espesor está comprendido entre 150 y 600 Å, según las células.
La lámina nuclear está constituida por proteínas, a las que se adosan las masas de cromatina. Las proteínas se unen a la membrana interna por medio de otras proteínas de membrana que sirven de anclaje (figura 7.32).
Durante la mitosis la lámina nuclear desaparece, esa desaparición induce la ruptura de la envoltura nuclear. Cuando termina el proceso de división celular colabora en la formación de la nueva envoltura nuclear.
Sus funciones son las siguientes:
a) Dar estabilidad a la envoltura nuclear.
b) Organizar las masas de cromatina.
B) Nucleoplasma
También se le conoce como jugo nuclear, carioplasma o cariolinfa. Es una disolución coloidal que constituye el medio interno del núcleo, compuesta por proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, glúcidos, sales minerales e iones, disueltos en agua. Sus funciones se reducen a que en su seno tiene lugar la síntesis de ácidos nucleicos.
C) Cromatina
El núcleo contiene los cromosomas de la célula. Cada cromosoma consiste en una molécula única de ADN con una cantidad equivalente de proteínas. Colectivamente, el ADN con sus proteínas asociadas se denomina cromatina.
La mayor parte de las proteínas de la cromatina consisten en copias múltiples de cinco clases de histonas. Estas proteínas básicas son ricas en residuos de arginina y lisina cargados positivamente. Por esta razón se unen estrechamente con los grupos fosfatos (cargados negativamente) del ADN.
La observación a través del microscopio óptico de un núcleo interfásico, nos permite distinguir dos tipos de cromatina. La eucromatina o cromatina laxa o difusa, de localización central, y la heterocromatina o cromatina densa o condensada, en la periferia del núcleo. La heterocromatina representa aproximadamente el 10% del total de cromatina y es considerada transcripcionalmente inactiva.
La heterocromatina puede ser, a su vez, constitutiva, que no se expresa nunca y que sirve de soporte estructural de los cromosomas, o facultativa, que sólo se transcribe en algunos procesos de desarrollo celular como por ejemplo la diferenciación celular, quedando inactivada posteriormente.
D) El nucleolo
El nucleolo es una estructura densa y esférica de número definido en los núcleos interfásicos y profásicos de todos los organismos superiores.
Estas estructuras son diferenciaciones cromosómicas funcionales, organizadas en lugares determinados de ciertos cromosomas, concretamente de aquellos que transportan los genes ribosómicos pesados (28S y 18S). En el ser humano, los pares 13,14, 15, 21 y 22, aportan sectores de cromatina que forman el nucléolo. Todos estos cromosomas son acrocéntricos y presentan constricciones secundarias denominadas organizadores nucleolares (NOR), donde están los genes que codifican ARNr. Son el lugar de síntesis de estos ARN-r, de su metabolismo post-transcripcional y de su ensamblaje, por una parte, con los ARN-r ligeros (5S), y por otra, con las proteínas de origen citoplasmático.
En el nucléolo tiene lugar la formación de subunidades ribosómicas, la síntesis y procesamiento de ARNr y actualmente se considera que desempeña un importante papel en la regulación del ciclo celular.
El cromosoma eucariota
Fueron observados por primera vez por Hofmeister en 1848, en las células del polen de Tradescantia sp., aunque su nombre se debe a Waldeyer (1888). Su naturaleza nucleica fue descubierta en 1869, aunque hasta 1943 Avery no identificó al ADN como portador de la información genética.
Cada cromosoma eucariota consiste en una molécula simple de ADN de alrededor de 150 millones de pares de nucleótidos.
La molécula de ADN en el cromosoma eucariota es lineal, por lo tanto posee dos extremos (en contraste con el cromosoma bacteriano que es circular).
La molécula de ADN de un cromosoma típico eucariota contiene un conjunto lineal de genes que codifican para ARN y proteínas interrumpido por muchas secuencias de ADN no codificante.
El número de cromosomas de una célula varía según las especies. Existen algunas especies en las que todos sus cromosomas son distintos entre sí, se les llama especies haploides (n). En otras, los cromosomas se pueden agrupar por parejas, de manera que los dos cromosomas de una pareja son idénticos en cuanto a su forma y portan genes para el control de los mismos caracteres, se les llama diploides (2n). En este caso, a los dos cromosomas que forman una pareja se les conoce como cromosomas homólogos.
El mejor momento en el ciclo vital de una célula para estudiar la morfología de los cromosomas es la división celular, y dentro de ella los períodos de metafase y de anafase, que son las dos fases de la mitosis en las que mejor se observan (los cromosomas metafásicos son los mejor estudiados).
Mediante MO, aparecen como bastoncitos de 0,2 a 1 μm de diámetro por 0,2 a 50 μm de longitud, divididos transversalmente en dos brazos por un fuerte estrechamiento, llamado constricción primaria o centrómero, a nivel del cual se une a las fibras del huso acromático durante la división celular. Estos centrómeros están formados por heterocromatina constitutiva (inactiva genéticamente en todas las células).
A ambos lados del centrómero y sobre cada una de las dos cromátidas, se localiza una estructura de naturaleza proteica denominada cinetocoro (lugar desde donde se van polimerizar los microtúbulos que intervienen en la separación de las cromátidas durante la anafase de la mitosis).
Pueden existir constricciones secundarias, relacionadas con la formación del nucleolo al final de la mitosis, por esta razón también reciben el nombre de organizadores nucleolares (NOR).
En los extremos del cromosoma existen unas zonas diferenciales que forman un casquete y que evitan que se pierda información de los extremos en cada ciclo de replicación. Estas zonas reciben el nombre de telómeros. En el ser humano los telómeros contienen la secuencia TTAGGG repetida miles de veces (están formados por heterocromatina constitutiva). Los telómeros presentan las siguientes funciones:
a) Son esenciales para la duplicación del cromosoma.
b) Protegen a los cromosomas frente a las nucleasas (enzimas que digieren el ADN).
c) Evitan que los extremos del cromosoma se fusionen entre sí.
d) Facilitan la interacción entre los extremos y la envoltura nuclear.
En ocasiones, a uno de los extremos se le une un fragmento de ADN denominado satélite, que consiste en un cuerpo más o menos redondeado, no más ancho que el brazo, unido al extremo por un filamento fino.
Cuando los cromosomas se colorean se observa un bandeado de diferente intensidad de coloración que va a permitir una identificación inequívoca de los cromosomas mediante el llamado método de patrón de bandas.
También se observan divididos longitudinalmente, formados, por tanto, por dos unidades, las denominadas cromátidas que contienen exactamente la misma información genética ya que una de ellas es copia exacta de la otra, realizándose dicha copia durante el periodo S de la interfase del ciclo celular.
En la anafase, se separan emigrando cada una de ellas a un polo de la célula, por lo que los cromosomas anafásicos de igual morfología que los metafásicos, sólo se diferencian de estos en que poseen una sola cromátida.
Dependiendo de la longitud de los brazos y de la posición del centrómero distinguimos cuatro tipos de cromosomas metacéntricos:
a) Cromosoma metacéntrico, los dos brazos son iguales, el centrómero está en el centro. Cuando se separan las cromátidas en la anafase mitótica adquieren forma de V.
b) Cromosoma submetacéntrico, el centrómero ocupa un aposición submedial. Uno de los brazos tiene un tamaño ligeramente superior al otro. Cuando se separan las cromátidas en la anafase mitótica adquieren forma de L.
c) Cromosoma acrocéntrico, el centrómero ocupa una posición subterminal. Uno de los brazos es muy largo mientras que el otro es muy corto.
d) Cromosoma telocéntrico, el centrómero ocupa uno de los extremos del cromosoma, lo que da lugar a un cromosoma que posee un único brazo.
Otra parte de los cromosomas formada por heterocromatina constitutiva son las múltiples secuencias señalizadoras altamente conservadas, denominadas origen de replicación (ORI), necesarias para que se realice la duplicación del ADN en un tiempo breve.
El cariotipo es una representación gráfica o fotográfica de los cromosomas presentes en el núcleo de una sola célula somática de un individuo ordenados. Cada miembro del par de cromosomas homólogos proviene de cada uno de los padres del individuo cuyas células examinamos. En los seres humanos hay 22 pares de autosomas (pares de cromosomas iguales) y un par de heterosomas o cromosomas sexuales (el 23).
El par 23 de las mujeres tiene dos cromosomas XX y el de los hombres un cromosoma X y un cromosoma Y; en el cromosoma Y hay un gen (el gen SRY) que desencadena la formación de los testículos y, por lo tanto, de los caracteres masculinos.
4. Los tejidos humanos
Definimos un tejido como una agrupación de células, normalmente con la misma forma, que desempeñan una misma función.
Aunque tenemos muchos tipos de células diferentes que forman los distintos tejidos TODAS ellas proceden de una única célula: el cigoto o zigoto, que se forma cuando se unen el espermatozoide y el óvulo en la fecundación.
A partir del cigoto se forman unas células embrionarias indiferenciadas llamadas células totipotentes o células madre que pueden dar lugar a todas las células especializadas del cuerpo humano. A este proceso se le llama diferenciación celular.
Vamos a distinguir cuatro grandes tipos de tejidos: epitelial, conectivo, muscular y nervioso.
4.1 Tejidos epiteliales
Los tejidos epiteliales recubren la superficie corporal, tapizan las cavidades internas del organismo y envuelven a los distintos órganos. Las células se van a disponer pegadas unas con otras sin dejar espacios y, por lo tanto, sin sustancia intercelular.
Las células del tejido epitelial van a disponerse sobre una lámina o membrana basal delgada. No tienen capilares sanguíneos así que los nutrientes deben llegar por difusión desde el tejido conjuntivo adyacente.
Distinguimos dos grandes tipos de tejidos epiteliales según su función: los epitelios de revestimiento (cuya función es servir de barrera entre el exterior y el interior del organismo o del órgano) y los epitelios glandulares (cuya función es producir y segregar distintas sustancias químicas).
4.1.1 Tejidos epiteliales de revestimiento
Las cavidades huecas de nuestro organismo, como la boca, se encuentran tapizadas por epitelio de revestimiento. Este epitelio se denomina mucosa al encontrarse siempre húmedo y recubierto por una mucosidad.
Los epitelios de revestimiento tapizan las superficies expuestas al exterior, las cavidades internas o una vía de paso. Desempeñan varias funciones básicas: protección física, absorción y recepción de estímulos.
Se clasifican según el número de capas que se asientan sobre la membrana basal (simples y estratificados) y la forma que tienen las células que constituyen la cara expuesta al exterior (plano, cúbico y columnar o prismático).
A) EPITELIOS SIMPLES; solo tienen una capa de células. Según la forma de sus células, se diferencian varios tipos:
· Epitelio simple plano; sus células son delgadas y planas. Forma los mesotelios, que revisten cavidades corporales, como el peritoneo, y los endotelios, que revisten el corazón, los vasos sanguíneos y los alveolos pulmonares. Aparecen donde se produce un intercambio rápido de sustancias.
· Epitelio simple cúbico; Posee células con forma cúbica, alineadas de manera compacta unas junto a otras y con núcleos centrados. Forman la pared de los conductos biliares y de algunas porciones de los túbulos renales. Aparecen en zonas más resistentes donde no se produce un intercambio rápido de sustancias.
· Epitelio simple columnar o prismático; está formado por células altas, con núcleos alineados en su base, cerca de la lámina basal. Reviste las trompas uterinas y el interior del estómago y del intestino delgado. Aparece en tejidos que absorben sustancias.
B) EPITELIOS ESTRATIFICADOS; están formados por una serie de capas o estratos de células, de los que uno de ellos se encuentra sobre la membrana basal y es el encargado de la formación de los demás.
De entre los diferentes tipos, destaca el epitelio estratificado plano, con células superficiales planas. Aparece en lugares de sobrecarga mecánica intensa, en las superficies corporales al descubierto, como la epidermis de la piel, donde las capas superficiales de células epiteliales están muertas y acumulan queratina. Por ello, son fuertes e impermeables y se dice que el epitelio está queratinizado.
Los epitelios mucosos, no queratinizados, recubren las aberturas naturales (boca, esófago, recto, ano y vagina).
4.1.2 Tejidos epiteliales glandulares
Las células secretoras del tejido epitelial pueden estar aisladas pero en muchas ocasiones se agrupan formando unas estructuras que se llaman glándulas. Podemos distinguir entre tres tipos:
a) glándulas endocrinas; vierten las sustancias químicas a la sangre. Por ejemplo las glándulas que producen hormonas, como el tiroides.
b) glándulas exocrinas; vierten las sustancias químicas al exterior del organismo o a las cavidades internas. Por ejemplo las glándulas sudoríparas.
c) glándulas mixtas; vierten sustancias químicas a la sangre y otras sustancias químicas al exterior. Por ejemplo, el páncreas vierte la hormona insulina a la sangre y el jugo pancreático al intestino delgado.
Los tejidos conectivos son los más abundantes y están ampliamente distribuidos por el cuerpo pero nunca quedan expuestos a ningún medio que se encuentre fuera del organismo. Aunque son bastante diferentes en su aspecto y función, todos los tejidos conectivos constan de:
• Células especializadas de distintos tipos, según el tipo de tejido, como adipocitos, fibroblastos, células sanguíneas, etc.
• Matriz intercelular, que suele ser el componente dominante y. determina las propiedades físicas de cada tipo de tejido. La fabrican las células y está formada por una matriz de material orgánico, denominada sustancia fundamental, en la que están inmersos diversos tipos de fibras proteicas, que pueden ser de colágeno, de elastina o reticulares.
Podemos distinguir cinco tipos básicos de tejidos conectivos: conjuntivo, adiposo, cartilaginoso, óseo y sanguíneo.
4.2.1 Tejidos conectivos conjuntivos
Se sitúa en la capa de profunda de la piel y rellena los huecos entre los órganos. También se encuentra uniendo (tendones y ligamentos), envolviendo y reforzando todos los órganos del cuerpo.
Presenta unas células llamadas fibroblastos o fibrocitos que producen fibras de colágeno y de elastina. Cuanto más resistencia deba tener el tejido más fibras tiene.
Los tejidos adiposos están formados por unas células especiales llamadas adipocitos que acumulan grasa en su interior. Estos tejidos aparecen bajo la piel para aislarnos del frío (panículo adiposo) y entre los órganos tanto como reserva de energía como de amortiguador de los golpes (grasa visceral).
En los bebés aparece un tipo especial de tejido adiposo: es el tejido adiposo marrón (el normal es el blanco) cuya función es quemar grasa para producir calor y que el bebé, que es muy pequeño y lampiño, no se quede frío.
4.2.3 Tejido conectivo cartilaginoso
Los tejidos cartilaginosos están formados por unas células llamadas condrocitos que segregan una matriz extracelular firme pero elástica. Las células van a quedar agrupadas en una cavidades o lagunas.
Su función va a ser servir de tejido de sostén elástico (es sólido pero flexible). Otra función es servir de amortiguador y protector en las articulaciones, como la rodilla, al ser capaz de absorber impactos y recuperar su forma.
4.2.4 Tejido conectivo óseo
Están formados por unas células llamadas osteocitos que se disponen en lagunas que se comunican a través de laminillas. Los osteocitos segregan una matriz muy rica en sales minerales (fosfato de calcio) que lo hacen rígido. Se van a disponer concéntricamente alrededor de un canal central por el que discurren los capilares y un nervio.
Su función es servir de soporte esquelético al organismo al formar los huesos que, al ser rígidos, no se doblan.
El tejido conectivo sanguíneo o hematopoyético se origina en la médula ósea de los huesos. A partir de las células madre de la médula se forman los eritrocitos (glóbulos rojos) que transportan el oxígeno, los leucocitos (glóbulos blancos) que defienden al cuerpo y los trombocitos (plaquetas) que ayudan a la coagulación de la sangre si hay hemorragias.
La matriz extracelular de este tejido es líquida y se llama plasma sanguíneo.
La principal función de la sangre es transportar los nutrientes y los desechos por todo el cuerpo pero también se encarga de luchar contra las enfermedades, controlar la temperatura y el pH del organismo, y transportar las hormonas con las instrucciones a los distintos órganos y tejidos.
4.3 Tejido muscular
El tejido muscular está constituido por células especializadas para producir los movimientos corporales. Las células musculares reciben el nombre de fibras musculares o miocitos y poseen un mayor grado de contractilidad (capacidad de alargarse o contraerse) que cualquier otra célula del organismo. Las células musculares lesionadas sanan con lentitud y en muchas ocasiones son reemplazadas por tejido cicatrizal.
Cada fibra está rodeada por una fina membrana y contiene en su citoplasma un elevado número de miofibrillas, formadas por filamentos proteicos de actina y miosina, que son las responsables de la contracción.
Hay tres tipos principales de tejido muscular según sus fibras:
A) Fibra muscular lisa; sus fibras musculares son cortas y fusiformes, solo tienen un núcleo en posición central y no tienen bandas. Su contracción es lenta e involuntaria pero no se fatigan. Permiten el movimiento y la contracción de los órganos internos (estómago, arterias, útero, …).
B) Fibra muscular estriada; sus fibras musculares tienen bandas transversales. Distinguimos dos tipos:
· Músculo estriado esquelético; forma los músculos esqueléticos. Sus fibras musculares son muy grandes y alargadas y poseen muchos núcleos pegados a la membrana. Su contracción es rápida y voluntaria pero se fatigan. Permiten los movimientos del esqueleto y, por lo tanto los movimientos corporales y el desplazamiento.
· Músculo estriado cardíaco; forman el corazón. Sus fibras musculares son cortas, ramificadas y entrelazadas y solo tienen un núcleo. Están conectadas por discos intercalares para facilitar una contracción sincrónica. Su contracción es rápida e involuntaria y no se fatigan. Su función es el latido cardíaco.
4.4 Tejido nervioso
El tejido nervioso transmite información entre las diferentes partes del organismo en forma del impulso nervioso y coordina su funcionamiento. Está formado por dos tipos de células:
A) Neuronas; son las células fundamentales del tejido nervioso. Están tan especializadas que una vez desarrolladas no pueden dividirse y se encargan de generar y transmitir el impulso nervioso.
B) Células de la glía; son células acompañantes que se encargan de proporcionar nutrientes, eliminar desechos y proteger a las neuronas.
5. Órganos, sistemas y aparatos del cuerpo
Los órganos son estructuras formadas por la unión de varios tejidos que van a trabajar de forma coordinada para llevar a cabo una función compleja. Por ejemplo, el estómago o el corazón.
Los sistemas y aparatos son un conjunto de órganos y tejidos que trabajan coordinadamente para llevar a cabo las funciones vitales del organismo. Recuerda que la diferencia entre sistema y aparato es que en los sistemas tiene un tejido mucho más abundante que los demás y los aparatos no.
5.1 Función de nutrición
Es el conjunto de procesos por los cuales el organismo obtiene las diferentes sustancias que necesita para vivir, aportando la energía y los elementos necesarios para las estructuras y el buen funcionamiento del organismo. Comprende a:
a) Aparato digestivo: obtiene los alimentos, los convierte en nutrientes (que pasan a la sangre) y elimina los excrementos.
b) Aparato respiratorio: obtiene el oxígeno (nutriente) y elimina el dióxido de carbono (desecho).
c) Aparato circulatorio: lleva los nutrientes a todo el organismo y recoge los desechos que lleva al aparato excretor.
d) Aparato excretor: elimina los desechos formados por la actividad metabólica del organismo.
5.2 Función de relación
Es el conjunto de procesos que permite a los seres vivos detectar y obtener información del medio en el que viven y tomar las decisiones acertadas para elaborar una respuesta adecuada y responder al entorno para poder adaptarse y sobrevivir. Comprende a:
a) Órganos de los sentidos: captan la información.
b) Sistema nervioso: integran la información, elaboran una respuesta, y la mandan a los efectores.
c) Sistema endocrino: llevan a cabo una respuesta química mediante las hormonas.
d) Aparato locomotor: llevan a cabo una respuesta motora.
5.3 Función de reproducción
La reproducción es el conjunto de procesos biológicos que permiten la creación de nuevos organismos, siendo una característica común de todas las formas de vida conocidas.
a) Aparato reproductor femenino; se encarga de producir los óvulos, posibilitar su encuentro con los espermatozoides (fecundación) y albergar y nutrir al embrión y el feto durante su desarrollo.
b) Aparato reproductor masculino; se encarga de producir los espermatozoides y depositarlos en el aparato reproductor femenino.
La anatomía permite la observación minuciosa del cuerpo humano. Así, la anatomía microscópica examina las células (citología) y los tejidos (histología), mientras que la anatomía macroscópica estudia las partes del organismo apreciables a simple vista, aunque este estudio se puede enfocar de diversas maneras.
La anatomía topográfica o de superficie analiza la superficie del cuerpo. Estudia los órganos según el lugar que ocupan y divide el cuerpo en diferentes regiones.
6.1 Posición anatómica
Los estudios sobre el cuerpo humano (cómo se mueve, su postura o la relación de un área con otra) aceptan universalmente que el cuerpo en su conjunto se encuentra en una posición estándar, llamada posición anatómica o standar. Así, la persona está de pie, con las piernas juntas y los pies apoyados sobre el suelo, hacia delante y ligeramente separados. Las manos quedan colocadas a ambos lados y sus palmas giradas hacia delante con los dedos extendidos. Los ojos se mantienen abiertos y mirando al frente.
Cuando el cuerpo no se encuentra en esta posición si no tumbados en la horizontal se denomina decúbito y se utilizan los términos supino y prono. En posición supina, el cuerpo está tendido con la cara hacia arriba, y en prono está tendido con la cara hacia abajo.
Cuando se estudia el cuerpo humano es conveniente saber dónde se localiza un órgano en relación con las demás estructuras. Para describir las posiciones relativas de las partes corporales se emplean una serie de direcciones anatómicas descritas mediante diversos términos.
POSICIONES RELATIVAS DE LAS PARTES CORPORALES
• Anterior y posterior; el término anterior significa delante, o por delante de, mientras que posterior significa detrás, o por detrás de. Por ejemplo, el ombligo está en la superficie anterior del cuerpo, y los omóplatos se hallan en la superficie posterior.
· Superior e inferior; superior quiere decir hacia la cabeza, más elevado o encima. Inferior se refiere hacia los pies, más bajo o debajo. Por ejemplo, los pulmones ocupan una posición superior al diafragma, y el estómago es inmediatamente inferior al mismo.
• Proximal y distal; el término proximal significa hacia o más cercano al punto de referencia y distal significa separado o más lejano al punto de referencia. Por ejemplo, el húmero es proximal al radio, mientras que las falanges son distales al carpo.
· Medial y lateral; medial se refiere hacia la línea media del cuerpo y lateral quiere decir hacia el lado del cuerpo o alejado de su línea media. Por ejemplo, el cúbito está en el lado medial del antebrazo, mientras que los pulmones son laterales al corazón.
· Superficial y profundo; el término superficial significa más cerca de la superficie corporal, y profundo se aplica a más lejos de la superficie. Por ejemplo, la piel es superficial a las estructuras subyacentes y el hueso del muslo es profundo a los músculos que lo rodean.
El cuerpo es un todo que puede subdividirse en dos porciones o componentes principales:
• La porción axial está a lo largo de la línea media o eje del cuerpo. Comprende la cabeza, el cuello y el torso o tronco.
• La porción apendicular consta de las extremidades superiores e inferiores.
Cada una de estas áreas principales presenta subdivisiones o regiones corporales distintas. Por ejemplo, la extremidad inferior se divide en el muslo, la pierna y el pie; y la extremidad superior se divide en el brazo, el antebrazo, la muñeca y la mano.
La anatomía seccional analiza la estructura del cuerpo humano en función de la obtención de secciones (físicas o virtuales) según planos convencionales. Esta rama de la anatomía macroscópica resalta la organización de las relaciones espaciales que existen entre los diferentes tejidos y órganos en cada una de las regiones corporales.
6.4.1 Planos o secciones corporales
Con el fin de facilitar el estudio en profundidad de los órganos individuales o del cuerpo en su totalidad, muchas veces es útil cortarlo imaginariamente en secciones más pequeñas.
Para ello se utilizan los planos corporales, superficies imaginarias que dividen el cuerpo en distintas secciones.
Desde la posición anatómica se distinguen tres planos corporales principales perpendiculares entre sí:
a) Plano sagital; es un plano longitudinal que va de delante atrás. Divide el cuerpo o cualquiera de sus partes en un lado derecho y un lado izquierdo. Uno solo de estos planos divide el cuerpo en dos mitades más o menos simétricas. Este plano se denomina plano medio sagital o plano sagital medio.
b) Plano frontal; es un plano longitudinal que va de un lado a otro. Divide el cuerpo o cualquiera de sus partes en una porción anterior o ventral y otra porción posterior o dorsal. También se llama plano coronal.
c) Plano transversal; es un plano horizontal que divide el cuerpo o cualquiera de sus partes en una porción superior o craneal y una porción inferior o caudal. También se llama plano horizontal.
El cuerpo, a pesar de lo que refleja su aspecto externo, no es una estructura sólida, sino que está formado por espacios o cavidades que encierran grupos compactos y bien ordenados de órganos internos.
Las principales cavidades corporales son:
a) Cavidad ventral; se encuentra en la parte ventral (delantera) del tronco. Incluye:
· Cavidad torácica; es un espacio que corresponde a la cavidad del tórax. Está situado por encima del diafragma, comprende las cavidades pleurales derecha e izquierda, que albergan el pulmón derecho e izquierdo respectivamente, y una parte intermedia denominada mediastino, en la que se localizan la tráquea, los bronquios derecho e izquierdo, el esófago y el timo, entre otros órganos. También contiene la cavidad pericárdica, un pequeño espacio en torno al corazón.
· Cavidad abdominopélvica; situada por debajo del diafragma, se divide en una porción superior, la cavidad abdominal, por encima de la pelvis, y una porción inferior, la cavidad pélvica, en la pelvis. La cavidad abdominal contiene el hígado, el estómago, el páncreas, la vesícula biliar, el bazo, los riñones, los uréteres, el intestino delgado y el intestino grueso. La cavidad pélvica aloja la vejiga, una porción del intestino grueso y algunos órganos reproductores.
b) Cavidad dorsal; se encuentra en la región dorsal (espalda) del organismo. Se divide en la cavidad craneal, que se halla en el cráneo, y contiene el encéfalo y la cavidad vertebral, que se localiza en la columna vertebral y contiene la médula espinal.
La estructura determina la función, y esta, a lo largo del tiempo, influye en la anatomía real de un órgano. Un ejemplo de la interrelación que existe entre la estructura y la función es el concepto de tipo corporal o somatotipo, que hace referencia a una categoría de constitución física. Se utiliza para estimar la forma corporal y su composición.
Aunque el cuerpo humano puede mostrar una gran variedad en cuanto al tamaño y la morfología, a cada persona se le puede asignar uno de los tres tipos de somatotipos siguientes:
a) Ectomorfo; físico delgado y frágil que se distingue por su escasa acumulación de grasa corporal (A).
b) Mesomorfo; físico musculoso (B).
c) Endomorfo; físico pesado y redondeado, con acumulación de abundante grasa corporal en el tronco y en los músculos (C).
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