2. Tema 2. Organización funcional del
cuerpo humano
1. Introducción
2. Niveles de organización funcional de los seres vivos.
3. Componentes químicos de la vida.
4. La célula. Función y diferenciación.
3. 1. Introducción
Concepto de Fisiología
Physiologia: Conocimiento de la Naturaleza.
Definición actual: Ciencia que estudia los fenómenos físicos y químicos
que permiten el funcionamiento de los seres vivos y su adaptación a los
cambios del entorno que los rodea
FISIOLOGÍA FUNCIONAMIENTO
¿Qué es la vida?
Características fundamentales de los seres vivos:
Reproducción, Nutrición, Organización, Crecimiento, Propósito específico,
Excitabilidad y Motilidad, Adaptabilidad.
5. 2. Niveles de organización funcional
• Químico. Átomos y moléculas, los
constituyentes de la materia viva.
• Celular. Célula, la unidad estructural y
funcional básica.
• Tisular (hístico). Tejidos, grupos de células
similares especializadas en en funciones
especiales.
• Órganico. Órganos, estructuras de
morfología definida formadas por diferentes
tejidos, con funciones específicas
• Sistémico. Diferentes órganos unidos para
desempeño de una función.
• Organismo. conjunto de sistemas
integrados estructural y funcionalmente.
8. 3. Componentes químicos de la vida
Moléculas simples
Polímeros
membrana plasmática
Células procariotas-células eucariotas
Organismos pluricelulares
sus células se especializan y cooperan
9. 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: azúcares ALMIDON
(hidratos de carbono,
sacáridos…)
• Función nutritiva: obtención de
energía
• También forman parte de las
glucoproteínas y de los ácidos
nucleicos, y también de la
membrana plasmática (glucocálix).
10. 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: lípidos
• Moléculas apolares: insolubles
en agua
• Forman barreras: membranas
- Fosfolípidos
- Colesterol
• Triglicéridos: reserva
11. 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: proteínas
• Después del agua, las más
abundantes (10-20% masa celular)
• Polímeros de aminoácidos
• Tipos:
- Estructurales: Polímeros
filamentosos como los
microtúbulos celulares o el
colágeno (en el espacio
extracelular)
- Funcionales: forma
globular, p.e., las enzimas o
las globinas.
12. 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: proteínas
Enzimas
• Catalizadores de reacciones
químicas
• Responsables del
metabolismo, es decir, el
conjunto de reacciones
químicas del organismo.
13. 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: ácidos nucleicos
• El ADN es la molécula donde reside la
información genética
• Polímero formado por nucleótidos: las
bases nitrogenadas (A, G, T, C),
desoxirribosa y fosfato.
• Los genes codifican las diferentes
proteínas, y en última instancia son los que
controlan la funcionalidad celular, y por
extensión la del organismo.
• El ARN contiene en su estructura ribosa y
es el intermediario entre el ADN y las
proteínas.
15. 4. La célula
– Unidad viva básica del organismo
– Nº total ~ 100 billones
– Características similares: metabolismo, consumo de O2,
división celular…
– Organización de la célula
• Núcleo: ADN empaquetado (cromatina) rodeado de membrana
nuclear
• Citoplasma (rodeado de membrana celular)
16. 4. La célula
Membranas
• Compuestas por:
– Lípidos (fosfolípidos,
colesterol) y proteínas
• Tipos:
– Membrana plasmática
– Membrana nuclear
– Membrana del retículo
endoplásmico
– Membrana mitocondrial
– Lisosomas
– Aparato de Golgi
17. 4. La célula
Citoplasma
• Agua
• Proteínas disueltas
• Electrolitos (Na+, Cl-, K+…)
• Glucosa
• Pequeñas cantidades de
compuestos lipídicos
• Fibrillas de actina, tubulina…
(citoesqueleto)
• Glóbulos de lípidos, gránulos de
glucógeno, vesículas secretoras
• Orgánulos: Ribosomas, Retículo
endoplásmico, aparato de Golgi,
mitocondrias, lisosomas.
18. 4. La célula
Retículo Endoplasmico
• Estructuras tubulares
aplanadas interconectadas
que rodean al núcleo
– Paredes formadas por bicapa
lipídica membranosa
– El interior contiene la matriz
endoplásmica.
– 2 tipos
• Con ribosomas: retículo
sarcoplásmico rugoso
(granular)
• Sin ribosomas: retículo
endoplásmico agranular o
liso
19. 4. La célula
Ribosomas y retículo endoplásmico rugoso
• Ribosomas:
– Se encuentran anclados a
las superficies externas de
muchas regiones del
retículo endoplásmico
rugoso
– Compuestos por una mezcla
de ARNr y proteínas
– Encargados de la síntesis
proteica.
20. 4. La célula
Retículo endoplásmico agranular o liso (REL)
• Carece de ribosomas
acoplados
• Actúa en la síntesis de
sustancias lipídicas, en el
procesamiento de las
proteínas y otros procesos
enzimáticos celulares (p.e.
glicosilación de proteínas,
detoxificación de
xenobióticos).
21. 4. La célula
Aparato de Golgi
– Intimamente relacionado con el
retículo endoplásmico
– Posee membranas celulares
parecidas a las del REL
– Consta de un apilamiento varias
capas de vesículas cerradas y
planas.
– Es importante en células
secretoras. Estas expulsan las
sustancias a secretar (p.e.,
hormonas).
– Conjuntamente con el retículo
endoplásmico forman los
lisosomas, vesículas secretoras
u otros componentes
citoplasmáticos.
22. 4. La célula
Lisosomas
• Orgánulos vesiculares
formados en el aparato de
golgi y dispersas a lo largo del
citoplasma.
• Proporcionan un sistema
digestivo intracelular
(sustancias y estructuras
intracelulares, especialmente
las dañadas, partículas
alimenticias ingeridas por las
celulas, bacterias…)
23. 4. La célula
Mitocondria
• Centrales energéticas
• Respiración celular (oxidación de glucosa, AG y AAs)
• Cadena de transporte de electrones
• Síntesis de ATP: moneda energética celular
24.
25.
26.
27. 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
• Las células han de diferenciarse para
ejercer su función
• Diferenciación: cambios estructurales
y funcionales de las células a medida que
proliferan en el embrión para formar los
diferentes tejidos y órganos.
• Consecuencia de la represión selectiva
del genoma.
• Una célula normal expresa menos de la
mitad de su genoma (nº genes ~ 25000).
• Células con funciones similares se
agrupan formando TEJIDOS (NERVIOSO,
EPITELIAL, MUSCULAR, CONJUNTIVO).
• Los ORGANOS están normalmente
formados por los 4 tipos de tejido
28. 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido muscular
Miocitos especializados en la
contracción→ función mecánica
29. 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido epitelial
• Las células epiteliales forman
estructuras membranosas.
• Funciones:
- Revestimiento
(epitelios simples o
estratificados).
- Secretoras ( glándulas de
moco, hormonas…).
30. 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido conjuntivo (conectivo)
• Conjunto heterogéneo de tejidos derivados del mesodermo, formados por células
rodeadas de grandes cantidades de material extracelular
• Función de sostén y separación de los diferentes elementos tisulares y también
se convierte en un medio logístico (p.e. plasma de la sangre).
• Tipos:
- No especializado (TC propiamente dicho)
- Especializado (adiposo, cartílago, hueso, médula ósea, sangre)
32. 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido Nervioso
• Neuronas, especializadas en generar y conducir impulsos eléctricos.
• Células de la glía: sostén
Notas del editor
Si pretendemos hacer un programa de Fisiología el primer paso importante es establecer su concepto. Etimológicamente, Fisiología quiere decir conocimiento ( logos ) de la naturaleza ( physis ). Con el devenir de los tiempos, el amplio espacio científico que los griegos concebían bajo el término Physiologia se ha ido reduciendo sensiblemente. Muchas han sido las figuras que han contribuido al avance de nuestra disciplina desde la época helénica pero sin duda W. Harvey constituyó un punto de inflexión ya que supuso el inicio de la moderna Fisiología como ciencia experimental. Pero fue Bernard el que más se aproximó al concepto actual de Fisiología cuando en 1865 la definió como: “la Ciencia que trata de estudiar los fenómenos que ocurren en los seres vivos normales y de determinar las condiciones en las que estos fenómenos ocurren” Apenas algunos matices se han añadido a esta definición desde entonces, lo cual constituye un reconocimiento de la gran capacidad de percepción y reflexión del científico francés, a quién le debemos el concepto de medio interno y su constancia como condiciones indispensables para la vida libre , eje alrededor del cual gira toda nuestra interpretación fisiológica actual. Fue Cannon, quien posteriormente desarrolló estas ideas dando lugar al concepto de homeostasis , que el propio Cannon (1929) definió como: “el mantenimiento de la constancia del organismo por la acción coordinada de los procesos fisiológicos”.