Coordinacion y regulacion en animales y vegetales

Necesidad de coordinación

Organismos unicelulares: tienen proteínas receptoras capaces de detectar cambios en el medio ambiente. Cambios---transformados en señales químicas en el interior celular. Señales---activan 1 conjunto de reacciones metabólicas en la cél---así reacciona de 1 modo apropiado ante el estimulo recibido.

Organismo pluricelular: formado x cél q se relacionan con las q le rodean y reciben y envían señales. Este proceso---necesario para mantener la integridad del ser vivo. Ser pluricelular---responde de modo coordinado a las modificaciones ambientales.

Mecanismos de integración

Sistema endocrino(hormonal): formado x glánd---órg especializado en la producción y secreción de hormonas(mensajeros químicos, viajan hasta su destino). Respuesta de la acción endocrina---a medio y largo plazo. Se encarga del crecimiento, metamorfosis...

Sistema nervioso: formado x 1 tej especializado en la transformación de información. Cél básica---neurona(especializada en la generación y transmisión de sms en forma de impulsos eléctricos-nerviosos- o químicos-neurotransmisores-). Coordina la función de relación de todos los sist corporales---acciones inmediatas: movimiento, secreción glandular...

Las fases del proceso de coordinación

Estímulo: modificación q se produce en el exterior o interior del organismo y desencadena 1 respuesta de éste.

Receptor: captan los estímulos. A veces son simples terminaciones nerviosas, o 1 ó 2 cél, o, en el caso de los humanos, los sentidos.

-Mecanorreceptores: captan estímulos mecánicos(tacto)

-Fotorreceptores: captan estímulos luminosos(vista)

Exterorreceptores -Termorreceptores: captan variaciones de tª

-Quimiorreceptores: captan sust químicas(papilas gustativas)

-Viscerorreceptores: captan la sensación de hambre, sed

Interorreceptoras -Propiorreceptores: captan estímulos de tendones, músculos(sensación de la posición)

Coordinadores: órg o conjunto de órg q integran la información recibida x los receptores. Información---llega x los impulsos nerviosos, es procesada y se envía la repuesta adecuada. En vertebrados---órg encargados---encéfalo y medula espinal.

Efectores: estructuras q llevan a cabo las respuestas. Clases: movimientos(se encargan las cél musculares) o secreción muscular(glánd)

Respuestas: comportamiento o acción desempeñada x los efectores provocado x la recepción de 1 estímulo.

Las hormonas y otros mecanismos de control en los vegetales

Vegetales---carecen de sist nervioso. Coordinación entre partes de la planta---mediante hormonas vegetales(fitohormonas-regulan el crecimiento y desarrollo de la planta-)---sintetizadas en lugares diferentes de donde ejercen su acción. Transporte de 1 cél a otra de fitohormonas---x el floema o difusión entre cél. A bajas concentraciones influyen en todas sus funciones.

Principalmente estimuladoras:

Auxinas: relacionadas con el AIA. Sintetizadas en los meristemos de los vegetales. Luego van a las partes inferiores de la planta estimulando el crecimiento del tallo. Inducen a las cél a sintetizar componentes de la pared y a depositarlas en los extremos de la cél---efecto---alargamiento celular. Estimulan la formación de raíces adventicias y laterales y la diferenciación del tej vascular. Inhiben el crecimiento de las yemas laterales. Retardan la caída de hojas y frutos.

Giberalinas: relacionadas con el ácido giberélico. Influyen en el crecimiento del tallo. Estimulan el crecimiento de las hojas, fluoración y germinación de la semilla.

Citocininas: Deriva de la adenina. Estimulan la mitosis. Produce 1 aumento de la síntesis de ADN, ARN y proteínas. Favorece la formación de yemas laterales, transpiración y crecimiento de tubérculos. Favorece el alargamiento de frutos y semillas. Inhibición del amarilleo de las hojas cortadas.

Principalmente inhibidoras:

Ácido abscísico: relacionada estructuralmente con los carotenoides. Se sintetiza en la base de los frutos. Induce el letargo de yemas y semillas y la caída de los frutos. Regula el cierre de estomas en las hojas.

Etileno: Gas q se forma en los tej de las espermafitas. Interviene en el gravitropismo. Acelera la maduración de los frutos y la caída de las hojas

Movimientos de la planta

Autónomos: de manera espontánea(desplegar las hojas, abrirse las flores).Influenciados x la luz, tª...

Tropismos: cambios permanentes en la dirección de crecimiento de la planta. Están relacionados con de donde viene el estimulo(en tallos y raíces).

-Fototropismo: 1 zona de la planta iluminada---auxinas se alejan de ella---la zona rica en auxinas--sombra---crece + rápido

-Geotropismo: auxinas---se difunden en sentido descendente en el tallo y ascendente en la raíz. Concentraciones q activan el crecimiento de la raíz--- >s q en el tallo. Planta en posición horizontal---las auxinas se difunden a las zonas bajas---esas cél verán estimulado su crecimiento en el tallo---el la raíz al revés.

-Desarrollo de las flores---hormona florigeno---. Concentración de esta sust---depende del fotoperiodo. Sintetizada en las hojas. Se difunde a las yemas e induce la floración. Según el fotoperiodo--- 2 clases de plantas: día largo(florecen en verano) y día corto(florecen en primavera y otoño)

Nastias: movimientos de las plantas q se producen como respuesta directa a 1 estimulo(en hojas). Son variaciones transitorias. Siempre se producen de la misma manera.

-Nictinastia: diente de león--- x la noche la flor se cierra y x el día se abre

-Sismonastia: el estimulo es 1 contacto---mimosa púdica---las hojas se cierran al tocarla

-Termonastia: tulipanes---depende de la tª q se abran o se cierren

La coordinación nerviosa en los animales

Coordinación nerviosa---a cargo del sist nervioso(sist orgánico formado x 1 tej especializado en la transmisión de información). Función: depende de 2 características de sus cél: excitabilidad(capacidad de reaccionar ante estímulos) y conductividad(capacidad de transmitir la excitación de 1 pto del organismo a otro).

Propiedades del tej nervioso---dependen de las cél q lo forman. Cél encargada de transmitir la información---neurona.

Cél gliales---dan soporte estructural y fisiológico a las neuronas(astrocitos--funciones metabólicas, nutritivas y de sostén; microglias--fagocitan desechos celulares; ependimarias--de sostén; oligodendrocitos y cél de Schwann--facilitan la propagación de impulsos nerviosos).

Información transmitida x neuronas---impulso nervioso(sms electroquímico q se genera en 1 zona de la neurona y se desplaza x ella).

La neurona

Neurona---unidad anatómica y funcional del sist nervioso. Céls morfológica y tróficamente independientes q se relacionan x sinapsis. Cél grandes y complejas, de morfología y tamaño variados. Altamente especializadas. Son sensibles a varios estímulos y son capaces de convertir estos estímulos en impulsos nerviosos y conducirlos a otras neuronas, fibras musculares o glánd. Todas tienen el mismo patrón morfológico:

Soma(cuerpo celular): -Soma(cuerpo celular): Está el núcleo. Forma estrellada. Cél muy activas metabolicamente(muchas mitocondrias, ribosomas...). No se divide mitoticamente. Energía metabólica---empleada en transmitir señales.

Dendritas: prolongaciones ramificadas del soma. No muy largas, de contorno rugoso. En la base---gruesas. Se alejan del soma--- + estrechas. Misión: aumentar la superficie destinada a la recepción de señales nerviosas.

Axón: 1 prolongación del soma q puede alcanzar 1m de longitud. Es 1 fina proyección q nace del soma---cono axónico. Sólo está ramificado al final. Función: transmitir el impulso nervioso en forma de potencial de acción. Cuando establece conexión con otra neurona---hendidura sináptica.

Axones de muchas neuronas---envueltos x 1 vaina de mielina(permite 1 > velocidad en la transmisión del impulso nervioso). A tramos desaparece y forma el nódulo de Ranvier. Extremo del axón---se engruesa y forma el botón sináptico(en su interior vesículas de neurotransmisores-sust químicas q se liberan de 1 neurona a otra para transmitir el sms nervioso-).

• Tipos de neuronas según su función:

-Sensitivas: transmiten el impulso nervioso desde los receptores en los órg de los sentidos al sist nervioso central. 2 tipos de proyecciones: dendrita(recibe el impulso de la cél sensorial) y axón(lo lleva a los órg de integración)

-Efectoras: conducen los impulsos nerviosos desde el sist nervioso central a los órg efectores. Numerosas dendritas---les llegan los impulsos nerviosos. Largo axón---llega a 1 músculo o glánd.

-De asociación(interneuronas): establecen contactos entre neuronas. Conectan 1 neurona sensitiva con 1 motora. Están en el sist nervioso central.

El impulso nervioso

Impulso nervioso---de naturaleza eléctrica. Corriente eléctrica---se debe al movimiento de iones a través de la membrana neuronal debido a su permeabilidad selectiva(origina 1 diferencia de concentración de iones a ambos lados de la membrana celular---bomba de Na/K---hace q la concentración fuera de las cél sea > q la de dentro. Transporta Na).

Llega 1 estímulo---permeabilidad de la membrana---alterada(algunos iones q antes no podían atravesar la membrana, ahora pueden). Esto hace cambiar la distribución de cargas y se genera el potencial de acción(progresa hacia la conexión con la siguiente neurona para establecer sinapsis).

Sinápsis: región de transmisión y comunicación entre el axón de 1 neurona y las dendritas de otra. Son unidireccionales2 neuronas: presináptica(envía el sms x medio de su axón) y postsináptica(recibe la información).

-Eléctricas: neuronas---conectadas x uniones intercelulares(se establece x medio de 1 complejo proteico en cuyo centro se abre 1 canal). Impulso eléctrico q viene x la neurona presináptica---pasa a la neurona postsináptica.

-Químicas: botón sináptico de la neurona presináptica---queda separado x la postsináptica x la hendidura sináptica. Impulso nervioso---llega a la neurona presináptica---libera 1 neurotransmisor. Esta sust---captada x 1s receptores especificos de la membrana postsinaptica---se produce 1 nuevo impulso nervioso(para q se transmita de 1 neurona a otra debe superarse 1 cierto umbral de excitación). Integración: neuronas---reciben información de varias cél a la vez---son capaces de procesarla y emitir 1 única respuesta.

Excitadoras: la liberación del neurotransmisor induce 1 nuevo impulso nervioso en la neurona postsináptica.

Pto de vista funcional---sinapsis Inhibidoras: la captación del neurotransmisor x la neurona postsináptica altera las propiedades eléctricas de su membrana y bloquea la transmisión del impulso nervioso.

Sistema nervioso. Tendencias evolutivas

El sistema nervioso en los invertebrados

Esponjas: sin sist nervioso. Cada cél responde a los estímulos

Cnidarios: de red difusa. Son como neuronas sencillas, estrelladas, en la pared del cuerpo formando 1 red(plexo nervioso). No se distingue dendrita de axón. Transmiten los impulsos en todas direcciones.

Platelmintos y nematodos: sist nervioso cordal. Hay 2 ganglios(acúmulo de cél nerviosas) en la zona anterior del cuerpo. De ahí parten 2 cordones nerviosos q recorren el cuerpo del animal de alante a atrás y se comunican entre sí mediante conexiones transversales. Conj---forma de escalera.

Anélidos: ganglionar, metamérico, escaleriforme y ventral. 2 ganglios cerebroides y 1 anillo nervioso q rodea al esófago(anillo perioesofológico). En la parte central hay 2 ganglios en cada metámero unidos transversal y longitudinalmente. Es ventral xq los órg están en posición ventral(excepto los ganglios cerebroides). Aspecto---parecido a 1 escalera de cuerda(ganglios---nudos)

Moluscos: ganglionar. Ganglios cerebroides, viscerales y pieles.

Artrópodos: ganglionar y ventral. 1 ó 2 ganglios cerebroides. 1 anillo y 1 cadena de ganglios.

Equinodermos: anular y radial. Alrededor del esófago---1 anillo del q salen 5 nervios radiales.

El sistema nervioso en los vertebrados

Sist tubular y dorsal. Partes principales---encéfalo y médula espinal

Sistema nervioso central(SNC): encéfalo(protegido x el cráneo) y médula espinal(protegida x la columna vertebral). Están rodeados x la meninges(membranas protectoras entre el hueso y el SNC)---duramadre(externa), aracnoides(intermedia) y piamadre(interna). Entre las 2 últimas---líquido cefalorraquídeo. Masa nerviosa---2 especializaciones---sust gris(zona oscura, formada x cuerpos de neuronas) y sust blanca(color + claro, formada x fibras nerviosas). En el hombre---encéfalo---la sust gris tiene evoluciones, recubre la sust blanca y está en la parte exterior. Médula espinal y bulbo raquídeo

--sust gris---interior(forma de alas de mariposa) y blanca---exterior(rodea a la gris).

Tubo neuronal---se forma en el embrión de los vertebraos a partir de 1 especie de surco en el ectodermo(capa de céls + externa). El tubo crece, se dobla y origina el encéfalo y medula espinal.

Sistema nervioso periférico(SNP): formado x los nervios q parten de la medula espinal(nervios espinales-31 pares,todos mixtos-) y del encéfalo(nervios craneales-12 pares, sensitivos y motores-) y x los ganglios nerviosos periféricos. Componentes:

-Somático sensomotor: formado x los nervios q unen el SNC con los órg receptores y efectores.

-Autónomo(vegetativo): formada x nervios y ganglios q parten de la medula y encéfalo. Regula la actividad de las vísceras(corazón, hígado). Siempre hace actos involuntarios:

*Parasimpático: predomina su acción en los momentos de reposo. Libera acetilcolina. Favorecer la digestión, anabolismo. Contrae la pupila, relaja los bronquios.

*Simpático: en momentos de alarma, susto...Libera adrenalina. Favorece el catabolismo, latido del corazón.... Dilata la pupila, contrae los bronquios.

Acto reflejo---acto nervioso q tiene x causa 1 sensación sensitiva. Tienen origen en la medula espinal. Dispositivo anatómico para llevar a cabo el acto reflejo---arco reflejo(constituido x neuronas en cadena q establecen sinapsis). Neurona sensitiva(en el ganglio)---lleva la sensación hasta la raíz posterior(RP) de la sust gris. Establece sinapsis con 1 interneurona de asociación. Ésta establece sinapsis con 1 motora en la raíz anterior(RA) de la sust gris.

Actos voluntarios---son conscientes. En todos interviene la corteza cerebral. Empieza con 1 neurona sensitiva q sale de la RP de la sust gris y acaba con 1 neurona motora q sale de la RA.

Sistema nervioso humano

Sist nervioso cerebroespinal(central)---se encarga de la inerbación de los órg de los sentidos(con el mundo exterior). Largo tubo de pared de tej nervioso. Con 1 canal en la medula espinal(epéndimo) q tiene 3 membranas---meninges. Partes:

Encéfalo:

-Cerebro: la parte + voluminosa e importante del encéfalo. Pesa 1200gr. Consta de 2 mitades---hemisferios cerebrales---unidos x 1 surco---fisura interhemisférica---hay 1 cordón---cuerpo calloso. Superficie---con circunvoluciones. Neuronas---forma piramidal. Hipotálamo---unido x 1 pedúnculo---glánd endocrina hipófisis. Diencéfalo---debajo de los hemisferios cerebrales. Funciones:

-Controla y regula el funcionamiento de los demás centros nerviosos.

-Centro de la sensibilidad consciente(quien percibe conscientemente las cosas)

-Es el centro de los movimientos voluntarios(área motriz)

-Es capaz de retener y relacionar sensaciones(reside la memoria)

-Es el centro de las facultades intelectuales(juicio, razonamiento)

-Cerebelo: en la nuca, pesa 120 gr. Parte central(bermis) y 2 hemisferios cerebelosos. Tiene circunvoluciones. Sust gris---fuera. Sust blanca---ramificaciones. Debajo hay 1 abultamiento--- Puente de Varolio. Función:

-Coordinar, regular, reforzar los movimientos(postulares, de equilibrio...)

-Bulbo raquídeo: como 1 ensanchamiento de la medula al entrar en el cráneo. Sust gris---fuera. Funciones:

-Importante elaborador de reflejos(tos, estornudo, funcionamiento del corazón)

- Conductora(las corrientes motoras tienen q pasar x ahí para ir a la medula espinal)

Médula espinal: largo tubo nervioso. 1 cm de diámetro. Sust gris x dentro en forma de alas de mariposa. Formada x neuronas multipolares. Astas anteriores---neuronas motoras. Astas posteriores---neuronas de asociación. Funciones:

-Refleja: actúa como ap reflejo

-Conductora: conduce los impulsos

La coordinación hormonal en los animales. Aplicaciones

Sist endocrino---responsable de la coordinación hormonal. Hormonas---sust orgánicas(lípidos y proteínas)q viajan x la sangre y ejercen su acción en 1 lugar diferente al de producción. Tienen 1 acción lenta pero duradera. Ejercen su acción en las cél diana, q actúan gracias a los receptores capaces de captar 1 hormona concreta y así regulan su funcionamiento.

-Invertebrados: sist neurosecretor(hormonas---producidas y liberadas x neuronas especializadas): regulan el crecimiento, madurez sexual...En los artrópodos regulan el fenómeno de la muda, la diferenciación sexual y la metamorfosis.

-Vertebrados:

-Glánd endocrinas: producción y secreción de hormonas(pancreas, tiroides, ovarios...)

-Neurohormonas: producidas x neuronas secretoras(encefalinas)

-Ferohormonas: sust segregadas al exterior. Importantes en el apareaminto animal.

-Hormonas tisulares: sintetizadas x tej no glandulares(durante el embarazo)

Mecanismos de acción

X mediadores hormonales intracelulares---hormonas de naturaleza proteica---no atraviesan la membrana de la cél diana. Se unen a receptores proteicos de la cél---hacen q se activen algunos enzimas---se forma 1 mensajero secundario(AMP cíclico) intracelular q es el q ejerce la acción a nivel genético---hormona---atraviesa la membrana. Dentro de la cél se une a 1 receptor específico y entran al núcleo. Allí inhiben o activan la expresión de genes.

Regulación de la secreción de hormonas:

-Químicamente

-X el sist nervioso

-X el sist hormonal

Hay retroalimentación en todos.

Funciones:

-Antagónicas

-Sinérgicas(complementarias)

Hormonas de los vertebrados

El exceso de secreción(hiperfunción) y la poca secreción(hipofunción) ocasionan trastornos en el organismo.

Tiroides: parte anterior del cuerpo, debajo de la laringe. Formada x 2 lóbulos con muchas vesículas.

• Tiroxina: -Deriva del aminoácido tirosina

-Función: activar el metabolismo(reacciones catabólicas). Influye en el crecimiento y desarrollo.

-Hipofunción: desde la infancia---cretinismo(no se alcanza la madurez sexual, intelectual). En adultos---disminución del metabolismo(tª baja, cansancio), mixerema(inflamación de la piel) y bocio típico.

-Hiperfunción: aumenta el metabolismo,delgadez, hipertensión y bocio exoftálmico.

• Calcitonina: -Polipéptido

-Función: favorece el deposito de Ca en los huesos

-Hipofunción: - Ca en los huesos y + en la sangre

-Hiperfunción: + Ca en los huesos y - en la sangre

Paratiroides: glánd formada x 4 masas de cél enclavadas en el tiroides. Hay 2 masas en cada lóbulo del tiroides.

• Paratohormona(PTH): -Polipéptido

-Función: aumentar la concentración de Ca en la sangre. Disminuye la concentración de P y la reabsorción renal de Ca.

-Hipofunción: disminuye Ca en la sangre (excitación nerviosa, muscular...)

-Hiperfunción: Ca---se deposita en otros sitios q no sea el hueso

Islotes de Langerance(páncreas): hacen la parte endocrina del páncreas(son acúmulos de cél)

• Insulina: -Polipéptido

-Función: disminuye la concentración de glucosa en la sangre

-Hipofunción: aumenta la glucosa en sangre---diabetes mellitus

-Hiperfunción: disminuye la glucosa en sangre

• Glucagón: -Función: aumenta la concentración de glucosa en la sangre a partir del glucógeno del hígado.

Glánd suprarrenales: son como 2 glánd distintas: corteza y médula. Están encima de los riñones.

Corteza suprarrenal(parte externa): segrega corticoides

• Mineralcorticoides(aldosterona): -Esteroide

-Función: regulan la reabsorción de sales minerales y Na en el túbulo distal de la nefrona.

• Glucocorticoides(cortisol): -Esteroide

-Función: favorece la formación de glucosa a partir de otra sust

• Androgenocorticoides: -Esteroide

-Función: regula la formación de los órg sexuales masculinos y la formación de caracteres sexuales secundarios.

Hipofunción(de las 3): enfermedad de Addison(disminución de Na en sangre, cambio de pigmentación en la piel)

Medula suprarrenal

• Adrenalina y noradrenalina: -Derivan de la tirosina

-Función: aumentar el ritmo cardiaco, dilatación de la pupila, aumento de glucemia.

Glánd sexuales

Testículos---parte secretora---cél de Leydig

• Andrógenos(testosterona): -Esteroide

-Función: regula la formación de los órg sexuales masculinos y la formación de caracteres sexuales secundarios(barba, voz...)

Ovarios---en los folículos

• Estrógenos(estriol): -Esteroide

-Función: regula la formación de los órg sexuales femeninos y la formación de caracteres sexuales secundarios.

• Progesterona: -Esteroide

-Función: implantación del óvulo fecundado, controla el ciclo ovárico, estimula las glánd mamarias.

Hipófisis: se haya debajo del encéfalo(unida al hipotálamo), encima del hueso esfenoides.

Adenohipófisis(lóbulo anterior):

• Hormona del crecimiento(somatotropa): -Proteica

-Función: favorece el crecimiento(activa la síntesis de proteínas)

-Hipofunción: enanismo

-Hiperfunción: gigantismo(de nacimiento),

acromegalia(en adultos)

• Tirotropasa(TSH): -Proteica

-Función: estimula la formación de tiroxina

• ACTH: -Proteica

-Función: estimula la secreción de corticoides

• FSH: -Función: en ovarios---estimula el crecimiento de los folículos, en testículos---estimula la producción de espermatozoides

• LH: -Función: estimula la ovulación, estimula la producción de testosterona.

• Prolactina: -Función: actúa sobre las glánd mamarias(favorece la secreción de leche después del parto)

Parte intermedia:

• MSH: en los melanocitos

-Función: promueve la síntesis de melanina(pigmento q da color a la piel)

Neurohipófisis(lóbulo posterior): recibe hormonas liberadas x las neuronas del hipotálamo y luego las segrega.

• Ocsitocina:-Función: provoca la contracción de la musculatura lisa(en el parto-el útero-) y la secreción de leche x las glánd mamarias.

• Antidiurética(Vasopresina, ADH): -Función: favorece la reabsorción de agua en el túbulo distal y colector de la nefrona

-Hiperfunción: aumenta la presión sanguínea, - orina.