Biología Tema 1 y 2

La célula

La célula es la unidad básica con la que están construidos todos los seres vivos. Es, además, la mínima unidad capaz de realizar todas las funciones que caracterizan a un ser vivo. Existen dos tipos de células: procariotas y eucariotas.

Orgánulos de la célula eucariota

• Mitocondria. Son orgánulos de forma ovalada con una doble membrana que delimita el espacio interior. En ellas se realiza la respiración celular que proporciona energía a la célula para su funcionamiento.
• Vacuolas. Son vesículas membranosas que contiene agua con sustancias disueltas. Almacenan productos de reservas o de desechos.
• Litosomas. Son vesículas membranosas en cuyo interior se transforman las sustancias complejas en otras más simples.
• Citoesqueleto. E$s un conjunto de filamentos que se distribuyen formando una red, por todo el citoplasma. Constituyen el “esqueleto” de la célula.
• Centriolos. Son dos cilindros huecos cuyas paredes están formadas por filamentos. Dirige el movimiento del citoesqueleto.
• Aparato de Golgi. Está formado por pilas de sacos membranosos aplanados rodeados de pequeñas bolsas y vesículas. En estas vesículas se empaquetan sustancias fabricadas en el retículo y con frecuencia, vierten su contenido al medio extracelular. Su principal función es la secreción.
• Ribosomas. Son pequeñas partículas que se encuentran tanto libres en el citoplasma como adosados a las membranas de retículo endoplasmático. Se encarga de fabricar proteínas.

Retículo endoplasmático. Es un conjunto de sacos y canales membranosos, comunicados entre si, que se extiende por todo el citoplasma celular. En el retículo se fabrican diversas sustancias como proteínas o lípidos. Existen dos tipos:

• Rugosos. Con ribosomas adosados a la zona externa de sus membranas.
• Liso. Sin ribosomas adosados.

Membrana celular. Fina capa que envuelve la célula. Su función es de hacer frontera entre la célula exceptuando el núcleo. Está formado por una disolución rica en agua.

Núcleo celular. Suele tener forma esférica y está en el centro de la célula. Contiene el material necesario para dirigir y controlar las funciones celulares.

La membrana y el intercambio con el medio

Las moléculas pequeñas, como el agua o el oxígeno, atraviesan la membrana mediante dos mecanismos diferentes:

Difusión. Es el mecanismo por el que algunas moléculas, como el oxígeno o el dióxido de carbono, atraviesan libremente la membrana plasmática. Si la concentración de estas moléculas es mayor en el medio que rodea la célula, entran en ella; en caso contrario, salen de ella.

La ósmosis es una forma de difusión en la que el agua atraviesa la membrana desde una disolución diluida hacia otra más concentrada, de forma que las concentraciones tienden a igualarse.

Transporte activo. Cuando la célula necesita sustancias que se encuentran en menor concentración en el medio extracelular que en su interior, el transporte se hace mediante un proceso contrario a la difusión. Este transporte supone un gran gasto de energía para la célula, del mismo modo que requiere energía sacar el agua de un pozo hasta la superficie; por eso se denomina transporte activo. Las partículas de gran tamaño no pueden atravesar la membrana. Si una célula necesita incorporar una partícula, la membrana se hunde y la engloba formando una pequeña bolsa que se incorpora al citoplasma. Este mecanismo se denomina endocitosis. El proceso contrario, mediante el cual vesículas celulares cargadas de partículas vierten su contenido al exterior, recibe el nombre de exocitosis.

Los tejidos

Un tejido es una agregado de células, generalmente del mismo tipo, organizadas para realizar n función común.

El tejido epiterial. Se encuentra recubriendo tanto la superficie externa del cuerpo como el interior y el exterior de los órganos. Hay dos tipos de epitelios:

• Epitelio de revestimiento. Está formado por varias láminas de células, como el epitelio de la piel, o por una sola, como el que forma la pared de los capilares o recubre el interior del tubo digestivo, estos epitelios tienen una función protectora.
• Epitelio glandular. Lo forman células epiteliales especializadas en producir y segregar sustancias. Estas células se suelen agrupar y formar estructuras llamadas glándulas como las sebáceas, que producen la grasa del pelo.

El tejido nerviosos. Se encarga de recoger la información tanto del exterior como del interior del cuerpo y transmitirla para elaborar las respuestas adecuadas. Las principales células nerviosas son las neuronas, que tienen forma estrellada con largas prolongaciones

Los tejidos conectivos. Se encuentran repartidos por todo el cuerpo y realizan funciones de unión y soporte. Sus células están rodeadas de abundante sustancia intercelular. Distinguimos tres tipos:

• Conjuntivo. Es el “material de relleno” del cuerpo. Un tipo especial de tejido conjuntivo es el tejido adiposo, con abundantes células cargadas de grasa y pocas fibras en su sustancia intercelular.
• Cartilaginoso. Es el principal componente del esqueleto de los embriones. En el adulto aparece en las articulaciones, la tráquea, la nariz, las orejas y los discos intervertebrales. Realiza funciones de sostén.
• Óseo. Constituye el componente esencial de los huesos de un adulto. Es el más fuerte, ya que su sustancia intercelular está mineralizada.

El tejido muscular. Es el componente principal de los músculos y el responsable del movimiento del organismo. Sus células son alargadas y se denominan fibras musculares. Se distinguen tres tipos:

• Muscular estriado esquelético. Forma los músculos que se unen a los huesos y producen su movimiento. Su contracción es voluntaria.
• Muscular estriado cardíaco. Compone las gruesas paredes del corazón. A diferencia del esquelético, su contracción es involuntaria.
• Muscular liso. Se encuentra, por ejemplo, en la pared del estómago, de los vasos sanguíneos, del útero o de la vejiga. Su contracción es involuntaria.

Tema 2

Los alimentos y sus componentes

Sustancias inorgánicas

Se denominan así porque no son exclusivas de la materia viva. Son:

El agua. El agua es el compuesto más abundante en los seres vivos y el medio en el que se desarrolla la vida de las células. Nuestro organismo pierde agua continuamente y necesita reponerla con la alimentación. Además del agua que bebemos, todos los alimentos la contienen mayor o menor medida.

Las sales minerales. Cloruros, carbonatos, fosfatos…de sodio, potasio, calcio… se encuentran en huesos y dientes, a los que dan consistencia. También se hallan sales disueltas en todos los líquidos del organismo, como la sangre o la lágrimas. A diferencia del agua, se requieren en cantidades muy pequeñas.

Sustancias orgánicas

Los constituyentes orgánicos de los alimentos son sustancias que se encuentran solo en la materia viva:

Glúcidos. Los más sencillos, como la glucosa y la maltosa, tienen sabor dulce; por eso se denominan azúcares. La glucosa no se descompone en otros más sencillos, y la maltosa está formada por dos moléculas de glucosa. El almidón y la celulosa son glúcidos complejos sin sabor dulce. Sus moléculas son grandes (macromoléculas), producto de la unión de muchas moléculas de glucosa. La celulosa es el componente principal de la fibra alimentaria.

Lípidos, como las grasas o el colesterol. Son sustancias que se disuelven poco o nada en agua. Las de origen vegetal se denominan aceites, son líquidas a temperatura ambiente y suelen ser grasas insaturadas. En cambio, las de origen animal, conocidas como sebos, son sólidas y suelen ser grasas saturadas.

Proteínas, como la hemoglobina. Son macromoléculas formadas por la unión de centenares o miles de moléculas más simples, los aminoácidos. Hay 20 aminoácidos distintos. Existen muchas proteínas diferentes, que se diferencian entre sí por el número, tipo y disposición de los aminoácidos que la forman.

Vitaminas, Nuestro cuerpo necesita vitaminas en cantidades muy pequeñas; no obstante, son imprescindibles para su correcto funcionamiento. Como no podemos fabricarlas, se toman a través de los alimentos que las contienen.

El Sistema digestivo

La boca. Es una abertura que contiene:

• Los dientes. Son de un material similar al hueso, la dentina, que está recubierto por el esmalte. Su parte interna, la pulpa dentaria o nervio del diente, contiene las terminaciones nerviosas y los vasos sanguíneos que nutren la dentina.
• La lengua. Está formada por potentes músculos y abundantes receptores del sentido del gusto.

La faringe. Es una cavidad común al sistema digestivo y al respiratorio. Por ella pasa el alimento desde la boca hacia el esófago y el aire desde la nariz o la boca hacia la laringe.

El esófago. Es el cauce por el que el alimento avanza desde la faringe hasta el estómago.

El estómago. Es un ensanchamiento del tubo digestivo, como una bolsa en forma de j. Sus paredes poseen músculos muy potentes.

El intestino delgado. Es un tubo largo, plegado repetidas veces.

La parte situada a continuación del estómago se denomina duodeno, debido a que en los seres humanos tiene una longitud de unos doce dedos.

El intestino grueso. Es un conducto más grueso que el intestino delgado, al que rodea. La parte fundamental del tubo tiene forma de u invertida y se denomina colon. En la unión del colon con el intestino delgado está el ciego, una bolsa cuyo extremo cerrado lleva una fina prolongación llamada apéndice. La comunicación del colon con el exterior se hace a través de otro tubo, el recto, que termina en el ano.

Las glándulas del sistema digestivo

Repartidas por las paredes del tubo digestivo. Así ocurre con las glándulas gástricas de la pared del estómago son las que segregan los jugos gástricos y las intestinales de la pared del intestino.

Fuera del tubo digestivo. Por ello se llaman glándulas anejas. Son las siguientes:

Glándulas salivales. Son tres pares de glándulas cuyos conductos desembocan en el interior de la boca. Producen la saliva.

Páncreas. Glándula en forma de punta de flecha que se encuentra en la parte izquierda del cuerpo, debajo del estómago. Produce el jugo pancreático y lo vierte al duodeno.

Hígado. Es la glándula más grande del cuerpo y se sitúa en su parte derecha, junto al estómago. Produce la bilis, que se almacena en la vesícula biliar y se vierte al duodeno cuando por él circulan alimentos ricos en grasa.

La digestión puede ser de dos tipos:

• Digestión mecánica. Incluye un conjunto de acciones físicas que reducen el tamaño de las partículas alimenticias y las hacen avanzar a lo largo del tubo. Estas acciones son el triturado(dientes), Deglución(esófago y faringe) y Movimientos de mezcla (jugos gástricos).
• Digestión química. Consiste en la transformación de las macromoléculas en pequeñas moléculas solubles, los nutrientes. Este proceso tiene lugar en la boca(saliva contiene una enzima llamada la amilasa, glúcidos), estómago (jugo gástrico que contiene la pepsina, proteínas) y intestino delgado (jugos pancreáticos y glandulas intestinales contiene la lipasa, grasas)

El resultado de la digestión

La absorción intestinal. Los alimentos se han transformado en nutrientes durante la digestión. La mayor parte de los nutrientes orgánicos se absorbe en el intestino delgado. Es un proceso relativamente rápido, ya que su enorme superficie interna, más de 100 m(2) , facilita el contacto entre los nutrientes y la pared que deben atravesar. La mayor parte del agua y las sales minerales se absorbe en el intestino grueso. Además, las bacterias que lo habitan, la llamada flora intestinal, fabrican algunas vitaminas que luego son asimiladas en el colon.

La formación de heces. En los alimentos existen sustancias que no podemos digerir ni, por tanto, absorber, comopor ejemplo la celulosa de los vegetales. Aun así, desempeña un papel esencial en la actividad del aparato digestivo, ya que retiene gran cantidad de agua y estimula los movimientos

del intestino, lo que ayuda a evitar el estreñimiento. Los restos que no han sido digeridos o absorbidos forman parte de las heces y son expulsados a través del ano, mediante un mecanismo llamado defecación.

El sistema respiratorio

Nariz y Boca. Son vías de entrada del aire en el sistema respiratorio.

Laringe. En su interior se encuentran las cuerdas vocales que vibran al paso del aire y producen sonidos.

Tráquea. Es un tubo flexible que siempre permanece abierto al paso del aire gracias a los anillos de cartílago en sus paredes.

Pulmones. Son dos órganos situados en la caja torácica protegidos por las costillas.

Bronquios y bronquiolos. Son tubos similares a la tráquea que se ramifican como un árbol. Inicialmente son dos y se denominan bronquios pero a medida que se subdividen se hacen cada vez más finos.

Alvéolos pulmonares. Son pequeñas bolsas de paredes muy delgadas que se encuentran al final de los bronquios más finos. Están rodeados de infinidad de capilares sanguíneos

El intercambio de gases

Los cambios que se observan en la composición del aire y de la sangre se deben al intercambio de gases que se ha producido entre ellos. El intercambio se realiza en los alvéolos, que presentan una serie de características especiales que hacen más fácil el paso de los gases:

• La superficie del conjunto de todos los alvéolos pulmonares es enorme de unos 200 metros cuadrados.
• Los alvéolos están rodeados por una infinidad de capilares sanguíneos.
• La pared que separa el aire alveolar y la sangre es muy fina.

Parte del oxígeno del aire atraviesa las paredes de los alvéolos y las de los finísimos capilares que los rodean y pasa a la sangre. El dióxido de carbono El dióxido de carbono recorre

el camino contrario: desde la sangre, pasa al interior de los alvéolos. Los gases atraviesan las paredes de los alvéolos desde el lugar donde su concentración es mayor hacia el lugar donde esta es menor, es decir, por difusión.

Movimientos respiratorios

La entrada y salida del aire son los pulmones se traduce exteriormente en movimientos del tórax. La pared de los pulmones es elástica y está fuertemente unida a la pared interna de la cavidad torácica. El volumen de la cavidad varía gracias a la acción de los músculos del diafragma y de los situados entre las costillas:

• Al contraerse estos músculos, el volumen de la cavidad torácica aumenta. Los pulmones adosados a sus paredes, aumenta el volumen y el aire entra en su interior. Es la inspiración.
• Si los músculos se relajan, el volumen de la cavidad torácica disminuye y el aire de los pulmones sale de forma pasiva. Es la espiración.
• También los músculos abdominales intervienen en este proceso, ya que al contraerse o relajarse se logra una espiración o inspiración más profunda.

Los nutrientes fuente de materia y energía

• Síntesis de materia propia. Las células utilizan una parte de los nutrientes como materia prima para fabricar sus propios materiales. Así, crecen y, una vez que adquieren el tamaño adecuado, pueden dividirse y originar nuevas células. De este modo, se logra aumentar el número de células del organismo y su tamaño. La síntesis de materia propia es especialmente importante en la época de crecimiento, pero se mantiene durante toda la vida. También un adulto necesita fabricar nuevas moléculas, y no solo cuando se produce una herida.
• Respiración celular. Una parte de los nutrientes orgánicos que llegan a las células se utilizan como combustibles para la respiración celular, que sucede en las mitocondrias. Con ella, se obtiene la energía necesaria para que las células puedan llevar a cabo sus funciones. La glucosa es el nutriente más utilizado por las células como combustible. En la respiración celular de la glucosa ocurren los siguientes fenómenos: Consumo de oxígeno, necesario para que se produzca la combustión. Liberación de energía utilizable por las células. Producción de dióxido de carbono y agua. El agua es necesaria para el organismo, pero el dióxido de carbono es un residuo que debe ser expulsado al medio externo. También los lípidos y las proteínas son utilizados como combustibles.