1. PROSENCÉFALO (cerebrum: hemisferios cerebrales, incluye la corteza cerebral, materia gris, ganglios basales;Diencéfalo:tálamo, hipotálamo, hipófisis posterior, glándula pineal).
2. MESENCÉFALO (parte del tallo cerebral).
3. METENCÉFALO (puente de varolio: parte del tallo cerebral; cerebelo, médula oblonga, parte del tallo cerebral).
TALLO CEREBRAL: Transporta la información desde y hacia otros centros cerebrales; control homeostático; coordina el movimiento corporal.
MÉDULA OBLONGA: Controla la respiración, circulación,ingestión, digestión).
PUENTE DE VAROLIO: Controla la respiración.
MESENCÉFALO: Recibe e integra información auditiva; centro visual principal en los vertebrados no mamiferos; coordina los reflejos visuales en los mamiferos;codifica la información sensorial y la envía a centros cerebrales superiores.
CEREBELO: Coordina el movimiento corporal; aprende y recuerda respuestas motoras.
TÁLAMO: Centro de información de entrada para la información sensorial que se dirige hacia el cerebrum; centro de información de salida para las respuestas motoras que salen del cerebrum; ordena información.
HIPOTÁLAMO:Centro de control homeostático; controla la hipófisis; reloj biológico.
CEREBRUM: Integración sofisticada; memoria, aprendizaje, habla; emociones; fórmula respuestas conductuales complejas.
Nada en Biología tiene sentido si no es a la luz de la Evolución.
domingo, 29 de mayo de 2011
Evidencia del Sistema Nervioso
1. Arregle las siguientes neuronas en la secuencia correcta del flujo de información durante el reflejo rotuliano: interneuronas, neurona sensorial, neurona motora.
2. Cuál de los tipos de neuronas se localiza totalmente dentro del sistema nervioso central?
3.¿Cuál es la función de la vaina de mielina?
4. Si la membrana de una neurona subitamente se volviese permeable a los iones de sodio, existiría un transporte neto y rápido de Na al interior de la célula. ¿Cuáles son las dos fuerzas que conducen los iones hacia el interior?
5. Durante el potencial de acción, los iones se mueven a través de la membrana neuronal en dirección perpendicular a la dirección del impulso a lo largo de la neurona. ¿Qué es lo que en realidad viaja a lo largo de la neurona como señal?
6. Qué determina si una neurona se verá afectada por un neurotransmisor específico?
7. Cuando la gente dice que el "alcohol disminuye las inhibiciones de la persona" se quiere dar a entender por lo general una descripción del comportamiento. Como dcescripción de lo que sucede a nivel neurológico sería quizá más exacto decir que el "alcohol eleva las inhibiciones". ¿Por qué?
8. El ssitema nervioso central de los vertebrados está constituido por:
9. Cuando usted escribe la respuesta a esta pregunta, los músculos de su mano estarán controlados por las neuronas del sistema nervioso __________, el cual es una parte funcional de la división __________ del sistema nervioso.
10. Cuál de las siguientes estructuras cerebrales incluye a todas las demás en la lista: amígdala, sistema límbico, prosencéfalo, tálamo, cerebrum.
11. Mientras sostienes un libro, las señales nerviosas se generan en los extremos nerviosos de las yemas de sus dedos y se envían a su cerebro. Una vez que un toque ha provocado un potencial de acción en el extremo de una neurona ¿qué es lo que ocasiona que la señal nerviosa se mueva desde ese punto a lo largo de la neurona al otro extremo? ¿qué es con exactitud la señal nerviosa? ¿por qué la señal no puede viajar hacia atras? ¿cómo se trasmite la señal nerviosa desde una neurona a la siguiente a través de una sinápsis?. Escribe un breve párrafo que responda a estas preguntas.
SEGUNDA PARTE
1. La vaina de mielina es producida por?
2. Los neurotransmisores son liberados por?
3. Qué mecanismos contribuyen al potencial de reposo de una neurona?
4. Cuál es la estructura típica de una neurona?
5. Que son las células gliales?
6. Que sucede cuando el potencial de membrana excede el nivel de umbral:
7. Que es un nervio?
8. Que es un ganglio?
9. Que es una sinapsis?
10. Que es la acetilcolina?
11. Citar algunos receptores de neurotransmisores
12. Parte del encéfalo que contiene postura, tono muscular y equilibrio:
13. Parte del encéfalo que controla funciones autónomas y regula la temperatura corporal:
14. En el encéfalo humano, en que zonas se concentran las zonas de asociación:
15. El encéfalo humano está protegido por:
16. Los centros visuales se localizan en:
17. La frecuencia cardiaca es aminorada por:
18. Después de tomar por varias semanas un fármaco que modifica el estado de ánimo, un paciente nota que la eficacia del medicamento ha disminuido. Este es un ejemplo de:
19. Que son los mecanorreceptores, quimiorreceptores, termorreceptores, electrorreceptores y fotorreceptores?
20. El encéfalo y la medula espinal del ser humano está protegido por tres huesos y tres meninges, cuáles son?
2. Cuál de los tipos de neuronas se localiza totalmente dentro del sistema nervioso central?
3.¿Cuál es la función de la vaina de mielina?
4. Si la membrana de una neurona subitamente se volviese permeable a los iones de sodio, existiría un transporte neto y rápido de Na al interior de la célula. ¿Cuáles son las dos fuerzas que conducen los iones hacia el interior?
5. Durante el potencial de acción, los iones se mueven a través de la membrana neuronal en dirección perpendicular a la dirección del impulso a lo largo de la neurona. ¿Qué es lo que en realidad viaja a lo largo de la neurona como señal?
6. Qué determina si una neurona se verá afectada por un neurotransmisor específico?
7. Cuando la gente dice que el "alcohol disminuye las inhibiciones de la persona" se quiere dar a entender por lo general una descripción del comportamiento. Como dcescripción de lo que sucede a nivel neurológico sería quizá más exacto decir que el "alcohol eleva las inhibiciones". ¿Por qué?
8. El ssitema nervioso central de los vertebrados está constituido por:
9. Cuando usted escribe la respuesta a esta pregunta, los músculos de su mano estarán controlados por las neuronas del sistema nervioso __________, el cual es una parte funcional de la división __________ del sistema nervioso.
10. Cuál de las siguientes estructuras cerebrales incluye a todas las demás en la lista: amígdala, sistema límbico, prosencéfalo, tálamo, cerebrum.
11. Mientras sostienes un libro, las señales nerviosas se generan en los extremos nerviosos de las yemas de sus dedos y se envían a su cerebro. Una vez que un toque ha provocado un potencial de acción en el extremo de una neurona ¿qué es lo que ocasiona que la señal nerviosa se mueva desde ese punto a lo largo de la neurona al otro extremo? ¿qué es con exactitud la señal nerviosa? ¿por qué la señal no puede viajar hacia atras? ¿cómo se trasmite la señal nerviosa desde una neurona a la siguiente a través de una sinápsis?. Escribe un breve párrafo que responda a estas preguntas.
SEGUNDA PARTE
1. La vaina de mielina es producida por?
2. Los neurotransmisores son liberados por?
3. Qué mecanismos contribuyen al potencial de reposo de una neurona?
4. Cuál es la estructura típica de una neurona?
5. Que son las células gliales?
6. Que sucede cuando el potencial de membrana excede el nivel de umbral:
7. Que es un nervio?
8. Que es un ganglio?
9. Que es una sinapsis?
10. Que es la acetilcolina?
11. Citar algunos receptores de neurotransmisores
12. Parte del encéfalo que contiene postura, tono muscular y equilibrio:
13. Parte del encéfalo que controla funciones autónomas y regula la temperatura corporal:
14. En el encéfalo humano, en que zonas se concentran las zonas de asociación:
15. El encéfalo humano está protegido por:
16. Los centros visuales se localizan en:
17. La frecuencia cardiaca es aminorada por:
18. Después de tomar por varias semanas un fármaco que modifica el estado de ánimo, un paciente nota que la eficacia del medicamento ha disminuido. Este es un ejemplo de:
19. Que son los mecanorreceptores, quimiorreceptores, termorreceptores, electrorreceptores y fotorreceptores?
20. El encéfalo y la medula espinal del ser humano está protegido por tres huesos y tres meninges, cuáles son?
Para regularización: Biología 1
SUSTENTANTE: _____________________________________________________
Selecciona la opción que contesta correctamente a los enunciados planteados.
1. ¿Cuál de las siguientes claves te indicarían si una célula es procariótica o eucariótica?
A) La presencia o ausencia de una pared rígida.
B) Si la célula está o no dividida por membranas internas.
C) La presencia o ausencia de ribosomas.
D) Si la célula lleva a cabo o no el metabolismo.
E) Si la célula contiene o no ADN.
2. ¿Cuál de las siguientes estructuras no está directamente involucrada en el sostén o movimiento celular?
A) Microfilamento.
B) Flagelo.
C) Microtúbulo.
D) Lisosoma.
E) Pared celular.
3. ¿Qué es lo que describe mejor la estructura general de una membrana celular?
A) Proteínas encerradas entre dos capas de fosfolípidos.
B) Proteínas embebidas en dos capas de fosfolípidos.
C) Una capa de proteínas envolviendo a una capa de fosfolípidos.
D) Fosfolípidos contenidos entre dos capas de proteínas.
E) Fosfolípidos embebidos en dos capas de proteínas.
4. La concentración de calcio en una célula es de 0.3 %; la concentración en el fluido exterior es 0.1 %. ¿Cómo puede la célula obtener más calcio?
A) Transporte pasivo.
B) Difusión
C) Transporte activo.
D) Osmosis.
E) Nada de lo anterior.
5. ¿Cuál de los procesos siguientes produce la mayor cantidad de moléculas de ATP por molecula de glucosa consumida?
A) La fermentación del acido láctico.
B) El ciclo de Krebs.
C) El transporte de electrones y quimiósmosis.
D) La fermentación alcohólica.
E) La glucolisis.
6. Un bioquímico quiso estudiar cómo diversas sustancias eran usadas y modificadas en la respiración celular. En un experimento, sometió a un ratón a respirar aire con O2 “marcado” con un isotopo particular del oxigeno (un procedimiento inofensivo para el ratón). En el ratón, los átomos de oxigeno marcados aparecieron primero en:
A) El ATP.
B) La glucosa.
C) El NADH.
D) El CO2.
E) El agua.
7. En la glucolisis, _____________ se oxida y _____________ se reduce.
A) El NADH+ ….. la glucosa
B) La glucosa ….. el oxigeno
C) El ATP ….. el ADP
D) La glucosa ….. el NAD+
E) EL ADP …… el ATP
8. ¿Cuál de los siguientes procesos es la fuente de energía inmediata que se usa para fabricar la mayor parte del ATP en las células?
A) Ruptura de la molécula de ADP.
B) Transferencia de fosfatos desde los productos de la ruptura de la molécula de glucosa al ADP.
C) Movimientos de iones hidrogeno a través de una membrana.
D) Degradación de la molécula de glucosa en dos moléculas de acido pirúvico.
E) Movimiento de electrones a lo largo de la cadena de transporte de electrones.
9. Los fisiólogos del deporte de un centro de entrenamiento para las Olimpiadas, quisieron monitorear a los atletas para determinar en qué momento sus músculos funcionan anaeróbicamente. Pudieron llevarlo a cabo por medio del registro de la acumulación de:
A) ATP.
B) Acido láctico.
C) Dióxido de carbono.
D) ADP.
E) Oxigeno.
10. El proceso de la fotosíntesis consume _______________ y produce __________________.
A) Clorofila ….. agua
B) Agua ….. dióxido de carbono
C) Dióxido de carbono ….. clorofila
D) Agua ….. oxigeno
E) Glucosa ….. oxigeno
11. ¿Cuál de los siguientes compuestos son producidos por reacciones que tienen lugar en los tilacoides y son consumidos por las reacciones que se encuentran en el estroma?
A) Dióxido de carbono y agua.
B) NADP+ y ADP.
C) ATP y NADPH.
D) Glucosa y O2
E) CO2 y ATP.
12. En la fotosíntesis, _______________ se oxida y _____________ se reduce.
A) La glucosa ….. el oxigeno
B) El dióxido de carbono ….. el agua
C) El agua ….. el dióxido de carbono
D) La glucosa ….. el dióxido de carbono
E) El agua ….. el oxigeno
13. ¿Por qué es difícil para la mayoría de las plantas llevar a cabo la fotosíntesis en ambientes muy cálidos y secos tales como los desiertos?
A) La luz es demasiado intensa y da excesiva energía a las moléculas de pigmentos.
B) El cierre de los estomas impide la entrada del CO2 y la salida del O2 de la planta.
C) Son forzadas a utilizar la fotorrespiración para producir ATP.
D) El efecto de invernadero se ve intensificado en el ambiente desértico.
E) El CO2 se acumula en las hojas, bloqueando la fijación del carbono.
14. Las reacciones del Ciclo de Calvin no dependen directamente de la luz, pero por lo general no ocurren de noche. ¿Por qué?
A) A menudo hay demasiado frio en la noche como para que estas reacciones se desarrollen.
B) Las concentraciones de dióxido de carbono disminuyen por la noche.
C) El ciclo de Calvin depende de los productos de las reacciones lumínicas.
D) Las plantas comúnmente abren sus estomas por la noche.
E) Por la noche, las plantas no pueden producir el agua necesaria para el ciclo de Calvin.
15. Si una célula intestinal de un saltamontes contiene 24 cromosomas, una célula espermática de saltamontes deberá contener _____ cromosomas.
A) 3
B) 6
C) 12
D) 24
E) 48
16. En términos de cambio, ¿Cuál de las siguientes fases de la mitosis es en esencia opuesta a la profase nuclear?
A) Telofase.
B) Metafase.
C) Fase S.
D) Interfase.
E) Anafase.
17. Un bioquímico midió la cantidad de ADN en células en crecimiento en el laboratorio y encontró que la cantidad de ADN en una célula se duplica:
A) Entre la profase y la anafase de la mitosis.
B) Entre las fases G1 y G2 del ciclo celular.
C) Durante la fase M del ciclo celular.
D) Entre la profase I y la profase II de la meiosis.
E) Entre la anafase y la telofase de la mitosis.
18. ¿Cuál de los siguientes procesos no es una función de la mitosis en humanos?
A) Reparación de heridas.
B) Crecimiento.
C) Producción de gametos a partir de células diploides.
D) Reemplazo de células perdidas o dañadas.
E) Multiplicación de células somáticas.
19. Una célula somática de la mosca de la fruta contiene 8 cromosomas. Esto significa que son posibles ____ combinaciones diferentes en sus gametos.
A) 4
B) 8
C) 16
D) 32
E) 64
20. Juan encuentra un organismo, una esponja en un estanque de agua dulce. Su amiga Liz cree que más bien se parece a un hongo acuático. ¿Cómo pueden decidir si es un animal o un hongo?
A) Ver si puede nadar.
B) Saber si es autótrofo o heterótrofo.
C) Ver si es eucarionte o procarionte.
D) Buscar las paredes celulares con la ayuda de un microscopio.
E) Determinar si es unicelular o multicelular.
21. Los reptiles están mucho más adaptados a la vida sobre la tierra que los anfibios porque los reptiles….
A) Tienen un tracto digestivo completo.
B) Ponen huevos con cascaron.
C) Son endotermos.
D) Están provistos de patas.
E) Presentan una etapa larvaria.
22. Una lamprea, un tiburón, un lagarto y un conejo comparten todas las siguientes características excepto:
A) Estructurales branquiales en el embrión o adulto.
B) Vertebras.
C) Mandíbulas unidas.
D) Un cordón nervioso hueco dorsal.
E) Una cola postanal.
23. ¿Cuál de los siguientes pares de animales experimenta una metamorfosis que incluye una etapa larvaria?
A) Humano, hidra.
B) Saltamontes, rana.
C) Estrella de mar, tunicados.
D) Gusanos redondos, anfioxo.
E) Humanos, anemona.
24. Las angiospermas son diferentes de todas las demás plantas debido a que ellas solo tienen:
A) Un sistema vascular.
B) Flores.
C) Semillas.
D) Una fase esporofítica.
E) Un ciclo de vida que involucra alternancia de generaciones.
25. Bajo el microscopio, un trozo de seta se vería parecido a:
A) Una gelatina.
B) Una maraña de filamentos.
C) Un pedazo de vidrio.
D) Granos de azúcar o sal.
E) Espuma.
Selecciona la opción que contesta correctamente a los enunciados planteados.
1. ¿Cuál de las siguientes claves te indicarían si una célula es procariótica o eucariótica?
A) La presencia o ausencia de una pared rígida.
B) Si la célula está o no dividida por membranas internas.
C) La presencia o ausencia de ribosomas.
D) Si la célula lleva a cabo o no el metabolismo.
E) Si la célula contiene o no ADN.
2. ¿Cuál de las siguientes estructuras no está directamente involucrada en el sostén o movimiento celular?
A) Microfilamento.
B) Flagelo.
C) Microtúbulo.
D) Lisosoma.
E) Pared celular.
3. ¿Qué es lo que describe mejor la estructura general de una membrana celular?
A) Proteínas encerradas entre dos capas de fosfolípidos.
B) Proteínas embebidas en dos capas de fosfolípidos.
C) Una capa de proteínas envolviendo a una capa de fosfolípidos.
D) Fosfolípidos contenidos entre dos capas de proteínas.
E) Fosfolípidos embebidos en dos capas de proteínas.
4. La concentración de calcio en una célula es de 0.3 %; la concentración en el fluido exterior es 0.1 %. ¿Cómo puede la célula obtener más calcio?
A) Transporte pasivo.
B) Difusión
C) Transporte activo.
D) Osmosis.
E) Nada de lo anterior.
5. ¿Cuál de los procesos siguientes produce la mayor cantidad de moléculas de ATP por molecula de glucosa consumida?
A) La fermentación del acido láctico.
B) El ciclo de Krebs.
C) El transporte de electrones y quimiósmosis.
D) La fermentación alcohólica.
E) La glucolisis.
6. Un bioquímico quiso estudiar cómo diversas sustancias eran usadas y modificadas en la respiración celular. En un experimento, sometió a un ratón a respirar aire con O2 “marcado” con un isotopo particular del oxigeno (un procedimiento inofensivo para el ratón). En el ratón, los átomos de oxigeno marcados aparecieron primero en:
A) El ATP.
B) La glucosa.
C) El NADH.
D) El CO2.
E) El agua.
7. En la glucolisis, _____________ se oxida y _____________ se reduce.
A) El NADH+ ….. la glucosa
B) La glucosa ….. el oxigeno
C) El ATP ….. el ADP
D) La glucosa ….. el NAD+
E) EL ADP …… el ATP
8. ¿Cuál de los siguientes procesos es la fuente de energía inmediata que se usa para fabricar la mayor parte del ATP en las células?
A) Ruptura de la molécula de ADP.
B) Transferencia de fosfatos desde los productos de la ruptura de la molécula de glucosa al ADP.
C) Movimientos de iones hidrogeno a través de una membrana.
D) Degradación de la molécula de glucosa en dos moléculas de acido pirúvico.
E) Movimiento de electrones a lo largo de la cadena de transporte de electrones.
9. Los fisiólogos del deporte de un centro de entrenamiento para las Olimpiadas, quisieron monitorear a los atletas para determinar en qué momento sus músculos funcionan anaeróbicamente. Pudieron llevarlo a cabo por medio del registro de la acumulación de:
A) ATP.
B) Acido láctico.
C) Dióxido de carbono.
D) ADP.
E) Oxigeno.
10. El proceso de la fotosíntesis consume _______________ y produce __________________.
A) Clorofila ….. agua
B) Agua ….. dióxido de carbono
C) Dióxido de carbono ….. clorofila
D) Agua ….. oxigeno
E) Glucosa ….. oxigeno
11. ¿Cuál de los siguientes compuestos son producidos por reacciones que tienen lugar en los tilacoides y son consumidos por las reacciones que se encuentran en el estroma?
A) Dióxido de carbono y agua.
B) NADP+ y ADP.
C) ATP y NADPH.
D) Glucosa y O2
E) CO2 y ATP.
12. En la fotosíntesis, _______________ se oxida y _____________ se reduce.
A) La glucosa ….. el oxigeno
B) El dióxido de carbono ….. el agua
C) El agua ….. el dióxido de carbono
D) La glucosa ….. el dióxido de carbono
E) El agua ….. el oxigeno
13. ¿Por qué es difícil para la mayoría de las plantas llevar a cabo la fotosíntesis en ambientes muy cálidos y secos tales como los desiertos?
A) La luz es demasiado intensa y da excesiva energía a las moléculas de pigmentos.
B) El cierre de los estomas impide la entrada del CO2 y la salida del O2 de la planta.
C) Son forzadas a utilizar la fotorrespiración para producir ATP.
D) El efecto de invernadero se ve intensificado en el ambiente desértico.
E) El CO2 se acumula en las hojas, bloqueando la fijación del carbono.
14. Las reacciones del Ciclo de Calvin no dependen directamente de la luz, pero por lo general no ocurren de noche. ¿Por qué?
A) A menudo hay demasiado frio en la noche como para que estas reacciones se desarrollen.
B) Las concentraciones de dióxido de carbono disminuyen por la noche.
C) El ciclo de Calvin depende de los productos de las reacciones lumínicas.
D) Las plantas comúnmente abren sus estomas por la noche.
E) Por la noche, las plantas no pueden producir el agua necesaria para el ciclo de Calvin.
15. Si una célula intestinal de un saltamontes contiene 24 cromosomas, una célula espermática de saltamontes deberá contener _____ cromosomas.
A) 3
B) 6
C) 12
D) 24
E) 48
16. En términos de cambio, ¿Cuál de las siguientes fases de la mitosis es en esencia opuesta a la profase nuclear?
A) Telofase.
B) Metafase.
C) Fase S.
D) Interfase.
E) Anafase.
17. Un bioquímico midió la cantidad de ADN en células en crecimiento en el laboratorio y encontró que la cantidad de ADN en una célula se duplica:
A) Entre la profase y la anafase de la mitosis.
B) Entre las fases G1 y G2 del ciclo celular.
C) Durante la fase M del ciclo celular.
D) Entre la profase I y la profase II de la meiosis.
E) Entre la anafase y la telofase de la mitosis.
18. ¿Cuál de los siguientes procesos no es una función de la mitosis en humanos?
A) Reparación de heridas.
B) Crecimiento.
C) Producción de gametos a partir de células diploides.
D) Reemplazo de células perdidas o dañadas.
E) Multiplicación de células somáticas.
19. Una célula somática de la mosca de la fruta contiene 8 cromosomas. Esto significa que son posibles ____ combinaciones diferentes en sus gametos.
A) 4
B) 8
C) 16
D) 32
E) 64
20. Juan encuentra un organismo, una esponja en un estanque de agua dulce. Su amiga Liz cree que más bien se parece a un hongo acuático. ¿Cómo pueden decidir si es un animal o un hongo?
A) Ver si puede nadar.
B) Saber si es autótrofo o heterótrofo.
C) Ver si es eucarionte o procarionte.
D) Buscar las paredes celulares con la ayuda de un microscopio.
E) Determinar si es unicelular o multicelular.
21. Los reptiles están mucho más adaptados a la vida sobre la tierra que los anfibios porque los reptiles….
A) Tienen un tracto digestivo completo.
B) Ponen huevos con cascaron.
C) Son endotermos.
D) Están provistos de patas.
E) Presentan una etapa larvaria.
22. Una lamprea, un tiburón, un lagarto y un conejo comparten todas las siguientes características excepto:
A) Estructurales branquiales en el embrión o adulto.
B) Vertebras.
C) Mandíbulas unidas.
D) Un cordón nervioso hueco dorsal.
E) Una cola postanal.
23. ¿Cuál de los siguientes pares de animales experimenta una metamorfosis que incluye una etapa larvaria?
A) Humano, hidra.
B) Saltamontes, rana.
C) Estrella de mar, tunicados.
D) Gusanos redondos, anfioxo.
E) Humanos, anemona.
24. Las angiospermas son diferentes de todas las demás plantas debido a que ellas solo tienen:
A) Un sistema vascular.
B) Flores.
C) Semillas.
D) Una fase esporofítica.
E) Un ciclo de vida que involucra alternancia de generaciones.
25. Bajo el microscopio, un trozo de seta se vería parecido a:
A) Una gelatina.
B) Una maraña de filamentos.
C) Un pedazo de vidrio.
D) Granos de azúcar o sal.
E) Espuma.
miércoles, 25 de mayo de 2011
domingo, 22 de mayo de 2011
Sistema Nervioso II
El sistema nervioso es el rector y coordinador de todas las funciones, conscientes e inconscientes del organismo, consta del sistema cerebroespinal (encéfalo y medula espinal), los nervios y el sistema vegetativo o autónomo.
A menudo, se compara el sistema nervioso con un computador: porque las unidades periféricas (órganos internos u órganos de los sentidos) aportan gran cantidad de información a través de los cables de transmisión (nervios) para que la unidad de procesamiento central (cerebro), provista de su banco de datos (memoria), la ordene, la analice, muestre y ejecute.
Sin embargo, la comparación termina aquí, en la mera descripción de los distintos elementos. La informática avanza a enormes pasos, pero aun esta lejos el día que se disponga de un ordenador compacto, de componentes baratos y sin mantenimiento, capaz de igualar la rapidez, la sutileza y precisión del cerebro humano.
El sistema nervioso central realiza las mas altas funciones, ya que atiende y satisface las necesidades vitales y da respuesta a los estímulos. Ejecuta tres acciones esenciales, que son la detección de estímulos, la transmisión de informaciones y la coordinación general.
Sistema Nervioso
El Cerebro es el órgano clave de todo este proceso. Sus diferentes estructuras rigen la sensibilidad, los movimientos, la inteligencia y el funcionamiento de los órganos. Su capa mas externa, la corteza cerebral, procesa la información recibida, la coteja con la información almacenada y la transforma en material utilizable, real y consciente.
El Sistema Nervioso es la relación entre nuestro cuerpo y el exterior, además regula y dirige el funcionamiento de todos los órganos del cuerpo.
Las Neuronas: son la unidad funcional del sistema nervioso, por ellas pasan los impulsos nerviosos.
División del Sistema Nervioso
Genéricamente se divide en:
Sistema Nervioso Central S.N.C
Sistema Nervioso Autónomo S.N.A
El Sistema Nervioso Central se divide en Encéfalo, Medula y Nervios Periféricos.
El Encéfalo:
Es la masa nerviosa contenida dentro del cráneo. esta envuelta por las meninges, que son tres membranas llamadas: duramadre, piamadre y aracnoides. El encéfalo consta de tres partes: Cerebro, Cerebelo y Bulbo Raquídeo.
Cerebro
El Cerebro:
Es la parte mas importante, esta formado por la sustancia gris (por fuera) y la sustancia blanca (por dentro), su superficie no es lisa sino que tienes unas arrugas o salientes llamadas circunvoluciones; y unos surcos denominados cisuras, las mas notables son llamadas las cisuras de Silvio y de Rolando. Esta dividido incompletamente por una hendidura en dos partes, llamados hemisferios cerebrales. En los hemisferios se distinguen zonas denominadas lóbulos, que llevan el nombre del hueso en que se encuentran en contacto. Pesa unos 1.200gr Dentro de sus principales funciones están las de controlar y regular el funcionamiento de los demás centros nerviosos, también en el se reciben las sensaciones y se elaboran las respuestas conscientes a dichas situaciones. Es el órgano de las facultades intelectuales: atención, memoria ...etc.
El cerebelo:
Esta situado detrás del cerebro y es más pequeño (120 gr.); tiene forma de una mariposa con las alas extendidas. Consta de tres partes: Dos hemisferios cerebelosos y el cuerpo vermiforme. Por fuera tiene sustancia gris y en el interior sustancia blanca, esta presenta una forma arborescente por lo que se llama el árbol de la vida.Coordina los movimientos de los musculos al caminar.
El Bulbo Raquídeo:
Es la continuación de la medula que se hace más gruesa al entrar en el cráneo. Regula el funcionamiento del corazón y de los musculos respiratorios, además de los movimientos de la masticación, la tos, el estornudo, el vomito ... etc. Por eso una lesión en el bulbo produce la muerte instantánea por paro cardio- respiratorio irreversible.
La Medula Espinal:
La medula espinal es un cordón nervioso, blanco y cilíndrico encerrada dentro de la columna vertebral.Su función más importante es conducir, mediante los nervios de que está formada, la corriente nerviosa que conduce las sensaciones hasta el cerebro y los impulsos nerviosos que lleva las respuestas del cerebro a los musculos.
Los Nervios
Son cordones delgados de sustancia nerviosa que se ramifican por todos los órganos del cuerpo. Unos salen del encéfalo y se llaman nervios craneales. Otros salen a lo largo de la medula espinal: Son los nervios raquídeos.
La Memoria, Inteligencia y Sueño.
La inteligencia es la capacidad de adaptarse a las situaciones nuevas. De hecho, no se trata de una habilidad fija, sino mas bien una suma de facultades relacionadas, otorgados por la corteza cerebral, la capa nerviosa que recubre todo el cerebro humano.
Tanto la definición de la inteligencia como la medición han suscitado siempre recelos y criticas. Sin embargo, muchos tests de inteligencia establecen su puntuación a partir de un promedio, al que se ha dado un valor 100. así, se determina que el 70% de la población posee un cociente intelectual (CI) normal, situado entre 85 y 115. Una buena herencia y un ambiente propicio son dos circunstancias esenciales para que una persona pueda desarrollar todo su potencial intelectual.
La memoria es otra facultad maravillosa del cerebro humano, pues permite registrar datos y sensaciones, revivirlos a voluntad después de minutos o años después. La memoria es una sola, pero se distinguen tres niveles, según cuanto tiempo se recuerda una información, esta es la memoria inmediata, de solo unos segundos, la memoria a corto plazo, de unas horas a unos pocos días, y la memoria a largo plazo, en que los datos se graban a fuego y pueden recordarse toda la vida.
Inteligencia y memoria son dos facultades que un cerebro soñoliento realiza a duras penas y sin ningún lucimiento.
El sueño es imprescindible para vivir, en especial el sueño profundo, en que el cuerpo se abandona a la relajación y el cerebro se enfrasca en una frenética actividad onírica (actividad de los sueños y pesadillas).
Sistema Nervioso
La evolución de los sistemas nerviosos
1. Durante la evolución de los invertebrados, los receptores sensoriales y el tejido nervioso tendieron a concentrarse en la región anterior del cuerpo. Este proceso, llamado encefalización o cefalización, dio origen al encéfalo. Otras tendencias evolutivas han sido el aumento de tamaño del encéfalo (en relación con el peso corporal) y la aparición de estructuras duras que lo rodean y protegen. Esto llevó a la aparición de un sistema nervioso central, formado por el cerebro y el cordón nervioso, y otro periférico, formado por los ganglios y los nervios distribuidos por todo el cuerpo.
2. El tamaño de la cavidad craneana parece haber operado como un límite físico al aumento del tamaño del cerebro. Sin embargo, en los primates, este límite fue superado por el plegamiento de la corteza cerebral y su consiguiente aumento de superficie. Los organismos más simples carecen de verdaderos sistemas nerviosos, pero todos tienen la capacidad de responder a estímulos ambientales y procesar información.
Importancia del sistema nervioso
3. El sistema nervioso y el sistema endocrino coordinan e integran a los otros sistemas de órganos y favorecen la optimización de todos los procesos del organismo. El sistema nervioso, especializado en una comunicación rápida y puntual, utiliza un lenguaje de señales eléctricas muy veloces. El sistema endocrino utiliza señales químicas (hormonas) que desencadenan respuestas en forma relativamente lenta.
4. El sistema nervioso coordina e integra todas las funciones del organismo; sus receptores sensoriales seleccionan información de origen externo e interno; transmite e integra la información que recibe; permite la toma de decisiones y canaliza la información hacia órganos o tejidos específicos; almacena información, que puede ser recuperada cuando es requerida; se puede modificar estructural y funcionalmente frente a los cambios y estímulos, lo cual contribuye al aprendizaje; ciertos componentes o circuitos de células nerviosas pueden generar patrones de actividad que contribuyen al comportamiento global del animal.
La neurona: la unidad estructural y funcional del sistema nervioso
5. Las neuronas están formadas por un cuerpo (soma) con múltiples prolongaciones cortas (dendritas) y una prolongación extensa (axón). Cada neurona recibe información a través de sus dendritas, la procesa en el soma y la envía, a lo largo del axón, hasta la sinapsis con otra neurona.
La neurona
Tres de las muchas diferentes formas características de las neuronas de los vertebrados. (a) En las neuronas sensoriales, en este caso una neurona bipolar, transmiten impulsos desde los receptores sensoriales hacia el sistema nervioso central; el cuerpo celular con frecuencia sobresale a un costado del axón largo que se ramifica en ambos extremos. Todas estas neuronas forman conexiones –las sinapsis– con otras neuronas. (b) Algunas interneuronas, localizadas en regiones particulares del sistema nervioso central, tienen un sistema complejo de dendritas y un axón corto con ramificaciones, o carecen de axón. Intervienen en el establecimiento de circuitos nerviosos que procesan la información entrante. (c) Las neuronas motoras y las de proyección se caracterizan por tener un cuerpo celular con numerosas dendritas y un axón largo, con ramificaciones en su extremo. Las flechas indican el sentido del flujo de información desde la entrada sensitiva (aferente) hacia la zona de procesamiento y luego, la salida motora (eferente).
6. En los invertebrados y los vertebrados, los somas se encuentran agrupados en ganglios en el sistema nervioso periférico y en núcleos en el sistema nervioso central. Los axones se agrupan en nervios en el sistema nervioso periférico y haces o fascículos en el sistema nervioso central. Las neuronas están rodeadas por las células de la glía, que actúan como tejido de sostén, facilitan la nutrición de las neuronas y la eliminación de sus desechos metabólicos, colaboran en la defensa, actúan como guías para el desarrollo neuronal y forman la vaina de mielina.
7. Hay cuatro tipos de neuronas: sensoriales (reciben información sensorial y la transmiten al sistema nervioso central), interneuronas (transmiten señales dentro del sistema nervioso central), de proyección (retransmiten señales dentro del sistema nervioso central) y motoras (transmiten señales fuera del sistema nervioso central).
8. Las neuronas pueden procesar y transmitir información mediante señales bioeléctricas o químicas. Las señales bioeléctricas son producidas por el movimiento de iones a través de la membrana celular; las químicas son moléculas que actúan como transmisores nerviosos.
El sistema nervioso de los vertebrados
9. Los vertebrados poseen un sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) y un sistema nervioso periférico (nervios con vías sensoriales y/o motoras). El sistema periférico lleva información desde el ambiente interno y externo al sistema central y desde éste a los efectores musculares y glandulares. El sistema periférico se divide en dos subsistemas: somático y autónomo. El somático sensorial (aferente) conduce información sensitiva desde la periferia y el cuerpo; el somático motor (eferente) controla principalmente en forma voluntaria a los músculos esqueléticos. Las vías motoras del autónomo controlan en forma involuntaria los músculos lisos y el cardíaco y sus vías sensitivas traen información desde las vísceras y el ambiente interno.
Subdivisiones del sistema nervioso de los vertebrados
El sistema nervioso de los vertebrados se compone de dos partes: el sistema nervioso central, contenido en el cráneo y la columna vertebral, y el sistema nervioso periférico, localizado fuera de la protección ósea.
10. La médula espinal actúa como un enlace entre el encéfalo y el resto del cuerpo, transmite información en ambos sentidos y posee algunos circuitos que controlan la locomoción, los esfínteres y otras funciones. Está protegida por la columna vertebral. Es un cilindro delgado que tiene un área central de sustancia gris y otra periférica de sustancia blanca.
11. La médula espinal continúa en el encéfalo, encerrado en el cráneo, que comprende el cerebro, el diencéfalo, el cerebelo y el tronco o tallo cerebral. El tronco cerebral está formado por el mesencéfalo, la protuberancia y el bulbo raquídeo. Dentro del tronco cerebral hay núcleos que comandan algunas funciones reguladoras automáticas importantes, como la respiración, la frecuencia cardíaca y la presión sanguínea. El cerebelo se relaciona con el equilibrio y la coordinación motora.
12. El diencéfalo interviene en el procesamiento de información, la regulación de las funciones viscerales y endocrinas y la regulación de los ritmos biológicos. En el cerebro tiene lugar el principal procesamiento sensitivo de la información entrante y se generan las salidas motoras que controlan a los músculos corporales. En los vertebrados, el cerebro está diferenciado en dos hemisferios (derecho e izquierdo).
13. El sistema nervioso central está protegido por hueso y por varias membranas que en conjunto reciben el nombre de meninges. Está bañado por el líquido cefalorraquídeo, que transporta nutrientes y linfocitos y actúa como un amortiguador de impactos. Las barreras hematoencefálica y hematocefalorraquídea regulan el pasaje de sustancias desde la circulación sanguínea al tejido nervioso y al líquido cefalorraquídeo, respectivamente.
14. El sistema nervioso periférico está constituido por nervios y ganglios que parten del sistema nervioso central y llegan a los tejidos y órganos del cuerpo. Los axones de las neuronas sensoriales y motoras forman los nervios craneales (conectados directamente con el encéfalo) y los espinales o raquídeos (conectados con la médula espinal).
15. Los cuatro tipos de neuronas suelen estar interconectados mediante arcos reflejos que permiten respuestas rápidas y eficientes. En un arco reflejo, el estímulo recibido es conducido por una neurona sensorial a la médula espinal. Allí hace sinapsis directamente con una neurona motora, o con una o más interneuronas y luego con una neurona motora. Por último, la neurona motora activa al efector que lleva a cabo la acción refleja. Las acciones reflejas son respuesta básicas, involuntarias, innatas, estereotipadas y de alto valor adaptativo.
16. El sistema nervioso somático controla en forma "voluntaria" los músculos esqueléticos; el sistema nervioso autónomo controla en forma "involuntaria" el músculo cardíaco, las glándulas y los músculos lisos de los sistemas digestivo, respiratorio, excretor y reproductor. El sistema somático puede estimular a un efector, pero no puede inhibirlo. El sistema autónomo, en cambio, puede estimular o inhibir la actividad de un efector.
17. Los cuerpos de las neuronas motoras del sistema somático se localizan dentro del sistema nervioso central y sus axones corren sin interrupción hacia los músculos esqueléticos. El sistema nervioso autónomo tiene neuronas preganglionares -cuyos axones emergen del sistema nervioso central y terminan en los ganglios- y posganglionares, cuyos axones emergen de los ganglios y terminan en los efectores.
18. El sistema nervioso autónomo posee una división simpática y una división parasimpática. La noradrenalina es el principal neurotransmisor posganglionar del sistema simpático; la acetilcolina es el principal neurotransmisor del parasimpático. Estas dos divisiones tienen un efecto antagónico sobre la mayoría de los órganos internos. La parasimpática regula las actividades restauradoras del cuerpo, la simpática prepara al cuerpo para la acción.
El impulso nervioso: una corriente de información
19. Cuando se introduce un microelectrodo en un axón (u otra región de la neurona), se observa una diferencia de potencial eléctrico entre los medios intracelular y extracelular. Esta diferencia es el potencial de membrana, que se modifica en respuesta a ciertos estímulos.
20. La diferencia de potencial que se observa en la membrana de una neurona en ausencia de estímulos se denomina potencial de reposo. El potencial que se genera en el axón en respuesta a un estímulo supraumbral se llama potencial de acción. Los potenciales de acción de una neurona son casi siempre iguales en forma y amplitud. La diferencia en la respuesta frente a un estímulo débil y uno intenso es la frecuencia de los impulsos nerviosos que se generan.
21. La existencia de sistemas de transporte pasivo (canales iónicos) y activos (bombas de Na+-K+) le permite a la neurona permanecer en un estado estacionario, en el que la concentración intracelular de iones es distinta de la extracelular. La concentración extracelular de Na+, por ejemplo, es mayor que la intracelular; la del K+, en cambio, es mayor en el interior de la célula. En el estado de reposo, el valor del potencial de membrana es -70 mV.
22. Cuando un estímulo químico o eléctrico eleva el potencial de membrana por encima de cierto umbral, se abre un gran número de canales de Na+. Este ion ingresa en la célula y el potencial de membrana aumenta con rapidez hasta alcanzar valores cercanos a +40 mV (despolarización). Este cambio, a su vez, induce la apertura de canales de K+. El ingreso en la célula de este otro ion provoca la disminución del potencial de membrana (repolarización). Antes de volver definitivamente al estado de reposo, el potencial de membrana toma brevemente valores más negativos que en el reposo (hiperpolarización).
23. Al abrirse los canales de Na+, la inversión del potencial provoca la apertura de los canales adyacentes, entonces se despolariza la sección vecina de la membrana celular. De esta manera, el impulso nervioso se autopropaga a lo largo del axón. Inmediatamente después de abrirse, los canales de Na+ pasan a un breve estado inactivo en el que no se abren aunque se presente un nuevo estímulo (período refractario). Esto evita que el impulso nervioso se propague "hacia atrás" y que un potencial de acción se junte con el siguiente.
24. Los axones largos de los vertebrados están envueltos en vainas de mielina, formadas por células gliales especializadas. Estas vainas están interrumpidas a intervalos regulares por los nodos de Ranvier. Los iones Na+ y K+ sólo se pueden mover a través de la membrana en la zona de los nodos, por eso se dice que el potencial de acción "salta" de un nodo a otro. Esta innovación incrementa de manera notable la velocidad de la conducción y permite un ahorro enorme de energía.
El potencial eléctrico de membrana
El potencial eléctrico a través de la membrana del axón se mide con microelectrodos conectados a un osciloscopio. (a) Cuando ambos microelectrodos están fuera de la membrana, no se registra ninguna diferencia de potencial. (b) Cuando un microelectrodo se coloca dentro de la membrana, el osciloscopio muestra que el potencial eléctrico en el interior de la neurona es menor que en el exterior y que la diferencia entre los dos es de cerca de 70 milivoltios. Éste es el potencial de membrana en reposo. (c) Cuando el axón es estimulado, la excitación nerviosa se propaga a lo largo de él. Cuando el impulso alcanza la región en la cual se encuentran los microelectrodos, el osciloscopio muestra una breve inversión del potencial de membrana, que se conoce como potencial de acción.
Medición del impulso nervioso
(a) Los impulsos nerviosos se pueden monitorizar con instrumentos de registro electrónico especialmente diseñados. Los impulsos de cualquier neurona son semejantes, o sea, todos los potenciales de acción tienen la misma duración y variación de potencial eléctrico. (b) En un experimento clásico, con una pequeña sonda de punta roma se presiona la piel de un gato, lo cual estimula una neurona sensorial (un receptor táctil). Los impulsos que se generan se transmiten por la neurona hacia el sistema nervioso central. (c) La piel fue tocada y presionada a varias profundidades, según indican las cifras de la izquierda. Cuanto más profundamente se presionaba la piel, los potenciales de acción se generaban con más frecuencia. Las líneas verticales representan potenciales de acción individuales –como en (a)– en una escala de tiempo comprimida. Como puede verse, todos los potenciales de acción tienen la misma amplitud, pero su frecuencia se incrementa con la intensidad del estímulo.
La sinapsis: transmisión de información entre neuronas
25. Las señales nerviosas viajan de una neurona a otra a través de las sinapsis, que pueden ser de naturaleza eléctrica o química. En las sinapsis eléctricas, los iones fluyen a través de uniones comunicantes entre las membranas celulares de las neuronas involucradas. En las sinapsis químicas no hay contacto entre neuronas. En estas últimas, la hendidura sináptica separa a la célula que transmite la información (célula presináptica) de la que la recibe (célula postsináptica); las señales pasan de una célula a otra mediante moléculas transmisoras.
26. Cuando llega un potencial de acción a la terminal axónica se produce la liberación de las moléculas transmisoras, que se difunden a través de la hendidura sináptica y se unen a receptores específicos ubicados en la membrana postsináptica. De inmediato, las moléculas transmisoras son removidas o destruidas. Las moléculas transmisoras pueden ser neurotransmisores (generan cambios en la excitabilidad de la membrana), neuromoduladores (regulan señales transmisoras) o neurohormonas (producen efectos en lugares alejados del sitio de liberación). También existen transmisores gaseosos que se difunden a través de la hendidura sináptica. La unión transmisor-receptor puede tener un efecto excitador o inhibidor sobre el potencial de acción.
Fisiología de una sinapsis química
Cada terminación nerviosa finaliza en un botón sináptico. Puede haber miles de botones sobre una única neurona postsináptica y sus dendritas. El impulso nervioso que recorre un axón hace que los canales de Ca2+ de la membrana presináptica se abran. La entrada de Ca2+ provoca que una vesícula libere su contenido de transmisor químico a la hendidura sináptica, por exocitosis, tras su fusión con la membrana plasmática. El número de moléculas dentro de cada vesícula es característico para cada tipo de transmisor. El transmisor se difunde e interactúa con las moléculas del receptor sobre la membrana postsináptica. La subsiguiente apertura de canales iónicos dependientes del ligando permite el ingreso de iones. Esto produce un cambio de potencial en esa membrana (potencial postsináptico). La finalización del efecto del transmisor nervioso es crítica para la transmisión sináptica.
27. En una misma neurona están activadas simultáneamente muchas sinapsis excitadoras e inhibidoras. Si el efecto colectivo es suficiente para inducir la apertura de los canales de Na+, se inicia un impulso nervioso en el axón de la célula postsináptica y un nuevo mensaje es enviado velozmente a una multitud de otras neuronas. El procesamiento de la información que lleva a cabo cada neurona cumple un papel central en la integración y el control que ejercen en forma conjunta los sistemas nervioso y endocrino.
1. Durante la evolución de los invertebrados, los receptores sensoriales y el tejido nervioso tendieron a concentrarse en la región anterior del cuerpo. Este proceso, llamado encefalización o cefalización, dio origen al encéfalo. Otras tendencias evolutivas han sido el aumento de tamaño del encéfalo (en relación con el peso corporal) y la aparición de estructuras duras que lo rodean y protegen. Esto llevó a la aparición de un sistema nervioso central, formado por el cerebro y el cordón nervioso, y otro periférico, formado por los ganglios y los nervios distribuidos por todo el cuerpo.
2. El tamaño de la cavidad craneana parece haber operado como un límite físico al aumento del tamaño del cerebro. Sin embargo, en los primates, este límite fue superado por el plegamiento de la corteza cerebral y su consiguiente aumento de superficie. Los organismos más simples carecen de verdaderos sistemas nerviosos, pero todos tienen la capacidad de responder a estímulos ambientales y procesar información.
Importancia del sistema nervioso
3. El sistema nervioso y el sistema endocrino coordinan e integran a los otros sistemas de órganos y favorecen la optimización de todos los procesos del organismo. El sistema nervioso, especializado en una comunicación rápida y puntual, utiliza un lenguaje de señales eléctricas muy veloces. El sistema endocrino utiliza señales químicas (hormonas) que desencadenan respuestas en forma relativamente lenta.
4. El sistema nervioso coordina e integra todas las funciones del organismo; sus receptores sensoriales seleccionan información de origen externo e interno; transmite e integra la información que recibe; permite la toma de decisiones y canaliza la información hacia órganos o tejidos específicos; almacena información, que puede ser recuperada cuando es requerida; se puede modificar estructural y funcionalmente frente a los cambios y estímulos, lo cual contribuye al aprendizaje; ciertos componentes o circuitos de células nerviosas pueden generar patrones de actividad que contribuyen al comportamiento global del animal.
La neurona: la unidad estructural y funcional del sistema nervioso
5. Las neuronas están formadas por un cuerpo (soma) con múltiples prolongaciones cortas (dendritas) y una prolongación extensa (axón). Cada neurona recibe información a través de sus dendritas, la procesa en el soma y la envía, a lo largo del axón, hasta la sinapsis con otra neurona.
La neurona
Tres de las muchas diferentes formas características de las neuronas de los vertebrados. (a) En las neuronas sensoriales, en este caso una neurona bipolar, transmiten impulsos desde los receptores sensoriales hacia el sistema nervioso central; el cuerpo celular con frecuencia sobresale a un costado del axón largo que se ramifica en ambos extremos. Todas estas neuronas forman conexiones –las sinapsis– con otras neuronas. (b) Algunas interneuronas, localizadas en regiones particulares del sistema nervioso central, tienen un sistema complejo de dendritas y un axón corto con ramificaciones, o carecen de axón. Intervienen en el establecimiento de circuitos nerviosos que procesan la información entrante. (c) Las neuronas motoras y las de proyección se caracterizan por tener un cuerpo celular con numerosas dendritas y un axón largo, con ramificaciones en su extremo. Las flechas indican el sentido del flujo de información desde la entrada sensitiva (aferente) hacia la zona de procesamiento y luego, la salida motora (eferente).
6. En los invertebrados y los vertebrados, los somas se encuentran agrupados en ganglios en el sistema nervioso periférico y en núcleos en el sistema nervioso central. Los axones se agrupan en nervios en el sistema nervioso periférico y haces o fascículos en el sistema nervioso central. Las neuronas están rodeadas por las células de la glía, que actúan como tejido de sostén, facilitan la nutrición de las neuronas y la eliminación de sus desechos metabólicos, colaboran en la defensa, actúan como guías para el desarrollo neuronal y forman la vaina de mielina.
7. Hay cuatro tipos de neuronas: sensoriales (reciben información sensorial y la transmiten al sistema nervioso central), interneuronas (transmiten señales dentro del sistema nervioso central), de proyección (retransmiten señales dentro del sistema nervioso central) y motoras (transmiten señales fuera del sistema nervioso central).
8. Las neuronas pueden procesar y transmitir información mediante señales bioeléctricas o químicas. Las señales bioeléctricas son producidas por el movimiento de iones a través de la membrana celular; las químicas son moléculas que actúan como transmisores nerviosos.
El sistema nervioso de los vertebrados
9. Los vertebrados poseen un sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) y un sistema nervioso periférico (nervios con vías sensoriales y/o motoras). El sistema periférico lleva información desde el ambiente interno y externo al sistema central y desde éste a los efectores musculares y glandulares. El sistema periférico se divide en dos subsistemas: somático y autónomo. El somático sensorial (aferente) conduce información sensitiva desde la periferia y el cuerpo; el somático motor (eferente) controla principalmente en forma voluntaria a los músculos esqueléticos. Las vías motoras del autónomo controlan en forma involuntaria los músculos lisos y el cardíaco y sus vías sensitivas traen información desde las vísceras y el ambiente interno.
Subdivisiones del sistema nervioso de los vertebrados
El sistema nervioso de los vertebrados se compone de dos partes: el sistema nervioso central, contenido en el cráneo y la columna vertebral, y el sistema nervioso periférico, localizado fuera de la protección ósea.
10. La médula espinal actúa como un enlace entre el encéfalo y el resto del cuerpo, transmite información en ambos sentidos y posee algunos circuitos que controlan la locomoción, los esfínteres y otras funciones. Está protegida por la columna vertebral. Es un cilindro delgado que tiene un área central de sustancia gris y otra periférica de sustancia blanca.
11. La médula espinal continúa en el encéfalo, encerrado en el cráneo, que comprende el cerebro, el diencéfalo, el cerebelo y el tronco o tallo cerebral. El tronco cerebral está formado por el mesencéfalo, la protuberancia y el bulbo raquídeo. Dentro del tronco cerebral hay núcleos que comandan algunas funciones reguladoras automáticas importantes, como la respiración, la frecuencia cardíaca y la presión sanguínea. El cerebelo se relaciona con el equilibrio y la coordinación motora.
12. El diencéfalo interviene en el procesamiento de información, la regulación de las funciones viscerales y endocrinas y la regulación de los ritmos biológicos. En el cerebro tiene lugar el principal procesamiento sensitivo de la información entrante y se generan las salidas motoras que controlan a los músculos corporales. En los vertebrados, el cerebro está diferenciado en dos hemisferios (derecho e izquierdo).
13. El sistema nervioso central está protegido por hueso y por varias membranas que en conjunto reciben el nombre de meninges. Está bañado por el líquido cefalorraquídeo, que transporta nutrientes y linfocitos y actúa como un amortiguador de impactos. Las barreras hematoencefálica y hematocefalorraquídea regulan el pasaje de sustancias desde la circulación sanguínea al tejido nervioso y al líquido cefalorraquídeo, respectivamente.
14. El sistema nervioso periférico está constituido por nervios y ganglios que parten del sistema nervioso central y llegan a los tejidos y órganos del cuerpo. Los axones de las neuronas sensoriales y motoras forman los nervios craneales (conectados directamente con el encéfalo) y los espinales o raquídeos (conectados con la médula espinal).
15. Los cuatro tipos de neuronas suelen estar interconectados mediante arcos reflejos que permiten respuestas rápidas y eficientes. En un arco reflejo, el estímulo recibido es conducido por una neurona sensorial a la médula espinal. Allí hace sinapsis directamente con una neurona motora, o con una o más interneuronas y luego con una neurona motora. Por último, la neurona motora activa al efector que lleva a cabo la acción refleja. Las acciones reflejas son respuesta básicas, involuntarias, innatas, estereotipadas y de alto valor adaptativo.
16. El sistema nervioso somático controla en forma "voluntaria" los músculos esqueléticos; el sistema nervioso autónomo controla en forma "involuntaria" el músculo cardíaco, las glándulas y los músculos lisos de los sistemas digestivo, respiratorio, excretor y reproductor. El sistema somático puede estimular a un efector, pero no puede inhibirlo. El sistema autónomo, en cambio, puede estimular o inhibir la actividad de un efector.
17. Los cuerpos de las neuronas motoras del sistema somático se localizan dentro del sistema nervioso central y sus axones corren sin interrupción hacia los músculos esqueléticos. El sistema nervioso autónomo tiene neuronas preganglionares -cuyos axones emergen del sistema nervioso central y terminan en los ganglios- y posganglionares, cuyos axones emergen de los ganglios y terminan en los efectores.
18. El sistema nervioso autónomo posee una división simpática y una división parasimpática. La noradrenalina es el principal neurotransmisor posganglionar del sistema simpático; la acetilcolina es el principal neurotransmisor del parasimpático. Estas dos divisiones tienen un efecto antagónico sobre la mayoría de los órganos internos. La parasimpática regula las actividades restauradoras del cuerpo, la simpática prepara al cuerpo para la acción.
El impulso nervioso: una corriente de información
19. Cuando se introduce un microelectrodo en un axón (u otra región de la neurona), se observa una diferencia de potencial eléctrico entre los medios intracelular y extracelular. Esta diferencia es el potencial de membrana, que se modifica en respuesta a ciertos estímulos.
20. La diferencia de potencial que se observa en la membrana de una neurona en ausencia de estímulos se denomina potencial de reposo. El potencial que se genera en el axón en respuesta a un estímulo supraumbral se llama potencial de acción. Los potenciales de acción de una neurona son casi siempre iguales en forma y amplitud. La diferencia en la respuesta frente a un estímulo débil y uno intenso es la frecuencia de los impulsos nerviosos que se generan.
21. La existencia de sistemas de transporte pasivo (canales iónicos) y activos (bombas de Na+-K+) le permite a la neurona permanecer en un estado estacionario, en el que la concentración intracelular de iones es distinta de la extracelular. La concentración extracelular de Na+, por ejemplo, es mayor que la intracelular; la del K+, en cambio, es mayor en el interior de la célula. En el estado de reposo, el valor del potencial de membrana es -70 mV.
22. Cuando un estímulo químico o eléctrico eleva el potencial de membrana por encima de cierto umbral, se abre un gran número de canales de Na+. Este ion ingresa en la célula y el potencial de membrana aumenta con rapidez hasta alcanzar valores cercanos a +40 mV (despolarización). Este cambio, a su vez, induce la apertura de canales de K+. El ingreso en la célula de este otro ion provoca la disminución del potencial de membrana (repolarización). Antes de volver definitivamente al estado de reposo, el potencial de membrana toma brevemente valores más negativos que en el reposo (hiperpolarización).
23. Al abrirse los canales de Na+, la inversión del potencial provoca la apertura de los canales adyacentes, entonces se despolariza la sección vecina de la membrana celular. De esta manera, el impulso nervioso se autopropaga a lo largo del axón. Inmediatamente después de abrirse, los canales de Na+ pasan a un breve estado inactivo en el que no se abren aunque se presente un nuevo estímulo (período refractario). Esto evita que el impulso nervioso se propague "hacia atrás" y que un potencial de acción se junte con el siguiente.
24. Los axones largos de los vertebrados están envueltos en vainas de mielina, formadas por células gliales especializadas. Estas vainas están interrumpidas a intervalos regulares por los nodos de Ranvier. Los iones Na+ y K+ sólo se pueden mover a través de la membrana en la zona de los nodos, por eso se dice que el potencial de acción "salta" de un nodo a otro. Esta innovación incrementa de manera notable la velocidad de la conducción y permite un ahorro enorme de energía.
El potencial eléctrico de membrana
El potencial eléctrico a través de la membrana del axón se mide con microelectrodos conectados a un osciloscopio. (a) Cuando ambos microelectrodos están fuera de la membrana, no se registra ninguna diferencia de potencial. (b) Cuando un microelectrodo se coloca dentro de la membrana, el osciloscopio muestra que el potencial eléctrico en el interior de la neurona es menor que en el exterior y que la diferencia entre los dos es de cerca de 70 milivoltios. Éste es el potencial de membrana en reposo. (c) Cuando el axón es estimulado, la excitación nerviosa se propaga a lo largo de él. Cuando el impulso alcanza la región en la cual se encuentran los microelectrodos, el osciloscopio muestra una breve inversión del potencial de membrana, que se conoce como potencial de acción.
Medición del impulso nervioso
(a) Los impulsos nerviosos se pueden monitorizar con instrumentos de registro electrónico especialmente diseñados. Los impulsos de cualquier neurona son semejantes, o sea, todos los potenciales de acción tienen la misma duración y variación de potencial eléctrico. (b) En un experimento clásico, con una pequeña sonda de punta roma se presiona la piel de un gato, lo cual estimula una neurona sensorial (un receptor táctil). Los impulsos que se generan se transmiten por la neurona hacia el sistema nervioso central. (c) La piel fue tocada y presionada a varias profundidades, según indican las cifras de la izquierda. Cuanto más profundamente se presionaba la piel, los potenciales de acción se generaban con más frecuencia. Las líneas verticales representan potenciales de acción individuales –como en (a)– en una escala de tiempo comprimida. Como puede verse, todos los potenciales de acción tienen la misma amplitud, pero su frecuencia se incrementa con la intensidad del estímulo.
La sinapsis: transmisión de información entre neuronas
25. Las señales nerviosas viajan de una neurona a otra a través de las sinapsis, que pueden ser de naturaleza eléctrica o química. En las sinapsis eléctricas, los iones fluyen a través de uniones comunicantes entre las membranas celulares de las neuronas involucradas. En las sinapsis químicas no hay contacto entre neuronas. En estas últimas, la hendidura sináptica separa a la célula que transmite la información (célula presináptica) de la que la recibe (célula postsináptica); las señales pasan de una célula a otra mediante moléculas transmisoras.
26. Cuando llega un potencial de acción a la terminal axónica se produce la liberación de las moléculas transmisoras, que se difunden a través de la hendidura sináptica y se unen a receptores específicos ubicados en la membrana postsináptica. De inmediato, las moléculas transmisoras son removidas o destruidas. Las moléculas transmisoras pueden ser neurotransmisores (generan cambios en la excitabilidad de la membrana), neuromoduladores (regulan señales transmisoras) o neurohormonas (producen efectos en lugares alejados del sitio de liberación). También existen transmisores gaseosos que se difunden a través de la hendidura sináptica. La unión transmisor-receptor puede tener un efecto excitador o inhibidor sobre el potencial de acción.
Fisiología de una sinapsis química
Cada terminación nerviosa finaliza en un botón sináptico. Puede haber miles de botones sobre una única neurona postsináptica y sus dendritas. El impulso nervioso que recorre un axón hace que los canales de Ca2+ de la membrana presináptica se abran. La entrada de Ca2+ provoca que una vesícula libere su contenido de transmisor químico a la hendidura sináptica, por exocitosis, tras su fusión con la membrana plasmática. El número de moléculas dentro de cada vesícula es característico para cada tipo de transmisor. El transmisor se difunde e interactúa con las moléculas del receptor sobre la membrana postsináptica. La subsiguiente apertura de canales iónicos dependientes del ligando permite el ingreso de iones. Esto produce un cambio de potencial en esa membrana (potencial postsináptico). La finalización del efecto del transmisor nervioso es crítica para la transmisión sináptica.
27. En una misma neurona están activadas simultáneamente muchas sinapsis excitadoras e inhibidoras. Si el efecto colectivo es suficiente para inducir la apertura de los canales de Na+, se inicia un impulso nervioso en el axón de la célula postsináptica y un nuevo mensaje es enviado velozmente a una multitud de otras neuronas. El procesamiento de la información que lleva a cabo cada neurona cumple un papel central en la integración y el control que ejercen en forma conjunta los sistemas nervioso y endocrino.
martes, 10 de mayo de 2011
Autoevaluación
De acuerdo con los patrones característicos de crecimiento activo, latencia y muerte, las plantas modernas se clasifican en anuales, bienales y perennes. Indique la o las características de las plantas anuales.
a) Todos los órganos vegetativos (raíces, tallos y hojas) mueren al final de la estación.
b) El ciclo vital completo ocurre dentro de una sola estación de crecimiento
c) La estructura vegetativa persiste año tras año
d) Ninguna es correcta
e) a y b son correctas
En las especies perennes que crecen en regiones donde hay una variación climática estacional pronunciada es frecuente observar el envejecimiento y la muerte de las hojas a lo largo del año. En algunas especies es llamativa la senescencia otoñal, en la que la planta pierde todas las hojas. ¿Qué nombre reciben las hojas de estas plantas?
a) Caducas
b) Otoñales
c) Compuestas
Las angiospermas –o plantas con flor– se caracterizan por tener estructuras reproductoras que se han originado en tiempos evolutivos relativamente recientes: las flores. ¿Cuál es la principal diferencia entre los órganos reproductores de los animales y los de las flores?
a) Los animales poseen un solo órgano reproductor, las plantas no
b) Los animales poseen gametos, las flores no
c) En los animales son estructuras permanentes mientras que las flores son transitorias
Las flores completas están formadas por cuatro conjuntos de piezas florales: sépalos, pétalos, estambres y carpelos. Desde una perspectiva evolutiva, ¿de qué estructura derivan las piezas florales?
a) Son hojas modificadas
b) Son esporangios modificados
c) Son pecíolos modificados
Después de que la ovocélula es fecundada, ¿en qué se transforma cada óvulo?
a) En el gineceo
b) En el fruto
c) En la semilla
Las especies en las que una misma planta lleva flores masculinas y femeninas se denominan:
a) Perfectas
b) Monoicas
c) Dioicas
El grano de polen contiene sus propios nutrientes y posee una cubierta externa muy dura que lo protege. Cuando el grano de polen, que en definitiva es el gametofito masculino, se libera de la antera, habitualmente contiene cierto número de núcleos haploides. ¿Cuántos son
a) Tres, un núcleo espermático o generativo y dos núcleos del tubo o vegetativo
b) Tres, dos núcleos espermáticos o generativos y un núcleo del tubo o vegetativo
c) Dos, un núcleo espermático o generativo y un núcleo del tubo o vegetativo
En la planta adulta, sólo ciertas regiones experimentan una división celular activa. Estas regiones constituyen los meristemas. Existen dos tipos de meristemas: los meristemas apicales, que originan el cuerpo primario de la planta, y los laterales, que son los tejidos que lo engruesan. Uno de los meristemas apicales localizado cerca del ápice de la raíz y del vástago es el procambium. ¿Qué tipo de tejido origina?
a) Xilema
b) Floema
c) a y b son correctas
En la mayoría de las especies, los tejidos vasculares de la raíz se agrupan en un cilindro sólido. Este cilindro central de la raíz consiste en tres tejidos. ¿Cuáles son estos tejidos?
a) Xilema, floema y endodermis
b) Periciclo, xilema y floema
c) Xilema, cutícula y floema
La primera estructura del embrión que atraviesa la cubierta de la semilla es la raíz embrionaria o radícula. En su ápice hay un casquete que protege el meristema apical durante su penetración en el suelo. ¿Cómo se denomina esta estructura?
a) Radícula
b) Raíz primaria
c) Caliptra
En las angiospermas existen células del xilema que tienen paredes secundarias gruesas, impregnadas con lignina; mueren en la madurez, pero siguen cumpliendo su función. ¿Cuáles son?
a) Tubo criboso y célula acompañante
b) Traqueidas y vasos
c) Colénquima y esclerénquima
El sistema del vástago incluye el tallo y todas las estructuras que origina. ¿Cuál es el orden de los procesos que ocurren en el ápice del vástago en desarrollo?
a) Diferenciación, división celular y alargamiento
b) División celular, alargamiento y diferenciación
c) Alargamiento, división celular y diferenciación
¿Qué estructura es la parte no verde y comestible de la cebolla?
a) Raíz
b) Tallo
c) Hojas
La mayor parte de la fotosíntesis ocurre en células especializadas en la captación de la luz. ¿A qué tejido pertenecen?
a) Parénquima esponjoso
b) Parénquima en empalizada
c) Epidermis
El agua y los minerales disueltos son transportados a las hojas y los productos de la fotosíntesis son transportados fuera de ellas, por medio de los haces vasculares. Los haces vasculares atraviesan los pecíolos y se continúan con los tejidos vasculares del tallo y la raíz. ¿Qué tipo de tejido tienen estos haces vasculares?
a) Xilema
b) Floema
c) xilema y floema
a) Todos los órganos vegetativos (raíces, tallos y hojas) mueren al final de la estación.
b) El ciclo vital completo ocurre dentro de una sola estación de crecimiento
c) La estructura vegetativa persiste año tras año
d) Ninguna es correcta
e) a y b son correctas
En las especies perennes que crecen en regiones donde hay una variación climática estacional pronunciada es frecuente observar el envejecimiento y la muerte de las hojas a lo largo del año. En algunas especies es llamativa la senescencia otoñal, en la que la planta pierde todas las hojas. ¿Qué nombre reciben las hojas de estas plantas?
a) Caducas
b) Otoñales
c) Compuestas
Las angiospermas –o plantas con flor– se caracterizan por tener estructuras reproductoras que se han originado en tiempos evolutivos relativamente recientes: las flores. ¿Cuál es la principal diferencia entre los órganos reproductores de los animales y los de las flores?
a) Los animales poseen un solo órgano reproductor, las plantas no
b) Los animales poseen gametos, las flores no
c) En los animales son estructuras permanentes mientras que las flores son transitorias
Las flores completas están formadas por cuatro conjuntos de piezas florales: sépalos, pétalos, estambres y carpelos. Desde una perspectiva evolutiva, ¿de qué estructura derivan las piezas florales?
a) Son hojas modificadas
b) Son esporangios modificados
c) Son pecíolos modificados
Después de que la ovocélula es fecundada, ¿en qué se transforma cada óvulo?
a) En el gineceo
b) En el fruto
c) En la semilla
Las especies en las que una misma planta lleva flores masculinas y femeninas se denominan:
a) Perfectas
b) Monoicas
c) Dioicas
El grano de polen contiene sus propios nutrientes y posee una cubierta externa muy dura que lo protege. Cuando el grano de polen, que en definitiva es el gametofito masculino, se libera de la antera, habitualmente contiene cierto número de núcleos haploides. ¿Cuántos son
a) Tres, un núcleo espermático o generativo y dos núcleos del tubo o vegetativo
b) Tres, dos núcleos espermáticos o generativos y un núcleo del tubo o vegetativo
c) Dos, un núcleo espermático o generativo y un núcleo del tubo o vegetativo
En la planta adulta, sólo ciertas regiones experimentan una división celular activa. Estas regiones constituyen los meristemas. Existen dos tipos de meristemas: los meristemas apicales, que originan el cuerpo primario de la planta, y los laterales, que son los tejidos que lo engruesan. Uno de los meristemas apicales localizado cerca del ápice de la raíz y del vástago es el procambium. ¿Qué tipo de tejido origina?
a) Xilema
b) Floema
c) a y b son correctas
En la mayoría de las especies, los tejidos vasculares de la raíz se agrupan en un cilindro sólido. Este cilindro central de la raíz consiste en tres tejidos. ¿Cuáles son estos tejidos?
a) Xilema, floema y endodermis
b) Periciclo, xilema y floema
c) Xilema, cutícula y floema
La primera estructura del embrión que atraviesa la cubierta de la semilla es la raíz embrionaria o radícula. En su ápice hay un casquete que protege el meristema apical durante su penetración en el suelo. ¿Cómo se denomina esta estructura?
a) Radícula
b) Raíz primaria
c) Caliptra
En las angiospermas existen células del xilema que tienen paredes secundarias gruesas, impregnadas con lignina; mueren en la madurez, pero siguen cumpliendo su función. ¿Cuáles son?
a) Tubo criboso y célula acompañante
b) Traqueidas y vasos
c) Colénquima y esclerénquima
El sistema del vástago incluye el tallo y todas las estructuras que origina. ¿Cuál es el orden de los procesos que ocurren en el ápice del vástago en desarrollo?
a) Diferenciación, división celular y alargamiento
b) División celular, alargamiento y diferenciación
c) Alargamiento, división celular y diferenciación
¿Qué estructura es la parte no verde y comestible de la cebolla?
a) Raíz
b) Tallo
c) Hojas
La mayor parte de la fotosíntesis ocurre en células especializadas en la captación de la luz. ¿A qué tejido pertenecen?
a) Parénquima esponjoso
b) Parénquima en empalizada
c) Epidermis
El agua y los minerales disueltos son transportados a las hojas y los productos de la fotosíntesis son transportados fuera de ellas, por medio de los haces vasculares. Los haces vasculares atraviesan los pecíolos y se continúan con los tejidos vasculares del tallo y la raíz. ¿Qué tipo de tejido tienen estos haces vasculares?
a) Xilema
b) Floema
c) xilema y floema
Órganos Vegetales
El cuerpo de toda planta vascular está organizado en tres tipos generales de órganos: raíces, tallos y hojas. Estos contienen a su vez los tres tipos de tejidos que acaban de describirse,pero se diferencian por la forma en que se especializan las células para desempeñar distintas funciones.
La función de las raíces es sujetar la planta al sustrato y absorber agua y elementos minerales. Por tanto,las raíces suelen ser subterráneas y crecer hacia abajo, en el sentido de la fuerza gravitatoria, es decir, tienen un geotropismo positivo. Sin embargo, en algunos casos pueden estar expuestas al Sol y, debido a la acción de la luz, adquieren un color verdoso. A diferencia de los tallos, carecen de hojas y nudos y están incapacitadas para formar hojas o flores. La epidermis se encuentra justo por detrás del ápice de crecimiento de la raíz y está cubierta de pelos radicales, que son proyecciones de las células epidérmicas que aumentan la superficie de la raíz y se encargan de absorber agua y nutrientes.
En su interior, las raíces están formadas en su mayor parte por xilema y floema, aunque en muchos casos están muy modificadas para desempeñar funciones especiales. Así, algunas son importantes órganos de almacenamiento, como sucede en la remolacha, la zanahoria o el rábano; estas raíces son ricas en tejido parenquimatoso. Muchos árboles tropicales tienen raíces aéreas de apuntalamiento, denominadas contrafuertes, que mantienen el tronco vertical y que son típicas de las áreas pantanosas y de manglar. Los epifitos tienen raíces modificadas para absorber con rapidez el agua de lluvia que escurre sobre la corteza de la planta hospedante.
La raíz aumenta de longitud con la actividad de los meristemos apicales, y de diámetro mediante la de los meristemos laterales. Las ramas de la raíz surgen en su interior, a alguna distancia por detrás del ápice de crecimiento, cuando ciertas células se transforman en meristemáticas.
Los tallos suelen encontrarse por encima del suelo, crecen hacia arriba y llevan hojas dispuestas de manera regular en nudos formados a lo largo del propio tallo. La porción comprendida entre dos nudos se llama entrenudo. Los tallos aumentan de longitud gracias a la actividad del meristemo apical situado en el extremo. Este punto de crecimiento (yema apical) (Yema, brote juvenil o embrionario de una planta) es también el origen de las hojas nuevas, que lo rodean y protegen antes de abrirse. Las yemas apicales de los árboles caducifolios, que pierden las hojas durante parte del año, suelen estar protegidas por unas hojas modificadas llamadas escamas.
Los tallos son más variables en aspecto externo y estructura interna que las raíces, pero también están formados por los tres tipos de tejidos conocidos y tienen varias características comunes. El tejido vascular se agrupa en haces que recorren el tallo longitudinalmente, y forma una red continua con el tejido vascular de hojas y raíces. En las plantas herbáceas, el tejido vascular está envuelto en tejido parenquimático, mientras que los tallos de las leñosas están formados por tejido xilemático endurecido. Los tallos aumentan de diámetro mediante la actividad de los meristemos laterales, que producen, en las especies leñosas, la corteza y la madera. La corteza —que comprende también el floema— actúa como cubierta externa protectora, que evita lesiones y pérdida de agua.
Dentro del reino Vegetal se dan numerosas modificaciones del tallo básico, como las espinas de las zarzas. Ciertos tallos, como los zarcillos de las parras, están modificados para crecer hacia arriba y sujetarse al sustrato. Muchas plantas tienen hojas reducidas o carecen de ellas; en tal caso, es el tallo el que actúa como superficie fotosintética (véase Cactáceas). En otras ocasiones el tallo, que recibe el nombre de filóclado o filocladio, se transforma para adquirir el aspecto de una hoja, como ocurre en el rusco (Ruscus aculeatus). Algunos reptan sobre la superficie del suelo y reproducen la planta de la que proceden por medios vegetativos; es un fenómeno común entre las gramíneas (véase Reproducción vegetativa). Otros tallos son subterráneos y actúan como órganos de almacenamiento de nutrientes que, en muchos casos, aseguran la supervivencia de la planta durante el invierno; son ejemplos los bulbos de tulipanes, azafranes o narcisos.
Las hojas son los principales órganos fotosintéticos de casi todas las plantas. Suelen ser láminas planas con un tejido interior llamado mesofilo que en su mayor parte es de naturaleza parenquimática; está formado por células poco apretadas entre las que quedan espacios vacíos que están llenos de aire, del cual absorben las células dióxido de carbono y al cual expulsan oxígeno. El mesofilo está limitado por las caras superior e inferior del limbo foliar, revestido de tejido epidérmico. Recorre el mesofilo una red vascular que proporciona agua a las células y conduce los productos nutritivos de la fotosíntesis a otras partes de la planta. El limbo foliar está unido al tallo por medio de un delgado rabillo o peciolo formado en su mayor parte por tejido vascular. En muchas especies brotan de la base del peciolo unos apéndices llamados estípulas.
Hay muchas clases de hojas especializadas. Algunas se modifican y adoptan la forma de espinas que protegen a la planta de los depredadores.
Ciertos grupos de plantas tienen hojas muy especializadas que capturan y digieren insectos de los que extraen nutrientes que no pueden sintetizar (véase Plantas insectívoras). A veces las hojas adoptan colores luminosos y forma petaloidea para atraer a los insectos polinizadores hacia las flores, pequeñas y poco atractivas. Las hojas más modificadas son las flores; en efecto, todas las piezas florales —carpelos, estambres, pétalos y sépalos— son hojas modificadas que se encargan de la reproducción.
Tejidos Vegetales
La estructura básica dela célula vegetal y sus elementos presenta muchas variantes. Los tipos de células similares se organizan en unidades estructurales y funcionales llamadas tejidos que constituyen el conjunto de la planta; estos tienen puntos de crecimiento formados por células en división activa en los cuales se forman células y tejidos nuevos.
Los puntos de crecimiento, llamados meristemos, se encuentran en los extremos apicales de los tallos y las raíces (meristemos apicales), donde causan el crecimiento primario de los vegetales, y en las paredes de tallos y raíces (meristemos laterales), donde inducen el crecimiento secundario. En las plantas vasculares se reconocen tres grandes sistemas tisulares: dérmico, vascular y fundamental.
El tejido dérmico está formado por la epidermis o capa externa del cuerpo de la planta. Constituye la piel que cubre hojas, flores, raíces, frutos y semillas. Las células epidérmicas varían mucho en cuanto a estructura y función.
En la epidermis puede haber estomas,unas aberturas a través de las cuales la planta intercambia gases con la atmósfera. Estas aberturas están rodeadas por células especializadas llamadas oclusivas que al cambiar de tamaño y forma, modifican el diámetro de la abertura estomática y de este modo regulan el intercambio gaseoso. La epidermis está revestida por una película de cera llamada cutícula; es impermeable, y su función es reducir la pérdida de agua por evaporación a través de la superficiede la planta. Si esta experimenta crecimiento secundario —es decir, aumento de diámetro de raíces y tallos por actividad de los meristemos laterales— en lugar de epidermis tendrá peridermis, tejido formado por células impermeabilizadas casi por completo (sobre todo tejido suberoso o de corcho) que mueren al madurar.
Hay dos clases de tejido vascular: xilema, encargado de conducir agua, nutrientes y minerales disueltos, y floema, que transporta alimentos. El xilema también almacena nutrientes y contribuye a sujetar la planta.
El xilema está formado por dos clases de tejido conductor: traqueidas y vasos. Las células que los forman son en los dos tipos alargadas, afiladas por los extremos, con paredes secundarias y sin citoplasma, y mueren al madurar. La pared celular tiene unas punteaduras(adelgazamientos) en las cuales no se produce engrosamiento secundario y a través de las que el agua pasa de unas células a otras. Los vasos suelen ser más cortos y anchos que las traqueidas y, además de punteaduras, tienen perforaciones carentes de engrosamiento primario y secundario a través de lasque circulan libremente el agua y los nutrientes disueltos.
El floema o tejido conductor denutrientes está formado por células que se mantienen vivas al madurar. Las células principales del floema son los elementos cribosos — llamados así por los grupos de poros que tienen en las paredes — a través de los que se conectan los protoplastos de las células contiguas. Hay dos tipos de estos elementos: células cribosas, con poros estrechos dispuestos en grupos bastante uniformes en las paredes celulares, y tubos cribosos, con poros mayores en unas paredes celulares que en otras. Aunque los elementos cribosos contienen citoplasma también en la madurez, carecen de núcleo y otros orgánulos. Los elementos cribosos llevan asociadas unas células anexas que tienen núcleo y se encargande fabricar y segregar sustancias que entregan a los elementos cribosos, así como de extraer de éstos los productos de desecho que forman.
Las plantas tienen tres tipos de tejido fundamental.
El primero, llamado parénquima, está distribuido por toda la planta, está vivo y mantiene la capacidad de división celular durante la madurez. En general, las células tienen solo paredes primarias de grosor uniforme. Estas células del parénquima se encargan de numerosas funciones fisiológicas especializadas: fotosíntesis, almacenamiento, secreción y cicatrización de heridas. También hay células de este tipo en los tejidos xilemático y floemático.
El colénquima es el segundo tipo de tejido fundamental; también se mantiene vivo en la madurez, y está formado por células provistas de paredes de grosor desigual. El colénquima puede plegarse, y actúa como tejido de sostén en las partes jóvenes de las plantas que se encuentran en fase de crecimiento activo.
El esclerénquima, el tercer tipo detejido, está formado por células que pierden el protoplasto al madurar y tienen paredes secundarias gruesas, por lo general con lignina. El esclerénquima se encarga de sujetar y reforzar las partes de la planta que han terminado decrecer.
Los puntos de crecimiento, llamados meristemos, se encuentran en los extremos apicales de los tallos y las raíces (meristemos apicales), donde causan el crecimiento primario de los vegetales, y en las paredes de tallos y raíces (meristemos laterales), donde inducen el crecimiento secundario. En las plantas vasculares se reconocen tres grandes sistemas tisulares: dérmico, vascular y fundamental.
El tejido dérmico está formado por la epidermis o capa externa del cuerpo de la planta. Constituye la piel que cubre hojas, flores, raíces, frutos y semillas. Las células epidérmicas varían mucho en cuanto a estructura y función.
En la epidermis puede haber estomas,unas aberturas a través de las cuales la planta intercambia gases con la atmósfera. Estas aberturas están rodeadas por células especializadas llamadas oclusivas que al cambiar de tamaño y forma, modifican el diámetro de la abertura estomática y de este modo regulan el intercambio gaseoso. La epidermis está revestida por una película de cera llamada cutícula; es impermeable, y su función es reducir la pérdida de agua por evaporación a través de la superficiede la planta. Si esta experimenta crecimiento secundario —es decir, aumento de diámetro de raíces y tallos por actividad de los meristemos laterales— en lugar de epidermis tendrá peridermis, tejido formado por células impermeabilizadas casi por completo (sobre todo tejido suberoso o de corcho) que mueren al madurar.
Hay dos clases de tejido vascular: xilema, encargado de conducir agua, nutrientes y minerales disueltos, y floema, que transporta alimentos. El xilema también almacena nutrientes y contribuye a sujetar la planta.
El xilema está formado por dos clases de tejido conductor: traqueidas y vasos. Las células que los forman son en los dos tipos alargadas, afiladas por los extremos, con paredes secundarias y sin citoplasma, y mueren al madurar. La pared celular tiene unas punteaduras(adelgazamientos) en las cuales no se produce engrosamiento secundario y a través de las que el agua pasa de unas células a otras. Los vasos suelen ser más cortos y anchos que las traqueidas y, además de punteaduras, tienen perforaciones carentes de engrosamiento primario y secundario a través de lasque circulan libremente el agua y los nutrientes disueltos.
El floema o tejido conductor denutrientes está formado por células que se mantienen vivas al madurar. Las células principales del floema son los elementos cribosos — llamados así por los grupos de poros que tienen en las paredes — a través de los que se conectan los protoplastos de las células contiguas. Hay dos tipos de estos elementos: células cribosas, con poros estrechos dispuestos en grupos bastante uniformes en las paredes celulares, y tubos cribosos, con poros mayores en unas paredes celulares que en otras. Aunque los elementos cribosos contienen citoplasma también en la madurez, carecen de núcleo y otros orgánulos. Los elementos cribosos llevan asociadas unas células anexas que tienen núcleo y se encargande fabricar y segregar sustancias que entregan a los elementos cribosos, así como de extraer de éstos los productos de desecho que forman.
Las plantas tienen tres tipos de tejido fundamental.
El primero, llamado parénquima, está distribuido por toda la planta, está vivo y mantiene la capacidad de división celular durante la madurez. En general, las células tienen solo paredes primarias de grosor uniforme. Estas células del parénquima se encargan de numerosas funciones fisiológicas especializadas: fotosíntesis, almacenamiento, secreción y cicatrización de heridas. También hay células de este tipo en los tejidos xilemático y floemático.
El colénquima es el segundo tipo de tejido fundamental; también se mantiene vivo en la madurez, y está formado por células provistas de paredes de grosor desigual. El colénquima puede plegarse, y actúa como tejido de sostén en las partes jóvenes de las plantas que se encuentran en fase de crecimiento activo.
El esclerénquima, el tercer tipo detejido, está formado por células que pierden el protoplasto al madurar y tienen paredes secundarias gruesas, por lo general con lignina. El esclerénquima se encarga de sujetar y reforzar las partes de la planta que han terminado decrecer.
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