Concepto de hormona. Hormonas animales y vegetales PPTCES007CB31-A15V1 Clase Concepto de hormona. Hormonas animales y vegetales

Resumen de la clase anterior DIVISIÓN CELULAR MEIOSIS ETAPAS Espermatogénesis Inicio: pubertad. Proceso continuo. Vida media del espermio: 72 hrs. Movilidad propia. Meiosis I Profase I Metafase I Anafase I Telofase I Importancia Formación de los gametos. Reducción de la cantidad de material genético. Variabilidad genética. Ovogénesis Inicio: período prenatal. Proceso cíclico. Vida media del ovocito II: 48 hrs. Inmóvil. Meiosis II Profase II Metafase II Anafase II Telofase II

Aprendizajes esperados Definir el concepto de hormona y su mecanismo de acción. Describir los mecanismos de retroalimentación. Comprender los mecanismos de acción de las principales hormonas involucradas en los procesos de crecimiento y desarrollo, tanto en animales como en vegetales. Páginas del libro desde la página 144 a la 169.

Pregunta oficial PSU Pregunta oficial PSU En el gráfico se muestran los efectos del suministro de una hormona y un placebo a dos grupos de individuos con déficit de una hormona: A partir del gráfico, es correcto inferir que la hormona produce un incremento de A) la masa muscular. B) la síntesis proteica. C) el metabolismo aeróbico. D) la tasa de división celular. E) la degradación de lípidos. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2014

Hormonas 2. Hormonas animales 3. Hormonas vegetales

1. Hormonas 1.1 Definición Son sustancias químicas secretadas por ciertos órganos del cuerpo de animales (glándulas endocrinas) y tejidos de plantas, que siendo transportadas por la sangre o por el floema respectivamente, excitan, inhiben o regulan la actividad de otros órganos o sistemas de órganos (blanco o diana). Efecto fisiológico

Derivados de aminoácidos 1. Hormonas 1.2 Clasificación Las hormonas se pueden clasificar en tres grupos de compuestos: Esteroides Péptidos Derivados de aminoácidos Hormona del crecimiento Tiroxina Ejemplo: progesterona, estrógenos, testosterona Ejemplo: hormona del crecimiento, gonadotrofinas Ejemplo: hormonas tiroideas Las hormonas en animales proceden de glándulas endocrinas, que vierten su secreción a la sangre.

1. Hormonas Hormonas 1.3 Funciones Actividad de órganos y sistemas Niveles sanguíneos de iones, glucosa, etc. Regulan Regulan Uso y almacenamiento de energía Regulan Hormonas Estimulan o inhiben Crecimiento y desarrollo Regulan Desarrollan Procesos de reproducción Características sexuales

1. Hormonas 1.4 Mecanismo de acción hormonal Corresponde a la relación de la hormona y su receptor, el cual se encuentra en el tejido u órgano blanco, existiendo dos tipos: Receptores integrados en la membrana plasmática. Hormonas proteicas Animación hormona esteroidal: http://e.hormone.tulane.edu/learning/images/Hormone-Docking-Estrogen.swf Animación hormonas peptídica: Receptores intracelulares, ubicados en el núcleo o citoplasma. Hormonas esteroidales y tiroideas

A Ejercitación Ejercicio 1 “Guía del alumno” Las hormonas son sustancias químicas, las cuales pueden ser de origen proteico, lipídico o ser combinaciones como las glucoproteínas. Al ser lipídicas atraviesan fácilmente la membrana plasmática, pero si son proteicas necesitan un receptor en la membrana plasmática de la célula blanco. Para el caso de la testosterona, cuyo precursor es el colesterol, ¿qué mecanismo emplearía para generar un efecto fisiológico en la célula blanco? Atravesar la membrana plasmática, debido a su composición química. Requerir de un transportador de membrana sin cofactor. Requerir de un transportador de membrana con un cofactor como el sodio. Atravesar la membrana plasmática, en contra de su gradiente de concentración. Requerir de un transportador de membrana con funcionamiento de bomba. ALTERNATIVA CORRECTA A Comprensión

Disminución de la hormona 1. Hormonas 1.5 Regulación hormonal Feedback negativo Aumento de hormona Disminución de la hormona Producción Producción Niveles plasmáticos de la hormona constantes. Mantención de la homeostasis

1. Hormonas 1.5 Regulación hormonal Feedback positivo Aumento de la hormona Producción Aumento sostenido de niveles plasmáticos de la hormona. Rompe la estabilidad de la homeostasis. Lleva al cambio.

E Ejercitación Ejercicio 16 “Guía del alumno” El siguiente esquema muestra un sistema de retroalimentación hormonal. ¿Cuál de las siguientes alternativas es INCORRECTA? A tiene efecto sobre B, C y D. Es necesario A para controlar D. D podría frenar a A. B es afectado por D. D no tiene efecto sobre C. ALTERNATIVA CORRECTA E Aplicación

1. Hormonas - 1.6 Estructuras asociadas al mecanismo de regulación Hipotálamo Región del encéfalo Controla las funciones del medio corporal interno, comportamiento sexual y emociones. Controla el sistema endocrino a través de neurohormonas. Hipófisis Glándula endocrina principal de los vertebrados. Las hormonas que secreta, controlan el funcionamiento de casi todas las demás glándulas endocrinas del organismo. Neurohormonas + - Estructuras del control neuroendocrino Vista tridimensional.

1. Hormonas 1.6 Estructuras asociadas al mecanismo de regulación Adenohipófisis (lóbulo anterior) Hormona del crecimiento (GH). Prolactina (PRL). Hormona estimulante de la tiroides (TSH) o tirotrofina. Hormona estimulante de la corteza suprarrenal (ACTH) o corticotrofina. Hormonas gonadotrofinas: hormona luteinizante (LH) y hormona folículo estimulante (FSH). HIPÓFISIS

1. Hormonas 1.6 Estructuras asociadas al mecanismo de regulación Neurohipófisis (lóbulo posterior) Almacena a las hormonas antidiurética (ADH) y oxitocina (OT), sintetizadas por el hipotálamo. HIPÓFISIS

(pars intermedia o lóbulo intermedio) 1. Hormonas 1.6 Estructuras asociadas al mecanismo de regulación Hipófisis media  (pars intermedia o lóbulo intermedio) Hormona melanocito-estimulante (MSH), estimula la producción de melanina (pigmento) en la piel.   HIPÓFISIS

D Ejercitación Ejercicio 17 “Guía del alumno” ¿Cuál(es) de las siguientes hormonas es (son) afectada(s) por factores inhibitorios hipotalámicos? Tirotrofina Hormona del crecimiento Insulina Solo I Solo II Solo III Solo I y II Solo II y III ALTERNATIVA CORRECTA D Comprensión

2. Hormonas animales 2.1 Hormona del crecimiento Hormona Somatotrofina Dónde se produce Adenohipófisis. Órgano blanco Efecto generalizado. Mecanismo de regulación Feed-back negativo. Efectos corporales Estimula el crecimiento corporal, aumenta la síntesis de proteínas, es hiperglicémica. Deficiencia en la niñez Enanismo hipofisiario. Exceso en la niñez Gigantismo. Exceso en estado adulto Acromegalia. La GH actúa indirectamente a través de somatomedinas (o IGFs), proteínas producidas en el hígado.

Alteraciones en la secreción de hormona del crecimiento 2. Hormonas animales 2.1 Hormona del crecimiento Alteraciones en la secreción de hormona del crecimiento Acromegalia Gigantismo Enanismo

D Ejercitación Ejercicio 3 “Guía del alumno” Si se administran altas dosis de hormona del crecimiento a un individuo adulto, cuyos niveles previos son normales, ¿qué efecto puede presentar al cabo de cierto tiempo? Aumento proporcional de estatura. Reparación de tejidos dañados. Alargamiento de los huesos. Aumento de cartílagos en manos, pies y mandíbula. Metabolismo normal ALTERNATIVA CORRECTA D Aplicación

2. Hormonas animales 2.2 Hormonas tiroideas Hormona Tiroxina (T4 ) y triyodotironina (T3) Dónde se producen Glándula tiroides. Órgano blanco Efecto generalizado. Mecanismo de regulación Feed-back negativo. Efectos corporales Aumento del metabolismo basal (generación de calor). Aumenta el desarrollo y maduración del sistema nervioso. Deficiencias en la niñez Cretinismo. Deficiencia en el adulto Hipotiroidismo Exceso en estado adulto Hipertiroidismo

2. Hormonas animales 2.2 Hormonas tiroideas

2. Hormonas animales 2.2 Hormonas tiroideas Enfermedad Causas Signos Cretinismo Disminución de las hormonas tiroideas durante la etapa fetal o niñez, producto de una deficiencia de la glándula tiroides. Retardo en el crecimiento físico y mental. Hipotiroidismo Disminución en la producción de las hormonas tiroideas. Aumento de peso, intolerancia al frío, somnolencia, hinchazón de la cara, manos y pies (mixedema), lentitud, bocio, movimiento descoordinado, etc. Hipertiroidismo Aumento en la producción de hormonas tiroideas. Aumento general del metabolismo basal, taquicardia, sudoración excesiva, baja de peso, exoftalmia, nerviosismo, ansiedad, etc.

B Ejercitación Ejercicio 7 “Guía del alumno” Si un individuo presenta las siguientes características: aumento de peso, piel fría, lentitud mental, ¿qué hormona se está produciendo en baja concentración? Somatotrofina Tiroxina Estrógeno Progesterona Testosterona ALTERNATIVA CORRECTA B Aplicación

2. Hormonas animales 2.3 Hormonas calcitonina y parathormona Regulan los niveles plasmáticos de calcio iónico. Calcitonina: Disminuye la calcemia. Parathormona: Aumenta la calcemia. Estas hormonas también regulan los niveles de fosfato en la sangre.

2. Hormonas animales 2.4 Hormonas insulina y glucagón Glucagón: Hormona hiperglicemiante Insulina: Hormona hipoglicemiante

2. Hormonas animales 2.4 Hormonas insulina y glucagón Insulina Lugar de síntesis Órgano sobre el cual actúa Mecanismo de acción Mecanismo de regulación Efectos corporales Actividad hepática Páncreas endocrino (células beta) Páncreas endocrino (células alfa). Todas las células del cuerpo, principalmente las del hígado, músculos y tejido adiposo. Hígado y tejido adiposo. Promueve la captación y el almacenamiento de glucosa, estimula el almacenamiento de las grasas, inhibe la lipólisis, promueve el anabolismo proteico y el crecimiento. Favorece la movilización de glucosa, estimula la degradación del glicógeno, estimula la gluconeogénesis, promueve la lipólisis e inhibe el almacenamiento de los triglicéridos en el hígado. Feed-back negativo. Feed-back negativo. Almacenamiento de glucosa en las células, desde la sangre. Liberación de glucosa desde el interior de las células, hacia la sangre. Glucogenogénesis. Glucogenólisis.

2. Hormonas animales 2.5 Diabetes mellitus Características Signos 2.5 Diabetes mellitus Características Es un síndrome orgánico multisistémico crónico que se caracteriza por un aumento de los niveles de glucosa en la sangre (hiperglicemia sostenida), resultado de concentraciones bajas de la hormona insulina o por su inadecuado uso por parte del cuerpo, que conducirá posteriormente a alteraciones en el metabolismo de los carbohidratos, lípidos y proteínas. Poliuria Polidipsia Polifagia

2. Hormonas animales 2.5 Diabetes mellitus Cuando la insulina se acopla en los receptores de insulina de las células, la glucosa puede penetrar a través de sus membranas y utilizarse. Esta es la situación normal. Cuando el páncreas no produce insulina, la glucosa no puede penetrar en las células del cuerpo y utilizarse. Esta es la llamada diabetes mellitus insulinodependiente o tipo 1. Cuando los receptores de insulina de las células del cuerpo no funcionan, la insulina no puede acoplarse a ellos y la glucosa no puede penetrar en las células del cuerpo y utilizarse. Esta es la llamada diabetes mellitus no insulinodependiente o tipo 2.

La poliuria genera aumento de la sed, POLIDIPSIA 2. Hormonas animales 2.5 Diabetes mellitus HIPERGLICEMIA ¿Qué efecto tiene el exceso de glucosa en la sangre sobre la eliminación de ella en la orina? La glucosa comienza a eliminarse por la orina, lo que se conoce como GLUCOSURIA ¿Qué efecto tiene la mayor concentración de glucosa en la orina sobre el volumen de ella? La glucosa ejerce un efecto osmótico que arrastra agua, aumentando el volumen de orina, lo que se conoce como POLIURIA Si el sujeto orina mucho más que lo normal, ¿qué mecanismo compensatorio se activa para evitar la deshidratación? La poliuria genera aumento de la sed, POLIDIPSIA

C Ejercitación Ejercicio 23 “Guía del alumno” A un animal de laboratorio se le ha extirpado el páncreas. El siguiente gráfico presenta los resultados de una muestra de sangre obtenida de dicho animal. Según el gráfico, se puede afirmar correctamente que la I) administración de insulina normaliza la glicemia II) glicemia se altera desde la hora 3. extirpación del páncreas provoca una hiperglicemia. Solo I D) Solo I y III Solo II E) I, II y III Solo III ALTERNATIVA CORRECTA C ASE

3. Hormonas vegetales 3.1 Descripción de estructuras

3. Hormonas vegetales 3.2 Auxinas Funciones Regular la dirección del crecimiento de los tallos y raíces (tropismos). 2. Promover el alargamiento y diferenciación celular. 3. Regulación del desarrollo floral y del crecimiento y maduración de frutos. 4. Estimular la dominancia apical: crecimiento vertical de tallos y raíces. 5. Estimular la formación de frutos sin semillas (partenocarpia). 6. Estimular la producción de etileno.

3. Hormonas vegetales 3.3 Citocininas Funciones Estimular la división celular. Revertir la dominancia apical. Estimular la formación de yemas en los tallos. Estimulación de la germinación. Demorar el envejecimiento de las hojas (senescencia). Intervenir en el crecimiento del vástago y desarrollo del fruto.

B Ejercitación Ejercicio 22 “Guía del alumno” En un cultivo de frutales de vides, la cosecha manual es muy delicada, por lo cual se promueve tener plantas bajas. ¿Cuál(es) hormona(s) se debería(n) usar para lograr este objetivo? Auxina Citocinina Ácido absícico Solo I Solo II Solo III Solo I y III Solo II y III ALTERNATIVA CORRECTA B Aplicación

3. Hormonas vegetales 3.4 Etileno Funciones Estimular la maduración del fruto. Estimular la senescencia de hojas y flores. 3.5 Giberelinas Funciones Incrementar el crecimiento de los tallos. Interrumpir el período de latencia de las semillas. Inducir el brote de yemas. Promover el desarrollo de los frutos.

3. Hormonas vegetales 3.6 Ácido abscísico (ABA) Funciones Estimular el cierre de los estomas durante períodos de estrés hídrico. Inhibir el crecimiento del tallo. Provocar la senescencia y abscisión de las hojas. Inducir y mantener la latencia en ciertas especies. Estomas

Ejercicio HPC N°5 Los insectos realizan un proceso denominado muda durante su desarrollo, en el cual se liberan de su exoesqueleto (cubierta externa rígida) para poder crecer. La muda en las mariposas se denomina metamorfosis, y en este proceso deben pasar de estadios larvarios (juveniles) a estadios adultos reproductores, y para ello intervienen dos hormonas, la neotenina y la ecdisona. La neotenina es liberada en estadios larvarios y la ecdisona es liberada para desencadenar el estado de pupa y posterior liberación de la mariposa, inhibiendo a la neotenina. De acuerdo lo anterior, es correcto inferir que I. un aumento en los niveles de ecdisona promueve posibilidades de apareamiento. II. la maduración de órganos reproductores en la mariposa requiere de una disminución en los niveles de neotenina. III. una disminución de neotenina prolonga el estado de larva. A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y II E) I, II y III ALTERNATIVA CORRECTA D ASE

C Pregunta oficial PSU Pregunta oficial PSU En el gráfico se muestran los efectos del suministro de una hormona y un placebo a dos grupos de individuos con déficit de una hormona: A partir del gráfico, es correcto inferir que la hormona produce un incremento de A) la masa muscular. B) la síntesis proteica. C) el metabolismo aeróbico. D) la tasa de división celular. E) la degradación de lípidos. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2014 ALTERNATIVA CORRECTA C ASE

Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 1 A Hormonas Comprensión 2 C Reconocimiento 3 D Aplicación 4 Enfermedades 5 ASE 6 7 B 8 9 10 11 12

Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 13 C Hormonas Aplicación 14 D 15 Reconocimiento 16 E 17 Comprensión 18 Enfermedades ASE 19 20 B 21 22 23 24 A 25

Síntesis de la clase Hormonas Animales Vegetales Mensajeros químicos estas sustancias son que se encuentran en Hormonas Mensajeros químicos Animales Vegetales tienen por función Auxinas Regular la homeostasis: desarrollo, reproducción, lactancia, parto, etc. Somatotrofina (GH) Citocininas Tiroxina y triyodotironina son reguladas por Giberelinas Sexuales: testosterona, estrógenos y progesterona Feed-back o retroalimentación Profesor: El hipervínculo lleva a un mapa conceptual con la clasificación de las hormonas animales, desde el punto de vista químico. Puede ocupar este esquema para destacar la clasificación. Etileno que puede ser Insulina y glucagón Acido abscísico Positivo Negativo 43

Prepara tu próxima clase En la próxima sesión, estudiaremos Aparato reproductor masculino, hormonas y sexualidad

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