OBJETIVOS DE LA FISIOLOGÍA GENERAL Conocer la organización funcional de los seres vivos pluricelulares. Describir la estructura celular general.

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4 OBJETIVOS DE LA FISIOLOGÍA GENERAL
Conocer la organización funcional de los seres vivos pluricelulares. Describir la estructura celular general y las principales funciones celulares. Conocer los conceptos de medio interno y homeostasis. Estudiar los mecanismos de intercambio de sustancias a través de la membrana plasmática. Estudiar la importancia de la comunicación intercelular. Describir los principios electroquímicos básicos de las células excitables: potencial de membrana y potencial de acción. Conocer la morfología neuronal. Describir el mecanismo por el que se produce la conducción del impulso nervioso. Distinguir entre los distintos tipos de sinapsis. Estudiar el proceso de transmisión sináptica y el concepto de neurotransmisor. Enumerar las características, propiedades y funciones del tejido muscular esquelético, liso y cardíaco. Conocer cómo se organiza funcionalmente el sistema nervioso.

5 FISIOLOGÍA GENERAL TEMA 2. Diferenciación celular. Organización funcional del cuerpo humano. TEMA 3. Medio interno. Homeostasis. Mecanismos y sistemas de control. TEMA 4. Compartimientos del organismo. Líquidos corporales. TEMA 5. Funciones de las membranas celulares. Paso de sustancias. Mensajeros químicos. Receptores. TEMA 6. Excitabilidad. Potenciales de membrana. TEMA 7. Potencial de acción y teoría iónica del impulso nervioso. TEMA 8. Conducción del impulso nervioso y fisiología general de las fibras nerviosas. TEMA 9. Transmisión sináptica. TEMA 10. Sinapsis colinérgicas y catecolaminérgicas. Otros tipos de sinapsis. TEMA 11. Efectores. Excitación y contracción del músculo esquelético. TEMA 12. Excitación y contracción del músculo liso. Músculo cardíaco. TEMA 13. Organización funcional del sistema nervioso. Reflejos TEMA 14. Sistema nervioso autónomo.

6 Tema 2 ORGANIZACION FUNCIONAL DEL CUERPO HUMANO
Dr. Julián Carretero Departamento de Fisiología

7 Tema 2. Organización funcional del cuerpo humano
Introducción Niveles de organización funcional de los seres vivos. 3. Componentes químicos de la vida. 4. La célula. Función y diferenciación.

8 Concepto de Fisiología
1. Introducción Concepto de Fisiología Physiologia: Conocimiento de la Naturaleza. Definición actual: Ciencia que estudia los fenómenos físicos y químicos que permiten el funcionamiento de los seres vivos y su adaptación a los cambios del entorno que los rodea FISIOLOGÍA FUNCIONAMIENTO Si pretendemos hacer un programa de Fisiología el primer paso importante es establecer su concepto. Etimológicamente, Fisiología quiere decir conocimiento (logos) de la naturaleza (physis). Con el devenir de los tiempos, el amplio espacio científico que los griegos concebían bajo el término Physiologia se ha ido reduciendo sensiblemente. Muchas han sido las figuras que han contribuido al avance de nuestra disciplina desde la época helénica pero sin duda W. Harvey constituyó un punto de inflexión ya que supuso el inicio de la moderna Fisiología como ciencia experimental. Pero fue Bernard el que más se aproximó al concepto actual de Fisiología cuando en la definió como: “la Ciencia que trata de estudiar los fenómenos que ocurren en los seres vivos normales y de determinar las condiciones en las que estos fenómenos ocurren” Apenas algunos matices se han añadido a esta definición desde entonces, lo cual constituye un reconocimiento de la gran capacidad de percepción y reflexión del científico francés, a quién le debemos el concepto de medio interno y su constancia como condiciones indispensables para la vida libre, eje alrededor del cual gira toda nuestra interpretación fisiológica actual. Fue Cannon, quien posteriormente desarrolló estas ideas dando lugar al concepto de homeostasis, que el propio Cannon (1929) definió como: “el mantenimiento de la constancia del organismo por la acción coordinada de los procesos fisiológicos”. ¿Qué es la vida? Características fundamentales de los seres vivos: Reproducción, Nutrición, Organización, Crecimiento, Propósito específico, Excitabilidad y Motilidad, Adaptabilidad.

9 2. Niveles de organización funcional

10 2. Niveles de organización funcional
Químico. Átomos y moléculas, los constituyentes de la materia viva. Celular. Célula, la unidad estructural y funcional básica. Tisular (hístico). Tejidos, grupos de células similares especializadas en en funciones especiales. Órganico. Órganos, estructuras de morfología definida formadas por diferentes tejidos, con funciones específicas Sistémico. Diferentes órganos unidos para desempeño de una función. Organismo. conjunto de sistemas integrados estructural y funcionalmente.

11 3. Componentes químicos de la vida
AGUA: el componente más abundante (80%)

12 3. Componentes químicos de la vida
Experimento de Miller (1950)

13 Organismos pluricelulares
3. Componentes químicos de la vida Moléculas simples Polímeros membrana plasmática Células procariotas-células eucariotas Organismos pluricelulares sus células se especializan y cooperan

14 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: azúcares (hidratos de carbono, sacáridos…) Función nutritiva: obtención de energía También forman parte de las glucoproteínas y de los ácidos nucleicos, y también de la membrana plasmática (glucocálix). ALMIDON

15 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: lípidos Moléculas apolares: insolubles en agua Forman barreras: membranas - Fosfolípidos - Colesterol Triglicéridos: reserva

16 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: proteínas Después del agua, las más abundantes (10-20% masa celular) Polímeros de aminoácidos Tipos: Estructurales: Polímeros filamentosos como los microtúbulos celulares o el colágeno (en el espacio extracelular) - Funcionales: forma globular, p.e., las enzimas o las globinas.

17 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: proteínas Enzimas Catalizadores de reacciones químicas Responsables del metabolismo, es decir, el conjunto de reacciones químicas del organismo.

18 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: ácidos nucleicos El ADN es la molécula donde reside la información genética Polímero formado por nucleótidos: las bases nitrogenadas (A, G, T, C), desoxirribosa y fosfato. Los genes codifican las diferentes proteínas, y en última instancia son los que controlan la funcionalidad celular, y por extensión la del organismo. El ARN contiene en su estructura ribosa y es el intermediario entre el ADN y las proteínas.

19 3. Componentes químicos de la vida
Macromoléculas: ácidos nucleicos

20 4. La célula Unidad viva básica del organismo Nº total ~ 100 billones
Características similares: metabolismo, consumo de O2, división celular… Organización de la célula Núcleo: ADN empaquetado (cromatina) rodeado de membrana nuclear Citoplasma (rodeado de membrana celular)

21 4. La célula Membranas Compuestas por: Tipos:
Lípidos (fosfolípidos, colesterol) y proteínas Tipos: Membrana plasmática Membrana nuclear Membrana del retículo endoplásmico Membrana mitocondrial Lisosomas Aparato de Golgi

22 4. La célula Citoplasma Agua Proteínas disueltas
Electrolitos (Na+, Cl-, K+…) Glucosa Pequeñas cantidades de compuestos lipídicos Fibrillas de actina, tubulina… (citoesqueleto) Glóbulos de lípidos, gránulos de glucógeno, vesículas secretoras Orgánulos: Ribosomas, Retículo endoplásmico, aparato de Golgi, mitocondrias, lisosomas.

23 Retículo Endoplasmico
4. La célula Retículo Endoplasmico Estructuras tubulares aplanadas interconectadas que rodean al núcleo Paredes formadas por bicapa lipídica membranosa El interior contiene la matriz endoplásmica. 2 tipos Con ribosomas: retículo sarcoplásmico rugoso (granular) Sin ribosomas: retículo endoplásmico agranular o liso

24 Ribosomas y retículo endoplásmico rugoso
4. La célula Ribosomas y retículo endoplásmico rugoso Ribosomas: Se encuentran anclados a las superficies externas de muchas regiones del retículo endoplásmico rugoso Compuestos por una mezcla de ARNr y proteínas Encargados de la síntesis proteica.

25 Retículo endoplásmico agranular o liso (REL)
4. La célula Retículo endoplásmico agranular o liso (REL) Carece de ribosomas acoplados Actúa en la síntesis de sustancias lipídicas, en el procesamiento de las proteínas y otros procesos enzimáticos celulares (p.e. glicosilación de proteínas, detoxificación de xenobióticos).

26 4. La célula Aparato de Golgi
Intimamente relacionado con el retículo endoplásmico Posee membranas celulares parecidas a las del REL Consta de un apilamiento varias capas de vesículas cerradas y planas. Es importante en células secretoras. Estas expulsan las sustancias a secretar (p.e., hormonas). Conjuntamente con el retículo endoplásmico forman los lisosomas, vesículas secretoras u otros componentes citoplasmáticos.

27 4. La célula Lisosomas Orgánulos vesiculares formados en el aparato de golgi y dispersas a lo largo del citoplasma. Proporcionan un sistema digestivo intracelular (sustancias y estructuras intracelulares, especialmente las dañadas, partículas alimenticias ingeridas por las celulas, bacterias…)

28 4. La célula Mitocondria Centrales energéticas
Respiración celular (oxidación de glucosa, AG y AAs) Cadena de transporte de electrones Síntesis de ATP: moneda energética celular

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32 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Las células han de diferenciarse para ejercer su función Diferenciación: cambios estructurales y funcionales de las células a medida que proliferan en el embrión para formar los diferentes tejidos y órganos. Consecuencia de la represión selectiva del genoma. Una célula normal expresa menos de la mitad de su genoma (nº genes ~ 25000). Células con funciones similares se agrupan formando TEJIDOS (NERVIOSO, EPITELIAL, MUSCULAR, CONJUNTIVO). Los ORGANOS están normalmente formados por los 4 tipos de tejido

33 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido muscular Miocitos especializados en la contracción→ función mecánica

34 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido epitelial Las células epiteliales forman estructuras membranosas. Funciones: - Revestimiento (epitelios simples o estratificados). - Secretoras ( glándulas de moco, hormonas…).

35 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido conjuntivo (conectivo) Conjunto heterogéneo de tejidos derivados del mesodermo, formados por células rodeadas de grandes cantidades de material extracelular Función de sostén y separación de los diferentes elementos tisulares y también se convierte en un medio logístico (p.e. plasma de la sangre). Tipos: - No especializado (TC propiamente dicho) - Especializado (adiposo, cartílago, hueso, médula ósea, sangre)

36 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido conjuntivo (conectivo)

37 5. Diferenciación celular. Tejidos y órganos.
Tejido Nervioso Neuronas, especializadas en generar y conducir impulsos eléctricos. Células de la glía: sostén