Biologia CAP 4 RESUMEN

SIMULADOR

RESUMEN – CAPITULO 4

Conceptos Fundamentales de Biología Animal y Vegetal

Anatomía Animal

La anatomía animal es definida como “la ciencia que estudia el número, estructura, tamaño, forma y relaciones de las diferentes partes internas y externas de los animales”. (Anatomía animal – Wikipedia)

Crecimiento y Desarrollo de Mamíferos Domésticos

• Factores que influyen en el crecimiento: El crecimiento y desarrollo de mamíferos domésticos están influenciados por el genotipo, ambiente, sanidad, manejo y alimentación, entre otros.
• Teoría de Hammond (1930-1960): Hammond sistematizó los conocimientos sobre crecimiento y desarrollo, destacando la influencia del nivel nutricional en los gradientes de crecimiento.
• Prioridades fisiológicas en la distribución de nutrientes: Existe un estricto programa de prioridades para la distribución de sustancias nutritivas a los tejidos:
• Sistema nervioso central (45%)
• Tejido óseo (27%)
• Tejido muscular (18%)
• Tejido adiposo (9%) “El sistema nervioso central: Sus necesidades son las primeras en ser satisfechas, luego de lo cual se acudirá a los otros tejidos.” (CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LOS MAMÍFEROS DOMÉSTICOS – SciELO Bolivia) “Tejido adiposo: Es solo abastecido cuando las demandas de los demás tejidos fueron cubiertas.” (CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LOS MAMÍFEROS DOMÉSTICOS – SciELO Bolivia)
• Influencia del nivel nutricional en el crecimiento: Cuando se reduce el nivel de nutrición, el crecimiento de la grasa se detiene, mientras el cerebro, hueso y músculo continúan creciendo más lentamente. Si el nivel de nutrición baja aún más, el músculo detiene su crecimiento y la grasa es movilizada para contribuir al desarrollo del cerebro y hueso. “Cuando se reduce el nivel de nutrición, se detiene el crecimiento de la grasa, mientras el cerebro, el hueso y el músculo continúan creciendo, aunque más lentamente.” (CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LOS MAMÍFEROS DOMÉSTICOS – SciELO Bolivia)
• Diferencias de crecimiento por sexo: Los machos crecen más rápido que las hembras debido a la mayor potencia de los andrógenos sobre la estimulación del crecimiento. También consumen más alimento por una mayor tasa metabólica y tienden a tener mayor peso al nacer y un período de gestación ligeramente más largo.
• Hormonas anabólicas: La insulina es una hormona anabólica clave que regula la unión de otras hormonas con sus receptores. Los andrógenos, como la testosterona (secretada principalmente por los testículos en machos y glándulas suprarrenales en hembras), tienen marcados efectos sobre el crecimiento de huesos y músculos en ambos sexos, aumentando marcadamente antes de la pubertad.

Diferencias entre Célula Animal y Vegetal

Las fuentes destacan varias diferencias clave entre las células animales y vegetales:

• Mitocondrias vs. Cloroplastos: Ambas estructuras son responsables de la producción de energía, pero las mitocondrias lo hacen a través de la respiración celular en las células animales, mientras que los cloroplastos realizan la fotosíntesis en las células vegetales. “La mitocondria es la encargada de generar energía en la célula animal, a través del proceso de respiración celular.” (Diferencias entre célula animal y vegetal – Plataforma ‘ELE’) “Las células vegetales tienen cloroplastos mientras que las células animales no los tienen.” (Diferencias entre célula animal y vegetal – Plataforma ‘ELE’)
• Vacuolas: Las células animales suelen tener numerosas y pequeñas vacuolas para almacenar agua, iones y desechos. Las células vegetales, en contraste, tienen una sola vacuola de gran tamaño que puede ocupar hasta el 90% del volumen celular, y su función principal es almacenar agua y mantener la turgencia. “En las células animales suelen ser muy numerosas y pequeñas.” (Diferencias entre célula animal y vegetal – Plataforma ‘ELE’) “Las células vegetales presentan una sola vacuola de gran tamaño que puede llegar a abarcar hasta 90% de la célula.” (Diferencias entre célula animal y vegetal – Plataforma ‘ELE’)
• Pared Celular: Las células vegetales poseen una pared celular que les otorga protección, estabilidad y rigidez, mientras que las células animales carecen de ella. “La pared celular le otorga protección, estabilidad y rigidez a la célula vegetal.” (Diferencias entre célula animal y vegetal – Plataforma ‘ELE’)
• Glioxisomas: Son un tipo especial de peroxisomas presentes en las células vegetales, especialmente en tejidos de almacenamiento de lípidos de semillas, que transforman lípidos en carbohidratos para la germinación. No se producen en las células animales.
• Centriolos: Los centriolos están involucrados en la formación del huso cromático durante la división celular y en la formación de cilios y flagelos. Son más frecuentes en células animales que en vegetales (salvo en algunas algas y gametos masculinos). En células vegetales sin centriolos, el huso mitótico se forma a partir de centros organizadores de microtúbulos.
• Lisosomas: Los lisosomas, que contienen enzimas hidrolíticas para la digestión intracelular, solo se encuentran en la célula animal. “Los lisosomas sólo se encuentran en la célula animal.” (Diferencias entre célula animal y vegetal – Plataforma ‘ELE’)
• Composición de la Membrana Celular: La membrana celular de las células animales contiene colesterol como esterol para mantener la fluidez y estructura, mientras que las células vegetales tienen otros tipos de esteroles.

Embriología

• Tipos de Sexo Genético: La fuente menciona diferentes tipos de origen de sexo: Arrenótica (solo machos), Teliótica (solo hembras) y Deuterótica (puede originar hembras o machos).
• Reproducción Asexual Específica: Se describen la Pedogénesis (desarrollo del óvulo dentro de un estado larval sin fecundación) y la Neotenia (reproducción sexual de larvas que han desarrollado sus gónadas).
• Poliovulación y Poliembrionia: La Poliovulación ocurre cuando hay más de una cría por camada proveniente de óvulos fecundados distintos (diferente sexo y material genético). La Poliembrionia ocurre cuando varias crías de la misma camada provienen de un mismo óvulo que se divide después de las primeras divisiones (mismo sexo y material genético).
• Tipos de Segmentación del Huevo: Se detallan varios criterios para clasificar la segmentación:
• Total/Parcial: Si afecta todo el huevo o solo una parte.
• Igual/Desigual: Si los blastómeros son del mismo tamaño o hay macromeros y micromeros.
• Irregular/Regular: Disposición desorganizada u organizada (Radial o Espiral).
• Determinada/Indeterminada: Si el destino de cada blastómero está fijado o no desde el principio.
• Bisimétrica/Bilateral: Según los planos de simetría.
• Discoidal/Superficial: Tipos específicos de división.
• Procesos de Gastrulación: Se mencionan la Epibolia (micrómeros rodean a los macrómeros), Delaminación (capa de blástula se separa en dos), Inmigración (células emigran al interior del blastocele) y Proliferación Polar (blastómeros del polo vegetativo proliferan).

Ciclo de Vida de los Anfibios

• Adaptación a la Vida Terrestre: Los anfibios modernos han colonizado diversos ecosistemas terrestres, siendo más activos en condiciones de humedad para controlar su equilibrio hídrico.
• Importancia de la Piel: La piel de los anfibios es fundamental para la supervivencia en tierra. Es extremadamente permeable y ayuda a la respiración y a regular eficazmente la pérdida y absorción de agua, garantizando la homeostasis. Algunas especies tienen sustancias tóxicas en la piel para defenderse de depredadores. “Además de proteger los órganos internos y ayudar a la respiración, la piel de los anfibios, extremadamente permeable y carente de pelos o escamas, es fundamental para regular eficazmente la pérdida y absorción de agua y, en consecuencia, garantizar la homeostasis.” (El ciclo de vida de los anfibios – Fundación Aquae)
• Clasificación de Anfibios Modernos: Se clasifican en tres órdenes según la presencia de cola y patas:
• Anuros: Sin cola (excepto renacuajos), tetrápodos (sapos y ranas).
• Urodelos: Con cola, tetrápodos (salamandras y tritones). Las salamandras pueden regenerar miembros perdidos y algunas se reproducen en tierra.
• Ápodos: Sin extremidades (cecilias).

Fisiología de la Reproducción Humana

• Proceso Reproductivo Humano: Se basa en la liberación cíclica de un ovocito maduro y su unión con un espermatozoide en la trompa de Falopio.
• Espermatogénesis: Proceso de producción de espermatozoides haploides en el epitelio germinal de los testículos. Comienza en la pubertad y dura aproximadamente 10 semanas. Involucra mitosis (espermatogonias tipo A y B, espermatocitos primarios) y meiosis (espermatocitos primarios a secundarios, luego a espermátides haploides) seguida de espermiogénesis (maduración a espermatozoides funcionales). “La espermatogénesis es el proceso mediante el cual las células espermatogénicas sufren transformaciones y una serie de divisiones celulares para producir espermatozoides haploides.” (FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN HUMANA) Las células de Sertoli envuelven, mantienen y nutren a las células germinales. Las células de Leydig secretan testosterona.
• Oogénesis: Producción del óvulo dentro de los folículos de los ovarios. A diferencia de la espermatogénesis, el óvulo se desarrolla en etapas desde la vida fetal, y solo una de las cuatro células haploides resultantes se convierte en óvulo funcional (las otras tres son cuerpos polares).
• Desarrollo Folicular Ovárico: Se describen las etapas del folículo ovárico: primario, secundario (varias capas de células de la granulosa, teca interna y externa), terciario (aparición del antro), y preovulatorio o de Graff (gran tamaño, ovocito excéntrico en el cúmulus oophorus, maduración citoplásmica y nuclear).
• Estroma Ovárico: Contiene células de tejido conectivo, contráctiles e intersticiales que secretan andrógenos y sufren modificaciones bajo la influencia de LH y hCG. Se mencionan células intersticiales primarias, secundarias, tecales e hiliares, estas últimas indistinguibles de las células de Leydig testiculares.
• Cuerpo Lúteo: Después de la ovulación, el folículo se transforma en cuerpo lúteo, responsable de la producción hormonal (especialmente progesterona) para preparar el endometrio para la implantación.
• Ciclo Endometrial: Cambios morfológicos cíclicos en el endometrio regulados por hormonas, preparándolo para la implantación o la menstruación. Se divide en fase proliferativa (regeneración y crecimiento), fase secretora (después de la ovulación, cambios para la receptividad) y fase menstrual (descamación en ausencia de fecundación).
• Transporte de Gametos:Ovocito y Pre-embrión: El ovocito liberado es captado por las fimbrias de la trompa de Falopio y transportado hacia la ampolla, donde ocurre la fertilización. El transporte es facilitado por corrientes líquidas y los cilios. El embrión permanece en el istmo por dos días antes de descender a la cavidad uterina para la implantación.
• Espermatozoides: La vagina es un medio hostil para los espermatozoides (pH ácido), pero el líquido seminal alcalino lo neutraliza temporalmente. La rápida entrada en el moco cervical es crucial. El moco cervical, bajo control hormonal, varía su consistencia para facilitar o inhibir el paso de espermatozoides. El transporte rápido al tracto reproductivo superior puede ser pasivo, mediado por contracciones uterinas y prostaglandinas seminales. Se necesita capacitación espermática para la fertilización.
• Fertilización: Implica la adhesión y reacción acrosomal del espermatozoide, contacto y fusión con la membrana del ovocito, seguida de la reacción cortical para prevenir la polispermia (endurecimiento de la zona pelúcida e inactivación de receptores de espermatozoides). La fusión gamética desencadena la activación del ovocito, que requiere calcio intracelular.
• Clivaje: Divisiones celulares rápidas del cigoto para formar un organismo multicelular (blastómeras) sin aumentar su tamaño. El ciclo celular durante el clivaje difiere del de las células somáticas.
• Implantación: Proceso dinámico que requiere interacciones celulares y cambios endometriales. Ocurre aproximadamente 4-7 días después de la ovulación. Implica aposición, adhesión e invasión del blastocisto en el endometrio receptivo (ventana de implantación). El endometrio receptivo presenta pinópodos en su superficie. El proceso de implantación es similar a la adhesión y penetración de leucocitos a células endoteliales.
• Invasión Embrionaria: El trofoectodermo invade el endometrio, anclándose a la membrana basal mediante integrinas. Se secretan proteasas para digerir la membrana basal. Las células trofoectodérmicas se fusionan para formar un sincicio que invade la matriz extracelular endometrial, dando lugar a la placenta.
• Receptividad Endometrial: Estado de diferenciación endometrial caracterizado por cambios en la superficie epitelial (pinópodos). Es progesterona-dependiente. La comunicación entre endometrio y embrión implica factores bioquímicos como citocinas, factores de crecimiento y moléculas de adhesión.

Biología Celular y Tisular y Técnicas de Estudio

• Compartimentos Celulares: Toda célula posee la membrana plasmática que engloba los compartimentos internos. Las células eucariotas tienen compartimentos internos delimitados por membranas llamados orgánulos (núcleo, mitocondrias, cloroplastos, peroxisomas, lisosomas, retículo endoplasmático, vacuolas). El citoplasma es el citosol más los orgánulos.
• Diferencia entre Citosol y Citoplasma: El citosol es el gel acuoso dentro de la membrana plasmática, mientras que el citoplasma incluye el citosol y los orgánulos.
• Orgánulos en Procariotas: Aunque generalmente se definen por carecer de orgánulos delimitados por membrana, algunos procariotas tienen compartimentos rodeados por membrana (tilacoides, clorosomas, magnetosomas, carboxisomas) cuyas membranas se continúan con la membrana plasmática. “Se han descrito al menos 4 tipos de estos orgánulos en procariotas: tilacoides, clorosomas, magnetosomas y carboxisomas.” (La célula INTRODUCCIÓN – Atlas de histología Vegetal y Animal)
• Métodos de Estudio Histológico: Para estudiar la morfología de células, tejidos y órganos (histología), se preparan láminas o preparaciones permanentes mediante cortes finos de órganos utilizando un micrótomo para ser examinados al microscopio óptico.

Reproducción en las Plantas

• Reproducción Sexual y Asexual: Las plantas se reproducen de forma sexual y asexual (vegetativa). La reproducción asexual permite producir muchos individuos rápidamente con menor gasto energético, facilitando la colonización. La reproducción sexual genera variabilidad genética, permitiendo la adaptación a diversos ambientes.
• Ciclo de Vida Haplodiploide: El ciclo de vida de las plantas incluye la alternancia de generaciones entre la fase haploide (gametofito) y la fase diploide (esporofito). Las esporas (haploides) se dividen por mitosis para formar gametofitos (haploides pluricelulares), que producen gametos (haploides). Los gametos se unen para formar cigotos (diploides), que se desarrollan en esporofitos (diploides pluricelulares).
• Reproducción Asexual Vegetativa: Realizada por células somáticas. Incluye:
• Bulbos: Tallos subterráneos con hojas modificadas que almacenan nutrientes (cebolla, ajo).
• Tubérculos: Tallos subterráneos que almacenan sustancias de reserva y producen yemas (yuca, papa).
• Estolones: Tallos que crecen cerca del suelo y producen raicillas a cierta longitud (fresas).
• Mecanismos de Reproducción Asexual en Unicelulares Eucariotas: La célula madre se divide por mitosis originando células hijas. Tipos:
• Bipartición: Formación de dos células hijas más o menos iguales (común en organismos unicelulares).
• Gemación: Formación de una célula hija más pequeña (yema) que se desprende de la célula madre (característica de levaduras).
• Esporulación: Varias divisiones nucleares consecutivas forman numerosos núcleos que se rodean de una cubierta dentro de la célula madre (esporas), que se liberan al romperse la célula madre.
• Mecanismos de Reproducción Asexual en Pluricelulares (Animales y Plantas):Gemación: Formación de una protuberancia o yema que crece y se desprende (invertebrados como cnidarios, algunas plantas). “Es la reproducción que se realiza al formarse una protuberancia o yema que crece y que se acaba desprendiendo del organismo; es típica de algunos animales invertebrados y plantas.” (Introducción La reproducción asexual La reproducción sexual)
• Fragmentación: Un fragmento del organismo se desarrolla en un individuo completo (ej. planarias, estrellas de mar).
• Reproducción Asexual Humana para Mejorar Plantas: La fuente menciona la propagación por esquejes e injertos como mecanismos utilizados por el ser humano para mejorar características de las plantas.
• Reproducción Sexual en Plantas sin Semilla: Briofitos y Pteridofitos. Tienen esporas como unidad de dispersión y son haplodiplontes con alternancia de generaciones bien definida. El esporofito es la fase diploide.
• Reproducción Sexual en Plantas con Semilla: Gimnospermas (semillas desnudas) y Angiospermas (semillas protegidas). Tienen polen. El esporofito diploide es la fase dominante.
• Gimnospermas: No tienen flores (coníferas, ginkos, cicadáceas, gnetófitas).
• Angiospermas: Tienen flores. Pueden ser flores masculinas (solo androceo), femeninas (solo gineceo) o hermafroditas (ambos).
• Androceo: Órganos masculinos (estambres, anteras) que producen polen (gametofitos masculinos).
• Gineceo: Órganos femeninos (pistilo, ovario, estilo, estigma, óvulo, megasporangio) que producen oosferas (gametos femeninos).
• Polinización: Transferencia de polen desde la antera hasta el estigma. Puede ser directa (autopolinización) o indirecta/cruzada (transportado a otra flor). Los agentes transportadores determinan el tipo:
• Anemófila: Por el viento.
• Hidrófila: Por el agua.
• Zoófila: Por animales (aves, insectos, murciélagos).

Morfofisiología y Sistemas Corporales

• Homeostasis: Punto de equilibrio de las condiciones internas de un organismo con respecto a las condiciones externas. “la homeostasis no es más que el punto de equilibrio de las condiciones internas de un organismo con respecto a las condiciones externas” (Morfofisiología Humana Parte 1)
• Morfología vs. Fisiología: La morfología estudia la estructura y composición de los organismos, mientras que la fisiología estudia las funciones.
• Sistema Nervioso:Neurona: Unidad elemental de procesamiento y transmisión de información en el sistema nervioso. Consta de soma (cuerpo celular), dendritas (reciben información) y axón (transmite información). La vaina de mielina en el axón ayuda a la transmisión del impulso nervioso. Hay diferentes tipos de neuronas (multipolar, bipolar, unipolar).
• Células Gliales: Células de soporte y protección en el sistema nervioso que verifican la transmisión de señales.
• División Morfológica: Sistema Nervioso Central (SNC) y Sistema Nervioso Periférico (SNP).
• SNC: Encéfalo (cerebro con lóbulos y hemisferios, cerebelo, tallo encefálico) y médula espinal. El encéfalo genera respuestas, la médula conecta y transmite estímulos y respuestas.
• SNP: Conecta el SNC con la periferia del organismo.
• División Fisiológica: Sistema Nervioso Somático (voluntario: sensorial – órganos de los sentidos, motor – movilidad de músculos esqueléticos) y Sistema Nervioso Autónomo (involuntario: simpático – lucha/huida, parasimpático – conservación de energía). El neurotransmisor acetilcolina (ACh) está asociado al SN Somático y Parasimpático, y la noradrenalina al SN Simpático.
• Impulso Nervioso/Potencial de Acción: Señal eléctrica transmitida a lo largo de una red neuronal. Su objetivo es la liberación de neurotransmisores que actúan en órganos específicos (órganos diana).
• Sistema Circulatorio (Cardiovascular):Funciones: Transporte de gases (oxígeno y dióxido de carbono), nutrientes, electrolitos, desechos, hormonas.
• Divisiones: Circulación Pulmonar (menor – corazón a pulmones para oxigenación) y Circulación Sistémica (mayor – corazón al resto del cuerpo). Ambos circuitos empiezan y terminan en el corazón.
• Corazón: Órgano muscular con capas (miocardio, endocardio, epicardio) y cámaras (atrios derecho e izquierdo, ventrículos derecho e izquierdo). Los impulsos eléctricos del nodo sinoatrial (marcapasos natural) y atrioventricular regulan la contracción (sístole) y relajación (diástole).
• Vasos Sanguíneos: Arterias (transportan sangre oxigenada, excepto arteria pulmonar), venas (transportan sangre desoxigenada, excepto venas pulmonares), y capilares (sitio de intercambio de gases, nutrientes y desechos). Jerarquía: corazón → arterias → arteriolas → capilares → vénulas → venas → corazón. Las venas periféricas a menudo tienen válvulas para prevenir el reflujo sanguíneo.
• Sangre: Compuesta por plasma y componentes celulares: Eritrocitos (glóbulos rojos – transportan oxígeno con hemoglobina), Leucocitos (glóbulos blancos – sistema inmunitario), Trombocitos (plaquetas – coagulación). Los eritrocitos envejecidos son filtrados en hígado y bazo. El sistema de grupos sanguíneos AB0 se basa en antígenos en la superficie de los eritrocitos.
• Sistema Porta Hepático: Sistema de venas que drena sangre de los intestinos al hígado para filtración antes de regresar a la vena cava inferior.
• Enfermedades Vasculares: Arteriosclerosis (engrosamiento de paredes arteriales), Aterosclerosis (acumulación de placa en el endotelio), Enfermedad Cerebrovascular, Enfermedad Arterial Periférica, Aneurisma, Várices.
• Enfermedades Valvulares Cardíacas: Incompetencia valvular (válvula no funciona correctamente) y estenosis valvular (estrechamiento). Afectan válvulas como la mitral y la aórtica.
• Sistema Reproductor Masculino y Femenino:Anatomía Masculina: Testículos y epidídimo, conductos deferentes y uretra, glándulas accesorias (próstata, vesículas seminales).
• Anatomía Femenina: Ovarios y trompas de Falopio, útero, vagina y vulva, glándulas mamarias. El útero es un órgano muscular para el desarrollo fetal, el cuello uterino es la parte inferior del útero, la vagina conecta el cuello uterino con el exterior, y las glándulas mamarias producen leche.
• Sistema Digestivo:Anatomía: Boca, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso, hígado, páncreas.
• Fisiología: Masticación, secreción de enzimas digestivas, absorción de nutrientes, función de hígado y páncreas, regulación hormonal de la digestión.
• Histología: Estudio de las capas de tejido gastrointestinal.
• Sistema Muscular:Fisiología: Movimientos musculares, tipos de palancas en el cuerpo humano y ventaja mecánica.
• Histología: Tejido muscular esquelético (fibras musculares, sarcomeras), tipos de músculos (esquelético, liso, cardíaco), adaptaciones musculares al entrenamiento.

Técnicas de Reproducción Asistida (ART)

• Inseminación Intrauterina (IUI): Técnica que puede ser útil en casos de infertilidad masculina (recuento bajo de espermatozoides, baja movilidad, problemas de erección o eyaculación retrógrada) o femenina (cicatrices o defectos cervicales). Puede usarse con medicamentos para estimular la ovulación. Las tasas de éxito dependen de la causa de infertilidad, edad de la mujer, uso de medicamentos y otros factores, pudiendo alcanzar hasta el 20% por ciclo.