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TEMA 1: LA ORGANIZACIÓN CELULAR Y LOS TEJIDOS

Los seres humanos somos seres vivos porque realizamos las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.

Nutrición: consiste en incorporar sustancias del medio externo ( nutrientes) para convertirlas en moléculas propias (materia) o en energía mantener la actividad, es decir, crecer, reproducirse, sustituir estructuras dañadas, moverse, etc

Relación: Es la capacidad de detectar cambios del medio, tanto externo como interno y responder a ellos. Se manifiesta por la sensibilidad y el movimiento.

Reproducción: Consiste en originar descendientes similares a los padres. Así se asegura perpetuidad de la especie.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA

LA CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL

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LA CÉLULA es la unidad básica de la estructura y el funcionamiento de todos los seres vivos. Hay dos tipos: célula procariota ( carece de núcleo) y célula eucariota ( con núcleo), que puede ser animal o vegetal.

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LOS TEJIDOS: DIFERENCIACIÓN Y ESPECIALIZACIÓN CELULAR

Todas las células de un organismo pluricelular provienen de una misma célula original (cigoto) que se va dividiendo en dos sucesivamente. En cada división, las células hijas reciben el mismo material genético, pero a pesar de ello aparecen distintos tipos celulares en un organismo. El proceso por el cual a parecen tipos citológicos distintos a partir de un único mensaje se denomina DIFERENCIACIÓN CELULAR. Estas células diferenciadas se ESPECIALIZAN en la realización de un determinado trabajo constituyendo así los distintos tejidos.

TEJIDO: Es el conjunto formado por aquellas células que cumplen la misma función y la sustancia intermedia que las une.

Los tejidos animales pueden clasificarse atendiendo a diferentes criterios. Para su clasificación consideraremos las características morfológicas de las células, la naturaleza y estructura de la sustancia intercelular y, sobre todo, la función que realizan.

A pesar de la complejidad que presentan los organismos animales, sólo se reconocen en ellos 4 tipos básicos de tejidos, los cuales se asocian para originar los distintos órganos y sistemas. Estos 4 tipos son:

1.- TEJIDOS EPITELIALES

2.- TEJIDOS CONECTIVOS

3.- TEJIDOS MUSCULARES

4.- TEJIDO NERVIOSO

1. TEJIDOS EPITELIALES Están constituidos por células de forma geométrica íntimamente unidas entre sí, que recubren la superficie externa y las cavidades internas del organismo, así como la superficie de muchos órganos.

Dos tipos: EPITELIOS DE REVESTIMIENTO Y EPITELIOS GLANDULARES

1.1. EPITELIOS DE REVESTIMIENTO.

Su función es recubrir y proteger la superficie externa del cuerpo y tapizar las cavidades internas.

Los epitelios de revestimiento se clasifican atendiendo a:

Número de capas celulares que lo componen: Ep.monoestratificados o simples:

formados por una sola capa (paredes de alveolos y capilares)

Ep. Estratificados: formados por varias capas ( epidermis y mucosas)

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La forma de la células: Ep. Pavimentosos: Formados por células planas (paredes de alveolos y capilares) Ep. Cúbicos: Formados por células cúbicas ( en los tubos de la glándulas) Ep. Prismáticos o cilíndricos: Células prismáticas (ep. del intestino delgado)

La superficie libre de las células epiteliales puede:

- Estar cubierta de moco: por ej. ep. que recubre el tubo digestivo- Estar provista de cilios: p.e. revestimiento de tráquea y bronquios- Presentrar microvellosidades: p.e. ep intestino delgado- Presentar queratina: p.e. epidermis

TIPOS DE TEJIDOS ESTRUCTURA LOCALIZACIÓN Y EJEMPLOS

E

PITE

LIO

S S

IMPL

ES

PLANOS (ENDOTELIOS)Una capa de células planas

Pleuras, interior del corazón, interior vasos sanguíneos, pared de los capilares

CILÍNDRICOS

CILIADOSUna capa de células cilíndricas con cilios

Interior de los conductos respiratorios: tráquea, bronquios

DE BORDE ESTRIADO

Una capa de células cilíndricas con microvellosidades y células caliciformes alternando

Ep. del intestino delgado

E

PITE

LIO

S ES

TRAT

IFIC

ADO

S

PLANOS

QUERATINIZADOSVarias capas de células planas, la más externa queratinizada

epidermis

NO QUERATINIZADOS (MUCOSAS)

Varias capas de células planas

Esófago, vagina

CILÍNDRICOS

Varias capas de células cilíndricas

Conducto de las glándulas mamarias, acceso a las fosas nasales

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1.2. EPITELIOS GLANDULARES.

Su función es la secreción de sustancias específicas como mucus, sudor, cera o leche. Están constituidos por células epiteliales cúbicas o cilíndricas, agrupadas en órganos denominados GLÁNDULAS que, según donde vierten sus productos de secreción pueden ser de 3 tipos:

- GLÁNDULAS EXOCRINAS: Vierten sus productos a la superficie externa del cuerpo o en alguna cavidad del cuerpo. P.e. glándulas salivares y sudoríparas. Constan de una porción secretora y de un conducto secretor.

- GLÁNDULAS ENDOCRINAS: Fabrican hormonas que vierten a la sangre. Carecen de conducto secretor. P.e. hipófisis, tiroides.

- GLÁNDULAS MIXTAS: Tienen una parte endocrina y una exocrina. P.e. páncreas.

2. TEJIDOS CONECTIVOS Son muy abundantes en el cuerpo. Tiene la función de unir y sostener los demás tejidos y órganos.

Bajo esta denominación de tejidos conectivos se incluyen los tejidos: CONJUNTIVO, ADIPOSO CARTILAGINOSO, ÓSEO Y SANGUÍNEO.

Los tejidos conectivos constan de tres tipos de componentes:

CÉLULAS: Son poco abundantes. Pueden ser las propias del tejido o emigradas de la sangre (linfocitos, mastocitos,..)

SUSTANCIA FUNDAMENTAL O MATRIZ: Liquido donde se encuentran las células.

FIBRAS: De naturaleza proteica que proporcionan fuerza y apoyo al tejido. Tres tipos: Fibras de colágeno : Son las más abundante. Formadas por colágeno. Son tenaces y flexibles pero

no elásticas.

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Fibras elásticas : Formadas por elastina. Son las más finas. Son muy elásticas pero poco tenaces. Fibras reticulares : Formadas por procolágeno. Son muy delicadas y se disponen en una red densa.

Son poco elásticas y resistentes a la tracción.

2.1. TEJIDO CONJUNTIVO.

Su función principal es la de servir de relleno y unión entre otros tejidos y órganos, y es la vía por la que acceden a éstos los nervios y los vasos sanguíneos

Sus células son de muchos tipos diferentes: fibroblastos (aspecto estrellado), fibrocitos (aspecto fusiforme), macrófagos, mastocitos, etc.

La matriz es como un líquido viscoso.

Las fibras pueden ser de los tres tipos descritos

Este tejido está esparcido por todo el organismo y además, forma una capa continua debajo de la epidermis, constituyendo la DERMIS de la piel. Tiene una gran regeneración ante lesiones y puede sustituir a otros tejidos destruidos como músculos o epidermis dando lugar a CICATRICES.

Hay varios tipos de tejidos conjuntivos. Los más abundantes:

TEJIDO CONJUNTIVO LAXO: Pocas fibras. Función de relleno. Se localiza en la dermis, en los haces musculares.

TEJIDO CONJUNTIVO FIBROSO O DENSO: Predominan las fibras de colágeno. Forma los tendones y los ligamentos.

TEJIDO CONJUNTIVO ELÁSTICO: Predominan las fibras elásticas. Forma los ligamentos de la columna vertebral y las membranas elásticas de la tráquea. los bronquios y las arterias.

TEJIDO CONJUNTIVO RETICULAR: Forma el estroma de la médula ósea, el bazo y los ganglios linfáticos.

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2.2. TEJIDO ADIPOSO

Es un tejido parecido al tejido conjuntivo laxo pero caracterizado por el predominio de células adiposas o adipocitos, que son células esféricas carentes de prolongaciones. Estas células se caracterizan por almacenar grasas neutras en forma de una o varias gotas. Su matriz es escasa.

Su función principal es la reserva de lípidos, pero también tiene una función protectora y de aislante térmico.Se encuentra formando una capa debajo de la piel y alrededor de órganos como el corazón y el riñón. Forma la médula amarilla o tuétano de los huesos.

Existen dos variedades de tejido adiposo:

Tipos Características Función Localización

PardoAdipocitos pardos. Muchas gotas lipídicas. Muchas mitocondrias

Generación de calorEscaso en humanos adultos

Mayor en recién nacidos

BlancoAdipocitos claros amarillentos. GrandesUna gota lipídica grande y otras menores

AislanteReserva de lípidos para energía

Bajo la piel en homeotermos.Entre órganos internos

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2.3. TEJIDO CARTILAGINOSO

Su principal función es la de servir de elemento de sostén (tabique nasal, cartílago de la oreja, anillos traqueales y de los bronquios) o como revestimiento de las superficies articulares.

Tiene una consistencia rígida debido a que su matriz, sólida y elástica, contiene muchas fibras (colágenas y elásticas). Sus células características son los condrocitos que son ovaladas y presentan finas prolongaciones. Éstas se sitúan en unas cavidades labradas en la matriz llamadas LAGUNAS en un número de 1 a 8 condrocitos. Carece de vasos sanguíneos y nervios.

Hay tres tipos de cartílago:

Tipos Características Función Localización

HialinoPredominan la fibras colágenas finasEs el más abundante.

Resistencia presión

Primordios de huesosNariz, tráquea y bronquios, esternón, costillas.Articulaciones

Elástico Gran cantidad de fibras elásticas Flexibilidad Pabellones auditivos (oreja). Epiglotis . Bronquiolos

FibrosoMuchas fibras colágenas gruesasSin límite preciso con el conjuntivo denso

Resistencia a presión y tracción

Discos intervertebrales.Sínfisis púbicaInserción de tendones en huesos

2.4. TEJIDO ÓSEO

Es el más resistente de todos los tejidos conectivos debido a que su matriz se calcifica. Es exclusivo de los vertebrados, en los que constituye los huesos.

Sus principales funciones son:

- Soporte o sostén del cuerpo- Protección de los órganos vitales ( cráneo, caja torácica, vértebras)

Otras funciones son:

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- Reserva de fosfato y calcio- Apoyo a los músculos para producir movimientos- Alojamiento de la médula ósea roja ( hematopoyética)

Presenta tres tipos de células:

OSTEOCITOS: Células de aspecto estrellado que se alojan en unas cavidades o LAGUNAS ÓSEAS. OSTEOBLASTOS: Son las células formadoras del hueso. Se encuentran en las zonas de crecimiento o de

reconstrucción del hueso. OSTEOCLASTOS: Células enormes que se encargan de la destrucción de la sustancia ósea.

La matriz es sólida y rígida. Forma la mayor parte del tejido y comprende una parte orgánica (osteína) con muchas fibras colágenas que proporcionan elasticidad al hueso y una porción inorgánica (fosfato, carbonato y fluoruro de calcio) que aporta rigidez al hueso.

Hay dos tipos de tejido óseo o hueso:

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TEJIDO ÓSEO COMPACTO: Es denso, duro y carece de cavidades en su matriz. Está formado por la yuxtaposición de una unidades denominadas

OSTEONAS O SISTEMAS DE HAVERS. Cada osteona consta de 8 o 15 láminas de matriz dispuestas concéntricamente alrededor de un conducto central longitudinal (CONDUCTO DE HAVERS) por donde discurren nervios y vasos sanguíneos. En estas laminillas hay unas cavidades ( LAGUNA ÓSEAS) donde se sitúan los osteocitos. De las lagunas parten numerosos canales (CANALÍCULOS ÓSEOS) que comunican las lagunas entre sí y con los conductos de Havers, a través de los cuales puede realizarse el necesario intercambio entre los osteocitos y la sangre.

Los conductos de Havers se comunican entre sí y con la superficie del hueso por medio de los conductos de Volkman que corren transversalmente.

Este tejido constituye la capa externa de todos los huesos y forma la caña o diáfisis de los huesos largos ( fémur, húmero, etc).

El hueco central de la diáfisis está ocupada por tejido adiposo que constituye la médula ósea amarilla o tuétano.

TEJIDO ÓSEO ESPONJOSO: Está formado por un entramado de laminillas óseas, formando un laberinto de huecos intercomunicados que están rellenos de médula ósea roja con función hematopoyética (formadora de células sanguíneas).Este tejido se encuentra en la epífisis (extremos) de los huesos largos y en el interior de los huesos cortos y anchos (vértebras, costillas, omóplato, ...)

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2.5. TEJIDO SANGUÍNEO

FUNCIONES: Transportadora de sustancias (alimentos, O2, CO2, hormonas, desechos, etc.), reguladora de la temperatura corporal, defensiva.

Formado por 90% agua + 10% otras sustancias (azúcares, proteínas, grasas y sales minerales)

Su función es transportar oxígeno.

NEUTRÓFILOS Y EOSINÓFILOS: Fagocitan y destruyen bacterias y virus.

BASÓFILOS: Segregan heparina (anticoagulante) e histamina (vasodilatador) que estimula el proceso de inflamación.

MONOCITOS: Fagocitan células muertas y cuerpos extraños.

LINFOCITOS: Producen anticuerpos (inmunidad celular)

Coagulación de la sangre

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3. TEJIDOS MUSCULARES El tejido muscular está especializado en la contracción, por cual su función es el movimiento de las diversas partes del cuerpo y de la locomoción.

Está formado por células alargadas llamadas FIBRAS MUSCULARES, cuyo citoplasma contiene numerosas fibrillas longitudinales o miofibrillas formadas por miofilamentos de proteínas contráctiles, fundamentalmente actina y miosina ( la actina forma filamentos delgados y la miosina miofilamentos gruesos).La contracción muscular, o lo que es lo mismo, el acortamiento de las células, se realiza por el deslizamiento de los miofilamentos finos de actina a lo largo de los miofilamentos gruesos de miosina; en este proceso se necesita energía y calcio. La membrana celular de las células musculares se denomina sarcolema, y el citoplasma sarcoplasma.Numerosas fibras musculares están unidas entre sí mediante tejido conjuntivo, y dicho conjunto constituye los MÚSCULOS.

Según su morfología y función se diferencian tres tipos de tejidos musculares:

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Principales tipos de fibras o células musculares: A. Estriada esquelética B. Cardiaca C. Lisa

3.1 TEJIDO MUSCULAR LISO

Está formado por células fusiformes, con un solo núcleo y con miofibrillas paralelas al eje mayor, carentes de estriaciones transversales.

Su contracción es involuntaria, lenta, rítmica y duradera.

Constituye la musculatura de los órganos viscerales y vasculares (aparatos respiratorio, digestivo, genitourinario, vasos sanguíneos, piel y ojo)

3.2 TEJIDO MUSCULAR ESTRIADO O ESQUELÉTICO

Está formado por células muy largas (hasta 4 cm), cilíndricas y multinucleadas (muchos núcleos periféricos), cuyo citoplasma contiene numerosas miofibrillas en las que se aprecian bandas claras y oscuras alternantes; por eso, las fibras esqueléticas tienen un aspecto estriado cuando se observan al microscopio óptico.

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Cada banda oscura o banda A presenta una pequeña línea clara transversal o línea H, mientras que cada banda clara o banda I presenta una pequeña línea oscura transversal o línea Z. La porción de miofibrilla comprendida entre dos líneas Z consecutivas se denomina SARCÓMERO, y es la unidad anatómica y fisiológica del músculo estriado. A su vez, cada miofibrilla está constituida por unos filamentos pequeños o miofilamentos ( solo visibles al microscopio electrónico), que son de dos tipos: unos gruesos de miosina y otros finos de actina.

La causa de la estriación es la disposición de los miofilamentos: la banda I está formada por miofilamentos finos de actina, la línea H sólo de miofilamentos gruesos de miosina y la banda A por miofilamentos de ambos tipos superpuestos. La línea Z es la línea en la que acaban los filamentos de actina de sarcómeros contiguos.

La contracción se debe al deslizamiento de los miofilamentos de actina entre los de miosina, hacia el centro del sarcómero, con lo que éste disminuye de longitud y por ello, la fibra muscular se acorta.

El tejido muscular estriado tiene una contracción rápida, arrítmica y voluntaria (controlada por el sistema nervioso central). ( excepto el diafragma)

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El tejido muscular estriado constituye los músculos esqueléticos que se inserta en los huesos.

3.3TEJIDO MUSCULAR CARDIACO

Tiene una contracción rápida, rítmica e involuntaria. Forma el músculo cardiaco o miocardio.

Las fibras de este músculo tienen también la organización estriada de las esqueléticas. Se diferencian en que son más cortas, tienen solo un núcleo en posición central y se ramifican o bifurcan frecuentemente. Las fibras cardiacas están unidas unas con otras mediante los discos intercalares que se disponen como los peldaños de una escalera. Esto permite que el impulso nervioso generado en una zona se transmita por todo el miocardio.

4.- TEJIDO NERVIOSOEl tejido nervioso es el más complejo de todos los tejidos. Está especializado en percibir estímulos por medio de receptores esp0ecíficos, en transmitir información a los centros nerviosos, en elaborar respuestas y en enviarlas a los órganos efectores para modificar su actividad.

Está repartido por todo el organismo, organizándose en el sistema nervioso. Consta de dos tipos de células nerviosas.

4.1 NEURONAS

La neurona es la unidad estructural y funcional del sistema nervioso (descubierta por Ramón y Cajal). Es una célula muy especializada que ha perdido su capacidad de división. Las neuronas son células de aspecto estrellado, de tamaño y forma diferentes, pero en todas ellas se distinguen las siguientes partes:

- Cuerpo celular o cuerpo neuronal o soma o pericarion : Tiene formas variables: estrellado, piramidal, esférico, etc. Contiene un núcleo grande, neurofibrillas abundantes y cuerpos vesiculares o gránulos de Nissl (acumulación de cisternas del RER).

- Dendritas : Son prolongaciones citoplasmáticas, normalmente cortas, numerosas y muy ramificadas. Son las encargadas de recibir el impulso nervioso de otras neuronas o de los órganos sensitivos y conducirlo hacia el cuerpo celular.

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- Axón o neurita o cilindroeje : Prolongación citoplasmática única y larga, solo ramificada en su extremo final o telodendron, donde se encuentran los botones sinápticos cargados de neurotransmisores. Transmite el impulso nervioso desde el cuerpo celular a otra neurona o a una célula muscular o epitelial.

Neurona Neuronas de la médula espinal

Los cuerpos celulares de las neuronas no están esparcidos por todo el organismo, sino que se encuentran localizados en la sustancia gris del SNC (encéfalo y médula espinal) y en los ganglios del SNP.

Todos los axones están rodeados por una envoltura protectora formando las fibras nerviosas que pueden ser de dos tipos:

- Fibras amielínicas : los axones están rodeados por el citoplasma de unas células llamadas células de Schwann, de manera que una misma célula rodea varios axones

- Fibras mielínicas : Cada célula de Schwann rodea a un solo axón y se enrolla en espiral a su alrededor. Se forma así una envoltura lipídica llamada vaina de mielina que realiza la función de aislante y evita que el impulso pase de una fibra a otra. La vaina de mielina no recubre de manera continua el axón sino que entre una célula y otra queda una zona del axón desnuda llamada nódulo de Ranvier.

AXÓNCÉLULA DE SCHWANN

NÚCLEO

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Los axones recubiertos de mielina conducen los impulsos nerviosos a mayor velocidad que las fibras amielínicas.

Las fibras nerviosas se reúnen en haces, mediante tejido conjuntivo, que constituyen la sustancia blanca en el SNC y los nervios en el SNP.

Según su función, las neuronas se clasifican en:

- Sensitivas, que reciben los estímulos

- Motoras, que producen respuestas.

Los contactos entre neuronas se llaman SINAPSIS.

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4.2LA NEUROGLIA O CÉLULAS DE LA GLÍA

Constituyen el elemento intersticial de los centros nerviosos y de los nervios. Sirven de relleno, sostén, aislamiento, nutrición y defensa de las neuronas. Son mucho más numerosas que las neuronas,; por cada neurona se calcula que existen 10 células de la glía, aunque por su pequeño tamaño, éstas solo ocupan la mitad del volumen del tejido. Se hallan en el SNC (excepto las células de Schwann. No pierden la capacidad de dividirse, cuando una neurona muere, las células gliales ocupan su espacio.

Hay 5 tipos de células gliales:

- ASTROCITOS: Son células estrelladas que rodean las neuronas. Contactan con los capilares sanguíneos. Cumplen funciones metabólicas, nutritivas y de sostén.

- MICROGLÍA: Células pequeñas de aspecto espinoso con una capacidad fagocitaria. Función relacionada con la limpieza y defensa.

- OLIGODENDROCITOS: Más pequeños y con prolongaciones más cortas que los astrocitos. Rodean al axón de las neuronas formando la vaina de mielina del SNC (sustancia blanca). Facilita la propagación de los impulsos nerviosos.

- CÉLULAS DE SCHWANN: Misma función que los oligodendrocitos pero en el SNP. Su función básica es recubrir las fibras del SNP, así como intervenir en su degeneración y regeneración.

- CÉLULAS EPENDIDIMARIAS: Forma de copa. Recubren las cavidades internas del SNC.