Sistema respiratorio

Sistema respiratorio
Las células del organismo deben mantenerse activas y por ello necesitan oxígeno. Esta función la realiza el sistema respiratorio mediante la respiración, que es un proceso involuntario, que accionan órganos y estructuras conocidas como las vías respiratorias o aéreas (cavidad nasal, faringe, laringe, tráquea y bronquios) y los pulmones.

Cuando el aire ingresa a los pulmones, el suministro de oxígeno es llevado por la sangre, para su distribución en todos los tejidos del cuerpo. Paralelamente, este sistema expulsa del organismo el dióxido de carbono.

Los pulmones

Son dos órganos que se encuentran dentro de la caja torácica, protegidos por las costillas y a ambos lados del corazón. Tienen como principal función conseguir que los glóbulos rojos obtengan oxígeno y liberen dióxido de carbono hacia el exterior.
Esto ocurre en la parte interna y se conoce como hematosis. Cada pulmón, que se divide en lóbulos, pesa cerca de 800 gramos. El derecho consta de tres (superior, medio e inferior) y el izquierdo, solo de dos (superior e inferior); el corazón se encuentra a este lado, por lo que le quita parte del espacio. Dentro de los lóbulos hay muchos lobulillos conectados a un bronquiolo, que, a su vez, se divide en cavidades llamadas sacos alveolares, donde se forman los alvéolos.

Sistema circulatorio

Las células realizan a diario una variedad de funciones que son vitales ara nuestro cuerpo. Para que se puedan ejecutar, las células necesitan oxígeno y nutrientes y eliminar desechos. Estos son transportados por la sangre, que pasa por todo el cuerpo, gracias a que posee una bomba muscular llamada corazón y una red de tubos conocidos como vasos sanguíneos (arterias, venas y capilares).

El corazón es un órgano muscular hueco que se encuentra en la zona denominada mediastino, por detrás del esternón, entre las costillas y los pulmones.

Cada latido de este órgano garantiza que a todas las células del cuerpo les llegue un suministro continuo de estos elementos vitales.

Ovogenesis

Espermatogenesis ....

GAMETOGÉNESIS.

GAMETOGÉNESIS.
Es el proceso mediante el cual los gametos de ambos sexos se diferencian y maduran hasta ser aptos para la fecundación. En los gametos masculinos el proceso se denomina espermatogénesis y en los femeninos ovulogénesis.

1. ESPERMATOGÉNESIS.
Comienza en la pubertad, alcanza un máximo y decae hasta la senectud. Es un proceso continuo que tiene lugar en el testículo y las estructuras anejas.

Los testículos constituidos por los tubos seminíferos con un intersticio en el que se encuentran las células de Leydig, sobre el cual hay una membrana basal que delimita el túbulo. En dicha membrana asientan las espermatogonias y las células de Sertoli que tienen tres funciones :
- soporte y liberación de los espermatozoides.
- función de barrera.
- producción de proteína específica (proteína fijadora de andrógenos - ABP).

Los espermatozoides pasan de la luz de túbulos seminíferos a la tete testis - epedídimo - conducto deferente - vesícula seminal - conducto eyaculador - uretra.

2. OVULOGÉNESIS.
Se produce en el ovario y comienza en la vida embrionaria. Las células germinativas dan lugar a las OVOGONIAS y éstas, en vida uterina, se transforman en ovocitos primarios que se rodean de células foliculares para formar los FOLÍCULOS PRIMORDIALES. En la 20ª semana se detienen en la profase de la meiosis I. En la vida fetal llegan a ser varios millones, pero por atresia se reducen a 400.000 en la pubertad.

Durante la vida reproductiva, 36 horas antes de la ovulación y coincidiendo con el pico de LH, el ovocito del folículo de Graaf reanuda la meiosis I, y se forma el PRIMER CORPÚSCULO POLAR ( que aparta los cromosomas sobrantes) y el OVOCITO II, que es captado por la trompa y con la mitad de cromosomas que el ovocito I.

(La meiosis II sólo se completa si el espermatozoide penetra en el interior del ovocito, se expulsa el SEGUNDO CORPÚSCULO POLAR y se fusionan los pronúcleos).

Antes de la ovulación, el cúmulo ovígero se desprende de la granulosa y queda flotando en el líquido folicular que se expulsa con la ovulación.

La fimbria ovárica de la trompa se contrae y acerca el pabellón tubárico a la zona donde se produce la ruptura folicular. Así, el cúmulo entra en la trompa (los cilios de las fimbrias son capaces de crear una corriente capaz de recoger partículas del saco de Douglas).

Se distinguen tres fases :
- paso de la ampolla tubárica (36 h - fecundación)
- paso de la unión ampolla-istmo en relación de la progesterona
- paso del istmo.

Este transporte se produce por la membrana, el movimiento ciliar y por la secreción.
VEA PROCESO EN:

http://www.youtube.com/watch?v=MkZHV74MpZw&feature=related

Ciclo mestrual . Video

El Ciclo Menstrual

El ciclo menstrual constituye el periodo durante el cual el organismo de la mujer se prepara para un eventual embarazo. Comienza el primer día de la menstruación y termina el primer día de la siguiente. En general, tiene una duración promedio de 28 días, pero se considera normal entre 21 y 35 días. Considerando siempre que el ciclo mestrual tiene una duración de 28 días como promedio.

Todas las mujeres normales nacen con alrededor de 300 mil óvulos en sus ovarios, que se encuentran en estado inmaduro. El inicio del desarrollo sexual durante la pubertad motiva la maduración del primer óvulo y, por lo tanto, es el comienzo del primer ciclo menstrual, situación que en promedio ocurre a la edad de 12 años y que se denomina menarquia.

Esta condición marca el inicio de la etapa fértil que se extiende hasta la última menstruación, conocida como menopausia. Durante este lapso madura un óvulo cada mes, llegando a repetirse el fenómeno alrededor de 500 veces durante toda la vida reproductiva.

El ciclo menstrual tiene dos fases, la folicular, que se extiende desde la menstruación hasta la ovulación y la lútea, que comprende el periodo postovulatorio hasta la siguiente menstruación.

Traducción

Traducción..

Una vez que el ARNm se encuentra en el citoplasma, es reconocido por el ribosoma mediante secuencias específicas (en bacterias) y por la caperuza (en eucariotas). En el ribosoma se lleva a cabo el proceso de traducción. En este momento cobra importancia el ARNt, que funciona como adaptador entre aminoácidos y ARNm.

¿Cómo reconocen los ARNt qué aminoácidos deben colocar para traducir una secuencia determinada?
Los ARNt tienen una región que se une a un aminoácido específico y otra que reconoce un triplete de nucleótidos en el ARNm (anticodón). La traducción comienza cuando el ribosoma reconoce ciertas secuencias en el extremo 5’ del ARNm (en bacterias) o la caperuza (en eucariotas) y se mueve a lo largo del mensajero hasta que encuentra el primer codón AUG, que codifica para metionina (o formil-met en bacterias). Este codón funciona como sitio de inicio. A medida que avanza la traducción, distintos ARNt se van uniendo al codón que le corresponda, se forma el enlace peptídico entre los aminoácidos, y por último se libera el ARNt “descargado”, quedando unido al ribosoma el último ARNt incorporado “cargando” con la cadena peptídica en crecimiento.
La transcripción ocurre en el núcleo, donde se eliminan los intrones del pre-ARNm y se crea un ARN maduro, que migra al citoplasma. Una vez que este se une a los ribosomas (formados por subunidades de ARNr y proteínas) y al ARN de transferencia, comienza el proceso de traducción.
¿Cuándo termina la traducción?
Los tres codones que no son reconocidos por ningún ARNt (es decir, que no codifican ningún aminoácido) funcionan como señales de terminación. De esta manera, cuando aparece uno de estos tripletes (UAA, UAG, UGA) la proteína recién formada se libera del ribosoma.

Es importante destacar que en principio el ribosoma podría leer tres “oraciones diferentes”, tener tres marcos de lectura en el mismo ARNm, ya que puede comenzar a leer los tripletes en una base, en la base siguiente o en la tercera base. Es decir, un marco de lectura es una secuencia ininterrumpida de tripletes que puede ser diferente de acuerdo con el nucléotido de inicio.

A partir de una misma secuencia de ARN es posible “leer” tres oraciones diferentes, lo que se traduce en tres proteínas diferentes. La secuencia será completamente diferente e incluso puede variar su longitud si, por ejemplo, aparece un codón de terminación (codón UAA)
Procesos postraducción
Una vez traducidas, las proteínas deben adoptar una estructura tridimensional adecuada. Esto se logra con la ayuda de otras proteínas denominadas chaperonas moleculares. Luego pueden ser modificadas mediante la unión de distintas moléculas como azúcares, nucleósidos, o fosfatos y dirigidas a lugares específicos de la célula (la membrana celular, el núcleo, etcétera) de acuerdo con su función.

Cuando una proteína cumplió su función o cuando no se plegó correctamente, es degradada. Las proteínas que van a ser degradadas son “marcadas” por la unión de una proteína llamada ubiquitina. Una vez seleccionadas, un complejo multiproteico (el proteosoma), degrada las proteínas en aminoácidos rompiendo los enlaces peptídicos.

Transcripción

Una vez que se conforman las dos cadenas nuevas de ADN, lo que sigue es pasar la información contenida en estas cadenas a una cadena de ARN, proceso que se conoce como transcripción. Aquí la enzima responsable es la ARN polimerasa, la cual se une a una secuencia específica en el ADN denominada promotor y sintetiza ARN a partir de ADN.

En la transcripción, la información codificada en un polímero formado por la combinación de 4 nucleótidos (ADN) se convierte en otro polímero cuyas unidades también son 4 nucleótidos (ARN). El ácido ribonucleico es similar al ADN (por eso el proceso se denomina transcripción), pero poseen algunas diferencias, como mostramos en la figura

La transcripción de genes puede dar lugar a ARN mensajero (ARNm, molécula que sirve como molde de la traducción), ARN ribosomal (ARNr, que forma parte de los ribosomas, un complejo compuesto por proteínas y ARNr donde se realiza el proceso de traducción) o ARN de transferencia (ARNt, moléculas que funcionan como adaptadores en el proceso de traducción).

Fenómenos postranscripción
Si bien estos pasos básicos son los mismos para la mayoría de los organismos, hay diferencias entre los distintos dominios de seres vivos (Bacteria, Arquea y Eucaria) tanto en la replicación como en la transcripción y en la traducción.

En organismos procariontes, el ARNm se une a los ribosomas y puede ser traducido tal y como es liberado de la ARN polimerasa, ya que se encuentra en el citoplasma celular y no sufre ninguna modificación. Incluso, puede ser traducido a medida que es transcripto.

En los eucariontes, sin embargo, la traducción y transcripción ocurren en forma separada. La transcripción ocurre en el núcleo y la traducción, en el citoplasma, puede ocurrir minutos, horas o incluso días más tarde. Antes de salir del núcleo para ser traducido, el ARNm sufre dos modificaciones, por lo que es llamado pre-ARNm.

La primera de ellas es el procesamiento por corte y empalme (splicing, en inglés), en el cual se eliminan algunos secuencias no codificantes (o intrones) y se unen las secuencias codificantes (exones). Una molécula de ARNm puede llegar a tener hasta 70 intrones, que pueden llegar a variar de tamaño entre 80 y 10.000 nucleótidos. La segunda modificación ocurre en los extremos: al extremo 5’ se le une una caperuza (compuesta por guanina metilada) y al extremo 3’ se agrega una “cola” de poliadenina o poliA. Luego de todas estas modificaciones, tenemos un ARN maduro.

Replicación del ADN

En este apartado describimos con más detalle los procesos de replicación, transcripción y traducción, introducidos en el apartado anterior.

La transmisión de información implica que el ADN es capaz de duplicarse de manera de obtener dos moléculas iguales a partir de la molécula inicial. Este proceso se llama replicación.

Luego del descubrimiento de la estructura del ADN, en 1957, dos biólogos moleculares americanos, Matthew Stanley Meselson y Frank Stahl demostraron que este se replica de una manera semiconservativa, es decir que la nueva cadena se sintetiza utilizando una de las hebras preexistentes como molde. Las moléculas de ADN “hijas” están formadas por una cadena nueva y una original que sirve como molde. Con nitrógeno 15 (un isótopo radiactivo), ya que el nitrógeno es necesario para la síntesis de las bases que componen el ADN, y usando sucesivas generaciones de bacterias Escherichia coli, estos científicos mostraron que cuando el ADN se duplica, cada una de sus cadenas pasa a las células hijas sin cambiar y actúan de molde o patrón para formar una segunda hebra y completar así las dos doble cadenas.

Para que esto ocurra, la célula debe “abrir” la doble cadena de ADN en una secuencia específica denominada origen de replicación(en bacterias) o secuencia de replicación autónoma (en eucariotas) y copiar cada cadena.

En la replicación participan varias enzimas. Las ADN polimerasas sintetizan una nueva cadena de ADN. Para esto utilizan como molde una de las hebras y un segmento corto de ADN, al que se le agregan los nuevos nucleótidos. Este segmento funciona como cebador (primer, en inglés). La ADN polimerasa agrega nucleótidos al extremo 3’ de la cadena en crecimiento.

Replicacion ADN

Mitocondrias

Son organelos citoplasmáticos membranosos característicos de las células eucarióticas. Se habrían originado, al igual que los cloroplastos, en momentos tempranos de la evolución a partir de la endocitosis de bacterias fotosintéticas (teoría endosimbiótica). Las mitocondrias poseen una gran importancia, ya que en ellas se realizan una serie de reacciones de óxido-reducción que permiten el sustento energético de la célula. De esta manera, y de forma general, células que realizan un mayor gasto de energía poseerán una mayor cantidad de mitocondrias. Su dimension varia entre 1 a 10 u.
Estructura
La microscopia de luz muestra a las mitocondrias nítidamente teñidas de manera uniforme ; pero para dilucidar su verdadera estructura debemos de valernos de la microscopia electronica con mayor poder resolutivo. Demostrando entonces que la mitocondria consta de 2 membranas paralelas separadas por un espacio estrecho(membrana externa e interna en razón a su ubicación ) o interestructural .Este espacio esta ocupado por una Sustancia homogénea denominada matriz mitocondrial que es de menor opacidad a los rayos electrónicos ,contienen enzimas del ciclo del acido citrico .la membrana interna emite hacia el interior de la mitocondria evaginaciones laminares a manera de tabiques incompletos que no llegan a segmentar el espacio interestructural .Estas prolongaciones se denominan crestas mitocondriales.
Variantes de las crestas
Generalmente las crestas son laminares y perpendiculares al eje mayor de la mitocondria pero existen crestas irregulares en forma de dedo tubulares ,o paralelas al eje como en los espermatogonios humanos a veces encontramos crestas angulares ;también es variable el numero de crestas, asi existen mitocondrias con crestas escasas y cortas o por el contrario hay casos en los que las crestas son supernumerarias y casi no dejan espacio para la matriz intramitocondrial .

En tierra firme

Los primeros organismos en colonizar tierra firme fueron plantas que evolucionaron a partir de ciertas algas verdes. Estudios señalan que las primeras plantas terrestres se asemejaban bastante a las actuales briofitas (tales como musgos, líquenes y hepáticas), cuya estructura es bastante simple y que carecen de conductos para el transporte interno de agua y nutrientes, lo que explica su reducido tamaño.

Los registros fósiles más antiguos de plantas terrestres datan del periodo Silúrico, unos 440 millones de años atrás. Corresponden a las rhynospidas, un grupo de plantas bastante primitivas que no sobrepasaban los 10 centímetros de altura y cuyas raíces no se diferenciaban claramente de sus hojas.

Principales grupos

En el Reino Plantae se reconocen tres grandes grupos: las plantas no vasculares, las vasculares sin semilla y las vasculares con semillas.

Las no vasculares son conocidas también como Briofitas. Este grupo está integrado por musgos, hepáticas y anthoceros. Ellas son consideradas como el registro más cercano existente hasta hoy de las primeras plantas que poblaron nuestro planeta. Por lo general, están perfectamente adaptadas para sobrevivir en hábitats permanente o estacionalmente húmedos, pudiendo absorber agua a través de toda la superficie de su cuerpo. Su tamaño es bastante reducido, los tejidos de conducción con frecuencia faltan completamente o no están bien diferenciados cuando están presentes; no existen raíces, hojas o tallos verdaderos.

Las plantas vasculares son aquellas que si cuentan con un sistema de transporte de sustancias. Se distinguen dos grandes grupos, diferenciados por su modo de reproducción: las que carecen de semillas y las que cuentan con semillas. Las primeras se originaron durante el Devónico (hace 416 millones de años) y, en la actualidad, están representadas comúnmente por los helechos. Se caracterizan por contar con tejidos bastante simples (en comparación a las plantas con semillas) y tallos verdes de gran superficie, que le otorgan una gran capacidad de realizar fotosíntesis.

Las plantas vasculares sin semillas se reproducen mediante esporas. Estas últimas se forman en órganos especiales conocidos como esporangios, los cuales se encuentran en hojas modificadas llamadas esporofilos.

Las plantas vasculares con semillas constituyen el grupo evolutivo más complejo del reino. Su forma de reproducción es considerada la más exitosa, ya que, al poseer una estructura especializada y segura para perpetuar la especie, la semilla cuenta con más ventajas en comparación a las demás agrupaciones del reino, siendo las plantas dominantes en la mayoría de los hábitats de nuestro planeta. A su vez, dentro de este grupo es posible identificar dos subgrupos: las gimnospermas y las angiospermas o plantas con flores, ambos diferenciados por la presencia o ausencia de una envoltura protectora para la semilla.

Evolución de las plantas: Conquista vegetal

Tras este logro evolutivo, las plantas adquirieron tallos y hojas que les permitieron captar de manera eficiente la energía solar y el dióxido de carbono, necesarios para la fotosíntesis.

Se cree que las plantas derivaron de algunas algas ancestrales que se alojaban en las orillas de las lagunas. Desde ahí, comenzaron a desarrollar estructuras específicas que las fijaron al suelo.

Unas simples extensiones subterráneas originaron las raíces, posibilitando la absorción de agua y nutrientes disueltos en el suelo.
Tras este logro evolutivo, las plantas adquirieron tallos y hojas que les permitieron captar de manera eficiente la energía solar y el dióxido de carbono, necesarios para la fotosíntesis. Posteriormente, aparecería un nuevo componente en el tallo de las plantas ancestrales, conocido como lignina, que otorgaba rigidez y posibilidades de crecimiento y bifurcación a los tallos. Así, poco a poco, las plantas aumentaron de tamaño y los tallos comenzaron a desarrollar ramificaciones (ramas), favoreciendo la captación de luz por parte de las hojas. Otro hito fue el surgimiento de sistemas de conducción de agua y solutos, llamados sistemas vasculares.

La evolución de las plantas se prolongó durante un periodo de más de 600 millones de años. Las primeras fueron algas unicelulares que originaron las primeras plantas. El origen de los grupos superiores aún no está bien definido, ya que son muy pocos los fósiles encontrados que den cuenta de la situación evolutiva vivida por estos organismos durante millones de años atrás.

De lo que sí se tiene certeza es que la aparición y colonización de las plantas en la superficie terrestre influyó directamente en la reducción del dióxido de carbono presente en la atmósfera y, consecuentemente, facilitó el descenso de la temperatura media terrestre, posibilitando, además, el desarrollo de nuevos organismos vivos.

TilaCoiDes

El Tilacoide es la unidad estructural de la fotosíntesis. Procariotas y eucariotas poseen estos sacos/vesículas aplanados en cuyo interior se encuentran los productos químicos intervinientes en la fotosíntesis. Solo los eucariotas poseen cloroplastos (ver el siguiente esquema) con una membrana que los rodea.

¿ ToDos LoS PigGmEnToS SoN IgUaLeS?

Los carotenoides y la clorofila b absorben en la longitud de onda del verde. Ambas clorofilas también absorben en la región final del espectro (anaranjado - rojo), o sea a longitudes de onda larga y menor cantidad de energía. El origen de los organismos fotosintéticos en el mar da cuenta de esto. Las ondas de luz mas cortas (y de mayor energía) no penetran mas allá de los 5 metros de profundidad en el mar. La habilidad para obtener energía de las ondas mas largas (y penetrantes en este caso) pudo constituir una ventaja para las primeras algas fotosintéticas que no podían permanecer en la zona superior del mar todo el tiempo.

Si un pigmento absorbe luz pueden ocurrir una de estas tres cosas:

la energía se disipa como calor
la energía se emite inmediatamente como una de longitud de onda más larga, fenómeno conocido como fluorescencia.
la energía puede dar lugar a una reacción química como en la fotosíntesis. La clorofila solo desencadena una reacción química cuando se asocia con una proteína embebida en una membrana (como en el cloroplasto) o los repliegues de membrana encontradas en ciertos procariotas fotosintéticos como las cianobacterias y ploclorobacteria.

Fase Luminica

La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.

La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.

Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de magnesio se sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos.
La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz.

Fotosíntesis

La Fotosíntesis es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.

Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biosfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.

La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz.

La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.

Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa

En las mitocondrias, el sistema que aporta la energía para la síntesis de ATP por la ATPsintetasa utiliza el flujo de protones H+ para su activación, lo que se conoce como cadena respiratoria o cadena de transporte de electrones.La cadena está formada por una serie de enzimas diseñadas por la evolución para aceptar y ceder electrones, o sea, que su función es la de reducirse (aceptar electrones) y oxidarse (perder electrones). El aceptor final de los electrones que viajan por la cadena respiratoria es el oxígeno. De hecho, la mayor parte del oxígeno que nosotros respiramos se usa para aceptar los electrones que pasan por la cadena respiratoria; después de que un átomo de oxígeno recibe dos electrones, éste reacciona con dos H+ y forma una molécula de agua.