Descubrimiento del ADN

El ADN fué aislado por Meischer en 1869 de esperma de salmón y de pús de heridas abiertas. Dado que la encontró solamente en los núcleos, Meischer denominó a este compuesto nucleína. A posteriori se lo cambió a ácido nucléico y por último a ácido desoxirribonucleico(ADN).

Robert Feulgen, en 1914, describió un método para revelar por tinción el ADN, basado en el colorante fucsina. Se encontró, utilizando este método, la presencia de ADN en el núcleo de todas las células eucariotas, específicamente en los cromosomas.

Durante los años 20, el bioquímico P.A. Levene analizó los componentes del ADN. Encontró que contenía cuatro bases nitrogenadas: citosina, timina, adenina, y guanina; el azúcar desoxirribosa; y un grupo fosfato.

Hacia la segunda mitad del siglo 20, poco se sabía del ADN, y me impresiona saber que, no han pasado muchos años para conecer todo lo que se sabe del ADN. Esta molécula contienen el diseño de todas las formas vivas del planeta. Hoy día sabemos que esta molécula transmiten informaciòn con una presición única , de una generación a la siguiente. Por tal razón este tipo de información descubierta por los científicos, es uno de los mayores logros de la biología del siglo 20.

Esquema Genómico

GENOMA

Se denomina Genoma de una especie al conjunto de la información genética, codificada en una o varias moléculas de ADN (Acido Desoxirribo Nucleico) (en muy pocas especies ARN), donde están almacenadas las claves para la diferenciación de las células que forman los diferentes tejidos y órganos de un individuo. Por medio de la reproducción sexuada de los individuos esa información es permanentemente reordenada y transmitida a los descendientes, constituyendo una población dinámica.
El conjunto de esa información codificada es el Genoma, y el de las características morfológicas y funcionales resultantes de la "expresión" de dicha información caracteriza a cada especie de los seres vivos.

Coloca los nombre

Las Enzimas

Las enzimas son moléculas de proteínas que tienen la capacidad de facilitar y acelerar las reacciones químicas que tienen lugar en los tejidos vivos, disminuyendo el nivel de la "energía de activación" propia de la reacción. Se entiende por "energía de activación" al valor de la energía que es necesario aplicar (en forma de calor, electricidad o radiación) para que dos moléculas determinadas colisionen y se produzca una reacción química entre ellas. Generalmente, las enzimas se nombran añadiendo la terminación "asa" a la raíz del nombre de la sustancia sobre la que actúan.
Las enzimas no reaccionan químicamente con las sustancias sobre las que actúan (que se denominan sustrato), ni alteran el equilibrio de la reacción. Solamente aumentan la velocidad con que estas se producen, actuando como catalizadores. La velocidad de las reacciones enzimáticas dependen de la concentración de la enzima, de la concentración del sustrato (hasta un límite) y de la temperatura y el PH del medio.
Enzimas digestivas
Las enzimas adoptan una estructura tridimensional que permite reconocer a los materiales específicos sobre los que pueden actuar -substratos-. Cada una de las transformaciones, que experimentan los alimentos en nuestro sistema digestivo, está asociada a un tipo específico de enzima. Estas enzimas son las llamadas enzimas digestivas. Cada enzima actúa sobre un sólo tipo de alimento, como una llave encaja en una cerradura. Además, cada tipo de enzima trabaja en unas condiciones muy concretas de acidez, como se puede ver en el cuadro de abajo. Si no se dan estas condiciones, la enzima no puede actuar, las reacciones químicas de los procesos digestivos no se producen adecuadamente y los alimentos quedan parcialmente digeridos.

Absorción celular

Este es el último paso del proceso y el fin de este viaje. Los nutrientes que flotan en nuestro mar interior son absorbidos por nuestras células, pasando a través de las membranas que las recubren, y una vez en el interior son digeridas, transformadas y utilizadas en función de las necesidades y del tipo de célula de que se trate. Este proceso también esta controlado por el Sistema Nervioso Central, que a través de diversas sustancias como la insulina, gestiona el uso que las células hacen de estos nutrientes. Una vez en el interior de la célula, y mediante la acción de los enzimas intracelulares, los nutrientes se transforman en las sustancias propias del metabolismo celular. Pero esto ya es otro viaje, y queda fuera de nuestros objetivos el recorrerlo.

Difusión por los tejidos

Las distintas sustancias que transporta la sangre se reparten por la red de pequeños capilares hasta llegar a cada tejido del cuerpo humano. Pero donde realmente son necesarios es en cada una de las células que componen estos tejidos.
Las células están flotando en un líquido de composición muy parecida al agua del mar, y sin contacto directo con los capilares sanguíneos. Tanto los nutrientes como el oxígeno de la sangre tienen que atravesar las finas paredes de los capilares para diluirse en el líquido intercelular y quedar así a disposición de las células que los necesiten.
Este paso es también crítico, ya que si las membranas que forman las paredes de capilares están obstruidas por depósitos de grasa o aminoácidos en exceso, la presión sanguínea deberá aumentarse hasta conseguir que los nutrientes pasen y lleguen a las células (hipertensión arterial). Si se alcanza el máximo de presión sanguínea que el organismo tolera, y aún así no es suficiente para que los nutrientes atraviesen las paredes de los capilares, se produce una desnutrición de las células, a pesar de que la sangre está saturada de alimento.

Transporte hasta los tejidos

Una vez que los nutrientes llegan a la sangre, toman diferentes rutas según que tipo de nutrientes sean y cuales sean nuestras necesidades en ese momento. El Sistema Nervioso Central, utilizando un complejo sistema a base de impulsos nerviosos y mensajeros químicos en el torrente sanguíneo -las famosas hormonas-, decide que se debe hacer con cada uno de los nutrientes.
Entre los posibles destinos están: los diversos tejidos para su utilización inmediata o reserva de uso rápido -glucógeno muscular-, el hígado para su transformación en otros tipos de nutrientes más necesarios, o el tejido adiposo para su acumulación en forma de grasa como reserva energética a largo plazo o aislamiento térmico.

Digestión intestinal

Nada más entrar el quimo desde el estómago en el duodeno, es neutralizado por el vertido de las secreciones alcalinas del páncreas, que lo dejan con el grado de acidez necesario para que los diferentes enzimas del intestino delgado actúen sobre él. El jugo pancreático, además de una elevada concentración de bicarbonato, contiene varios enzimas digestivos, como una potente amilasa, que acaba de romper los almidones. También contiene una lipasa, que separa los triglicéridos en ácidos grasos y glicerina y se activa por la presencia de las sales biliares, y otras enzimas que se encargan de fraccionar las proteínas que no habían podido ser digeridas con la pepsina del estómago.
El hígado también vierte sus secreciones en el intestino: la bilis, que se almacena previamente en la vesícula biliar, desde donde se expulsa al intestino según se va necesitando. La bilis contiene las sales biliares, que son unos potentes detergentes naturales que separan las grasas en pequeñas gotitas para que los enzimas del páncreas puedan actuar sobre ellas. También tiene otra funciones, como la de servir de vía de excreción de ciertos materiales que no pueden ser expulsados por la orina y deben de eliminarse por las heces. Las sales biliares se descomponen en ácidos biliares que se recuperan al ser absorbidos, ya que vuelven al hígado donde son de nuevo transformados en sales.

Mientras que el alimento va avanzado por el intestino se le añaden otras secreciones del propio intestino, como el jugo entérico o jugo intestinal, que contiene diversos enzimas que acaban la tarea de romper las moléculas de todos los nutrientes. Los más importantes son las proteasas, que actúan sobre las proteínas. Al ser las proteínas los nutrientes más complejos, son los que necesitan de una digestión más complicada y laboriosa.
Al mismo tiempo que se siguen descomponiendo todos los nutrientes, los que ya han alcanzado un tamaño adecuado y son de utilidad atraviesan la pared intestinal y pasan a la sangre. La absorción se realiza lentamente, pero el área desplegada del interior de nuestro intestino es de unos 150 m2, y al final solo quedan los materiales no digeribles, junto con el agua y los minerales que se han segregado en las diferentes fases del proceso digestivo.
Esta mezcla pasa al intestino grueso, donde hay una gran cantidad de diversos microorganismos que constituyen la flora intestinal. Estos microorganismos, principalmente bacterias, segregan enzimas digestivos muy potentes que son capaces de atacar a los polisacáridos de la fibra. En este proceso se liberan azúcares, que son fermentados por ciertas bacterias de la flora produciendo pequeñas cantidades de ácidos orgánicos que todavía contienen algo de energía. Estos ácidos, junto con el agua y las sales minerales, son absorbidos dejando el material más seco y hecho una mierda, que se expulsa donde se puede a través del ano.

El resultado de la digestión se puede resumir así:
Glúcidos: Todos los glúcidos digeribles se convierten en glucosa y otros monosacáridos y pasan a la sangre.
Proteínas: Se fraccionan en aminoácidos, que también son absorbidos y pasan a la sangre.
Lípidos: Se separan en sus ácidos grasos y glicerina para atravesar la pared intestinal, aislados o en forma de jabones al combinarse con los jugos pancreáticos e intestinales. Luego son reconstruidos de nuevo al otro lado de la pared intestinal y se combinan con proteínas sintetizadas por el intestino, formando unas lipoproteínas llamadas quilomicrones. A través del sistema linfático son llevadas junto al corazón, donde son vertidas al torrente sanguíneo para conseguir una máxima dispersión. Algunos lípidos no siguen este ajetreado camino y pasan directamente a los capilares sanguíneos que riegan el intestino.

Digestión en el estómago

El paso del alimento al estómago se realiza a través de una válvula -el cardias-, que permite el paso del alimento del esófago al estómago, pero no en sentido contrario. Cuando no es posible llevar a cabo la digestión en el estómago adecuadamente se produce el reflejo del vómito y esta válvula se abre vaciando el contenido del estómago.
En el estómago sobre los alimentos se vierten grandes cantidades de jugo gástrico, que con su fuerte acidez consigue desnaturalizar las proteínas que aún lo estuvieran y matar muchas bacterias. También se segrega pepsina, el enzima que se encargará de partir las proteínas ya desnaturalizadas en cadenas cortas de sus aminoácidos constituyentes.
Los glúcidos se llevan parte de la digestión estomacal, ya que la ptialina deja de actuar en el medio ácido del estómago. Esto supone que según los almidones y azúcares se van mezclando con el ácido clorhídrico del contenido estomacal, su digestión se para hasta que salen del estómago. Pero eso todavía no ha ocurrido, y cuanta más proteína hayamos ingerido junto con los almidones, más ácidos serán los jugos gástricos y menos activas estarán las amilasas sobre ellos. La digestión en el estómago puede durar varias horas y la temperatura pasa de los 40º, por lo que a veces los azúcares y almidones a medio digerir fermentan dando lugar a los conocidos gases que se expulsan por la boca o pasan al intestino.
Los lípidos pasan prácticamente inalterados por el estómago Al parecer, no hay ningún enzima de importancia que se ocupe de ellos. Sin embargo, los lípidos tienen la capacidad de ralentizar la digestión de los demás nutrientes, ya que envuelven los pequeños fragmentos de alimento y no permiten el acceso de los jugos gástricos y enzimas a ellos.
La absorción de nutrientes es muy limitada a través de las paredes del estómago, por lo que conviene acortar esta fase de la digestión lo más posible si queremos tener acceso rápido a los nutrientes que contienen los alimentos.
Una vez terminado el trabajo en el estómago (o dejado por imposible), se vierte el contenido del estómago -quimo- al duodeno en pequeñas porciones a través de otra válvula: el píloro. Allí, se continuará la digestión de los elementos que no pudieron ser digeridos en el estómago por necesitar un medio menos ácido para su descomposición (grasas y glúcidos).

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Digestión en la boca

La digestión empieza en la boca con la masticación y la ensalivación. Al tiempo que el alimento se va troceando, se mezcla con la saliva hasta conseguir que esté en condiciones de pasar al estómago. La saliva contiene un enzima llamado amilasa salivar -o ptialina-, que actua sobre los almidones y comienza a transformarlos en monosacáridos. La saliva también contiene un agente antimicrobiano -la lisozima-, que destruye parte de las bacterias contenidas en los alimentos y grandes cantidades de moco, que convierten al alimento en una masa moldeable y protegen las paredes del tubo digestivo.
La temperatura, textura y sabor de los alimentos se procesan de tal manera que el sistema nervioso central puede adecuar las secreciones de todos los órganos implicados en la digestión a las características concretas de cada alimento.
No se deben tragar los alimentos hasta que no estén prácticamente reducidos a líquido (masticando las veces que sea necesario cada bocado). Es el único punto que podemos controlar directamente en el proceso digestivo y debemos aprovecharlo, ya que sólo con una buena masticación solucionaremos una gran parte de los problemas digestivos más comunes.

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Células mucosa bucal

Tejidos Epiteliales

Los epitelios están formados por células poliédricas yuxtapuestas entre las cuales hay muy escasa sustancia intercelular, destacándose en esta última la ausencia de fibras. Los tejidos epiteliales se especializan en la realización de numerosas funciones: absorción, secreción, transporte, excreción, protección y recepción sensorial. Todas las sustancias que ingresan o egresan del organismo deben atravesar un epitelio.
El tejido epitelial se clasifica en epitelio de revestimiento y epitelio glandular.
1 - Epitelio de Revestimiento: las células se disponen formando láminas.
Clasificaremos a los distintos epitelios de revestimiento de acuerdo al número de capas y la forma de sus células.
Por el número de capas se agrupan en:
a) simples, una sola capa

b) estratificados, dos o más capas.
Las formas de las células pueden ser planas, cúbicas y cilíndricas.
a) Los epitelios simples pueden ser: Epitelio simple plano: se adapta a funciones de revestimiento y desplazamiento de las superficies entre sí; ej: revestimiento interno de los vasos sanguíneos y linfáticos. Epitelio simple cúbico: sus funciones más importantes son la absorción y secreción; Ej.: las células secretoras de numerosas glándulas, el revestimiento del ovario. Epitelio simple cilíndrico: sobresalen en él las funciones de absorción y secreción; Ej.: el revestimiento del tracto digestivo desde el cardias, en el estómago, hasta el ano.
b) Los epitelios estratificados se denominan según la forma de las células superficiales, pudiendo ser estratificados planos o escamosos, estratificados cúbicos y estratificados cilíndricos sin aludir a las formas celulares de los otros estratos.
Epitelio estratificado plano: se adapta a funciones de protección como por ejemplo la piel.
Epitelio estratificado cilíndrico: tiene funciones de protección, es poco común; a este tejido se lo encuentra, por ejemplo en pequeñas zonas de la faringe.
Epitelio estratificado cúbico
2 - Epitelio Glandular: lo constituyen aquellas células o asociaciones de células especializadas para la secreción de sustancia que se encuentran formando las glándulas que pueden ser uni o pluricelulares.

Por el lugar donde vierten la secreción se las denomina endocrinas o exocrinas. Las endocrinas vierten su producto en el torrente circulatorio. Las exocrinas vierten la secreción en cavidades o en la superficie corporal directamente o por medio de conductos excretores especiales.
Por su modo de secreción se distinguen tres clases de glándulas: merócrinas, apócrinas y holócrinas.
Las merócrinas liberan el producto de secreción a través de la membrana plasmática, conservándose la integridad de las células. Las glándulas apócrinas son aquellas en las cuales se elimina el citoplasma apical junto al producto secretorio, siendo la célula capaz de restaurar la continuidad de la membrana plasmática sobre el citoplasma y volver a producir gránulos secretorios. Por ejemplo la glándula mamaria. En la secreción holócrina, la célula en su totalidad se vierte en la secreción con la consiguiente destrucción de la célula. Por ejemplo las glándulas sebáceas.
Por el número de células que las constituyen se las clasifica en: unicelulares o pluricelulares.
Las glándulas sudoríparas están situadas en la dermis y constan de largos y delgados tubos, cerrados por el extremo inferior, donde se apelotonan, formando un ovillo. Por los poros que se abren al exterior segregan el sudor líquido, de sabor salado y de constitución parecida a la de la orina.

TEJIDOS

Se denomina tejido a la agrupación de células con una estructura determinada que realizan una función especializada, vital para el organismo. Los tejidos animales adquieren su forma inicial a partir del óvulo fecundado. A medida que las células se van diferenciando, determinados grupos de células dan lugar a unidades más especializadas para formar órganos que se componen, en general, de varios tejidos formados por células con la misma función. Normalmente las células se unen entre sí de diversas maneras para constituir una unidad de orden superior: el tejido, en el cual un grupo de células de la misma especialización se distinguen por sus funciones especiales.

Diferenciación: las células que forman los distintos tejidos de un organismo pluricelular suelen presentar diferencias muy notables en estructura y función. Las diferencias entre una célula nerviosa, una célula hepática (del hígado) y un eritrocito (glóbulo rojo) de un mamífero, por ejemplo, son tan extremas que cuesta creer que todas ellas contengan la misma información genética. Como todas las células de un animal o vegetal se forman a través de divisiones sucesivas de un único óvulo fecundado, casi todas ellas tienen la misma información genética. Se diferencian unas de otras porque sintetizan y acumulan juegos distintos de moléculas de ARN y proteínas sin alterar la secuencia del ADN. Este proceso, llamado diferenciación, se basa en la activación y desactivación selectiva de genes en una sucesión programada. Estos cambios orquestados de las características celulares suelen ser irreversibles, de modo que una célula nerviosa humana no puede transformarse en leucocito ni volver al estado de división rápida característico de las células embrionarias inmaduras de las que procede.

La Histología es la parte de la Medicina y de la Biología que estudia los tejidos. Entre las células que componen un tejido existe habitualmente una cantidad variable de sustancia intercelular o cemento de unión, segregada por las mismas células y con características bien definidas, de gran difusibilidad y por lo general rica en mucopolisacáridos.
En algunos tejidos la cantidad de cemento es mínima y las células están en íntimo contacto unas con otras (tejido epitelial). En otros tejidos, la cantidad de sustancia intercelular es máxima y líquida y las células están separadas entre sí (plasma sanguíneo). Entre ambos extremos hay tejidos con características intermedias (tejido cartilaginoso y tejido óseo). Se distinguen cinco tejidos básicos: epitelial, conectivo o conjuntivo, muscular, nervioso y sanguíneo. Los distintos tejidos se combinan para formar unidades funcionales superiores llamadas órganos. Estos a su vez se integran en unidades funcionales mayores que son los aparatos o sistemas. Se habla de sistemas cuando la estructura de dichas unidades está formada fundamentalmente por un tejido, como sucede en el sistema nervioso. En caso contrario se los denomina aparatos. Sin embargo, en algunos casos se usan ambas denominaciones, como sucede con el aparato o sistema circulatorio.

ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS

A primera vista podría pensarse en las proteínas como polímeros lineales de AA unidos entre sí por medio de enlaces peptídico. Sin embargo, la secuencia lineal de AA puede adoptar múltiples conformaciones en el espacio. La estructura primaria viene determinada por la secuencia de AA en la cadena proteica, es decir, el número de AA presentes y el orden en que están enlazados. La conformación espacial de una proteína se analiza en términos de estructura secundaria y estructura terciaria. La asociación de varias cadenas polipeptídicas origina un nivel superior de organización, la llamada estructura cuaternaria. Por último, la asociación de proteínas con otros tipos de biomoléculas para formar asociaciones supramoleculares con carácter permanente da lugar a la estructura quinaria.
Por tanto, podemos distinguir cinco niveles de estructuración en las proteínas:

*Estructura Primaria: La estructura primaria viene determinada por la secuencia de AA en la cadena proteica, es decir, el número de AA presentes y el orden en que están enlazados Las posibilidades de estructuración a nivel primario son prácticamente ilimitadas. Como en casi todas las proteínas existen 20 AA diferentes, el número de estructuras posibles viene dado por las variaciones con repetición de 20 elementos tomados de n en n, siendo n el número de AA que componen la molécula proteica. Generalmente, el número de AA que forman una proteína oscila entre 80 y 300.

*Estructura Secundaria: La estructura secundaria es el plegamiento que la cadena polipeptídica adopta gracias a la formación de puentes de hidrógeno entre los átomos que forman el enlace peptídico. De esta forma, la cadena polipeptídica es capaz de adoptar conformaciones de menor energía libre, y por tanto, más estables.

*Estructura Terciaria: Se llama estructura terciaria a la disposición tridimensional de todos los átomos que componen la proteína, concepto equiparable al de conformación absoluta en otras moléculas. La estructura terciaria de una proteína es la responsable directa de sus propiedades biológicas, ya que la disposición espacial de los distintos grupos funcionales determina su interacción con los diversos ligandos. Para las proteínas que constan de una sola cadena polipeptídica (carecen de estructura cuaternaria), la estructura terciaria es la máxima información estructural que se puede obtener.
Se distinguen dos tipos de estructura terciaria: Proteínas con estructura terciaria de tipo fibroso en las que una de las dimensiones es mucho mayor que las otras dos y Proteínas con estructura terciaria de tipo globular, más frecuentes, en las que no existe una dimensión que predomine sobre las demás, y su forma es aproximadamente esférica.

*Estructura Cuaternaria: Cuando una proteína consta de más de una cadena polipeptídica se dice que tiene estructura cuaternaria.La estructura cuaternaria modula la actividad biológica de la proteína y la separación de las subunidades a menudo conduce a la pérdida de funcionalidad. Las fuerzas que mantienen unidas las distintas cadenas polipeptídicas son, en líneas generales, las mismas que estabilizan la estructura terciaria.


*Estructura Quinaria (asociaciones supramoleculares): En muchos casos, las proteínas se agrupan bien entre sí, bien con otros grupos de biomoléculas para formar estructuras supramoleculares de orden superior y que tienen un carácter permanente. Este nivel de asociación recibe el nombre de estructura quinaria:

Los enlaces que determinan la estructura primaria son covalentes (enlace amida o enlace peptídico), mientras que la mayoría de los enlaces que determinan la conformación (estructuras secundaria y terciaria) y la asociación (estructura cuaternaria y quinaria) son de tipo no covalente.




Christian Alfaro Vega IV°C

ENFERMEDADES DE BASE HEREDITARIA

· En nuestro organismo pueden ocurrir alteraciones en la información genética producto del azar o por acción de factores físicos o químicos, a este cambio se le denomina mutación.

· Cuando sólo un nucleótido de la proteína se cambia en el ADN, origina la síntesis de proteínas anormales.

· Las enfermedades causadas por mutaciones en el material genético se denominan enfermedades de base hereditaria.

· Tan solo un cambio en un o unos aminoácidos en la proteína ya puede originar una patología; por ejemplo existen las siguientes enfermedades:

Anemia falciforme: provocada por el cambio de un aminoácido en la proteína hemoglobina, que es la encargada de transportar oxigeno en la sangre. Los glóbulos rojos de estos pacientes se caracterizan por tener forma de hoz.

enfermedad causa grave deterioro físico y mental, espasmos moleculares incontrolables, cambios de personalidad y por ultimo la muerte. Cada hijo de un individuo afectado tiene 50% de probabilidades de estarlo también.

La hemofilia A: Falta de un factor de coagulación sanguínea, lo que causa hemorragia interna grave en la cabeza. Debido a que el modo de herencia es recesivo ligado al cromosoma X, las personas afectadas casi de manera exclusiva son varones, que han heredado el alelo anormal en el cromosoma X de su madre, una portadora heterocigota.

Lascélulas Gliales o Neuroglias(NM3)

El sistema nervioso está compuesto por dos grupos de células que poseen funciones diferente: las neuronas y las células gliales.

La neuroglias son las células que apoyan y protegen a las neuronas. Entre las células gliales destacaremos las siguientes: microglias, astrocitos oligodendrocitos y las células de Schwann.

Microglias: Estas células protegen al sistema nervioso central y, en ocasiones, se comportan como macrófagos fagocitando microbios. Emigran a áreas de tejido nervioso lesionado, eliminando los desechos de células muertas.

Astrocitos: Son células con numerosas prolongaciones en forma de estrella. Aportan nutrientes a las neuronas y ayudan a mantener un equilibrio químico apropiado. Se ubican alrededor de las neuronas, formando una red que las sostiene, tambien evitan que entren a las neuronas sustancias tóxicas.

Oligodendrocitos y células de Schwann: Ambos tipos de células participan en la formación de la vaina de mielina que rodea a los axones de la mayoría de las neuronas

El ADN como material genético (primera parte)

Entre 1900 y 1940 se hicieron grandes avances en genética, pero en aquella época, aún no se determinaba que el material genético se encuentra en el ADN y no en las proteínas como era la creencia hasta el ese momento. A pesar de esto, durante este periódo se realizaron muchos descubrimientos genéticos y se estableció la relación entre genética y evolución.

El ADN fué aislado por Friedrich Miescher en 1869 en el esperma de salmón y en las células de pus de heridas abiertas. Dado que lo encontró en los núcleos de aquellas células, denominó nucleína a este compuesto. Sin embargo, como el material obtenido era ácido, con gran cantidad de fósforo, le dió el monbre de ácido nucleico.

Robert Feulgen (1914) describió un método para revelar por tinción el ADN, basado en el colorante fucsina.. Utilizándolo, se encontró la presencia del ADN en el núcleo de todas las células eucariotas, especificamente en los cromosomas.

Durante los años 20 el bioquímico Levene analizó los componentes del ADN y encontró que contenía cuatro bases nitrogenadas: citosina, timina, adenina y timina, el azucar desoxirribosa y un grupo fosfato y estas fueron sus conclusiones:

1. La unidad (nucleótido), básica estaba compuesta de una base unida a un azucar al igual que el grupo fosfato.

2. Pero erroneamente concluyó que cuatro nucleótidos unidos era la unidad repetitiva de la molécula.

Pero despues de sus experiementos, queda la idea de la estructura del nucleótido, que corresponde realmente a la unidad fundamental (monómero) del ácido nucleíco (polímero).

Célula

El ser humano, como todos los seres vivos, está formado de células, unos 100 billones, unidas entre sí por estructuras intercelulares de sostén. Las mismas células se comportan como pequeños seres vivos,organismos unicelulares, porque realizan idénticas funciones vitales que los organismos pluricelulares: necesitan nutrirse para asegurar su vida, utilizan los mismos principios inmediatos y el oxígeno para obtener energía, responden a determinados estímulos y tienen capacidad para reproducirse. Podemos dividir las células en procarióticas y eucarióticas. Nuestro organismo es el resultado de estos elementos, que actúan coordinadamente para realizar con eficacia todas sus funciones vitales.Un tejido es el resultado de la unión de células idénticas en su forma y estructura, organizadas para efectuar un mismo trabajo. Los distintos tejidos se unen y forman órganos, cada uno de los cuales realiza una función concreta en el ser vivo, como el corazón. Además, los órganos también se agrupan en un sistema o en un aparato para realizar una función, como el aparato digestivo o el sistema óseo.

Los órganos de la célula
Membrana celular o citoplasmática. La membrana citoplasmática es una fina estructura que separa el contenido del medio externo. Se compone de una doble capa de lípidos con moléculas de proteínas, con un grosor aproximado de 75A.La membrana celular es continua, pero presenta numerosos repliegues, sinuosidades y poros, lo que le permite regular el paso de sustancias a través de ella. La estructura de la M.P. responde al modelo llamado "mosaico fluido".

Retículo endoplasmático: el retículo endoplasmático es una estructura en forma de red originada, según parece, por un repliegue de la membrana citoplasmática en sí misma.Se cree que este proceso evolutivo, conocido por invaginación, respondería a la aparición de seres más complejos y con mayores necesidades proteínicas.

Se distinguen dos tipos de retículo, atendiendo a la presencia o no de ribosomas en sus membranas:
• Retículo endoplasmático rugoso: Conjunto de estructuras aplanadas, unidas entre sí, que se comunican con la membrana nuclear. Tiene adosados un gran número de ribosomas, por lo que su función consiste en almacenar y segregar las proteínas sintetizadas en estos.
• Retículo endoplasmático liso: Red de elementos planos y tubulares que se comunica con el retículo endoplasmático rugoso. Se encarga de producir, segregar y transportar grasas por toda la célula, junto con las proteínas del retículo rugoso.

El citoplasma o protoplasma es la masa orgánica comprendida entre la membrana citoplasmática y la membrana nuclear. Contiene un medio interno, el hialoplasma, un líquido viscoso compuesto de gran cantidad de agua y que lleva proteínas, azúcares y grasas en disolución. Es la parte de la célula dotada de actividad vital porque es en su interior donde se mueven los distintos orgánulos celulares y donde tienen lugar sus reacciones bioquímicas. Efectivamente, los orgánulos son para la célula lo que los órganos representan para nuestro cuerpo: productores de sustancias vitales, generadores de energía, mecanismos para la digestión y la excreción de sustancias orgánicas, etc.

Los ribosomas son unos orgánulos celulares, de unos 150 Á de diámetro, que se presentan adosados a las membranas del retículo endoplasmático, o bien libres en el citoplasma.Constan de dos subunidades. La subunidad mayor está formada por 45 moléculas de proteínas y tres de r-ARN (ácido ribonucleico ribosómico); la subunidad menor tiene 33 moléculas de proteína y una de r-ARN.Los ribosomas se agrupan en polisomas, unidos por una molécula de r-ARN, y realizan la función de sintetizar las proteínas a partir de las moléculas de aminoácidos.
Aparato de Golgi: es un conjunto de 5 a 10 «discos» planos, en el cual se distinguen una unidad básica, la cisterna, y unos dictiosomas o apilamiento de cisternas. Estos dictiosomas se disgregan y se reparten por igual durante la mitosis o división celular.

Los lisosomas, se originan a partir de vesículas del aparato de Golgi: contienen enzimas digestivas que les permiten digerir el alimento que penetra en el citoplasma. Su parte interna o mucus está tapizada por una gruesa capa de polisacáridos que evitan que estos enzimas destruyan el propio material celular.
Mitocondrias: Las mitocondrias son orgánulos redondeados o alargados, aislados y repartidos por todo el citoplasma,que contienen una disolución acuosa de enzimas capaces de realizar numerosas reacciones químicas, como la que constituye la respiración celular. Mediante este proceso se libera la energía que necesita la célula para llevar a cabo sus funciones vitales.Las mitocondrias se encuentran principalmente en las células más activas de los organismos vivos: las del páncreas y las del hígado. Una célula hepática puede llegar a contener hasta 2500 mitocondrias.

El centrosoma es un corpúsculo que suele aparecer junto al núcleo y que desarrolla un papel relevanteen la mitosis o división celular.Consta de tres elementos:
• Diplosoma: Está formado por dos centriolos, unas estructuras cilíndricas, dispuestos perpendicularmente.
• Centrosfera: Sustancia translúcida en la que se encuentra inmerso el diplosoma.
• Aster: Conjunto radial de filamentos que salen de la centrosfera, de vital importancia para el desarrollo de la mitosis.

El núcleo, uno en cada célula humana que es eucarionte y es un componente fundamental de esta porque el organismo que dirige las funciones celulares y el portador de las características hereditarias, lo que demuestra su importancia en la reproducción y en la transmisión de la herencia biológica. En el núcleo, cuyo tamaño oscila entre 5-30 micras, se pueden distinguir los siguientes elementos:
• Membrana nuclear : Es doble y permite el paso recíproco de sustancias entre el núcleo y el citoplasma gracias a su estructura porosa.
• Plasma nuclear: Líquido claro y viscoso donde se sumergen las demás estructuras nucleares.
• Nucléolo: Corpúsculo esférico, que aparece aislado o en grupos, relacionado con la formaciónde los ribosomas.
• Cromatina: Sustancia que puede adoptar diversas tonalidades y que está formada por largos filamentos de ADN (ácido desoxirribonucleico). Estos presentan unas partículas, los genes, que contienen, cada uno de ellos, información sobre una determinada función celular. La cromatina cuando se condensa forma los cromosomas; cromatina condensada significa que la doble hélice de ADN se ha acortado.

APOPTOSIS

La apoptosis corresponde a una secuencia ordenada de eventos, que ocurren al interior de ciertas células, y que culminan con la muerte celular. La apoptosis tambien llamada muerte celular programada, es iniciada y dirigida por la propia célula suicida.

Los Científicos han detectado al menos dos situaciones en la apoptosis se llava a cabo en las células y que es útil para los organismos pluricelulares. Una de ellas se presenta durante las primeras etapas de la vida, periodo en el cual, la formación de órganos requiere frecuentemente de la eliminación de células. Otro caso en que las células mueren por apoptosis, es cuando se eliminan células dañadas que podrían provocar problemas mayores. Por ejemplo, cuando una célula ha sufrido importantes daños en su material genético, se corre el riesgo de que estas células se descontrolen y se dividan rapidamenteprovocando tumores y tambien otro tipo de alteraciones.

Hoy en dia se sabe que la apoptosis se inicia con la activación de unas enzimas llamadas caspasas, cuya activación requiere que la célula gaste energía química en forma de ATP. Las caspasas pueden activarse debido a señales internas, producidas por los organelos y el núcleo, o por señales del entorno celular, que la célula recibe gracias a receptores de membrana. Estos receptores son proteínas que reciben la señal externa y la transfieren hacia el citoplasma. Cuando las caspasas se activan, degradan proteínas del citoplasma y tambien el ADN del núcleo, produciendo asi la muerte celular.

La apoptosis es una muerte celular silenciosa, porque no produce acumulación de células muertas ni inflamación de los tejidos. Esto ocurre gracias a que las células apoptóticas son reconocidas por los macrófagos de nuestro organismo, los cuales las fagocitan.

La apoptosis fue descubierta en 1972, por tres científicos que encontraron las mismas etapas de este suicidio celular en diferentes tipos de células humanas. Este descubrimiento no fue valorado sino hasta despues de 15 años.

Fotosíntesis

La fotosíntesis es uno de los procesos metabólicos de los que se valen las células para obtener energía.
Es un proceso complejo, mediante el cual los seres vivos poseedores de clorofila y otros pigmentos, captan energía luminosa procedente del sol y la transforman en energía química (ATP) y en compuestos reductores (NADPH), y con ellos transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando oxígeno:
CO2 + H2O+ LUZ ---------------> GLUCOSA + O2

La energía captada en la fotosíntesis y el poder reductor adquirido en el proceso, hacen posible la reducción y la asimilación de los bioelementos necesarios, como nitrógeno y azufre, además de carbono, para formar materia viva.
La radiación luminosa llega a la tierra en forma de"pequeños paquetes", conocidos como cuantos o fotones. Los seres fotosintéticos captan la luz mediante diversos pigmentos fotosensibles, entre los que destacan por su abundancia las clorofilas y carotenos.

Al absorber los pigmentos la luz, electrones de sus moléculas adquieren niveles energéticos superiores, cuando vuelven a su nivel inicial liberan la energía que sirve para activar una reacción química: una molécula de pigmento se oxida al perder un electrón que es recogido por otra sustancia, que se reduce. Así la clorofila puede transformar la energía luminosa en energía química..
En la fotosíntesis se diferencian dos etapas, con dos tipos de reacciones:
Fase luminosa: en en tilacoide en ella se producen transferencias de electrones.
Fase oscura: en el estroma. En ella se realiza la fijación de carbono .

Bacterias nitrificantes

Son los autófrogos que realizan cambios importantes en los suelos al fijar en ellos el nitrógeno atmosférico.

El nitrógeno atmosférico, N2, puede ser fijado por pocos microorganismos. Algunos de estos individuos pueden tener vida libre como las siguientes bacterias: Azotobacter (aerobio), Klebsiella (anaerobio facultativo), Clostridium (anaerobio estricto), y como algunos grupos de Cianofíceas. Otros viven en simbiosis como es el caso del género Rhizobium que vive en simbiosis con leguminosas.
Todos ellos fijan el nitrógeno atmosférico transformándolo en amoniaco, NH3, que es liberado al suelo. El amoniaco se oxida mediante el proceso de Nitrificación o es asimilado directamente por la planta en el caso de la simbiosis.

Cuando los organismos vivos mueren, las bacterias amonificantes (descomponedoras) transforman compuestos orgánicos y liberan al suelo NH3. El amoniaco así generado y liberado al suelo también sufre el proceso de Nitrificación.
La Nitrificación es realizada por dos tipos de bacterias, Nitrosomonas y Nitrobacter.

Nitrosomonas: oxida el amoniaco y lo transforma en nitrito, NO2-.
Nitrobacter: oxida el nitrito a nitrato, NO3-.
En forma de NO3- las plantas lo absorben del suelo incluyéndose así en la cadena trófica.
El nitrato puede retornar a la Atmósfera mediante el proceso de desnitrificación realizado por Pseudomonas. El NO- es transformado a NO, NO2 y N2,que son expulsados de la célula hacia la Atmósfera.

Nitrosomonas oxida el amoniaco y lo transforma en nitrito, NO2-.
Nitrobacter oxida el nitrito a nitrato, NO3-.
En forma de NO3- las plantas lo absorben del suelo incluyéndose así en la cadena trófica.
El nitrato puede retornar a la Atmósfera mediante el proceso de desnitrificación realizado por Pseudomonas. El NO- es transformado a NO, NO2 y N2,que son expulsados de la célula hacia la Atmósfera.

NO = monóxido de nitrógeno.

NO2= Nitrito

N2= Nitrógreno

NO3= Nitrato

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno, al igual que el carbono, es un elemento básico de la vida y está presente en determinadas reacciones químicas e intercambios entre la atmósfera, suelos y seres vivos, que se realizan en la naturaleza de forma cíclica (ciclo biogeoquímico del carbono). Intervienen fundamentalmente en este ciclo los vegetales y las bacterias fijadoras del nitrógeno. En ese proceso, el nitrógeno es incorporado al suelo, que será absorbido por los organismos vivos antes de regresar de nuevo a la atmósfera.

Los organismos vivos no pueden utilizar directamente el nitrógeno que se encuentra en la atmósfera en forma gaseosa, y que supone el 71% del total; para ello, debe ser transformado previamente en nitrógeno orgánico (nitratos o amoniaco). Esto se consigue, fundamentalmente, mediante la fijación biológica, aunque también las radiaciones cósmicas y la energía que producen los rayos en la atmósfera intervienen en este proceso en menor medida combinando nitrógeno y oxígeno que una vez transformado es enviado a la superficie terrestre por las precipitaciones.

En la fijación biológica intervienen bacterias simbióticas que viven en las raíces de las plantas, sobre todo leguminosas como el guisante, trébol o la alfalfa, pero también determinadas algas, líquenes, etc. Las bacterias se alimentan de estas plantas, pero a cambio le entregan abundantes compuestos nitrogenados. Es muy común en agricultura cultivar leguminosas en determinados terrenos pobres en nitrógeno, o que han quedado agotados por otras cosechas, para permitir rotar los sembrados en el mismo lugar.

Cuando el nitrógeno ha quedado fijado en las raíces de las plantas, ya puede ser absorbido por éstas e incorporarlo a los tejidos en forma de proteínas vegetales. Desde aquí, el nitrógeno ya entra en la cadena alimentaria mediante los animales herbívoros y carnívoros. Cuando las plantas y animales mueren, mediante la descomposición se produce una transformación química de los compuestos nitrogenados, convirtiéndose en nitrógeno amoniacal (actividad denominada amonificación), última etapa de la mineralización del nitrógeno que está contenido en la materia orgánica del suelo.

Este amoniaco vuelve a ser en parte recuperado por las plantas, pero el resto alcanza el medio acuático o simplemente permanece en el suelo, donde será convertido en nitrógeno nítrico por los microorganismos, en un proceso que se denomina nitrificación y que es aprovechado de nuevo por las plantas. Los nitratos pueden volver a la atmósfera mediante la desnitrificación, o ser eliminado del suelo por lixiviación (disolución en el agua) y posterior arrastrado a los ríos y lagos.

Robert Brown (1773 - 1858)

Botánico escocés nacido en Montrose. A él debemos el término "núcleo celular". Impulsó el avance de la taxonomía vegetal.
Haciendo uso de un microscopio, puso de manifiesto la naturaleza desordenada de los movimientos de las partículas en suspensión en un medio líquido (granos de polen en agua). No pudo dar una explicación satisfactoria para el movimiento browniano. El químico-físico Jean Baptiste Perrin llevó a cabo una investigación en profundidad del movimiento molecular descubierto por Brown.
Movimiento browniano. Movimiento de agitación aleatorio, brusco e incesante que anima a finísimas partículas sólidas en suspensión en un líquidos. Fue observado por primera vez por Robert Brown (1827).

VIRUS

Un virus es un agente genético que posee un ácido nucléico que puede ser ADN o ARN, rodeado de una envuelta de proteína. Los virus contienen toda la información necesaria para su ciclo reproductor; pero necesitan para conseguirlo a otras células vivas de las que utilizan orgánulos y moléculas. Los virus pueden actuar de dos formas distintas:

Reproduciéndose en el interior de la célula infectada, utilizando todo el material y la maquinaria de la célula hospedante.
Uniéndose al material genético de la célula en la que se aloja, produciendo cambios genéticos en ella.
Por eso se pueden considerar los virus como agentes infecciosos productores de enfermedades o como agentes genéticos que alteran el material el material hereditario de la célula huésped.

REPRODUCCIÓN DE LOS VIRUS
La única función que poseen los virus y que comparten con el resto de los seres vivos es la de reproducirse o generar copias de sí mismos, necesitando utilizar la materia, la energía y la maquinaria de la célula huésped, por lo que se les denomina parásitos obligados. No poseen metabolismo ni organización celular, por lo que se les situa en el límite entre lo vivo y lo inerte.
Los virus una vez infectan a una célula,pueden desarrollar dos tipos de comportamiento, bien como agentes infecciosos produciendo la lisis o muerte de la célula o bien como virus atenuados, que añaden material genético a la célula hospedante y por lo tanto resultan agentes de la variabilidad genética. Ambos casos han sido estudiados con detalle en los virus bacteriófagos.
En los dos casos de infección el proceso empieza de esta forma:
Fase de fijación : Los virus se unen por la placa basal a la cubierta de la pared bacteriana.
Fase de contracción : La cola se contrae y el ácido nucléico del virus se empieza a inyectar.
Fase de penetración : El ácido nucléico del virus penetra en el citoplasma de la bacteria, y a partir de este momento puede seguir dos ciclos diferentes:

En el ciclo lítico el ADN bacteriano fabrica las proteínas víricas y copias de ácidos nucléicos víricos. Cuando hay suficiente cantidad de estas moléculas, se produce el ensamblaje de la proteína y el A.N. vírico y se liberan al medio, produciendo la muerte de la célula.
En el ciclo lisogénico se produce cuando el genoma del virus queda integrado en el genoma de la bacteria, no expresa sus genes y se replica junto al de la bacteria. El virus queda en forma de profago.

EVOLUCIÓN

Si bien es cierto que el diccionario dice que EVOLUCIÓN es pasar por una serie progresiva de transformaciones, en BIOLOGÍA se restringe su uso para significar el cambio que experimentan las poblaciones y las especies a lo largo del tiempo. esto quiere decir que en Biología, cuando hablamos de evolución, no se refiere a algo que pueda pasarle a un organismo, ni a los genes ni a las células como individuos, sino a un proceso que solo pueden experimentar, como se dijo anteriormente, las especies y las poblaciones. Definido así el proceso de la evolución biológica o evolución orgánica, debemos hacer algunas considerciones.

En primer lugar, una población es un grupo de organismos de la misma especie que comparten un hábitat, y cuando señalo "de la misma especie" me refiero a que entre ellos se pueden reproducir para originar más organismos fértiles. Por ejemplo, los perros de diferentes razas, pertenecen a una misma especie, pues se reproducen entre ellos y producen más perros fértiles, por lo tanto se debe concluir que entre especies diferentes existe aislamiento reproductivo, es decir, que practicamente no hay reproducción posible entre ellas.

En segundo lugar, debo señalar que, aunque el cambio evolutivo ocurre generación tras generación, es por lo tanto, tan lento que no podemos percibirlo en el transcurso de nuestra vida; ni siquiera en el transcurso de muchas vidas humanas, salvo en el caso de algunas especies que tienen una tasa extraordinaria de reproducción, como es el caso de las bacterias. En estos seres vivos, pertenecientes al reino de las Moneras, es posible apreciar su evolución, cuando ellas se han hecho resistente a los antibióticos.

Finalmente surge una pregunta ¿qué es lo que cambia en las especies a medida que transcurre el tiempo?. Darwin nos hubiera respondido ; cambian las proporciones en que se presentan distintas combinaciones de características en los organismos. Cambian las proporciones en que se presentan los diferentes fenotipos. Hoy en dia diremos que, sabemos que las características fenotípicas están determinadas por la interación entre los genes y el ambiente, dicho de otra forma, va cambiando el reservorio genético de las poblaciones.

Entre estas dos respuestas han pasado muchos años de historia de la EVOLUCIÓN

¿Qué es el método científico?

El método científico no es nada más que el instrumento más poderoso de la ciencia, simplemente se trata de aplicar la lógica a la realidad y a los hechos que observamos.
El método científico nos sirve para poner a prueba cualquier supuesto o hipótesis, examinando las mejores evidencias que se cuentan, ya sea a favor o en contra. Pongamos un ejemplo: Digamos que deseas verificar de una vez por todas, si la Astrología (práctica que agrupa a toda la población humana en 12 tipos de personalidad según su día de nacimiento, entre otras cosas) funciona o no. Debemos seguir los siguientes pasos:

Percibir el problema. Ya lo hicimos. La astrología define 12 grupos de personalidad según su signo zodiacal (queremos saber si en verdad se puede clasificar a la gente de esta manera)
Eliminar los prejuicios. Por lo general el método científico, tiende a eliminar el plano subjetivo en la interpretación de la realidad, pero aún así recomiendo tomar en cuenta este paso. Un prejuicio es sencillamente cualquier opinión que se tenga de algo, antes de someterlo a juicio, en nuestro caso, creer que la astrología sí funciona sólo porque la mayoría de la gente dice que funciona, o creer que no funciona porque escuchaste a un científico decir que no tiene ninguna base racional, son prejuicios. Si deseas probar algo debes tomar una actitud imparcial y atenerte sólo a los hechos.

Identificar y definir el problema.Veamos nuestro problema con más precisión. Según los astrólogos, se pueden definir 12 rasgos de personalidad según el signo zodiacal en el que han nacido. Es decir, si eres Cáncer tienes una personalidad solitaria, si eres Aries eres juguetón, si eres Piscis te gusta conversar etc, etc. En definitiva: Queremos conocer si el signo zodiacal influye en la personalidad de uno.
La hipótesis. Propongamos una solución a nuestro problema (aquella que creas más conveniente), en nuestro caso proponemos que el signo zodiacal sí influye de manera determinante en la personalidad de cada individuo. Recuerda que la hipótesis siempre debe ser formulada de tal modo que pueda prever una respuesta (sí o no).

Verificación de la hipótesis mediante la acción. Ahora comienza lo divertido, aunque muchas veces lo más difícil.Debemos encontrar hechos observables que permitan confirmar nuestra hipótesis. Se nos pueden ocurrir muchas maneras de verificar la hipótesis, siempre debemos tratar de escoger aquellos que no nos proporcionen resultados ambiguos ni incompletos. Es muy importante diseñar un experimento que pueda ser repetido por cualquier otra persona, ya que un descubrimiento científico no tiene validez hasta que ha sido replicado por otro científico. Para nuestro caso, podemos emplear el mismo método usado por James Randi hace ya varios años:

Consigue una carta astral de cualquier persona de algún signo zodiacal donde se describa la personalidad del sujeto (si no puedes encontrar una, puedes buscar en los horóscopos de revistas o periódicos) asegúrate de mantener esto en secreto. A continuación entrega individualmente a todos tus familiares, amigos y compañeros una copia de esta carta astral asegurándoles que fue hecha especialmente para el o ella. Luego de que la lean, pídeles que te digan si lo escrito concuerda con su personalidad.
Si encuentras que alrededor de1/12 de las personas entrevistadas (recuerda son 12 signos zodiacales) confirman que el contenido de la carta astral coincide con su personalidad, entonces has encontrado una correlación poderosa! Tal vez la astrología tenga bases científicas. Ahora debes seguir diseñando nuevos experimentos para confirmar lo encontrado, de manera que tus resultados no sean sólo datos aislados y que pueden tener errores experimentales.

Si encuentras otra proporción, ya sea que todos tus entrevistados, o ninguno de ellos, asegura que la carta astral describe muy bien su personalidad, entonces estas en camino de refutar tu hipótesis. Tal vez la astrología sólo es montón de conocimientos sin fundamentos que no funciona como dice. En cualquier caso, debes seguir con la experimentación, implementando nuevas ideas y nuevos diseños.
Muchas veces las etapas del método científico se desarrollan en esquemas como diagramas de flujo, y muchas veces varían mucho entre ellas. Es por eso que decidí no implementar ninguna. No es que los diversos esquemas sean erróneos, al contrario muchos de ellos son muy valiosos y útiles. Sin embargo, dan a entender que el método científico es una receta , lo cual es falso. Recuerda que el método científico es la aplicación de la lógica a la realidad y que según el problema siendo tratado, éste se adapta y amolda.

Te interesa saber que pasó con el experimento de Randi? Bueno, luego de entrevistar a cientos de personas, se comprobó que más del 80% de la gente creía que la carta astral estaba especialmente diseñada para él o ella, cuando en realidad era la misma para todos. Ciencia 1 Astrología 0.

Corte Sagital de Cerebro 

Uniones neuromusculares

Es una sinapsis química entre una neurona o fibra nerviosa y un efector que en este caso es un músculo.
En la unión neuromuscular intervienen: una neurona presináptica, un espacio sináptico y una o mas células musculares.
Estructura. La fibra nerviosa mielínica se ramifica en su extremo para formar una serie de terminales nerviosas llamadas placas terminales. Las placas terminales se introducen en la fibra muscular sin que sus membranas hagan contacto. La unión está protegida y aislada por las células de Schwann.
El espacio entre la placa terminal de la neurona y la membrana de la fibra muscular se denomina hendidura sináptica primaria. La hendidura sináptica tiene de 200 a 300 angstrom de ancho y presenta pliegues que forman hendiduras sinápticas secundarias, las cuales contribuyen a aumentar los lugares de acción de los neurotransmisores.
Transmisión sináptica. A nivel celular, el proceso comienza con la llegada de un potencial de acción hasta la hendidura sináptica. Esto genera la síntesis y liberación del neurotransmisor acetilcolina, que estimula la contracción de las células musculares. La energía requerida para la producción del neurotransmisor es portada por un gran número de mitocondrias presentes en el extremo terminal del axón. A través de esta organización estructural se produce la unión neuromuscular que nos permita el movimiento: caminar, correr, saltar.
En los pliegues de la membrana muscular se encuentra una enzima llamada acetilcolinesterasa, capaz de descomponer la acetilcolina es sus dos componentes: colina y acetato.
Parte de la acetilcolina eliminada a la hendidura sináptica se difunde fuera del espacio sináptico y se pierde; la otra parte de 2 a 3 milésimas de segundo en alcanzar la membrana muscular. Una vez que ha llegado a ella, la acetilcolinesterasa rompe la molécula en sus dos componentes, de manera que el tiempo que el neurotransmisor está en contacto con los receptores de la menbrana muscular es mínimo. Esto permite desencadenar un potencial de acción sin causar sobrestimulación y daño a la fibra muscular.
La acetilcolina liberada establece contacto con receptores proteicos en la membrana de la fibra muscular, llamados receptores de acetilcolina. Estos cambian su conformación y permiten el ingreso de sodio a la fibra muscular, causando una despolarización de la membrana y desencadenando el llamado potencial de acción de placa terminal.
Comúnmente cada potencial acción que alcanza la unión neuromuscular es lo suficientemente intenso como para estimular la fibra muscular. Por esta razón se dice que la unión neuromuscular tiene un alto factor de seguridad, ya que no se pierden los impulsos nerviosos que llegan a ella.
Cuando la frecuencia de estimulación es de 150 veces por minuto y se mantiene así por unos minutos se produce una disminución de la cantidad de neurotransmisor liberado al espacio sináptico. En casos drásticos, la falta de acetilcolina impide generación de potencial de placa terminal en la fibra muscular. Este fenómeno se denomina fatiga de la unión neuromuscular.
En condiciones normales casi nunca se produce fatiga de la unión neuromuscular, por que los nervios nunca estimulan la fibra muscular con una frecuencia tan alta ni por periodo de tiempo prolongado.
Existen patologías relacionada con la unión neuromuscular que dificultan ejecutar movimientos musculares. La miastenia grave es un ejemplo.

La Formación de los glóbulos rojos

La formación continuada de eritrocitos o glóbulos rojos se denomina eritropoyesis. Esta constituye un sistema de renovación continua, es decir que sus elementos celulares poseen vida media limitada por lo cual deben ser reemplazados en forma periódica. A la misma categoría pertenecen las células de la piel, las del tracto gastrointestinal y las testiculares. Por el contrario, existen células que no son reemplazadas una vez que ha finalizado el crecimiento del órgano al que pertenecen (por ejemplo, las del sistema nervioso y de los músculos cardíaco y esquelético), o bien sólo lo son luego de alguna lesión (como sucede con las del tejido conectivo, del hígado o del riñón).

En condiciones normales la producción de eritrocitos constituye una magnitud constante: alrededor de 30 ml por kilogramo de peso corporal. Los eritrocitos viven, en el ser humano, 120 días. Este hecho determina la necesidad de un reemplazo inmediato para impedir que se modifique el volumen de eritrocitos circulantes. Alrededor de 20 ml de eritrocitos desaparecen por día de la circulación y, por tanto, idéntica cantidad debe ser producida por el organismo en el mismo lapso. El proceso de eritropoyesis en el ser humano demora entre 5 y 6 días, y ocurre en la médula ósea del esternón, de los huesos largos y de las costillas.

La pérdida accidental de eritrocitos -como es el caso de una hemorragia-, aumenta notablemente la magnitud de la eritropoyesis hasta restablecer el volumen globular perdido. Si, por el contrario, mediante transfusiones de sangre se aumenta el volumen de eritrocitos, la eritropoyesis cesa hasta que la muerte por senescencia posibilita el restablecimiento de los valores celulares normales. Todo ello prueba que la eritropoyesis es controlada por importantes y sensibles mecanismos que operan incrementando la producción cuando disminuye el número de eritrocitos o reduciendo la formación de éstos cuando dicho número aumenta.

La formación de eritrocitos es controlada por una hormona denominada eritropoyetina (Epo). La misma estimula la proliferación y diferenciación de células progenitoras, hecho que determina la aparición de eritrocitos circulantes. La principal función de los eritrocitos es el transporte de gases entre los pulmones y los tejidos, y por tanto la oxigenación tisular está íntimamente relacionada con la producción de eritrocitos a través de la síntesis de Epo. Mediante mecanismos no totalmente conocidos, la disminución de oxígeno tisular estimula la producción de Epo, mientras que el exceso de oferta inhibe la síntesis de la hormona.

Estudios realizados por J. Caro y A. Erslev en la Universidad Thomas Jefferson de los Estados Unidos y en nuestro laboratorio de la cátedra de Fisiología de la Facultad de Odontología (UBA) apoyan la hipótesis de que las células de los túbulos proximales del riñón desempeñan alguna función en la síntesis y/o liberación de Epo. También se han descrito sitios extrarrenales que producirían Epo (por ejemplo, el hígado) aunque no parecen importantes en condiciones de salud.

En los últimos años los avances logrados en el estudio de la Epo han sido tales que el uso clínico de la hormona En los últimos años los avances logrados en el estudio de la Epo han sido tales que el uso clínico de la hormona se ha vuelto una realidad, aunque su fisiología no es bien comprendida. En 1977 fue posible obtener, de la orina de pacientes severamente anémicos, Epo con elevado grado de pureza, lo cual posibilitó desarrollar una metodología para detectar los niveles plasmáticos (dosar) la Epo: el radioinmunoensayo. Mediante su aplicación es posible determinar niveles normales y subnormales de la hormona: los ensayos in vivo (bioensayos) son insensibles a estas concentraciones de Epo. Los resultados mostraron, en seres humanos normales, un amplio rango de valores, con un promedio de 14.9 mU/ml (la unidad U es un patrón que mide la cantidad de hormona presente en una muestra). El radioinmunoensayo permitió además confirmar que la mayoría de los pacientes con insuficiencia renal crónica poseen bajos niveles de Epo (anemia renal). Por otra parte, la metodología es eficaz para diferenciar distintas variedades de policitemias, es decir, el aumento del volúmen de eritrocitos circulantes. Así, los pacientes afectados por la llamada policitemia vera (patología instalada por un descontrol en la proliferación de las células progenitoras eritrocíticas) mostraron niveles de Epo cercanos a 3 mU/ml, mientras que en otros casos (policitemias secundarias) los títulos plasmáticos de la hormona se revelaron mucho más elevados.

Los primeros ensayos clínicos de Epo han sido realizados en pacientes con insuficiencia renal crónica sometidos a diálisis. La hormona utilizada, llamada Epo recombinante (rhEpo), es obtenida mediante procedimientos de ingeniería genética y ha mostrado aumentar la concentración de eritrocitos circulantes y de hemoglobina. El reemplazo del tratamiento tradicional, basado en transfusiones, induce en el paciente una mejor predisposición para la realización de actividades psicofísicas que involucran un mejoramiento de su calidad de vida: aumento de la ingesta alimenticia y de la actividad sexual, interés por la práctica de deportes.
Aunque la corrección de la anemia renal con rhEpo fue acompañada por algunos efectos secundarios, tales como aumentos en los niveles plasmáticos de urea, potasio y creatinina, hipertensión arterial y trombosis, estos efectos no guardarían relación con acciones especificas de la hormona sino que ocurrirían como consecuencia del aumento del volumen de eritrocitos circulantes.

Podemos concluir que la eritropoyesis posee un preciso mecanismo de control humoral que responde a la relación demanda/ oferta de oxígeno, y que la Epo, sintetizada principalmente en el riñón, constituye un factor de crecimiento necesario para la producción de glóbulos rojos y es eficaz para corregir la anemia renal.

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Patricia Ovalle Otaíza, Antofagasta, Chile