Nivel fisiológico y fotosíntesis
viernes, 17 de mayo de 2024
PRESENTACIÓN
METABOLISMO CELULAR
Las células están constantemente realizando miles de reacciones químicas para mantener vivas y sanas a las células y a todo su organismo.
Las reacciones metabólicas que ocurren en el interior de las células, liberan materiales y energía que permiten que las células puedan crecer y desarrollarse. El metabolismo proporciona esencialmente toda la energía liberada de los alimentos, la cuál se convierte en calor.
El metabolismo celular se divide en dos
partes:
Anabolismo: Es la formación de moléculas complejas a partir de moléculas simples. Al finalizar las reacciones anabólicas, la energía y los nuevos materiales formados se almacenan. Por ejemplo, la fotosíntesis, en la cual ocurren reacciones anabólicas, cuyos productos finales son la glucosa y el oxígeno.
Catabolismo: Descomposición de las moléculas complejas a simples. Está integrado por una serie de reacciones químicas a través de las cuales las moléculas nutritivas son descompuestas en moléculas más sencillas y en éstas se libera constantemente mucha energía.
Moléculas que experimentan reacciones catabólicas:
- Polisacáridos (azúcares complejos)
- Monosacáridos (azúcares simples)
- Las grasas
- Las proteínas
- Los aminoácidos
Los seres vivos obtienen energía a través de la nutrición, la cuál se divide en dos tipos:
Nutrición autótrofa: Producen su propio alimento, con ellos empieza la cadena metabólica, toman el CO2 del aire, y con ayuda de la luz del sol y el agua de la lluvia, las transforman en glucosa.
Nutrición heterótrofa: Son dependientes de los autótrofos.
La nutrición es el proceso mediante el cual las células toman los alimentos para obtener energía y realizar sus funciones vitales metabólicas.Con esto podemos entender que el metabolismo celular son los procesos de transformación y construcción dentro de la célula.
PRINCIPIOS DE FISIOLOGÍA
ESTRUCTURA CORPORAL Y HOMEOSTASIS
Tejidos, órganos y sistemas de órganos
Los seres humanos —y otros organismos multicelulares
complejos— tienen sistemas de órganos que trabajan en conjunto para realizar
los procesos que nos mantienen vivos.
El cuerpo tiene niveles de organización que se
construyen unos sobre otros. Las células constituyen tejidos, los tejidos
constituyen órganos y los órganos constituyen sistemas de órganos.
La función de un sistema de órganos depende de la
actividad integrada de sus órganos. Por ejemplo, los órganos del sistema
digestivo cooperan para procesar alimentos.
La supervivencia del organismo depende de la
actividad integrada de todos los sistemas de órganos, con frecuencia coordinada
por los sistemas endocrino y nervioso.
La mayoría de las células de los grandes organismos
multicelulares no intercambian sustancias directamente con el ambiente externo,
por el contrario, están rodeadas por un ambiente interno de líquido
extracelular—literalmente, líquido fuera de las células. Las células obtienen
oxígeno y nutrientes del líquido extracelular y liberan productos de desecho en
él. Los seres humanos y otros organismos complejos tienen sistemas
especializados que cuidan el ambiente interno, y lo mantienen constante y capaz
de satisfacer las necesidades de las células.
Diferentes sistemas del cuerpo realizan funciones
distintas. Por ejemplo, tu sistema digestivo es responsable de tomar y procesar
los alimentos, mientras que tu sistema respiratorio —que trabaja con el sistema
circulatorio— es responsable de tomar oxígeno y eliminar dióxido de carbono.
Los sistemas musculares y esqueléticos son cruciales para el movimiento, el
sistema reproductor se encarga de la reproducción y el sistema excretor elimina
desechos metabólicos.
Resumen de la organización del cuerpo
Las células en organismos multicelulares complejos
como las personas se organizan en tejidos, grupos de células similares que
trabajan juntas en una tarea específica. Los órganos son estructuras compuestas
de dos o más tejidos que se organizan para desempeñar una función particular;
grupos de órganos con funciones relacionadas conforman los diferentes sistemas
de órganos.
En cada nivel de organización —células, tejidos, órganos y sistemas de órganos—, la estructura está estrechamente relacionada con la función.
Tipos de tejidos
Los seres humanos —y otros animales multicelulares grandes— se componen de cuatro tipos de tejido básicos:
tejido epitelial
tejido conectivo
tejido muscular y tejido
nervioso.
Órganos
Los órganos, como el corazón, los pulmones, el
estómago, los riñones, la piel y el hígado, se componen de dos o más tipos de
tejidos que se organizan para desempeñar una función particular. Por ejemplo,
el corazón bombea la sangre, los pulmones captan oxígeno y eliminan dióxido de
carbono, y la piel proporciona una barrera que protege las estructuras internas
del ambiente externo.
Sistemas
de órganos
Por ejemplo, el corazón y los vasos sanguíneos
constituyen el sistema cardiovascular. Estos órganos trabajan en conjunto para
hacer circular la sangre, transportando oxígeno y nutrientes a las células de
todo el cuerpo y retirando dióxido de carbono y desechos metabólicos. Otro
ejemplo es el sistema respiratorio, que lleva oxígeno al cuerpo y elimina el
dióxido de carbono. Este incluye la nariz, la boca, la faringe, la laringe, la
tráquea y los pulmones.
Principales sistemas de órganos del cuerpo humano
Cardiovascular:
Transporta
oxígeno, nutrientes y otras sustancias hacia las células y retira desechos,
dióxido de carbono y otras sustancias de las células; también ayuda a
estabilizar la temperatura corporal y el pH. (Corazón, sangre y vasos
sanguíneos)
Linfático:
Defiende contra infecciones y enfermedades. Transfiere linfa entre los tejidos
y el torrente sanguíneo. (Linfa,
ganglios linfáticos y vasos linfáticos)
Digestivo:
Procesa alimentos y absorbe nutrientes, minerales vitaminas y agua. (Boca,
glándulas salivales, esófago, estómago, hígado, vesícula biliar, páncreas
exócrino, intestino delgado e intestino grueso)
Endócrino:
Proporciona comunicación dentro del cuerpo mediante hormonas. Dirige cambios a
largo plazo en otros sistemas de órganos para mantener la homeostasis. (Glándulas
hipofisaria, pineal, tiroides, paratiroidea, páncreas endócrino, adrenales,
testículos y ovarios)
Tegumentario:
Proporciona protección ante heridas y pérdida de fluidos, y proporciona
defensas físicas contra las infecciones por microorganismos. Participa en el
control de la temperatura. (Piel, cabello y uñas.)
Muscular:
Proporciona movimiento, soporte y producción de calor. (Músculos esquelético,
cardiaco y liso)
Nervioso:
Recolecta, transfiere y procesa información. Dirige cambios a corto plazo en
otros sistemas de órganos. (Cerebro, médula espinal, nervios y órganos
sensoriales —ojos, oídos, lengua, piel y nariz.)
Reproductivo: Produce gametos —células sexuales— y hormonas
sexuales; su objetivo final es producir descendencia. (Trompas de Falopio,
útero, vagina, ovarios, glándulas mamarias (femenino), testículos, vasos
deferentes, vesículas seminales, próstata y pene (masculino))
Respiratorio: Entrega aire a lugares donde puede ocurrir
intercambio gaseoso. (Boca, nariz, faringe, laringe, tráquea, bronquios,
pulmones y diafragma)
Esquelético:
Soporta y protege los tejidos blandos del cuerpo. Proporciona movimiento en
articulaciones, produce células sanguíneas y almacena minerales. (Huesos, cartílago, articulaciones,
tendones y ligamentos.)
Urinario:
Elimina el exceso de agua, sales y productos de desecho de la sangre y el
cuerpo. Controla el pH. (Riñones, uréteres, vejiga urinaria y uretra)
Inmunitario: Defiende contra
patógenos microbiológicos —
agentes causantes de enfermedades— y otras
enfermedades. (Leucocitos, amígdalas, adenoides, timo y bazo).
Homeostasis
La homeostasis es la tendencia a resistir cambios
con el fin de mantener un ambiente interno estable y relativamente constante.
En contraste con los ciclos de retroalimentación
negativa, los ciclos de retroalimentación positiva amplifican los estímulos que
los inician; en otras palabras, alejan al sistema de su estado inicial.
La homeostasis se mantiene en muchos niveles, no
solo al nivel de todo el cuerpo como ocurre con la temperatura. Por ejemplo, el
estómago mantiene un pH que es diferente al de los órganos que lo rodean y cada
célula individual mantiene concentraciones iónicas diferentes a las del líquido
circundante. Mantener la homeostasis en cada nivel es de suma importancia para
mantener las funciones globales del cuerpo.
Metabolismo y termorregulación
La
tasa metabólica
El metabolismo es ineficiente y produce calor. Los endotermos usan el calor metabólico para mantener una temperatura corporal estable, mientras que los ectotermos no. La tasa metabólica "de referencia" de un animal se mide como tasa metabólica basal (TMB) en los endotermos o como tasa metabólica estándar (TMS) para los ectotermos.
Entre los endotermos, los animales más pequeños tienden a tener tasas metabólicas basales más altas por gramo (un metabolismo "más caliente") que animales más grandes. Lo mismo ocurre entre ectotermos, aunque no es posible comparar entre los grupos. La tasa metabólica varía con el nivel de actividad. Animales más activos tienen una tasa metabólica mayor que animales menos activos.Algunos animales entran en un estado de letargo en el cual se frena su metabolismo. La hibernación en el invierno y la estivación en el verano son formas de letargo.
La
tasa metabólica
La cantidad de energía que gasta un animal durante un período específico de tiempo se denomina su tasa metabólica. La tasa metabólica puede medirse en joules, calorías o kilocalorías por unidad de tiempo. También se puede expresar la tasa metabólica en función de oxígeno consumido (o dióxido de carbono producido) por unidad de tiempo. El oxígeno se consume en la respiración celular y el dióxido de carbono se produce como un subproducto, por lo que ambas mediciones indican cuánto combustible se quema.
Endotermos y ectotermos
La mayoría de los animales necesita mantener su temperatura corporal dentro de un rango relativamente estrecho.
Los endotermos utilizan calor generado internamente para mantener su temperatura corporal, que tiende a permanecer constante independientemente del medio ambiente. Los ectotermos dependen principalmente de fuentes de calor externas y su temperatura corporal cambia con la temperatura del medio ambiente. Los animales intercambian calor con su entorno mediante radiación, conducción —a veces ayudada por convección— y evaporación.
Los endotermos generan internamente la mayor parte
del calor que necesitan. Cuando hace frío, aumentan la producción de calor
metabólico para mantener su temperatura corporal constante. Debido a esto, la
temperatura corporal interna de un endotermo es casi independiente de la
temperatura del medio ambiente.
Por otra parte, en ectotermos, la temperatura
corporal depende principalmente de fuentes de calor externas. Es decir, la temperatura
corporal de los ectotermos aumenta y disminuye junto con la temperatura del
entorno. Aunque los ectotermos generan algo de calor metabólico —como todos los
seres vivos—, los ectotermos no pueden aumentar esta producción de calor para
mantener una temperatura interna específica.
Sin embargo, la mayoría de los ectotermos sí regulan
su temperatura corporal. pero no lo hacen produciendo calor. En lugar de esto,
usan otras estrategias como el comportamiento, es decir buscan el sol, la
sombra, etc. para encontrar ambientes cuyas temperaturas satisfagan sus
necesidades.
Algunas especies dificultan la división entre
endotermos y ectotermos. Los animales que hibernan, por ejemplo, son endotermos
cuando están activos, pero se asemejan a ectotermos cuando están hibernando.
Mecanismos de termorregulación
Tanto endotermos como ectotermos tienen adaptaciones
—características que surgieron por selección natural— que les ayudan a mantener
una temperatura corporal saludable. Estas adaptaciones pueden ser conductuales,
anatómicas o fisiológicas. Algunas adaptaciones aumentan la producción de calor
en endotermos cuando hace frío. Otras, tanto en endotermos como en ectotermos,
aumentan o disminuyen el intercambio de calor con el medio ambiente.
Hay tres categorías de mecanismos de
termorregulación:
· Cambio en el comportamiento
· Aumento en la producción de calor
metabólico
· Control del intercambio de calor con el
medio ambiente
PREMIOS NOBEL 2019
El premio Nobel de Fisiología y Medicina 2019 ha sido para los estadounidenses William Kaelin y Gregg Semenza y el británico Peter Ratcliffe.
Su descubrimiento fue el sensor a través del cual las células detectan la cantidad de oxígeno disponible para adaptar su metabolismo. As podían entender el mecanismo a través de como funciona el metabolismo aerobio, el que es capaz de extraer energía del oxígeno.
Funcionamiento de la proteína EPO
Encargada de estimular la producción de glóbulos rojos y que es universal en todos los animales.
Factor HIF
Proteína que pertenece a un grupo de proteínas que cumplen una función importante el cual da respuesta celular a los cambios en las concentraciones de oxígeno y que aparece cuando en el ambiente hay escasez de oxígeno.
Gen VHL
Gen que da origen a una proteína que ayuda a controlar la división y la multiplicación de las células, así como otras funciones celulares importantes. Es posible que las formas mutadas del gen VHL aumenten la multiplicación de las células, incluso células anormales, en el que el gen VHL es un tipo de gen supresor de tumores, protegiendo ante tumores ya que ayuda a preservar las proteínas necesarias cuando falta oxígeno.
Premio Nobel de Física 2019
Los astrofísicos suizos Michel Mayor y Didier Queloz que descubrieron que el sistema solar, no es el único sistema de una estrella rodeada de planetas, al cosmólogo James Peebles, se le premio por sus contribuciones a la comprensión de la evolución del universo.Premio Nobel de Química 2019
Durante el premio nobel tenía grandes descubrimientos como la técnica CRISPR para editar genes con todo su potencial y el descubrimiento de las baterías de litio, siendo así marcar un antes y un después en el desarrollo de las sociedades de países desarrollados Los premiados han sido el estadounidense John B. Goodenough, el británico Stanley Whittingham y el japonés Akira Yoshino, a ellos se debe la existencia de dispositivos móviles ya sean smartphones, teléfonos, portátiles,.. cualquier aparato susceptible de ser cargado con electricidad, ellos fueron importantes ya que contribuyeron a un gran cambio y un desarrollo para la humanidad.
ESTRUCTURAS Y MECANISMOS EN LA FISIOLOGÍA
- glucosa
- sangre y líquidos intersticiales
- glucógeno
- células hepáticas
La célula
En los organismos superiores existen varios niveles de organización biológica: en primer término, las células, que son las unidades, se organizan en tejidos; a continuación éstos, ya sea de uno o varios tipos de células, se unen para llevar a cabo una función común, por ejemplo los tejidos epitelial, muscular, conectivo o nervioso, después, los tejidos se integran para formar órganos que son estructuras más complejas y que efectúan funciones esenciales para la supervivencia del organismo. Son ejemplos el corazón, los pulmones o los riñones. Por último, estos órganos se agrupan para constituir aparatos o sistemas, que desempeñan funciones específicas con la participación de varios órganos.
FISIOLOGÍA HUMANA
La fisiología humana es el estudio de cómo funciona el cuerpo humano, con énfasis en los mecanismos específicos de causa y efecto, el conocimiento de estos mecanismos se ha obtenido experimentalmente por medio de aplicaciones del método científico.
La Fisiología Humana es entendida como la disciplina que explica el funcionamiento del cuerpo humano, en un sentido amplio el concepto de Fisiología hace referencia al estudio de las funciones orgánicas de los seres vivos y las leyes que las rigen, tiene especial importancia que ese estudio debe contemplar también las interacciones de unas funciones con otras, así como la integración de todas ellas en el conjunto del organismo completo, pero también hace referencia a las modificaciones que se van produciendo por adaptación a determinados factores o circunstancias externas, y también internas.
¿En qué se enfoca la fisiología humana?
En particular, trata de explicar las características específicas y los mecanismos por los que el cuerpo humano se comporta como un ser vivo, cómo se nutre, cómo se mueve, cómo se adapta a diversas circunstancias ambientales, cómo se reproduce, la característica distintiva de la fisiología es el concepto de la homeostasis, que es el mantenimiento de un ambiente interno normal ante perturbaciones externas o internas, de modo que se mantengan las funciones de las células y los sistemas de cuerpo.
¿Que funciones del cuerpo estudia la fisiología humana?
Explica las relaciones entre las funciones del cuerpo que le dan vida al ser vivo, estas funciones van desde la fisiología renal, hasta la neurofisiología, el sistema respiratorio, el sistema circulatorio, el sistema endocrino, y en general y/o procesos relacionados con las funciones del cuerpo.
FISIOLOGÍA VEGETAL
Fisiología es una palabra de origen griego (Fisio=naturaleza - logos=tratado, estudio). La Fisiología Vegetal es la ciencia que estudia los fenómenos vitales de los organismos vegetales vivos. Su objetivo es familiarizarnos con la vida de éstos y con los procesos que ocurren en su seno, de modo que podamos alterar su marcha conforme a nuestros deseos, dirigir su vida y obtener de ellos la mayor cantidad posible de productos necesarios a la humanidad.
La Fisiología Vegetal abarca el estudio de algunos procesos que tienen lugar en las plantas, fundamentalmente desde el punto de vista funcional, aunque por las razones expuestas anteriormente no debe desecharse el estudio estructural de los lugares donde se realizan esos procesos.
El estudio de las plantas puede abordarse bajo diferentes puntos de vista y esto ha originado una serie de ramas de la Botánica como son la Anatomía, la Morfología, la Genética, La Patología, y naturalmente la Fisiología.
Todas estas ramas de la Botánica tenemos que ponerles límites, con los que intentaremos determinar su parcela de estudio, sin embargo, esto no es tarea fácil, pues la división de cualquier ciencia en varias partes no deja de ser un artificio introducido por las limitaciones de la mente humana, que hacen que ésta solo pueda abarcar ciertos aspectos de lo que constituye un todo indivisible, en nuestro caso, la planta verde.
Características de la fisiología vegetal
Estudia la vida de las plantas, cómo funcionan y cómo son capaces de utilizar la energía de la luz para, a partir de sustancias inorgánicas, sintetizar moléculas orgánicas con las que construir las complejas estructuras que forman el cuerpo de la planta. El hombre depende para su subsistencia de la actividad de estos organismos, ya sea para su alimentación, vivienda, prendas y como fuente energética (leña, carbón, petróleo).
¿Cuál es el objetivo de la fisiología vegetal?
La Fisiología Vegetal como tal es una disciplina cuyo objetivo es conocer el funcionamiento y desarrollo de los vegetales. También estudia la relación entre los factores del medio y la planta (ecofisiología).
AGROECOSISTEMA
Las plantas crecen y se multiplican pero a diferencia de los animales, hacen esto sin ir a la búsqueda de comida, y sin realizar ningún apareamiento visible. Aristóteles definió las plantas de esta forma hace mas de 2000 años y aún sirve como definición aceptable de sus características externas.
Las plantas constituyen el único medio que
disponen los organismos vivos para sobrevivir, mediante su capacidad de
aprovechar la energía de las radiaciones solares en el proceso de la
fotosíntesis.
Las
plantas extraen grandes cantidades de carbono a partir del anhídrido carbónico
del aire y lo incorporan a su organismo. Estos compuestos carbonados que
integran el organismo vegetal se transforman en otros productos, que finalmente
– a través de procesos de oxidación biológica- volverán de nuevo al aire en
forma de anhídrido carbónico cerrándose así un ciclo dinámico que mantiene
vivos a todos los seres sobre la faz de la tierra.
Las comunidades de organismos en la naturaleza están estructural y funcionalmente interrelacionados con su medio ambiente inanimado. Se denomina ECOSISTEMA o Biogeocenosis a una parte limitada, en cierto modo unitaria, de la biósfera. H. Ellemberg define el ECOSISTEMA como un sistema unitario de interrelaciones entre los seres vivos y su entorno inorgánico, que es capaz de autorregularse hasta un cierto tiempo.
A las plantas les corresponde un papel de gran importancia: a través de la fotosíntesis son capaces de captar y de fijar energía de su entorno -radiación solar- y en su desarrollo alcanzan masas muy superiores a las del resto de los seres vivos; aproximadamente el 99 % de la masa total de los seres vivos (biomasa) sobre la tierra corresponde a la masa vegetal (fitomasa).
La cubierta vegetal representa a través de este extraordinario desarrollo en masa un factor de estabilización en el ciclo de los elementos e influye decisivamente en el clima. El conocimiento de las plantas y de su funcionamiento, adquiere cada vez mayor importancia para la humanidad. Las plantas verdes no sólo son la fuente última de todo alimento, sino que surten de materia prima a numerosas industrias. Todo esto hace que el hombre quiera obtener más y mejores productos, es decir que la agricultura cada vez está más en manos de especialistas, y éstos deben poseer un conocimiento de los procesos que tienen lugar en las plantas y también de los efectos del medio sobre estos procesos, es decir, se necesita una aplicación práctica de los principios de la Fisiología Vegetal.
Como bien lo define Sívori, la Fisiología Vegetal comprende conocimientos considerados “teóricos” y conocimientos de aplicación inmediata, y como tal ha sido llamada la “agricultura teórica”, ya que constituye la base de la actividad agronómica. En la mayoría de los casos estudia los fenómenos que comprenden los fundamentos de la bioproducción.
PRESENTACIÓN
Integrantes de equipo: Eduardo Rodríguez Hernández Jesica Rodríguez Hernández Alejandra Paola Cuevas García Karen Monserrat Zarate Mendo...

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