viernes, 12 de septiembre de 2014

Tema: 8

1.  Elementos de  coordinación química y nerviosa
La  habilidad  para  responder  a  los  estímulos  es  una  característica  de  todos  los organismos vivos.  En  los  animales  pluricelulares  superiores  la  coordinación  entre  las distintas  partes  del organismo  se  efectúa  por  medio  de  señales  nerviosas  y  hormonales.
Las  plantas  no sólo  necesitan  para crecer agua y nutrientes del  suelo,  luz solar y bióxido de carbono  atmosférico.  Ellas,  como  otros  seres  vivos,  necesitan  hormonas  para  lograr  un crecimiento  armónico,  esto  es,  pequeñas  cantidades  de  sustancias  que  se  desplazan  a través  de sus  fluidos  regulando  su  crecimiento,  adecuándolos  a  las  circunstancias.  En  las plantas  no existe  sistema  nervioso,  de  modo  que  la  coordinación  entre  células,  tejidos  y órganos  sólo puede  realizarse  por  vía  química,  mediante  las  hormonas  (fitohormonas).

2.  HORMONAS VEGETALES
Son  compuestos  químicos  que  actúan  regulando  el  crecimiento,  desarrollo  y metabolismo,  a muy  bajas  concentraciones,  y  a  diferencia  de  muchas  hormonas  animales, no son específicas de órganos ni acciones, actúan sobre muchos órganos y ejercen múltiples acciones.

Cuando  la  planta  germina,  comienzan  a  actuar  algunas  sustancias  hormonales  que regulan  su crecimiento  desde  esa  fase  temprana:  las  fitohormonas,  llamadas  giberelinas, son  las  que gobiernan  varios  aspectos  de  la  germinación;  cuando  la  planta  surge  a  la superficie,  se producen  las  hormonas  llamadas  auxinas,  las  que  aceleran  su  crecimiento vertical,  y,  más tarde,  comienzan  a  aparecer las  citocininas,  encargadas  de  la multiplicación de las células y que a su vez ayudan a  la  ramificación de  la  planta.  Estas  hormonas  actúan en concierto,  por consiguiente  es  importante  el  balance  hormonal,  para  lograr  respuestas específicas. Se  conocen varias  clases  de  fitohormonas,  algunas  son  principalmente estimulantes  o  promotoras  del crecimiento  y  desarrollo  (auxinas,  giberelinas,  citocininas)- otras  son  principalmente  inhibidoras (ácido  abscísico,  etileno).

2.1.  Auxinas
Las  auxinas  son  un  grupo  de  sustancias  químicas  cuyo  representante  más  común es  el  acido indolacético  (IAA).  Se  produce  en  el  ápice  de  los  tallos  y  raíces  (meristemo apical).
Funciones:
*  Estimulan  el  crecimiento  de  la  célula  actuando  a nivel  de  la  pared.
*  Estimulan  la  división  celular.
*  Producen  respuestas  fototrópicas  y  geotrópicas  del  tallo  y  raíz  respectivamente.
*  Estimulan  la  formación  de  etileno.
*  Estimulan  la  síntesis  de  RNA  y  proteínas.
*  Estimula  la  ramificación  de  las  raíces,  la  diferenciación  de  los  tejidos  conductores
(xilema  y  floema).
*  Estimulan  y  regulan  el  desarrollo  del  fruto.


2.2.  Giberelinas
Durante  la  década  de  1930,  T.  Yabuta  y T.  Hayashi  aislaron  un  compuesto  activo  del hongo Gibberella  fujikoroi,  al  que  denominaron  Giberelina.

Las  giberelinas  son  sustancias  activas  de  naturaleza  química  similar,  la  más conocida  es  el ácido  giberélico  (GA3).  Se  sintetizan  en  los  embriones  y  tejidos meristemáticos.
Funciones
-  Alargamiento de las células y del tallo, éste es un efecto similar al del  IAA;  pero no idéntico (actúan  ambas).
-  Estimulan  la  floración.
-  Estimulan  la  síntesis  de  enzimas  hidrolíticas  en  la  semilla  activando  la germinación  (avena, maíz,  etc.).

2.3.  Citocininas
En  1913,  Gottlieb  Haberlandt,  en  Austria,  descubrió  un  compuesto  desconocido presente  en tejidos  vasculares  que  estimulan  la  división  celular  que  causan  la  formación del cambium  del corcho  y  la  cicatrización  de  las  heridas  en  tubérculos  cortados  de  papa.
Estas  habrían  sido  las  que  se  conocen  ahora  como  Citocininas.  Las  citocininas  se encuentran en  gran  cantidad  en  tejidos  de  división  activa  como  los  que  intervienen  en  la germinación, formación  de  frutos,  semillas  y  en  todas  las  zonas  de  crecimiento  (yema).

Funciones
-  Promueven  la  división  celular en  presencia  de  auxinas.
-  Previenen  la  senescencia,  evitando  la  formación  de  enzimas  degradativas.

2.4.  Ácido abscísico (ABA)
Conociendo la existencia  de auxinas que  hacen crecer a  la  planta  por agrandamiento de  sus células  y  la  presencia  de  citocininas  que favorecen  la  división  celular,  tendríamos la posibilidad de  lograr  plantas  con  crecimiento  ¡limitado,  pero  esto  no  sucede  así,  la planta contiene también inhibidores,  sustancias  que  actúan  cuando  las  condiciones  dejan  de ser favorables  para  el crecimiento ya  sea  por escasez  de  agua  o  por frío.
Todos  hemos  observado  que  en  invierno  las  plantas  dejan  caer  sus  hojas  y  que, aunque  el invierno  no  sea  muy  crudo,  debido  a  la  escasez  de  agua,  la  planta  suelta  su follaje.  Las sustancias  responsables  de  la  caída  de  las  hojas  y  frutos  se  llama  ácido abscísico.

En  1963,  en  California,  Frederick  T.  Addicott  y  col.  identificaron  y  caracterizaron químicamente por primera vez al ácido abscísico,  al estudiar los componentes responsables de  la abscisión  de  los  frutos  del  algodón. ABA  es  un  inhibidor  del  crecimiento,  su principal acción es  la  de  inhibir la  acción de  la  giberelina  estimulando  el  letargo y  la senescencia;  su efecto se manifiesta  en  la caída  de  las hojas y frutos,  debido  a  la  formación de una  capa  de escisión  que promueve  la  abscisión.  Inhibe  la  síntesis  de  RNA  y  es  agente del cierre  de estomas  cuando hay  sequía.

2.5.  Etileno
En  la  antigua  China  ya  se  sabia  que  los  frutos  maduran  con  más  rapidez  en  un recinto donde se  quema  incienso.  Pero,  recién  en  1934  R.  Gane  demostró  que  las  plantas sintetizan  etileno, el  cual  es  un  producto  secundario  del  metabolismo  de  los  frutos  Su principal  efecto es estimular la  maduración  de  los  frutos.  Inhibe  el  crecimiento  de  la  raiz.

El dióxido  de  carbono  inhibe  su  acción.
El  etileno  es  considerado  como  la  “hormona”  de  la  maduración,  en  muy  pequeñas
cantidades,  son  capaces  de  provocar  una  reducción  del  período  de  conservación  de los frutos al estimular la maduración o provocar alteraciones fisiológicas durante la conservación y trasporte.
Algunos efectos deletileno son:
*  Senescencia  acelerada  y  amarillamiento  en  algunos  frutos  inmaduros.
*  Aceleración  de  la  maduración  de  los  frutos  (tomates) durante la  manipulación y conservación.
*  Manchas  foliares.
*  Pardeamiento  en  pulpa.

3.  COORDINACIÓN QUÍMICA EN ANIMALES
Está  a  cargo  del  sistema  endocrino  el  cual  se  encarga  de  regular  las  funciones  del organismo como  crecimiento,  metabolismo,  reproducción,  conducta,  etc.  El  sistema endocrino (SE)  y  el sistema  nervioso  (SN)  interactúan  de  manera  dinámica  con  el  fin  de mantener  el equilibrio  del medio  interno.

3.1.  Principios de Control Endocrino
3.1.1. Las Glándulas Endocrinas
Se  encargan  de  secretar  hormonas,  no  tienen  conducto  hacia  el  exterior  y  las hormonas  pasan directamente  a  la  sangre.  La  mayoría  de  glándulas  endocrinas  trabajan bajo  la  influencia  de una  glándula  maestra,  la  pituitaria  o  hipófisis.
El  hipotálamo  se  encuentra  en  la  base  del  cerebro,  detecta  el  nivel  de  hormonas  en la sangre, controla las funciones de la pituitaria y actúa como el puente entre el  SN y SE.


El sistema endocrino es  esencial para  importantes funciones del organismo:
Mantenimiento de la homeostasis: por ejemplo, la glicemia se mantiene en rasgos independientemente de la ingesta de alimentos,  gracias a la estrecha acción de las hormonas insulina y glucagón.
Respuesta a circunstancias externas: así la adrenalina permite la inmediata disponibilidad  de energía.
Ejecución de diferentes programas fisiológicos  cíclicos y de desarrollo, como la maduración, diferenciación sexual, la menstruación y el embarazo, que  son controlados por las hormonas sexuales.

3.1.2. Hormonas
Son mensajeros químicos, sintetizados por el sistema endocrino en respuesta a ciertas señales internas o externas del organismo, entre las que destacan las del sistema
nervioso. Los mensajes químicos hormonales son reconocidos específicamente en las células  por  receptores.
-  Regulan la actividad de un órgano determinado.
-  Son  efectivas en pequeñas cantidades.
-  Actúan en órganos específicos llamados «órgano  blanco u órgano diana».
-  Naturaleza química de las hormonas más comunes
-  Aminas (derivados de aa): adrenalina, noradrenalina  y tiroxina.
-  Oligopéptidos:  oxcitocina,  antidiurética  y  glucagon.
-  Proteínas:  prolactina,  FSH,  LH,  TSH, ACTH,  SH,  timosina  e  insulina  .
-  Esteroides  (derivados  de  colesterol):  estrógeno,  progesterona,  testosterona, cortisona  y  aldosterona.

Naturaleza de la acción hormonal
La  sangre transporta  hormonas a los tejidos,  pero  sólo  las  células  específicas  son afectadas, las que poseen moléculas receptoras en  su  superficie.  La  hormona  y su  receptor específico tienen formas moleculares complementarias.
Cuando el complejo hormona-receptor (H-R) se encuentra  en  la  membrana, induce la  producción de una  sustancia llamada  segundo  mensajero  (AMPc) que tiene un efecto específico dentro de la célula; por ejemplo la síntesis de  proteínas, la activación de enzimas, etc. Otro mecanismo involucra receptores intracelulares, cuando la hormona  ingresa a la célula  blanco se  forma el complejo  H-R que activa ciertos genes para  síntesis  de  proteínas especificas (enzimas), las que modifican la función de la célula.

Las  principales  glándulas  endocrinas  en el hombre, analizadas en el texto son; el complejo hipotálomo-hipófisis, las glándulas tiroides y paratiroides, el páncreas, los órganos sexuales (ovarios en las mujeres y testículos  en  el  hombre) y las glándulas suprarrenales Otros órganos que secretan hormonas son la glándula  pineal, el timo, etc.

4.2.  Glándulas
4.2.1. Cuerpo Pineal
Situado en la cara posterior del tálamo,  secreta  el  aminoácido modificado llamado melatonina; modulada por la luz interviene en  importantes funciones como la de  regular los ciclos  reproductores estacionales (ciclos circadianos) del hombre y los animales, el sueño, la vigilia, puede regular el inicio de la pubertad y la adaptación a las estaciones. Estimula la actividad inmunológica y previene las enfermedades cardíacas y degenerativas. Alivia y protege  de  los efectos negativos del estrés.

4.2.2. Timo
Voluminoso en la infancia, involuciona  después de la pubertad. Produce la hormona de naturaleza proteica denominada timosina, la cual estimula la maduración de células del sistema inmune. Es la zona de maduración de los linfocitos T.

4.2.3. Glándula Pituitaria
La hipófisis humana pesa de 0,5 a 0,8g y se localiza en la silla turca del esfenoides en la  base del encéfalo.  Consta de dos componentes principales: la adenohipófisis y la neurohipófisis.
La  adenohipófisis o lóbulo anterior está constituido por la  pars distalis, pars tuberalis, (porción del tallo pituitario)  y  la  pars intermedia,  que  es  rudimentaria  en el  hombre.
La  neurohipófisis  está  constituida  por  el  lóbulo  posterior  y  el  tallo  infundibular  que también forma  parte  del  tallo  pituitario.  El  tallo  pituitario  es  importante  por  dos  razones:

*  Contiene los axones de las neuronas  procedentes del encéfalo  que  residen en los núcleos supraópticos y paraventriculares del hipotálamo. Estos axones transportan a las hormonas neurohipotalámicas reguladoras y terminan en el lóbulo posterior.


El tallo pituitario  contiene  también el sistema portal vascular  a  través  del  cual varias hormonas hipotalámicas reguladoras  son  transportadas al lóbulo anterior.
La adenohipófisis produce  seis  hormonas:
*  Hormona  del  crecimiento  (SH),  promueve  el  crecimiento  del  esqueleto  y  los músculos, controla  la  síntesis  de  proteínas.
*  Hormona estimulante de la tiroides (TSH), estimula la producción de tiroxina por la  glándula tiroides.
*  Hormona  adrenocorticotrópica  (ACTH),  estimula  la  producción  de  hormonas, por  la corteza  adrenal  (especialmente  glucocorticoides).
*  Hormona folículo estimulante (FSH),  estimula el desarrollo de folículos ováricos y  la producción  de  espermatozoides.
*  Hormona luteinizante (LH), determina la ovulación, la producción de testosterona por las  células de  Leydig  y de  la  progesterona  por el  cuerpo  lúteo.
*  Prolactina (PRL), estimula la producción de leche en la etapa final de la gestación.


La  neurohipófisis  almacena  dos  hormonas  producidas  por  las  células neurosecretoras  del hipotálamo:
-  Hormona  antidiurética  (HAD),  estimula  la  reabsorción  de  agua  por  los  túbulos renales  y de  esta  manera  reduce  el  volumen  de  orina.  Actúa  a  nivel  del  túbulo contorneado  distal  y túbulo  colector.  Si  disminuye  la  ingesta  de  agua  o  se  pierde agua  por  sudor  se  incrementa  la presión  osmótica  y  ésta  es  detectada  por osmorreceptores  en  el  hipotálamo,  los  cuales  a través de  impulsos  nerviosos estimulan  la  liberación  de  HAD  por la  glándula  hipófisis;  la  hormona llega  por vía sanguínea  hasta  los  túbulos  del  riñón  y  estimula  la  reabsorción  de  agua  del filtrado,  de  esta  manera  se  produce  poca  orina  y  más  concentrada.
-  Oxcitocina (OXCT), induce el parto, estimulando la contracción del útero, además, estimula  la expulsión  de  leche  de  las  mamas.  La  glándula  mamaria  está constituida por alvéolos de células que segregan la leche por pequeños conductos llamados  galactóforos,  la  oxitocina  actúa  sobre  las células  de  actividad  contráctil contenidos  en  las  paredes  de  estos  conductos,  estimulándolos  a contraerse.

4.2.4. Glándula Tiroides
Se  encuentra  en  el  cuello  cerca  a  la  laringe,  esta  glándula  produce  la  hormona tiroxina  que estimula  el  crecimiento  en  mamíferos  jóvenes  y  controla  la  velocidad  del metabolismo.  La exposición  a  un  frío  severo,  el  estrés  emocional  y  el  hambre  estimulan  la secreción de  la hormona.  La calcitonina es una  hormona  producida también  por la  glándula tiroides,  interviene en la  regulación  del  calcio,  y  su  actividad  principal  es  reducir  la concentración  de  calcio  en  la sangre  al  inhibir  su  liberación  ósea.  La  calcitonina produce una  disminución  de  los  niveles  de calcio  en  sangre  (hipocalcemia)  y  reduce  el  dolor  óseo.

Las  anormalidades  que  se  presentan  por  alteración  en  la  secreción  de tiroxina son:
Hipotiroidismo,  disminución  en  la  actividad  de  la  tiroides.
Cretinismo,  ocasiona  retardo  físico  y  mental  en  mamíferos  inmaduros.
Mixedema,  se  presenta  en  adultos  con  pereza  mental  y  física, diminución  del
metabolismo  y  obesidad.
Bocio,  crecimiento  exagerado  de  la  glándula  como  resultado  de  la hipoactividad.
Hipertiroidismo,  aumento en  la actividad de la tiroides,  se presenta con  nerviosismo,
hiperactividad,  irritabilidad,  aumento  en  el  metabolismo,  frecuencia  cardíaca,  frecuencia
respiratoria,  temperatura,  pérdida  de  masa  corporal  y  generalmente  está  acompañada  de
exoftalmia.

4.2.5. Glándula Paratiroides
Son  4  pequeños  cuerpos  ovales  embebidos  en  la  parte  posterior  de  la  glándula tiroides. Producen  la  hormona parathormona que  mantiene  el  nivel  de  Ca++ sanguíneo, a una concentración  suficientemente  alta  como  para  permitir  el  normal funcionamiento de la actividad nerviosa  y  muscular.  La  parathormona eleva  el  nivel  de Ca++ en la sangre  de  tres  maneras:
-  Aumenta la tasa de absorción  de  Ca++  del  intestino.
-  Aumenta la tasa de reabsorción de  Ca++  por los riñones a expensas de los iones fosfato.
-  Promueve la liberación de las reservas de Ca++ de los huesos.


La  parathormona es un  péptido que trabaja de  manera  antagónica  a  la calcitonina (producida  por la  tiroides),  que  reduce  los  niveles  de  Calcio  en  sangre.
La  baja  producción  de  hormona  paratiroidea  conduce  a  desórdenes  nerviosos  y  a  la contracción  incontrolable  de  los  músculos  conocido  como  tetania.

4.2.6. Glándulas Suprarrenales
Se  encuentran  sobre  los  riñones.  (Fig.  8.7).  Presentan  dos  zonas:
Corteza.  Constituye el 80% de  la  glándula,  sus hormonas tienen  un  efecto  lento y de largo plazo en  el  metabolismo,  función  renal,  balance  de  sal y  presión  sanguínea.  Todas  las hormonas producidas  son  esteroides  formadas  a  partir  del  colesterol,  se  llaman  corticoides y se  pueden agrupar en:
Glucocorticoides:  involucrados  en  el  metabolismo  de  la  glucosa,  el  principal  es el cortisol producido  en  respuesta  al  estrés:  shock,  dolor físico  y  emocional,  frío intenso, infección,  etc.  Esta  hormona  combate  el  estrés  aumentando  la concentración de glucosa  en sangre y la velocidad  de formación de glucógeno en el  hígado.
Mineralocorticoides:  involucrados  en  el  metabolismo  mineral;  este  grupo  de hormonas incluye la  aldosterona,  que  regula  la  retención  de agua  controlando la distribución  de  Na+,  y  otros minerales  en  los  tejidos.  La  aldosterona  incrementa la  reabsorción  de  Na+  y  Ch  en  los riñones a  expensas  de  los  iones  K+ que  son perdidos  en  la  orina.

Médula.  Sus  hormonas  preparan  al  organismo  para  la  acción:  luchar  o  huir  ante  el enemigo o una  situación de estrés.  La hormona  más importante  producida es la  adrenalina, cuyos  efectos son:  dilatación  de  los  bronquios,  mayor  frecuencia  cardíaca,  aumento  de  la atención  mental, dilatación  de  las  pupilas,  etc.

4.2.7.  Páncreas
La  porción  endocrina  del  páncreas  está  constituida,  por  1  a  2  millares  de  islotes  de Langerhans.  En el  páncreas  humano  representan  de  1  a  2%  de  su  peso  están  diseminados en todo  el  órgano;  pero,  más  concentrados  en  la  cola  del  mismo.  Los  islotes son cúmulos  muy vascularizados  constituidos  por  diferentes  tipos  celulares:
Las  células  alfa  producen  la  hormona  glucagón,  mientras  que  las  células  beta secretan  la hormona  insulina;  ambas  actúan  de  manera  antagónica.  El  glucagón  estimula la glucogenólisis, (degradación del glucógeno a glucosa). La insulina inicia la  glucogénesis, conversión  de  la  glucosa a  glucógeno.
El  nivel normal de glucosa es de 90  mg en  100 cm cúbicos de sangre,  valor que  debe mantenerse constante.
El almacenamiento de carbohidratos en mamíferos fluctúa debido a que no se come continuamente durante el día, y la cantidadde carbohidratos varia de ingesta a ingesta. Hay largos periodos en que no se absorbe carbohidratos de los intestinos. Sin embargo, las células metabolizan continuamente y necesitan un abastecimiento constante de glucosa.

Algunas  horas  después  de  la  ingesta,  la  glucosa  es  absorbida  por  los  intestinos  y  llevada por la  vena  porta  hepática  al  hígado.  El  hígado  almacena  la  glucosa  estimulado  por  la insulina, normalmente  existe  una  reserva  de  8-10g  %  respecto  al  peso  húmedo  del  tejido hepático  de glucógeno  hepático  suficiente  para  abastecer  de  glucosa  al  organismo  por  12 horas.  Entre comidas,  el  nivel de glucosa  sanguínea  disminuye  por debajo  de  lo  normal  y el higado reconvierte parte de su almacén de glucógeno  a  glucosa,  esto  es,  promovido  por el glucagón.
La  insulina cumple otra  importante función,  aumenta  la  tasa  de transporte  de glucosa a  traves  de la  membrana  de  células  musculares  y  adiposas.  Cualquier  deficiencia  en  la producción  de insulina  genera  la  diabetes  mellitus  con  un  aumento  del  nivel  de  azúcar sanguineo potencialmente  peligroso  pudiendo  causar  ceguera  e  insuficiencia  renal.




Glándula Pituitaria


Glándula Tiroides


Referencia:
https://www.youtube.com/channel/UCsV2SDu9h44BOE92r5akodg
https://www.youtube.com/channel/UCxzWvXGr4TEevyBIueeAIug

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