Tema 01 L'organització del cos humà

Tema 1 L'organitzaciĂł del cos humĂ

1.- Introducció 2.- Els nivells d'organització 3.- La cèl·lula 3.1.- L'estructura cel·lular 3.2.- Altres tipus cel·lulars 4.- Especialització cel·lular 5.- Teixits 6.- Òrgans 7.- Aparells i sistemes

Tema 1.- L’organització del cos humà 1.- Introducció Per a comprendre el funcionament del cos humà, és necessari conéixer la composició i l'estructura de totes les seues parts, definint d'aquesta forma el funcionament general.

Al llarg del present tema s'estudiaran els nivells d'organització que posseeix el cos humà, centrant-nos en les cèl·lules que componen totes les seues parts, els teixits que formen i el funcionament coordinat dels diferents òrgans, aparells i sistemes per a poder dur a terme les funcions vitals de nutrició, relació i reproducció.

Els éssers vius pluricel·lulars com l'ésser humà, posseeixen una complexitat estructural molt alta, per la qual cosa començarem el seu estudi assentant les bases generals de la seua organització per a, després, abordar amb deteniment el coneixement de les seues parts principals, relacionant-les com un tot per a entendre el funcionament general del nostre cos.

Tema 1.- L’organització del cos humà 2.- Els nivells d’organització Per a estudiar el cos humà, així com les funcions que exerceixen les diferents parts que el formen, és necessari estudiar la matèria que té i com s'organitza fins a aconseguir la complexitat que posseeix. Són els denominats nivells d'organització, que es van ordenant en una escala en la qual cada nivell és més complex que l'anterior:

Tema 1.- L’organització del cos humà Nivell atòmic: Són els àtoms presents en la taula periòdica, sent la unitat més xicoteta de matèria que no pot dividir-se en una reacció química, encara que els àtoms estan formats per partícules més xicotetes anomenades electrons, protons i neutrons.

Cal tindre en compte que als éssers vius no estan tots els àtoms de la taula periòdica, i els que sí que estan es troben en una proporció diferent de la que veiem en la matèria inerta, per la qual cosa la vida ha seleccionat els àtoms que tenen unes característiques adequades per a exercir unes funcions o unes altres. Els àtoms que formen a tots els éssers vius s’anomenen bioelements i els principals són el carboni (C), l'hidrogen (H), l'oxigen (O), el nitrogen (N), el fòsfor (P) i el sofre (S).

Nivell molecular: Són la unió d'àtoms mitjançant enllaços químics, podent ser el mateix, com l'oxigen atmosfèric (O₂), o diferents, com l'aigua (H₂O).

Les molècules que formen els éssers vius es diuen biomolècules i són sis: aigua, sals minerals, glúcids, lípids, proteïnes i àcids nucleics.

Tema 1.- L’organització del cos humà Nivell cel·lular: Les biomolècules s'uneixen entre si per a formar la cèl·lula, que és la unitat més xicoteta que conté vida i la unitat bàsica que forma a tots els éssers vius. Poden ser molt diferents, com les neurones, les fibres musculars o els glòbuls rojos. Els éssers vius que tenen una única cèl·lula són unicel·lulars, els que tenen més són pluricel·lulars i tenen més nivells d'organització, ja que són més complexos.

Nivell tissular: En molts organismes pluricel·lulars, com a l'ésser humà, les cèl·lules s'agrupen formant teixits, que es defineixen com a un conjunt de cèl·lules especialitzades amb una forma similar i que exerceixen una funció determinada. Per exemple, el teixit nerviós o el teixit muscular.

Nivell d'òrgan: Els òrgans són agrupacions de diferents teixits per a dur a terme una funció determinada, com el fetge o el cor.

Nivell d'aparell o sistema: Unió de diferents òrgans per a exercir, de forma conjunta, una funció determinada. Es denomina sistema si els òrgans són similars, com el sistema esquelètic, o aparell si els òrgans són diferents entre si, com l'aparell digestiu.

Nivell d'organisme: Tots els nivells d'organització donen lloc a un organisme, com l'ésser humà.

Tema 1.- L’organització del cos humà

Tema 1.- L’organització del cos humà 3.- La cèl·lula La cèl·lula és la unitat més xicoteta que conté vida i forma a tots els éssers vius, per la qual cosa totes les parts del nostre cos estan formades per cèl·lules. Es defineix com la unitat estructural, funcional i genètica dels éssers vius: Unitat estructural: Tots els éssers vius estan formats per cèl·lules.

Unitat funcional: És la unitat més xicoteta capaç de realitzar les tres funcions vitals de nutrició, relació i reproducció.

Unitat genètica: Totes les cèl·lules posseeixen un material genètic (ADN) on està tota la informació de l'ésser viu, sent capaços de transmetre aquest material a les cèl·lules filles.

Els éssers humans estem compostos per cèl·lules eucariotes animals, posseeixen una grandària mitjana (la grandària, la forma i les característiques poden variar molt) de 10-30 µm i en un cos adult hi ha al voltant de 100 bilions de cèl·lules, formades per divisions successives a partir de la cèl·lula inicial o zigot.

3.1.- L'estructura cel·lular: Totes les cèl·lules estan compostes per unes estructures bàsiques a les quals se sumen els orgànuls típics de les cèl·lules eucariotes animals. Són les següents:

Tema 1.- L’organització del cos humà

Tema 1.- L’organització del cos humà

Totes les cèl·lules, tant les procariotes com les eucariotes, posseeixen tres estructures bàsiques: Membrana plasmàtica: És la capa externa que separa l'interior de la cèl·lula de l'exterior. Es tracta d'una barrera formada per una doble capa de lípids, juntament amb proteïnes i glúcids. L'estructura permet que la cèl·lula tinga al seu interior un contingut propi i diferent del de l'exterior, però amb la capacitat de permetre un intercanvi específic de substàncies en totes dues direccions en funció de les necessitats específiques (incorpora substàncies que necessita i expulsa substàncies de deixalla).

Tema 1.- L’organització del cos humà

Totes les cèl·lules, tant les procariotes com les eucariotes, posseeixen tres estructures bàsiques: Citoplasma: Líquid intern delimitat per la membrana plasmàtica. Està format per aigua, substàncies dissoltes i els orgànuls cel·lulars que realitzen les funcions cel·lulars.

Material genètic (ADN): Biomolècula que conté tota la informació de l'individu. En les cèl·lules eucariotes està delimitat per una doble membrana de lípids que, en el seu conjunt, rep el nom de nucli. Regula l'activitat cel·lular en tot moment.

Tema 1.- L’organització del cos humà

Els orgànuls que podem trobar en el citoplasma de les cèl·lules eucariotes animals són: Citosquelet: Compost per fibres formades per proteïnes, les quals es disposen pel citoplasma per a originar i mantenir la forma de la cèl·lula.

Centríols: Estructures proteiques fibroses que intervenen en la producció del citosquelet, en la formació dels cilis i els flagels i en la divisió cel·lular repartint els cromosomes.

Tema 1.- L’organització del cos humà

Els orgànuls que podem trobar en el citoplasma de les cèl·lules eucariotes animals són: Ribosomes: Sintetitzen les proteïnes de la cèl·lula. Poden estar dispersos al citoplasma o adherits al reticle endoplasmàtic rugós.

Reticle endoplasmàtic: Orgànul membranós amb dues zones diferenciades: està el reticle endoplasmàtic rugós, dit així perquè té ribosomes adherits a la seua membrana i s'encarrega de produir i transportar proteïnes, i el reticle endoplasmàtic llis, que no posseeix ribosomes i és l'encarregat de la producció de lípids.

Tema 1.- L’organització del cos humà

Els orgànuls que podem trobar en el citoplasma de les cèl·lules eucariotes animals són: Aparell de Golgi: Orgànul membranós que se situa a continuació del reticle endoplasmàtic. Modifica les proteïnes i els lípids produïts en el reticle i després els transporta mitjançant vesícules cap a la seua destinació final, que pot ser a altres orgànuls, a la membrana o fora de la cèl·lula.

Lisosoma: Orgànul membranós format a partir de l'aparell de Golgi, la seua funció és la digestió cel·lular gràcies als enzims digestius que posseeix.

Tema 1.- L’organització del cos humà

Els orgànuls que podem trobar en el citoplasma de les cèl·lules eucariotes animals són: Mitocondri: Orgànul membranós (posseeixen una doble membrana) responsable d'obtenir l'energia que necessita la cèl·lula a través d'un procés denominat respiració cel·lular. Utilitzen oxigen per a oxidar biomolècules orgàniques, principalment glúcids i lípids, de les quals obtenen energia i CO₂.

En funció de les necessitats energètiques, el nombre de mitocondris que podem trobar en la cèl·lula varia des d'una a més de 100.

Tema 1.- L’organització del cos humà  









 

 

Tema 1.- L’organització del cos humà 3.2.- Altres tipus cel·lulars: Estudiarem amb major profunditat a les cèl·lules eucariotes animals per ser les que formen a l'ésser humà, però existeixen altres dos models cel·lulars: Cèl·lula procariota: Són les cèl·lules que posseeixen els bacteris i tenen una grandària inferior a les eucariotes, entre 1-5 µm. No tenen nucli, per la qual cosa el seu material genètic està dispers pel citoplasma, i tampoc tenen orgànuls membranosos. Després de la membrana plasmàtica posseeixen una paret bacteriana, diferent de la de les cèl·lules vegetals.

Tema 1.- L’organització del cos humà Cèl·lula eucariota vegetal: Posseeixen la mateixa organització que les animals, amb un nucli i orgànuls membranosos al citoplasma (també té mitocondris), però posseeixen algunes diferències importants. Les cèl·lules vegetals són majors que les animals, amb una grandària compresa entre 10100 µm, no posseeixen centríols i, a diferència de les animals, posseeixen una paret cel·lular de cel·lulosa en la seua part externa, un vacúol gran que ocupa la major part del citoplasma i cloroplastos, que tenen clorofil·la i són els encarregats de realitzar la fotosíntesi per a obtenir biomolècules orgàniques a partir de la llum solar i CO₂.

Tema 1.- L’organització del cos humà 4.- Especialització cel·lular Per a poder formar la diversitat d'estructures que tenim al cos, com un os o el cervell, les cèl·lules s'especialitzen, és a dir, varien la seua forma i grandària per a realitzar funcions específiques i, en ajuntar-se, formen els diferents teixits.

Després de la fecundació, el zigot es va dividint i formant cèl·lules que tenen la capacitat de diferenciar-se en qualsevol tipus de cèl·lula, però una vegada diferenciades ja no podran tornar al seu estat inicial i les seues divisions posteriors originaran cèl·lules del mateix tipus.

Les cèl·lules que es poden diferenciar en qualsevol tipus cel·lular es coneixen com a cèl·lules mare, però en animals només existeixen durant els primers estadis de l'embrió, en la placenta i en el cordó umbilical. Després del naixement, quasi totes les cèl·lules estan diferenciades excepte en zones localitzades com la medul·la òssia, però la seua capacitat de diferenciació és més limitada.

Tema 1.- L’organització del cos humà

Tema 1.- L’organització del cos humà 5.- Teixits Un teixit es defineix com un conjunt de cèl·lules amb una forma similar i que exerceixen una funció determinada, sent la histologia la ciència encarregada del seu estudi. En el cos humà existeixen quatre teixits principals, dels quals es deriven diversos tipus: Teixit epitelial: Format per una o diverses capes de cèl·lules de diferents formes (planes, cilíndriques o prismàtiques) que estan unides entre si sense deixar espais entre elles. S'encarreguen d'entapissar superfícies corporals i segregar substàncies. Existeixen dos grans tipus: Teixit epitelial de revestiment: Té funció protectora, ja que s'encarrega d'entapissar superfícies externes, com la pell, i internes, com la llum del tub digestiu o les parets internes de venes i artèries.

Teixit epitelial glandular: Forma les glàndules que alliberen substàncies; seran exocrines si les alliberen a l'exterior, com les glàndules sudorípares o salivals, o endocrines si s'alliberen a la sang, són les hormones.

Tema 1.- L’organització del cos humà

Tema 1.- L’organització del cos humà

Tegument de la pell

Vesícula biliar

Glàndula exocrina de la tràquea

Glàndula salival

Tema 1.- L’organització del cos humà Teixit connectiu: Són teixits on les seues cèl·lules estan envoltades d'una abundant matriu extracel·lular on secreten fibres com el col·lagen, per la qual cosa són teixits fibrosos amb funció estructural, de suport, de cohesió i de protecció. En funció del tipus de fibres i la seua abundància, així com la consistència de la seua matriu, existeixen diversos teixits: Teixit conjuntiu: Uneix òrgans i teixits, emplenant els espais que existeixen entre ells. També formen lligaments i tendons.

Teixit adipós: Format per cèl·lules que emmagatzemen greix com a reserva energètica, però també té funció protectora i d'aïllant tèrmic.

Teixit conjuntiu lax

Teixit adipós

Tema 1.- L’organització del cos humà Teixit cartilaginós: La matriu que envolta a les cèl·lules és sòlida, però elàstica. Té funció de sustentació, formant l'esquelet en embrions i romanent en algunes zones de l'individu adult com a les orelles, al nas o a la tràquea.

Teixit ossi: La matriu que envolta a les cèl·lules és sòlida i dura, ja que està formada per depòsits de sals minerals. Té funció de sustentació, formant l'esquelet als individus adults.

Teixit cartilaginós

Teixit ossi

Tema 1.- L’organització del cos humà Teixit sanguini: És un teixit especial, ja que la matriu que el forma és líquida i es diu plasma sanguini. La diversitat de les cèl·lules que ho formen és molt alta, amb glòbuls rojos encarregats de transportar oxigen, glòbuls blancs responsables de la resposta a patògens i plaquetes, que intervenen en la coagulació sanguínia.

Tema 1.- L’organització del cos humà Teixit muscular: Les cèl·lules que ho formen estan tan especialitzades per a realitzar la seua funció, la contracció muscular, que reben un nom específic: són les fibres musculars. Les fibres són cèl·lules allargades que, en contraure's de forma sincronitzada, produeixen el moviment. Hi ha tres tipus: Teixit muscular estriat: Les seues cèl·lules posseeixen diversos nuclis i és el que forma els músculs amb contracció voluntària.

Teixit muscular llis: Les seues cèl·lules només tenen un nucli i és el que forma els músculs involuntaris com els que posseeix l'estómac.

Teixit muscular cardíac: Posseeix característiques dels dos anteriors, té una contracció involuntària i és el que forma el cor.

Estriat

Llis

Cardíac

Tema 1.- L’organització del cos humà Teixit nerviós: És el teixit amb les cèl·lules més especialitzades del cos, les neurones, encarregades de transmetre impulsos nerviosos. Forma l'encèfal, la medul·la espinal i els nervis. Com les neurones estan tan especialitzades per a realitzar la seua funció, han perdut la capacitat de realitzar altres com la divisió cel·lular, per aquesta raó, al teixit nerviós també existeixen les anomenades cèl·lules glials, que proporcionen a les neurones alimente i protecció.

Tema 1.- L’organització del cos humà 6.- Òrgans Són les estructures que estan formades per diversos teixits per a realitzar una funció específica, com el cor, l'estómac, la tràquea o els renyons. El teixit muscular aportarà moviment, el teixit epitelial entapissarà les seues superfícies i podrà secretar substàncies, el teixit adipós protegirà tota l'estructura enfront de possibles impactes i el teixit conjuntiu mantindrà la integritat de tot l'òrgan.

Tema 1.- L’organització del cos humà

Tema 1.- L’organització del cos humà 7.- Aparells i sistemes Els organismes unicel·lulars, com ara els bacteris, els protozous i algunes algues i fongs, estan formats per una única cèl·lula i han de ser capaços de realitzar les tres funcions vitals de nutrició, relació i reproducció. Si modificaren molt la forma de la seua cèl·lula per a especialitzar-se en només un procés, realitzarien amb major dificultat les altres dues funcions vitals.

Els organismes pluricel·lulars, com tenen milions de cèl·lules, poden realitzar cada funció en regions diferents, per la qual cosa les cèl·lules que formen cada part sí que poden especialitzar-se per a dur a terme una funció concreta i, en fer-ho així, augmenta la seua eficàcia, formant un tub digestiu per a realitzar la digestió o els òrgans dels sentits per a relacionar-se amb l'ambient que els envolta. D'aquesta forma, els diferents aparells i sistemes del cos (formats per diversos òrgans) funcionen coordinadament per a dur a terme les tres funcions vitals.

Cèl·lula muscular estriada

Teixit muscular

Múscul

Sistema muscular

Tema 1.- L’organització del cos humà Funció de nutrició Aparell digestiu

Aparell respiratori

Aparell circulatori

Aparell excretor

Transforma els Incorpora oxiTransporta Elimina subsaliments en nu- gen de l'aire i eli- diòxid de carboni, tàncies de deixalla trients i els cedeix mina el diòxid de oxigen, nutrients i i tòxiques per a la sang. carboni. substàncies de dei- l'orina. xalla.

Tema 1.- L’organització del cos humà Funció de relació Sistema nerviós

Sistema endocrí

Sistema muscular

Sistema esquelètic

Capta estímuls Produeix horPermet el moServeix de sui elabora respostes. mones que regulen viment del cos, de port per als músRegula i coordina processos com ara les parts voluntà- culs i protegeix els l'organisme. el creixement. ries i involuntàries. òrgans interns.

Tema 1.- L’organització del cos humà