Tema 9. Generalidades de Sistema Nervioso

[ SISTEMA NERVIOSO ]

El sistema nervioso se divide en el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP). El SNC incluye el cerebro y la médula espinal, que contienen núcleos y tractos. El SNP consta de nervios, ganglios y plexos nerviosos. 

Una neurona consiste en dendritas, un cuerpo celular y un axón,el cuerpo celular contiene el núcleo, cuerpos de Nissl, neurofibrillas y otros orgánulos y las dendritas reciben estímulos, y el axón conduce impulsos nerviosos alejándolos del cuerpo celular.

Un nervio es un conjunto de axones en el SNP.

Una neurona sensitiva, o aferente, es seudounipolar y conduce impulsos desde receptores sensitivos hacia el SNC, mientras que una neurona motora, o eferente, es multipolar y conduce impulsos desde el SNC hacia órganos efectores. Las interneuronas, o neuronas de asociación, están ubicadas sólo dentro del SNC. Los nervios motores somáticos inervan el músculo esquelético; los nervios del sistema nervioso autónomo inervan el músculo liso, el músculo cardiaco y las glándulas.

Las células de sostén incluyen células de Schwann y células satélite en el SNP; en el SNC comprenden los diversos tipos de células gliales: oligodendrocitos, microglia, astrocitos y células ependimarias. Las células de Schwann forman una vaina de Schwann, o neurilema, alrededor de los axones del SNP. Algunas neuronas están rodeadas por envolturas sucesivas de membrana celular de sostén llamadas vaina de mielina. Esta vaina se forma por células de Schwann en el SNP y por oligodendrocitos en el SNC. Los astrocitos en el SNC quizá contribuyan a la barrera hematoencefálica.

Tema 8. Potencial de membrana en reposo y potencial de acción

[ POTENCIAL DE MEMBRANA ]

La permeabilidad de la membrana del axón al Na+ y K+ está regulada por canales de iones con compuerta. Al potencial de membrana en reposo de −70 mV, la membrana es relativamente impermeable al Na+, y sólo un poco permeable al K+.  Los canales de Na+ y K+ regulados por voltaje se abren en respuesta al estímulo de despolarización. Cuando la membrana se despolariza a un nivel umbral, los canales de Na+ se abren primero, seguidos con rapidez por la abertura de los canales de K+. La abertura de canales regulados por voltaje produce un potencial de acción.

La abertura de canales de Na+ en respuesta a la despolarización permite que el Na+ se difunda hacia el axón, lo que despolariza más la membrana por retroacción positiva. La difusión hacia dentro de Na+ causa una reversión del potencial de membrana desde −70 mV hasta +30 mV.La abertura de canales de K+ y la difusión hacia fuera de K+ causa el restablecimiento del potencial de membrana en reposo. Esto se llama repolarización. Los potenciales de acción son eventos de todo o nada. Los periodos refractarios de una membrana de axón evitan que los potenciales de acción corran juntos. Los estímulos más fuertes producen potenciales de acción con mayor frecuencia.

Un potencial de acción sirve como el estímulo de despolarización para la producción del siguiente potencial de acción en el axón. En axones amielínicos, los potenciales de acción se producen con fracciones de un micrómetro de separación. En axones mielinizados, los potenciales de acción se producen sólo en los nódulos de Ranvier. Esta conducción saltatoria es más rápida que la conducción en una fibra nerviosa amielínica .

Esquema con movimiento: Síntesis de proteínas

[ TRABAJO COLABORATIVO ]

Esquema realizado con la colaboración de: Bueno Ontiveros Olivia Aracely, Espinoza Castro Sheila Kaveli, González Leyva Delvia Ruth, Lugo Gálvez Itzayani, Palacio Luque Cristian Patricio y Valenzuela Sotelo Alejandra, en dicho esquema se explica la Síntesis de Proteínas.

Tema 7. Ósmosis, Presión Osmótica, Osmolaridad, Osmolalidad y tonicidad

[ ÓSMOSIS ]

La ósmosis es la difusión simple de solvente (agua) a través de una membrana que es más permeable al solvente que al soluto. El agua se mueve desde la solución que está más diluida hacia la solución que tiene una concentración de soluto más alta. La ósmosis depende de una diferencia de la concentración total de soluto, no de la naturaleza química del soluto. La concentración de soluto total, en moles por kilogramo (litro) de agua, se mide en unidades de osmolalidad. La solución con la osmolalidad más alta tiene la presión osmótica más alta.  El agua se mueve por ósmosis desde la solución con osmolalidad y presión osmótica más bajas, hacia la solución con osmolalidad y presión osmótica más altas. Se dice que las soluciones que contienen solutos osmóticamente activos con la misma presión osmótica que el plasma (como NaCl al 0.9% y glucosa al 5%),

son isotónicas respecto al plasma. Las soluciones con una presión osmótica más baja son hipotónicas; aquellas con una presión osmótica más alta son hipertónicas.Las células en una solución hipotónica ganan agua y se hinchan; aquellas en una solución hipertónica

pierden agua y disminuyen de volumen (muestran crenación). La osmolalidad y presión osmótica del plasma son detectadas por los osmorreceptores en el hipotálamo del cerebro, y se mantienen dentro de un rango normal mediante la acción de la hormona antidiurética (ADH) liberada a partir de la parte posterior de la hipófisis. La osmolalidad aumentada de la sangre estimula los osmorreceptores. La estimulación de los osmorreceptores causa sed, y desencadena la liberación de hormona antidiurética (ADH) desde la parte posterior de la hipófisis. La ADH promueve la retención de agua por los

riñones, lo que sirve para mantener un volumen y osmolalidad sanguíneos normales.

Tema 6.1 (Cont.) Transporte de sustancias a través de membranas celulares: Transporte activo (Primario y Secundario)

[ TRANSPORTE ACTIVO ]

El transporte activo es el movimiento de moléculas y iones contra sus gradientes de concentración, desde concentraciones más bajas hacia más altas. Este transporte requiere el gasto de energía celular obtenida a partir de ATP.

El transporte activo primario ocurre cuando la hidrólisis de ATP es directamente responsable de la función de los transportadores, que son proteínas que abarcan el grosor de la membrana. Las bombas de este tipo, entre ellas la bomba de Ca2+ , la bomba de protones (H+) (de la cual depende la acidez del jugo gástrico del estómago), y la bomba de Na+/K+, también son enzimas ATPasa, y su acción de bombeo está controlada por la adición y a eliminación de grupos fosfato obtenidos a partir del ATP.

En el transporte activo secundario (o transporte acoplado) la energía necesaria para el movimiento “cuesta arriba” de una molécula o ion se obtiene a partir del transporte “cuesta abajo” de Na+ hacia la célula. La hidrólisis de ATP mediante la acción de las bombas de Na+/K+ se requiere de manera indirecta, a fin de mantener concentraciones intracelulares bajas de Na+. La difusión de Na+ a favor de su gradiente de concentración hacia la célula puede entonces dar energía al movimiento de un ion o molécula diferente contra su gradiente de concentración.

Tema 6. Transporte de sustancias a través de membranas celulares

[ DIFUSIÓN ]

La difusión es el movimiento neto de moléculas o iones desde regiones de concentración más alta hacia regiones de concentración más baja. Se trata de un tipo de transporte pasivo; la energía térmica de las moléculas, no el metabolismo celular, proporciona la energía. La difusión neta cesa cuando la concentración es igual a ambos lados de la membrana. El índice de difusión depende de diversos factores. El índice de difusión depende de la diferencia de concentración a través de los dos lados de la membrana. El índice depende de la permeabilidad de la membrana plasmática a la sustancia que se está difundiendo. El índice depende de la temperatura de la solución. El índice de difusión a través de una membrana también es directamente proporcional al área de superficie de la membrana, que puede aumentarse mediante adaptaciones como las microvellosidades.

La difusión simple es el tipo de transporte pasivo en el cual moléculas pequeñas y iones inorgánicos se mueven a través de la membrana plasmática. Los iones inorgánicos, como Na+ y K+, pasan a través de canales específicos en la membrana. Las hormonas esteroideas y otros lípidos pueden pasar directamente a través de las capas de fosfolípidos de la membrana mediante difusión simple.

Tema 5. Control genético de la Síntesis de Proteínas

[ EXPRESIÓN GÉNICA ]

Se refiere al proceso completo, desde la transcripción del código genético en el núcleo hasta la traducción del código del ARN y la formación de proteínas en el citoplasma celular.

Tema 4. Fisiología Celular: La célula cómo fábrica de proteínas

[ SÍNTESIS Y SECRECIÓN DE PROTEÍNAS ]

El RNA mensajero abandona el núcleo y se fija a los ribosomas, Cada tRNA, con un triplete de bases específico en su anticodón, se une a un aminoácido específico. A medida que el mRNA se mueve por los ribosomas, ocurre apareamiento de bases complementarias entre anticodones de tRNA y codones de mRNA. Conforme cada molécula de tRNA sucesiva se une a su codón complementario, el aminoácido que porta se añade al extremo de una cadena polipeptídica en crecimiento. Las proteínas destinadas para secreción se producen en ribosomas ubicados en el retículo endoplasmático granular, y entran a las cisternas de este organelo. Las proteínas secretorias se mueven desde el retículo endoplasmático granular hacia el complejo de Golgi. El complejo de Golgi modifica las proteínas que contiene, separa diferentes proteínas, y las empaca en vesículas.  Las vesículas secretorias del complejo de Golgi se fusionan con la membrana plasmática y liberan sus productos mediante exocitosis.