UNIDAD Nº 1:
La respuesta al medio.
-Mecanismos de respuesta en el nivel organismo:
Percepción:
modelo de estimulo, procesamiento y respuesta. Diferentes tipos de estímulos y
de receptores, relación entre las características del estímulo y del receptor.
Diferentes tipos de respuestas: respuesta de huida. Respuestas instintivas
versus aprendidas. El papel de las señales en los comportamientos. La
comunicación entre los sistemas biológicos.
-Mecanismos de respuesta en el nivel celular:
Respuestas
celulares al ambiente. La percepción a nivel celular. La membrana celular,
receptores de membrana. Especificidad señal-receptor, modelo llave-cerradura.
Comunicación entre células.
UNIDAD Nº 1:
La respuesta al medio.
Introducción
Es importante destacar que sin importar el nivel
de complejidad que tengan o el reino al cual pertenezcan, todos los seres vivos
RESPONDEN a los desequilibrios ambientales (externos o internos).
En la siguiente presentación vas a recorrer muchas de las maneras que tienen los seres vivos para llevar a cabo las funciones de RELACION.
En la siguiente presentación vas a recorrer muchas de las maneras que tienen los seres vivos para llevar a cabo las funciones de RELACION.
La etología (del griego ethos,
"costumbre") es la rama de la biología y de la psicología
experimental que estudia el comportamiento de los animales en libertad o en
condiciones de laboratorio, aunque son más conocidos por los estudios de campo.
Los científicos dedicados a la etología se denominan etólogos. La etología “corresponde al estudio de las características distintivas de un grupo determinado y cómo éstas evolucionan para la supervivencia del mismo”.
La etología es la ciencia que tiene por objeto de estudio el comportamiento animal. Los seres humanos, también animales, formamos parte del campo de estudio de la etología. Esta especialización se conoce con el nombre de etología humana.
Los objetivos de los etólogos son el estudio de la conducta, del instinto y el descubrimiento de las pautas que guían la actividad innata o aprendida de las diferentes especies animales. Así, los etólogos han estudiado en los animales aspectos tales como la agresividad, el apareamiento, el desarrollo del comportamiento, la vida social, la impronta y muchos, muchos otros. En estado salvaje, los animales se manejan con ciertos códigos impuestos por la propia lucha por la supervivencia, por ser el más apto para dirigir una manada o ganarse el derecho a comer o a copular primero.
Los científicos dedicados a la etología se denominan etólogos. La etología “corresponde al estudio de las características distintivas de un grupo determinado y cómo éstas evolucionan para la supervivencia del mismo”.
La etología es la ciencia que tiene por objeto de estudio el comportamiento animal. Los seres humanos, también animales, formamos parte del campo de estudio de la etología. Esta especialización se conoce con el nombre de etología humana.
Los objetivos de los etólogos son el estudio de la conducta, del instinto y el descubrimiento de las pautas que guían la actividad innata o aprendida de las diferentes especies animales. Así, los etólogos han estudiado en los animales aspectos tales como la agresividad, el apareamiento, el desarrollo del comportamiento, la vida social, la impronta y muchos, muchos otros. En estado salvaje, los animales se manejan con ciertos códigos impuestos por la propia lucha por la supervivencia, por ser el más apto para dirigir una manada o ganarse el derecho a comer o a copular primero.
Mecanismos de respuesta en el nivel organismo
Percepción
La percepción es un proceso nervioso superior que
permite al organismo,
a través de los sentidos,
recibir, elaborar e interpretar la información proveniente de su
entorno y de uno mismo.
La percepción obedece a
los estímulos cerebrales logrados a través de los 5 sentidos, vista, olfato, tacto, auditivo, gusto, los cuales dan
una realidad física del medio ambiente. Proveen la única realidad conocida del
tacto, las suposiciones deberán estar basadas en observaciones, u otro sensor,
de tal forma de llegar a conclusiones igualmente válidas, extrapolando así los
alcances de la realidad sensorial.
En el siglo XIX, con el
desarrollo de la fisiología, se
pudieron hacer los primeros estudios sobre la percepción. Estos estudios
permitieron realizar un modelo para relacionar la magnitud de un estimulo físico con la magnitud del
evento que fue percibido.
La percepción es el
primer proceso a través del cual los individuos pueden captar información del
medio (conocimiento) que los rodea.
Estímulo
Un estímulo es
un factor externo o interno capaz de provocar una reacción en una célula u organismo.
En el caso de los estímulos externos, puede tratarse de
cambios físicos, químicos, mecánicos o de otra índole que pueden llamar a los
receptores, los cuales pueden transmitir esta percepción al sistema nervioso de
los seres vivos, constituyen una información y desencadenan en ellos una respuesta.
Los estímulos que llegan a los seres vivos son muy variados, pero a pesar de su
diversidad todos se caracterizan por ser específicos, es decir, que cada estímulo
solo puede ser recogido por un órgano especial, el receptor, o por tener una
determinada intensidad o umbral para
que sean capaces de estimular adecuadamente a los órganos receptores, y al ser
captados constituyan una información para los seres vivos.
La sensibilidad frente
a un estímulo determinado se denomina tropismo en vegetales
y tactismo en
animales.
Los receptores son
estructuras muy especializadas capaces de percibir los estímulos y convertirlos
en impulsos nerviosos. Son estructuras de naturaleza
nerviosa especializados en captar o recibir ciertas informaciones que se
producen en el medio, haciendo llegar la información, por medio de los nervios sensitivos,
a los centros nerviosos para producir las sensaciones (visual, táctil,
dolorosa, sonora, gustativa, olfativa, térmica, entre otros).
Hay
dos grupos diferenciados:
• Externos e internos
Los
receptores se clasifican en:
• Mecanorreceptores:
son sensibles a cambios de presión.
• Termorreceptores:
son sensibles a cambios de temperatura.
• Quimiorreceptores:
sensibles a cambios químicos.
• Fotorreceptores:
sensibles a cambios de luz.
Mecanismo estímulo-respuesta
Los
receptores están conectados a terminaciones nerviosas que transmiten la
información hasta los centros nerviosos donde se elabora la respuesta.
El
proceso que se produce es:
·
Obtención
de información: se realiza por medio de receptores.
·
Conducción
de la información hasta los centros nerviosos. Se realiza a
través de los nervios.
·
Elaboración
de una respuesta adecuada. Se realiza en los centros nerviosos.
·
Transmisión
de la respuesta hasta los órganos efectores. Se realiza a
través de los nervios.
·
Ejecución
de la respuesta. Se lleva a cabo por los órganos efectores,
pueden ser: músculos (da lugar a los
movimientos) y glándulas (es la
secreción de algunas sustancias, las cuales pueden ser: exocrinas (si la vierten al exterior o al tubo digestivo), y endocrinas (si la vierten a la sangre).
Relación estimulo-respuesta
La
capacidad de respuesta de un receptor es proporcional a la intensidad del
estimulo.
Esta
relación se puede representar como una función de transferencia
estimulo-respuesta.
En
la mayoría de los receptores esta relación se parece a una curva de tipo
exponencial.
En
receptores internos donde hay poca variación del rango de respuesta, en una
relación más del tipo lineal, como por ejemplo los receptores térmicos (aumento
de la temperatura corporal).
Diferentes tipos de respuesta
Respuestas por
aprendizaje
La
percepción deja una señal en el sujeto que percibe, que le permitirá reproducir
la imagen de ese objeto, la existencia de esa señal es necesaria para explicar
el recuerdo. Hay imágenes que se fijan más fuertemente que otras. Los factores
que intervienen en esta fijación son la intensidad, la repetición y la novedad
de la percepción así como la atención y el interés que prestamos sobre la
percepción. Esta es la fase de fijación en la que el sujeto percibe imágenes y
que esta estrechamente relacionada con el aprendizaje.
Respuesta instintiva
La
característica de este tipo de respuesta, es que se produce de forma natural,
que el cuerpo la adopta pos si solo para evitar una situación desagradable.
Ejemplo:
como cuando nos quemamos una mano e instintivamente la retiramos.
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Tarea:
Haz una comparación entre respuesta de aprendizaje
e instintiva. Saca tus propias conclusiones.
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Respuesta a estímulos en los vegetales
A
las respuestas a estímulos en los vegetales se llama tropismo.
Tropismo: son movimientos
automáticos e invariables de origen hereditario, que se producen como respuesta
a estímulos determinados.
Si
el movimiento se dirige hacia la fuente del estimulo, se le llama tropismo positivo, y si en cambio se
aleja de la fuente del estimulo, se lo llama tropismo negativo.
Según
el origen del estimulo, se los puede diferenciar en distintos tipos de
tropismos:
·
Fototropismo:
es cuando la respuesta es a un estimulo luminoso.
·
Geotropismo:
es una respuesta a un movimiento orientado por la fuerza de gravedad.
·
Hidrotropismo:
es respuesta a una necesidad de agua.
·
Quimiotropismo:
respuesta a presencia de sustancias químicas.
·
Tigmotropismo:
es la respuesta a un estimulo de contacto físico.
|
Tarea:
Buscar ejemplos de los distintos tipos de
tropismos.
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Respuesta a estímulos de los animales
Este
tipo de respuesta se puede observar en animales inferiores, como los
invertebrados.
En
este caso la respuesta, se llama tactismo.
·
Geotactismo:
es el estimulo que viene de la tierra.
·
Fototactismo:
respuesta a la luz.
·
Quimiotactismo:
respuesta a sustancias químicas.
·
Hidrotactismo:
el estimulo es el agua.
·
Tigmotactismo:
el estimulo es el contacto físico.
|
Tarea:
Buscar ejemplos de los distintos tipos de
tactismos.
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Comportamiento de huida
Se
denomina así al comportamiento animal específico complejo, que frente a estímulos
que indican peligro, producen una respuesta adecuada que aleja o protege al
individuo.
En
los casos en que la reacción es puramente refleja se denomina reflejo de huida.
Este
tipo de comportamiento se da sobre todo en los invertebrados como cefalópodos, crustáceos, pero también
en aves y mamíferos.
Ejemplos de comportamiento de huida:
·
Camuflajes
de ciertos peces, sepias, pulpos.
·
Proyección
de sustancias, tintas en calamares, sangre en ciertos reptiles,
sustancias mas o menos toxicas en insectos, peces, anfibios… se puede incluir
también en este apartado el vaciado de vejiga e intestinos de muchas especies.
·
Modificaciones
corporales más o menos vistosas como pelo erizado en mamíferos.
Sentido de persecución. Muchos de estos
comportamientos reagrupan varios reflejos de huida distintos, por ejemplo, en los calamares la
expulsión de tinta, la acción de sifón para huir, el cambio de color de la
piel.
Señales en los comportamientos
Definición de señal:
carácter (movimiento y/o estructura corporal) especialmente diseñado o adaptado
para influir sobre el comportamiento de un reactor en beneficio del actor.
Las
señales pueden ser:
-
Químicas, auditivas, visuales, táctiles,
eléctricas, mecanismos bioquímicos y fisiológicos de elaboración, transmisión y
recepción.
-
Canal dependiente del hábitat y hábitos.
-
Canal que determina el costo energético.
Propiedades
de las señales:
-
Rango de alcance
-
Tasa de transmisión
-
Latencia
-
Inclusión de información sobre localización
-
Capacidad de salvar obstáculos.
A
partir de aquí, vamos a estudiar y a comprender, la relación que hay entre los
sistemas biológicos.
A
esta relación lo vamos a llamar comunicación.
También podremos comprobar la estrecha relación que hay y por consiguiente
la importancia de que funcionen en conjunto y por ende bien.
Mecanismos de respuesta en
el nivel celular
Respuestas celulares al ambiente
La
transducción de señales el conjunto de procesos o etapas que ocurren de forma
concatenada por el que una célula convierte una determinada señal o estimulo
exterior, en otra señal o respuesta especifica.
El medio que rodea a la célula
puede afectarla de muchas maneras diferentes:
·
Diferentes tipos de moléculas pueden
interactuar con la superficie celular.
·
La temperatura del medio puede calentar o
enfriar a la célula.
·
La luz de diferentes longitudes de onda
puede activar la célula.
·
Las células pueden estirarse, acortarse o
cargarse eléctricamente como las células musculares o las neuronas.
La percepción a nivel
celular
Membrana celular
Su composición química
Esta
formada por un 40% de lípidos, un 50 % de proteínas y un 10% de glúcidos.
Los
lípidos, forman una doble capa, y las proteínas se disponen en forma irregular
y asimétrica entre ellos. Estos componentes presentan movilidad, lo que
confiere a la membrana un elevado grado de fluidez. Por esto se la denomina
como “modelo de mosaico fluido”.
Funciones de la membrana
1.
Transporte:
intercambio de materia entre el interior y su ambiente externo.
2.
Reconocimiento
y comunicación:
-
Gracias a moléculas situadas en la parte
externa de la membrana, que actúan como receptoras de sustancias.
-
La bicapa lipídica, actúa como una barrera
que separa los medios acuosos, el medio donde vive la célula y el medio
interno.
-
La membrana presenta una permeabilidad
selectiva, la cual permite el intercambio de las sustancias que requieren como
nutrientes y de desechar las sustancias que proceden del metabolismo, y así
mantener su medio interno estable.
El paso a través de la
membrana posee 2 modalidades:
-
Una pasiva: sin gasto de energía
-
Una activa: con gasto de energía.
|
Tarea:
Buscar una forma pasiva y una forma activa de
transporte de membrana.
|
Las
proteínas presentes en esta membrana, son los receptores, con un extremo
receptor fuera de la membrana (dominio extracelular) y otro extremo receptor
dentro (dominio intracelular).
Cuando
el dominio extracelular reconoce a una hormona, la totalidad del receptor sufre
un cambio en su conformación estructural que afecta al dominio intracelular,
confiriéndole una nueva acción. La hormona no atraviesa la membrana, sino que
hay una transferencia de información y que produce una respuesta igual en el
interior.
Transducción de señal
Es
el conjunto de procesos o etapas que ocurren de forma concatenada por el que
una célula convierte una señal o estimulo exterior, en otra señal o respuesta
especifica interior. Este proceso afecta a una secuencia de reacciones
bioquímicas dentro de la célula, que se lleva a cabo a través de enzimas unidas
a otras sustancias llamadas segundo
mensajero.
La
gran variedad de señales fisicoquímicas a las que las células pueden responder,
haría pensar una amplia diversidad de mecanismos de transducción de señal.
La
evolución ha llegado a simplificar esto a unos pocos receptores, capaces de
reconocer y detectar estímulos.
Receptores celulares
Estos
presentan en su estructura 2 regiones que están bien diferenciadas; una de detección
o reconocimiento del estimulo; en el extremo final de la cadena de transducción
se encuentran las maquinarias celulares responsables de generar las respuesta.
Cada tipo de células
presenta maquinarias efectoras específicas.
Camino
estimulo-respuesta
1.
Captación de las señales externas en la
superficie celular mediante los receptores celulares.
2.
La generación y la transmisión intracelular
de las señales por medio de interacciones proteína-proteína.
3.
La ejecución de la respuesta a través de
una modificación de la actividad de los genes.
Respuestas celulares
Las
respuestas desencadenadas por las señales de transducción, incluyen la
regulación de la expresión genética como la activación de los genes, la
regulación de una vía metabólica como la producción de energía por medio del
metabolismo y la locomoción celular por medio de cambios en el citoesqueleto.
Modelo llave-cerradura
Enzima: es una proteína que cataliza las reacciones bioquímicas del
metabolismo.
Las
enzimas son muy específicas. En base a resultados de laboratorio se dedujo que
ambas moléculas, enzimas y sustrato, se complementan geométricamente, o sea,
que sus estructuras encajan de forma perfecta por eso tienen esta denominación.
En
este caso la enzima seria la cerradura y el sustrato la llave.
Comunicación celular
Es
la capacidad que tienen todas las células de intercambiar información
fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células. La función principal
de la comunicación celular es la de adaptarse a los cambios que existen en el
medio que les rodea para sobrevivir a esos cambios, gracias al fenómeno de homeostasis.
Homeostasis: estado
de equilibrio dinámico o el conjunto de mecanismos por los que todos los seres
vivos tienden a alcanzar una estabilidad en las propiedades de su medio interno
y por tanto de la composición bioquímica de los líquidos y tejidos celulares,
para mantener la vida.
