jueves, 31 de octubre de 2013

TP ... METABOLISMO, HOMEOSTASIS Y EXCRECIÓN. (3CB)

METABOLISMO, HOMEOSTASIS Y EXCRECIÓN.
Situación problema
Aunque Emanuel y Juan son hermanos, son dos jóvenes completamente diferentes, especialmente por su contextura. Sus amigos y familiares suelen llamarlos gordo y el flaco.
Desde pequeño, Emanuel siempre ha sido rellenito y cachetón. Su pasión es el fútbol. Todos los fines de semana va sin falta a los entrenamientos de su escuela de futbol y nunca, por ningún motivo, se pierde un partido; ni siquiera ahora que tiene un brazo facturado
Emanuel dice con orgullo que es el jugador que más suda  la camiseta, ya que le pelea la pelota al otro equipo, y cuando la coge nadie lo puede alcanzar. Su entrenador sabe esto y le gusta ponerlo como delantero en todos los partidos.
Juan, en cambio, siempre ha sido delgado y alto. Su pasión son los libros e internet. Se pasa horas y horas en busca de información y lee sobre diversos temas. A veces, sus amigos le dicen en chiste que es una biblioteca ambulante, y no están tan equivocados; Juan parece tener la respuesta a todo lo que le preguntan.
A pesar de sus diferencias, hay una cosa en la que Emanuel y Juan son igualitos: a los dos les encanta la comida que les prepara su mamá. Como ella misma dice cuando se sientan a la mesa, parecen dos ollas sin fondo, ya que se comen todo con mucho gusto.


Aunque la mamá los ve sanos, a veces se preocupa, especialmente por Juan, ya que piensa que está muy flaquito. Parece, dice ella, que la comida no lo alimentara. El otro día una vecina le dijo que no tenia de qué preocuparse, que sus hijos tenían el metabolismo diferente. Juan, le dijo la vecina, tiene el metabolismo acelerado, mientras que a Emanuel todo lo que come se le convierte es grasa.
Lejos de quedar tranquila con esa explicación, la mamá tiene más dudas: ¿qué es eso del metabolismo? ¿Cómo se comprueba que sus hijos tienen metabolismos diferentes?


El metabolismo
Es el conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo en las células y permiten a un organismo mantener con su vida.
Los organismos han desarrollado a lo largo de millones de años de evolución una amplia gama de estrategias y procesos metabólicos, a tal punto que la utilización de una vía metabólica particular puede ser la clave para diferenciar una especie de otra.
Sin embargo, a pesar de esta diversidad, en todos los organismos los procesos metabólicos tienen tres objetivos claros: (1) obtención de moléculas  complejas ricas en materiales primas y energía; (2) conversión de estas moléculas en sustancias más sencillas que puedan  incorporarse a las células y ser utilizadas por estas; y (3), utilización de estas sustancias en la realización de los procesos vitales.

Las reacciones metabólicas de los seres vivos tienen lugar al interior de células particulares, en una serie de procesos que, en conjunto, son responsables del mantenimiento de la vida del organismo completo.
El metabolismo al interior de las células
El interior de una de una célula es dinámico y activo. Allí ocurren diferentes procesos que conducen a un ciclo continuo de degradación y construcción de nuevos materiales. Este ciclo tiene dos procesos: catabólicos y anabolismo, los cuales se interrelacionan entre sí a través de una serie de rutas metabólicas particulares.  
El catabolismo
Es el conjunto de procesos metabólicos   que permite a las células obtener sustancias simples a partir de otras complejas.
Los procesos catabólicos liberan energía y por eso se dice que son exergónicos. Las células utilizan la energía que se libera durante el catabolismo para realizar sus funciones, o esta se almacena en forma de moléculas energéticas para su posterior utilización.

El anabolismo
Es el conjunto de procesos metabólicos en los que las células fabrican sustancias complejas a partir de la combinación de otras más simples. Los procesos anabólicos consumen  energía y por esto se denominan endergónicos. La energía que utilizan los procesos anabólicos se obtiene, por lo general, a través de procesos catabólicos.
Las vías metabólicas.      
Una vía metabólica es una cadena de reacciones químicas en la que una o varias moléculas iníciales, llamadas sustratos, se transforman, a través de procesos anabólicos y catabólicos, en uno o varios productos finales. Esta secuencia implica diferentes pasos. En cada uno de ellos se produce una sustancia particular que sirve de sustrato para la siguiente reacción en la cadena. El conjunto de sustancias que producen en los pasos intermedios de una vía metabólica se denomina meta bolitos intermedios.

Pensamiento critico
Analiza
La respiración celular es un proceso durante el cual las células utilizan el oxigeno para degradar la glucosa, y obtienen energía y moléculas más sencillas como gas carbónico y agua. La fotosíntesis por su parte, es un proceso durante el cual las células de los organismos foto autótrofos utilizan la luz solar para sintetizar carbohidratos ricos en energía, como la glucosa, a partir de sustancias como gas carbónico y agua.  
.clasifica estos dos procesos en catabólicos y anabólicos. Compara tu clasificación con las de compañeros; presenten los argumentos que sustentan la clasificación de cada uno, discútanlos y lleguen a un acuerdo.
Las principales vías  metabólicas  de los seres vivos.
La vida de un organismo depende de la realización de ciertas vías metabólicas, como las de los carbohidratos los lípidos y las proteínas. Estas se interconectan unas con otras a través de sus productos finales o de sus metabólicos intermedios, y forman redes metabólicas.

Metabolismos de los carbohidratos
Los carbohidratos son fuentes esenciales de energía para los seres vivos. Todas las vías metabólicas relacionadas con los carbohidratos que tienen lugar en los seres vivos, concluyen en la red metabólica de la glucosa.
En los organismos heterótrofos se presentan vías metabólicas de degradación de la glucosa como glucogénesis, glucogenólisis,  ciclo de las pentosas y glucólisis, cada una con diferentes objetivos. La más conocida es la glucólisis, que es común a todos los seres vivos, y tiene como objetivo la obtención de energía en forma de ATP (Adenosín trifosfato), a través de dos procesos: la fermentación, que no quiere oxigeno y la reparación celular, que si lo utiliza.
En los organismos autótrofos, además de la glucólisis, se presenta una vía metabólica de síntesis de glucosa que  ocurre durante la fotosíntesis. El objetivo final de esta vía es la obtención de una molécula altamente energética como la glucosa, a partir de moléculas sencillas como gas carbónico y agua, mediante la energía lumínica.

Metabolismo de los lípidos
Los lípidos son moléculas orgánicas que tienen diversas funciones dentro de los organismos: son fuente de energía y hacen parte de la membrana celular y de otras moléculas importantes como el colesterol de los animales.
Los lípidos ingresan al cuerpo de los heterótrofos en la dieta, en forma de triglicéridos que se catabolizan al interior del sistema digestivo o de las vacuolas, en moléculas más sencillas de ácidos grasos y glicerol.
Además de su ingestión por medio de la dieta, los vertebrados pueden obtener ácidos grasos a partir  del anabolismo de los carbohidratos. Los ácidos grasos que se obtiene por el medio se acumulan en el cuerpo de los animales en forma de grasa corporal.
Los ácidos grasos y el glicerol son las formas de lípidos más utilizadas por los organismos. Llegan a las células por dos vías distintas, pero confluyen en la respiración celular, cuyo objetivo es producir energía en forma de ATP.
El glicerol ingresa a la respiración por vía de glucólisis, mientras que los ácidos grasos lo hacen a través del ciclo del acido cítrico, una vía metabólica que hace parte de la respiración celular y que ocurre en las mitocondrias.

Metabolismo de las proteínas
Las proteínas son moléculas estructurales que forman a los seres vivos. También sirven como fuente de energía y activan muchos procesos biológicos. Al igual que los carbohidratos y los lípidos, presentan una vía metabólica de síntesis y una degradación.
La vía metabólica de síntesis tiene lugar en los ribosomas; la vía de degradación está relacionada con la vía de degradación de los carbohidratos.


La homeostasis
Es el conjunto de mecanismos que tienden a mantener estables las condiciones internas de un organismo con el fin de asegurar la realización de sus funciones metabólicas. La homeostasis es una de las características fundamentales de los seres vivos.
Dentro de los mecanismos homeostáticos que permiten mantener el equilibrio o la estabilidad en internos se encuentran: la osmorregulación
La osmorregulación
Permite a  los organismos regular el volumen y la concentración de agua que necesitan sus cuerpos y sus células, con independencia de las condiciones del medio externo. Además, regulan el transporte y la circulación infra y extra celular de miles de sustancias que se diluyen en el agua
La termorregulación
Es la capacidad de los organismos de mantener dentro de rangos apropiados la temperatura de sus cuerpos. Está controlada por mecanismos fisiológicos de ganancia y de pérdida de calor.
En algunos organismos denominados poiquilotermos, los mecanismos termorreguladores dependen de las condiciones externas que lo rodean; en los homeotermos, estos mecanismos son completamente independientes de las condiciones ambientales externas.
La regulación de los gases respiratorios
Permite a los organismos mantener la concentración y el volumen apropiado de oxigeno y el gas carbónico, tanto en las células y el organismo completo. En los organismos pluricelulares esta regulación opera debido a la acción coordinada en los sistemas de circulación y trasporte de gases, y a los mecanismos de trasporte de sustancias que ocurren al  nivel celular.
Otro punto de vista   
Hay quienes consideran que estar gorda es sinònimo de salud.para estas personas el buen comeresta sociado al consumo de grandes cantidades de comida.
Otro grupo de personas considera que el comer bien consiste en una ingesta baja de grasas y carbohidratos, o lo que comùnmente se llama una dieta baja en calorìas,  para estas personas estar flaco es sinònimo de salud, mientras que estar gordo es lo de enfermedad.
Hay un tercer punto de vista y proviene de los nutricionistas. Estos profesionales consideran que la buena alimentacion es un concepto que depende de cada persona y esta influenciada  por factores como el metabolismo, la herencia, la edad, el gènero, la actividad fisica y ambientes culturales. De tal manera, una dieta considerada adecuada para una persona no necesariamente lo es para otra que se encuentre en condiciones diferentes.
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La excreción humana es una estrategia evolutiva que permite que los organismos eliminar las sustancias de desecho, manteniendo la composición de la sangre y otros fluidos corporales en equilibrio.  La excreción en el ser humano se lleva a cabo por varias vías:
Pulmones: a nivel de pulmón específicamente en los alvéolos pulmonares ocurre el intercambio de gaseoso donde el alvéolo capta oxígeno (O2) y excreta dióxido de carbono (CO2) proveniente del metabolismo celular.
Glándulas sudoríparas: Estas glándulas distribuidas por toda la piel se encargan de la excreción del sudor.  Son más abundantes en la planta del pie, la palma de la mano, la frente y las axilas.  El sudor es un líquido transparente constituido por agua, sales minerales y otras sustancias que contribuyan a la regulación de la temperatura corporal.  Puede activarse por diversos estímulos, tanto nerviosos como endocrinos  y cardíacos.
Existen tres tipos de glándulas sudoríparas: ecrinas, apocrinas y apoecrinas.
Las glándulas ecrinas participan en la regulación de la temperatura.  Están distribuidas por toda la piel, excepto en los labios menores, clítoris, labios y conductos auditivos externos.  Las glándulas apocrinas se localizan en  axilas, pezones, periné, alrededor del ano y en el conducto auditivo externo.  Son las responsables del olor corporal.  Las glándulas apoecrinas tienen características intermedias entre las dos anteriores y están presentes en las axilas.
Glándulas lacrimales: allí se producen lágrimas compuestas por agua, cloruro de sodio y albúminas, cuya función es lubricar los ojos, protegerlo de agentes lesivos, nutrir la córnea y limpiar la superficie del ojo.  Las lágrimas desembocan por el conducto lagrimo-nasal a la nariz donde se evaporan.
Sistema digestivo: a través de este sistema, y específicamente  a nivel del intestino, se excreta la materia fecal que es un conjunto de productos de desecho proveniente de la digestión de los alimentos, microorganismos y otras sustancias que no logran ser absorbidos en el epitelio intestinal.

COMPONENTES DEL SISTEMA URINARIO
El sistema urinario está constituido por los riñones, los uréteres. Vejiga, y en conjunto permite la evacuación de la orina que se forma en los riñones.  La orina es un líquido que contiene  los desechos del trabajo o metabolismo celular.  Cuando el sistema urinario está afectado y no puede cumplir su función, los productos de desecho se acumulan en la sangre y puede alcanzar niveles  tóxicos que ponen en riesgo la salud o la vida de la persona.  Los riñones también regulan muchas funciones corporales importantes como el equilibrio de agua, para garantizar que los tejidos reciban la cantidad suficiente para funcionar de manera adecuada.
Los riñones son dos órganos en forma de fríjol ubicados en la región lumbar: Cada riñón tiene el tamaño aproximado de una mano cerrada que en promedio corresponde a unos 10 a 12 cm de longitud; de 5 a 6 cm ancho y 3 a 4 cm de espesor en los adultos.  Es un órgano encargado de filtrar la sangre a una velocidad de 1.200 a 1.300 mililitros de sangre por minuto, y, a partir de esta filtración, se producen aproximadamente 1 o 2 mililitros de orina por minuto.
Los uréteres son conductos que comunican los riñones con la vejiga.  En una persona adulta pueden medir hasta 30 cm de longitud.  Realizan movimientos peristálticos que facilitan la conducción de la orina desde los riñones hasta la vejiga.  La pared de los uréteres tienen tres capas: la mas externa es la adventicia, que  está compuesta por tejido conectivo y es irrigada con abundantes vasos sanguíneos, linfáticos y nervios; la lámina intermedia o capa muscular está formada por fibras de músculo liso, y la capa mas interna  o mucosa, está constituida por epitelio de revestimiento.
La vejiga es un órgano hueco que consta de dos partes el cuerpo y el cuello.  El cuerpo es el órgano que almacena orina hasta que esta alcance un límite que active la micción.  Al contraerse el cuerpo, expulsa la orina.  El cuello de la vejiga es una estructura en forma de embudo, comunica con la uretra y en so extremo inferior, están los esfínteres interno y externo.  La pared de la vejiga aísla la orina y funciona como una válvula que evita que se vuelva hacia el uréter. Cuando la vejiga contiene unos 300 centímetro cúbicos de orina. Se estimula la sensación de micción.  Una persona adulta elimina cada día aproximadamente un litro y medio de orina, según el consumo de líquidos y alimentos.
La uretra es el conducto qie trsansporta la orina desde la vejiga hacia el exterior.  En la mujer constituye la parte final  de las vías urinarias.  A través de los nervios pélvicos, se estimula el músculo detrisor que se relaja a medida que se acumula la orina en la vejiga.   
Luego,  se contrae, lo cual relaja el esfínter interno, favoreciendo  la salida de la orina por la uretra hacia el exterior.  En  el hombre, la uretra pasa por la próstata y recorre el interior del pene hacia el exterior.
LOS RIÑONES
Son órganos situados en la parte posterior el abdomen  uno en cada lado de la columna vertebral.  Cada riñón se compone de una cápsula renal, la corteza renal, la médula renal y la pelvis renal.
La cápsula renal está formada por una membrana externa compuestas por un tejido fibrosos  y muy resistente.  La corteza renal es un área de aspecto granuloso 4en la cual se encuentran los corpúsculos de Malpihi.  La pelvis renal o cavidad interna del riñón está compuesto por una serie de cámaras o cálices, en donde la orina que se  produce en cada una de las pirámides es colectada para pasar a través de los uréteres.

LAS NEFRONAS

La unidad funcional básica del riñón es la nefrona, y existen 1 o 2 millones de ellas en cada riñón.  La nefrona es una estructura tubular con segmentos que cumplen funciones  diferentes en cada tramo.  El recorrido de esta estructura empieza con la cápsula de Bowman, que recoge el líquido filtrado de la sangre en un  proceso denominado  filtración glomerular.  La cápsula contiene el glomérulo renal o de Malpihi, que es una estructura vascular capilar en forma de ovillo.  La unión de glomérulos y la cápsula es conocida como corpúsculo renal, cuya función es filtrar la sangre que llega al riñón.
El sector cercano a la cápsula es el túbulo de  contorneado proximal que también ejerce funciones de filtración de, reabsorción glucosa, aminoácidos y proteínas en un 100%, iones como el sodio, potasio, fosfato y agua en un 70% y secreta aniones y cationes orgánicos.  Fe allí este túbulo se dirige hacia la médula y forma una asa denominada asa de Henle que  participa en la regulación de las concentraciones  de orina, según las necesidades orgánicas del individuo.  La rama descendente es permeable al agua e impermeable a los solutos, mientras la porción ascendente es impermeable al agua y permeable a solutos, mientras la porción ascendente es impermeable al agua y permeable a solutos como el sodio, el cloro y la urea.  Colabora en la reabsorción de cationes como calcio magnesio y nitrato.
A continuación del tramo tubular existe una estructura vascular que forma el aparato yustaglomerular, cuya función es controlar el flujo sanguíneo en el riñón   y la velocidad de filtración.  Inmediatamente se encuentra el túbulo contorneado distal, donde se filtran las concentraciones de sales minerales como sodio, potasio, calcio y cloro y se secretan hidrogeniones que definen el pH de la orina.  A continuación de este sector se encuentra el túbulo colector cortical, que desemboca en el conducto colector papilar.

Componentes y formación de la orina
La orina de una persona sana está compuesta en un 95% por agua, 3% de urea y ácido úrico, 2% de sustancias minerales como sodio, cloro, amonio, y creatina.  La orina normal es estéril, y por lo tanto, no tiene bacterias, virus un hongos.  El proceso  mediante el cual se forma la orina se da en tres pasos generales: filtración glomerular, reabsorción tubular y secreción tubular.
Filtración glomerular
La sangre venosa- cargada de desechos metabólicos- entra por la vena renal y se distribuye a través de los millones  de nefronas, que funcionan como mallas o coladores diminutos  por donde se filtran las moléculas más pequeñas como aminoácidos y proteínas, que se pasan a una red de capilares sanguíneos llamados glomérulos de Malpighi.
Allí se lleva a cabo el proceso de filtración glomerular.  El filtrado se produce gracias a la diferencia de presión entre el glomérulo y la capsula de Bowman, así  como a la permeabilidad de sus componentes.
Este proceso es pasivo, es decir, no requiere energía y depende exclusivamente del movimiento de la sangre que, como recordarás, es posible gracias a las contracciones del corazón.  El 20 o el 25% del gasto cardíaco es utilizado en la filtración glomerular por lo que la presión sanguínea en esta zona es elevada en comparación con otras áreas del cuerpo.
Reabsorción tubular
La reabsorción tubular de agua y sales se produce a través del túbulo proximal de la nefrona que devuelve en su recorrido sustancias como el sodio (Na), el potasio (K), el cloro(Cl), la glucosa y la urea al torrente circulatorio.
Secreción tubular
El resto de sustancias presentes en el tubo proximal conforman la orina.  Esto incluye los desechos y las sustancias presentes en exceso.  Así, la secreción tubular permite que se regulen las concentraciones de iones importantes como el potasio (k), el hidrógeno (h), el bicarbonato y la eliminación de sustancias como los medicamentos.
Una vez el filtrado glomerular pasa por la nefrona, es conducido a los cálices menores y de allí a los cálices mayores, de donde pasa a la pelvis renal, a los ureteres y luego, a la vejiga donde es almacenada hasta que sale al exterior a través de la uretra.  Para que se active la sensación de orinar la vejiga debe alcanzar cierto nivel de llenura, de modo que desencadena el reflejo de micción.  Este reflejo es regulado por el sistema nervioso autónomo, pero controlado a voluntad por la persona a partir de sus dos años de vida, cuando se vuelve un acto consciente.  Cuando los riñones no desempeñan su labor en forma eficiente es necesario recurrir a la diálisis, proceso artificial de filtración que evita la intoxicación del organismo.


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CONSIGNAS:
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FECHAS IMPORTANTES Y CONSIDERACIONES FINALES...



 NOTA... TRABAJO DE DEBATE Y LECTURA GRUPAL Y DE PRESENTACIÓN INDIVIDUAL
PRESENTACION PARCIAL CON NOTA: 7/11
PRESENTACION FINAL CON NOTA: 25/11

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