3. Nivel orgánico
ORGANISMOS UNICELULARES Y PLURICELULARES
Los organismos que están formados por una sola célula se denominan unicelulares. Si bien son menos conocidos, son los más abundantes en la naturaleza: todos los procariotas (bacterias) y muchos eucariotas (protozoos, la mayoría de las algas y los mohos). Estas células son capaces de realizar por sí mismas las funciones vitales: nutrirse, relacionarse con el entorno y reproducirse.
Sus formas son variadas, pero todos los seres unicelulares tienen un común una cosa: su tamaño microscópico. No obstante a veces algunos seres unicelulares se asocian en colonias y así parecen mayores, pero en realidad cada célula hace sus funciones por separado y de hecho, si se separa, puede vivir perfectamente.
Esto, vivir separadas de otras células, es algo que no pueden hacer aquellas que forman a los organismos pluricelulares. En los animales, las plantas, y muchos hongos y algas, las células se especializan en determinadas funciones y todas juntas crean el organismo, que puede ser macroscópico y bastante más complejo ya que puede estar formado por millones de células que se necesitan unas a otras para realizar sus funciones vitales.
CONCEPTO DE ESPECIALIZACIÓN CELULAR: TEJIDOS, ÓRGANOS, APARATOS Y SISTEMAS
La diferenciación celular es el proceso por el cual unas células se hacen diferentes de otras, con el objeto de adquirir la morfología y funcionalidad propia de un determinado tipo celular del organismo.
Las células madre, que son aquellas que aún tienen la capacidad para diferenciarse, sufren modificaciones citológicas al expresar algunos de los genes que porta y reprimir a otros, dando lugar así a distintos tipos celulares. Todo este proceso de diferenciación está muy regulado y se produce sobre todo en el proceso del desarrollo embrionario donde, según su ubicación, las células se diferenciarán en uno u otro tipo celular. De esta forma se originan los tejidos que son unas estructuras formadas por un grupo organizado de células del mismo tipo que cumplen una función común.
Los tejidos pueden realizar funciones por sí mismos o bien agruparse en órganos que es una parte diferenciada del cuerpo donde varios tejidos se agrupan y llevan a cabo una función determinada. Ejemplos de órganos son el corazón, la piel o los ojos en los animales superiores, o la raíz, el tallo o las hojas en las plantas vasculares. A su vez, en los animales varios órganos pueden reunirse para llevar a cabo un fin único. En este caso hablamos de aparato si los órganos que se unen son diferentes en cuanto a su origen y estructura, o de sistema si estos órganos tienen la misma estructura y origen embriológico.
TEJIDOS VEGETALES: TIPOS Y FUNCIONES
Los tejidos que tienen las plantas para constituir su cuerpo son los siguientes:
- Meristemático: tejido embrionario formado por células no diferenciadas que permite el crecimiento del vegetal en dos sentidos: en longitud (meristemos primarios o apicales, en el extremo de las ramas, las raíces o en las yemas) o en grosor (meristemos secundarios, en anillos alrededor del tallo y las ramas). Sus células son pequeñas, poliédricas, sin grandes vacuolas ni cloroplastos.
- Parenquimático: tejido de relleno, muy abundante que cubre ciertas funciones como la fotosintética, la glandular o la de almacén de sustancias. El clorofílico se localiza en las hojas y tallo de algunas plantas, y puede ser de dos tipos: lagunar o en empalizada según sus células presenten huecos entre ellas o se dispongan apretadas unas a otras respectivamente, generalmente el primero ocupa la parte del envés y el segundo la del haz; el glandular donde se segregan sustancias como por ejemplo la resina; y el de reserva en los diferentes órganos donde se acumule el almidón, el agua, aceites, etc.
- De revestimiento: son los que procuran protección a la planta. Hay dos tipos según su ubicación:
- Epidermis. Recubre la superficie de la raíz, tallo
y hojas (constituye la “piel” de la planta). Es un tejido formado por
una sola capa de células aplanadas. En la raíz las células epidérmicas
pueden presentar prolongaciones hacia el exterior en forma de pelos con
objeto de aumentar su superficie de absorción (pelos absorbentes o radicales). En las hojas encontramos dos elementos especializados:
- Cutícula: Se trata de una cubierta protectora cérea que impermeabiliza la hoja (especialmente gruesa en la parte del haz).
- Estomas: poros que permiten el intercambio gaseoso y la transpiración. Los estomas están rodeados por dos células de forma arriñonada que se denominan células oclusivas. Suelen encontrarse en la parte del envés de la hoja.
- Endodermis. Se localiza en el interior de la raíz, separando corteza de médula y dejando los vasos conductores en su interior. Su función es seleccionar y filtrar las sustancias que llegan a los vasos conductores (evitando el transporte de sustancias tóxicas o no deseadas que han sido absorbidas por la raíz).
- Conductores: encargados del transporte de sustancias por todo el organismo formados por los vasos conductores. Los hay de dos tipos que suelen encontrarse próximos entre sí formando en ocasiones un conjunto organizado (haces vasculares). Para obtener “conductos” las plantas utilizan células tubulares dispuestas en fila y con perforaciones entre unas células y otras con objeto de facilitar el flujo de savia.
- Xilema: encargado de transportar el agua y las sales minerales desde la raíz a las hojas (savia bruta). Está formado por células muertas con una pared celular bien desarrollada. Se unen unas a otras formando tubos que ascienden desde la raíz hacia la parte superior. A estas estructuras las llamamos vasos leñosos. Los vasos leñosos están lignificados a nivel de la pared celular para asegurar la rigidez y la dureza de la estructura.
- Floema: Está formado por células vivas que transportan la savia elaborada. Los vasos del floema están formados por células que presentan tabiques de separación entre ellas. Estos tabiques forman una estructura llamada placa cribosa. Sus células han perdido la mayor parte de los orgánulos citoplasmáticos por lo que para poder sobrevivir necesitan ser alimentadas. Por ello, están unidas a unas células que las nutren (células acompañantes).
- De sostén: constituidos por células con paredes celulares gruesas, aportan la resistencia necesaria para que la planta se mantenga erguida. Distinguimos dos tipos:
- Colénquima: Formado por células vivas situadas en posición periférica, bien justo debajo de la epidermis o separada de ella por una o dos capas de células parenquimáticas. Suele formar una especie de cilindro continuo.
- Esclerénquima: Es un tejido formado por células muertas, debido al enorme engrosamiento de sus paredes celulares que las asfixia hasta su muerte (con lignina). Se encuentra distribuido por todo el cuerpo de las plantas aunque es más abundante en la zona del tallo. Posee dos tipos de células: fibras (células alargadas) que forman hileras y que confieren gran rigidez donde se localizan, y esclereidas (células cortas y cúbicas). Un tipo especial dentro de estas últimas son las células pétreas, su pared es tan gruesa que básicamente constituyen un pequeño cuerpo compacto de lignina (a modo de piedra).
TEJIDOS ANIMALES: TIPOS Y FUNCIONES
Distinguimos cuatro tipos fundamentales con funciones diferentes:
- Tejido epitelial. Los epitelios o tejidos epiteliales tienen como función la protección y recubrimiento de órganos, la regulación del paso de sustancias a su través, y la secreción de sustancias. Para ello están formados por células fuertemente unidas y con poco o nada medio extracelular. Hay dos tipos:
- Epitelios de revestimiento forman una capa que tapiza tanto las superficies externas como internas del organismo; es el caso de la piel, intestino, vasos sanguíneos... Se caracteriza por poseer muy poca matriz extracelular provocando que sus células estén fuertemente unidas lo que le sirve para hacer mejor su función: proteger aquello que recubren y servir de barrera para el paso de sustancias a su través.
- Epitelios glandulares tienen como función segregar sustancias, ya sea al exterior del animal o a la sangre. Estas estructuras son las glándulas exocrinas (si segregan al exterior del cuerpo) o endocrinas (si segregan hormonas a la sangre del animal).
- Tejido conectivo, cuya función principal es unir el resto de tejidos y mantener la estructura corporal protegiendo los diferentes órganos. Ello incluye también servir de sostén del cuerpo (es el caso del esqueleto de los vertebrados). Además, almacena y transporta sustancias por el organismo y lo defiende de agentes extraños.
Localización y función |
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Conjuntivo laxo |
Se encuentra por todo el organismo rellenando espacios entre órganos. |
Conjuntivo denso |
Forma los tendones, ligamentos y parte más profunda de la piel. |
Adiposo |
Forma el panículo adiposo debajo de la piel. En determinadas zonas se puede encontrar más desarrollado formando los famosos "michelines". |
Cartilaginoso | Forma el esqueleto de los embriones y de los peces cartilaginosos. En el resto de vertebrados es sustituido por huesos excepto en algunas zonas (pabellón auditivo, tabique nasal, etc.). |
Óseo compacto |
Se encuentra principalmente en la diáfisis (caña) de los huesos largos. |
Óseo esponjoso |
Se encuentra en la epífisis (cabeza) de los huesos largos y en los huesos pequeños. |
Sanguíneo |
Se encuentra por todo el aparato circulatorio (vasos sanguíneos y corazón). |
- Tejido muscular, encargado del movimiento, está formado por células alargadas (llamadas fibras musculares) especializadas en la contracción. En su interior, estas células poseen fibras elásticas, o miofibrillas, de dos proteínas, actina y miosina, que se organizan de forma longitudinal para poder contraerse. Se distinguen tres tipos diferentes de tejido muscular:
- Tejido muscular liso. Está formado por fibras lisas que no presentan estriaciones. Sus células son alargadas y fusiformes con un núcleo. Su contracción es suave debido a que las miofibrillas no están organizadas en haces longitudinales. Forman el músculo de los vasos sanguíneos y de las paredes de los órganos internos. Su contracción se realiza sin control consciente (movimiento involuntario).
- Tejido muscular estriado esquelético. Está formado por fibras que al microscopio muestran una estriación perpendicular al eje longitudinal de la fibra. Las células son cilíndricas y plurinucleadas y están rodeadas de tejido conjuntivo que las organiza en haces. Es la base de la formación de los músculos del aparato locomotor. Su contracción es voluntaria.
- Tejido muscular estriado cardiaco. Está formado por fibras más cortas que las esqueléticas que se fusionan y ramifican para favorecer una contracción continua. Forman el músculo del corazón. Su contracción es involuntaria.
- Tejido nervioso cuya función es generar, recibir y transmitir señales, permitiendo la comunicación con el exterior o entre las distintas partes del cuerpo. Está formado por neuronas, células especializadas en conducir impulsos nerviosos ligados a información sensorial, motora, etc. Cada neurona contacta con otras neuronas a través del axón y las dendritas, formando una estructura reticular muy compleja y organizada, en la que existen millones de contactos. Los nervios están formados por la agrupación de axones rodeados de un tejido conectivo. Como las neuronas se encuentran aisladas formando una especie de red, necesitan del apoyo de un tejido conectivo que permite realizar sus funciones. La función de soporte, intercambio de sustancias y protección lo realiza un conjunto de células llamadas neuroglía. Entre ellas están los astrocitos, los oligodendrocitos, las células de Schwann y las microglías.