Conceptos Fundamentales de Biología: Clasificación, Tejidos y Genética

Clasificación de los Seres Vivos

Principios Fundamentales

• Taxonomía: Estudia fósiles, forma, cuerpo, funcionamiento, células y desarrollo embrionario.
• Filogenia: Se enfoca en el origen y evolución de las especies.
• Sistemática: Aborda la evolución y las relaciones de parentesco entre los seres vivos.

Categorías Taxonómicas

La jerarquía de clasificación de los seres vivos incluye las siguientes categorías:

1. Dominio
2. Reino
3. Filo (o Tipo)
4. Clase
5. Orden
6. Familia
7. Género
8. Especie

Clasificación de Microorganismos

Clasificación de las Bacterias

Las bacterias se pueden clasificar según diversas características, incluyendo su metabolismo y relación con otros organismos:

• Saprofitas: Obtienen nutrientes de materia orgánica muerta.
• Parásitas: Viven a expensas de un huésped, causándole daño.
• Simbióticas: Establecen una relación de beneficio mutuo con otro organismo.
• Bacterias Aerobias: Requieren oxígeno para su crecimiento.
• Comensales: Viven en o sobre un huésped sin causarle daño ni beneficio aparente.
• Bacterias Anaerobias: No requieren oxígeno para su crecimiento y pueden ser dañadas por él.

Clasificación de los Protozoos

Los protozoos se clasifican principalmente por su método de locomoción:

• Flagelados: Se mueven mediante flagelos. Algunos pueden producir enfermedades.
• Ciliados: Se desplazan y se alimentan utilizando cilios, pequeños apéndices similares a pelos. Son excelentes nadadores.
• Rizópodos: Se mueven y capturan alimento mediante pseudópodos (falsos pies). Algunos pueden tener un esqueleto calcáreo y causar enfermedades en regiones subdesarrolladas.
• Esporozoos: Carecen de estructuras de locomoción en su etapa adulta y son parásitos obligados. Se caracterizan por ciclos de vida complejos y pueden causar enfermedades graves como la malaria, transmitida por la hembra del mosquito Anopheles.

Ingeniería Genética y Manipulación del ADN

La ingeniería genética abarca un conjunto de técnicas que permiten la manipulación directa del material genético (ADN) de un organismo.

Técnicas Clave

• PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa): Técnica utilizada para amplificar (hacer múltiples copias de) segmentos específicos de ADN.
• Clonación: Proceso de crear una copia genéticamente idéntica (clon) de una molécula de ADN, una célula o un organismo completo.

Tipos de Clonación

• Clonación de ADN: Creación de múltiples copias de un fragmento de ADN, a menudo utilizando células anfitrionas (bacterias) o mediante PCR.
• Clonación Celular: Producción de poblaciones de células genéticamente idénticas a partir de una única célula.
• Clonación de Organismos Completos: Creación de un organismo genéticamente idéntico a otro. Un ejemplo famoso es la clonación de la oveja Dolly.

Tejidos Animales: Estructura y Función

Los tejidos animales son agrupaciones de células similares que trabajan juntas para realizar funciones específicas.

Tejido Epitelial

Formado por láminas continuas de células estrechamente unidas, el tejido epitelial limita el paso de sustancias y recubre superficies. Se clasifica en:

• Tipos Funcionales:
  • De Revestimiento: Cubre superficies externas e internas del cuerpo.
  • Glandulares: Especializado en la secreción de sustancias.
• Clasificación según la Forma Celular:
  • Planas (escamosas)
  • Cúbicas
  • Prismáticas (cilíndricas)
• Clasificación según el Número de Capas Celulares:
  • Monoestratificados (una sola capa)
  • Pluriestratificados (varias capas)
  • Pseudoestratificados (parece tener varias capas, pero solo tiene una)
• Epitelio Glandular: Segrega sustancias y se clasifica por el destino de su secreción:
  • Exocrina: Secreta hacia conductos o superficies externas (ej. glándulas sudoríparas).
  • Endocrina: Secreta hormonas directamente al torrente sanguíneo (ej. glándulas tiroides).
  • Mixtas: Poseen funciones exocrinas y endocrinas (ej. páncreas).

Tejido Conectivo

Conecta y soporta otros tejidos y órganos. Se caracteriza por tener células relativamente libres inmersas en una abundante matriz extracelular. La matriz está formada principalmente por agua y puede contener:

• Fibras Colágenas: Proporcionan resistencia a la tracción.
• Fibras Elásticas: Permiten la recuperación de la forma después de la deformación.
• Fibras Reticulares: Forman redes de soporte delicadas.
• Precipitados Minerales: En algunos tipos, como el tejido óseo.

Se clasifica en varios tipos principales:

• Tejido Conjuntivo
• Tejido Cartilaginoso
• Tejido Óseo
• Tejido Adiposo
• Tejido Sanguíneo

Tipos Específicos de Tejido Conectivo

Tejido Conjuntivo

Contiene diversas células, incluyendo:

• Fibrocitos: Sintetizan las fibras y la sustancia fundamental de la matriz.
• Macrófagos: Células fagocíticas que eliminan restos celulares y patógenos.
• Mastocitos: Liberan sustancias como histamina y heparina, implicadas en procesos alérgicos y en la prevención de la coagulación sanguínea.

Tejido Adiposo

Especializado en el almacenamiento de energía en forma de grasa. Sus funciones incluyen:

• Reserva energética.
• Aislante térmico.
• Protector mecánico de ciertos órganos.

Tejido Cartilaginoso

Tejido de sostén flexible que forma parte del esqueleto. Está compuesto por condrocitos (células cartilaginosas) y una matriz extracelular rica en fibras. Se distinguen tres tipos:

• Cartílago Hialino: Contiene fibras de colágeno finas, es el más abundante.
• Cartílago Elástico: Rico en fibras elásticas, lo que le confiere mayor flexibilidad.
• Cartílago Fibroso (Fibrocartílago): Contiene abundantes fibras de colágeno gruesas, proporcionando gran resistencia.

Tejido Óseo

Tejido de sostén principal que forma el esqueleto. Es un tejido dinámico y altamente vascularizado. Hay dos tipos principales:

• Tejido Óseo Compacto: Denso y sólido, formado por unidades llamadas osteonas (sistemas de Havers) que contienen vasos sanguíneos y nervios.
• Tejido Óseo Esponjoso: Presenta una estructura porosa y reticular, con espacios que contienen médula ósea.

Los componentes celulares del hueso incluyen:

• Osteocitos: Células óseas maduras, mantienen la matriz.
• Osteoblastos: Células formadoras de hueso, sintetizan la matriz ósea.
• Osteoclastos: Células que reabsorben y remodelan el tejido óseo.
• Matriz Ósea: Compuesta por componentes orgánicos (principalmente colágeno) e inorgánicos (sales de calcio).

Tejido Sanguíneo

Es un tipo de tejido conectivo líquido que circula por el sistema cardiovascular. Está compuesto por:

• Plasma Sanguíneo: Componente líquido que transporta nutrientes, hormonas, productos de desecho y anticuerpos.
• Células Sanguíneas:
  • Glóbulos Rojos (Eritrocitos): Transportan oxígeno.
  • Glóbulos Blancos (Leucocitos): Parte del sistema inmunitario.
  • Plaquetas (Trombocitos): Implicadas en la coagulación sanguínea.

Tejido Muscular

Responsable del movimiento, se caracteriza por la capacidad de sus células para contraerse. Se distinguen tres tipos:

• Músculo Cardíaco: Presente solo en el corazón, sus células son ramificadas y anastomosadas, con contracción involuntaria.
• Músculo Esquelético: Forma los músculos unidos a los huesos, responsable del movimiento voluntario. Sus células son largas y multinucleadas.
• Músculo Liso: Se encuentra en las paredes de órganos internos (ej. intestino, vasos sanguíneos), sus células son fusiformes y su contracción es involuntaria.

Tejido Nervioso

Especializado en captar variaciones del medio (estímulos), elaborar respuestas y conducirlas a los órganos efectores. Está compuesto por dos tipos principales de células:

• Neuronas: Células funcionales del sistema nervioso, responsables de la transmisión de impulsos nerviosos. Constan de:
  • Cuerpo neuronal (soma)
  • Dendritas (reciben señales)
  • Axón (transmite señales)
• Células de la Glía (Neuroglía): Proporcionan protección, soporte estructural y facilitan nutrientes a las neuronas. Incluyen:
  • Oligodendrocitos (forman mielina en el SNC)
  • Microglía (células inmunes del SNC)
  • Astrocitos (soporte metabólico y estructural)

Sistema de Defensa del Organismo

Barreras de Defensa

El cuerpo humano cuenta con varias líneas de defensa contra patógenos:

1. Primera Barrera: Piel y mucosas (barreras físicas y químicas).
2. Segunda Barrera: Células y moléculas circulantes (respuesta inmune innata, como fagocitos y proteínas antimicrobianas).
3. Tercera Barrera: Linfocitos (respuesta inmune adaptativa, específica y con memoria).

Tipos de Linfocitos

Los linfocitos son células clave en la inmunidad adaptativa:

• Linfocitos T: Organizan y coordinan la respuesta inmune celular, atacando directamente células infectadas o cancerosas.
• Linfocitos B: Producen y segregan anticuerpos, que neutralizan patógenos y toxinas.
• Células NK (Natural Killer): Identifican y eliminan células infectadas por virus o células tumorales de forma no específica.

Receptores Sensoriales Cutáneos

La piel contiene diversos corpúsculos sensoriales especializados en detectar diferentes tipos de estímulos:

• Corpúsculos de Meissner: Miden el tacto fino y la discriminación de dos puntos.
• Corpúsculos de Krause: Registran la sensación de frío.
• Corpúsculos de Pacini: Detectan la sensación de presión y vibración.
• Corpúsculos de Ruffini: Registran el calor y la tensión de la piel.
• Corpúsculos de Merkel: Implicados en el tacto superficial y la percepción de formas.