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11.3: Neuronas - Biología

11.3: Neuronas - Biología


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La vida como arte

Esta colorida imagen podría ser una obra abstracta de arte moderno. Puede imaginarlo colgado en un museo de arte o una galería de arte. De hecho, la imagen ilustra la vida real más que una creación artística. Es una micrografía de tejido nervioso humano. Las estructuras de color verde neón de la imagen son neuronas. La neurona es uno de los dos tipos básicos de células del sistema nervioso, siendo el otro tipo la célula glial.

Neuronas También llamadas células nerviosas, son células eléctricamente excitables que son las principales unidades funcionales del sistema nervioso. Son el único tipo de células humanas que pueden realizar esta función.

Estructura de la neurona

La figura ( PageIndex {2} ) muestra la estructura de una neurona típica. Las partes principales de una neurona están etiquetadas en la figura y se describen a continuación.

  • los cuerpo de la célula es la parte de una neurona que contiene el núcleo celular y otros orgánulos celulares. Suele ser bastante compacto y puede que no sea mucho más ancho que el núcleo.
  • Dendritas son estructuras delgadas que son extensiones del cuerpo celular. Su función es recibir impulsos nerviosos de otras células y llevarlos al cuerpo celular. Una neurona puede tener muchas dendritas, y cada dendrita puede ramificarse repetidamente para formar un "árbol" de dendrita con más de 1000 "ramas". El extremo de cada rama puede recibir impulsos nerviosos de otra célula, lo que permite que una neurona determinada se comunique con decenas de miles de otras células.
  • los axon es una extensión larga y delgada del cuerpo celular. Transmite impulsos nerviosos desde el cuerpo celular hacia otras células. El axón se ramifica al final, formando múltiples terminales de axón. Estos son los puntos donde los impulsos nerviosos se transmiten a otras células, a menudo a las dendritas de otras neuronas. Un área llamada sinapsis ocurre en cada terminal de axón. Las sinapsis son uniones de membrana complejas que transmiten señales a otras células. Un axón puede ramificarse cientos de veces, pero nunca hay más de un axón por neurona.
  • Distribuidas a lo largo de los axones, especialmente los axones largos de los nervios, hay muchas secciones del vaina de mielina. Estas son capas de lípidos que cubren secciones del axón. La vaina de mielina es un muy buen aislante eléctrico, similar al plástico o caucho que recubre un cable eléctrico.
  • A lo largo del axón se producen espacios regularmente espaciados entre las secciones de la vaina de mielina. Estas brechas se llaman Los nodos de Ranviery permiten la transmisión de impulsos nerviosos a lo largo del axón. Los impulsos nerviosos saltan de un nodo a otro, permitiendo que los impulsos nerviosos viajen a lo largo del axón muy rápidamente.
  • Una célula de Schwann (también en un axón) es un tipo de célula glia. Su función es producir la vaina de mielina que aísla los axones del sistema nervioso periférico. En el sistema nervioso central, un tipo diferente de célula glia, llamada oligodendrocito, produce la vaina de mielina.

Neurogénesis

Las neuronas completamente diferenciadas, con todas sus estructuras especiales, no pueden dividirse y formar nuevas neuronas hijas. Hasta hace poco, los científicos pensaban que ya no se podían formar nuevas neuronas después de que el cerebro se desarrollara prenatalmente. En otras palabras, pensaron que las personas nacían con todas las neuronas cerebrales que alguna vez tendrían y, a medida que las neuronas murieran, no serían reemplazadas. Sin embargo, nueva evidencia muestra que se pueden formar neuronas adicionales en el cerebro, incluso en adultos, a partir de la división de células madre neurales indiferenciadas que se encuentran en todo el cerebro. La producción de nuevas neuronas se llama neurogénesis. Se desconoce hasta qué punto puede ocurrir, pero no es probable que sea muy grande en humanos.

Neuronas en los tejidos nerviosos

El tejido nervioso del cerebro y la médula espinal se compone de materia gris y materia blanca. La materia gris contiene principalmente los cuerpos celulares de las neuronas. Es gris sólo en cadáveres; La materia gris viva es en realidad más rosada que gris (vea la imagen a continuación). La materia blanca está formada principalmente por axones cubiertos con una vaina de mielina, lo que les da su color blanco. La materia blanca también forma los nervios del sistema nervioso periférico. Los nervios consisten en haces largos de axones mielinizados que se extienden a los músculos, órganos o glándulas de todo el cuerpo. Los axones de cada nervio están agrupados como alambres en un cable. Los axones de los nervios pueden tener más de un metro de largo en un adulto. El nervio más largo va desde la base de la columna hasta los dedos de los pies.

Tipos de neuronas

Hay cientos de tipos diferentes de neuronas en el sistema nervioso humano. Estos tipos exhiben una variedad de estructuras y funciones. No obstante, muchas neuronas pueden clasificarse funcionalmente según la dirección en la que transportan los impulsos nerviosos.

  • Sensorial (también llamado aferente) neuronas llevan los impulsos nerviosos de los receptores sensoriales en los tejidos y órganos al sistema nervioso central. Cambian los estímulos físicos como el tacto, la luz y el sonido en impulsos nerviosos.
  • Motor (también llamado eferente) neuronas como el de la figura ( PageIndex {2} ), transportan impulsos nerviosos desde el sistema nervioso central a los músculos y glándulas. Cambian las señales nerviosas en la activación de estas estructuras.
  • Interneuronas llevan impulsos nerviosos de un lado a otro a menudo entre las neuronas sensoriales y motoras dentro de la médula espinal o el cerebro.

Células gliales

Además de las neuronas, los tejidos nerviosos también constan de células gliales (también llamado neuroglia). Ahora se sabe que desempeñan muchas funciones vitales en el sistema nervioso. Hay varios tipos diferentes de células gliales, cada una con una función diferente. Las células de Schwann y los oligodendrocitos son células gliales que producen una vaina de mielina.

Característica: Mi cuerpo humano

¿Le gustaría que su cerebro produjera nuevas neuronas que podrían ayudarlo a aprender mejor? ¿Qué estudiante universitario no querría un poco más de capacidad intelectual cuando se trata de aprender cosas nuevas? Si la investigación en ratas se aplica a los humanos, entonces el ejercicio aeróbico sostenido, como correr, puede aumentar la neurogénesis en el cerebro adulto, y específicamente en el hipocampo, una estructura cerebral importante para aprender temporalmente y / o tareas espacialmente complejas, así como la memoria. Aunque la investigación aún se encuentra en las etapas iniciales, sugiere que el ejercicio en realidad puede conducir a un cerebro "más inteligente". Sin embargo, incluso si los resultados de la investigación no se confirman en el futuro para los humanos, no está de más hacer más ejercicio aeróbico, porque ciertamente es beneficioso para su cuerpo, si no para su cerebro.

Revisar

  1. Identifica las tres partes principales de una neurona y sus funciones.
  2. Describe la vaina de mielina y los ganglios de Ranvier. ¿Cómo permite su disposición que los impulsos nerviosos viajen muy rápidamente a lo largo de los axones?
  3. ¿Qué es una sinapsis?
  4. Definir neurogénesis. ¿Cuál es el potencial de neurogénesis en el cerebro humano?
  5. Relacionar las neuronas con diferentes tipos de tejidos nerviosos.
  6. Comparar y contrastar neuronas sensoriales y motoras.
  7. Identificar el papel de las interneuronas.
  8. Para cada tipo de neurona a continuación, identifique si es una neurona sensorial, una neurona motora o una interneurona.
    1. Una neurona de la médula espinal recibe información táctil y luego la transmite a otra neurona de la médula espinal que controla el movimiento de un músculo del brazo.
    2. Una neurona que toma la información del sabor de su lengua y la envía a su cerebro.
    3. Una neurona de la médula espinal estimula la contracción de un músculo.
  9. La vaina de mielina está compuesta por:
    1. Neuronas sensoriales
    2. Neuronas blancas
    3. Neuronas del sistema nervioso periférico
    4. Células gliales
  10. Verdadero o falso. Las sinapsis a menudo existen donde se encuentran una dendrita y un axón terminal.
  11. Verdadero o falso. Solo hay un terminal de axón por neurona.

Explora más

La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad degenerativa progresiva causada por la desmielinización de los axones en el sistema nervioso central. Cuando la mielina se degrada, la conducción de los impulsos nerviosos a lo largo del nervio puede deteriorarse o perderse, y el nervio eventualmente se marchita. Vea esta inspiradora charla TED en la que la oradora comparte cómo el ser diagnosticada con EM cambió su vida y la llevó a convertirse en enfermera de EM.

Después de su muerte en 1955, el cerebro de Albert Einstein fue estudiado por científicos de todo el mundo, todos queriendo conocer la anatomía de un genio. Pero no fue hasta la década de 1980 cuando Marian Diamond notó que Einstein tenía más células gliales que el promedio. Anteriormente se pensaba que la glía, que proviene del griego "pegamento", desempeñaba un papel estrictamente de soporte para las neuronas. Ahora está claro que la glía puede desempeñar un papel más activo y no eléctrico en la actividad cerebral.

Atribuciones

  1. Interneurons of Adult Visual Cortex por Wei-Chung Allen Lee, Hayden Huang, Guoping Feng, Joshua R. Sanes, Emery N. Brown, Peter T. So, Elly Nedivi, con licencia CC BY 2.5 a través de Wikimedia Commons
  2. Neuron de Chiara Mazzasette adaptado de OpenStax, con licencia CC BY 4.0 a través de Wikimedia Commons
  3. Materia blanca y gris de OpenStax, con licencia CC BY 4.0 a través de Wikimedia Commons
  4. Agua de prueba de neuronas sensoriales de OpenStax, con licencia CC BY 4.0 a través de Wikimedia Commons
  5. Texto adaptado de Human Biology por CK-12 con licencia CC BY-NC 3.0

11.6 Sistema nervioso

Mientras lee esto, su sistema nervioso está realizando varias funciones simultáneamente. El sistema visual procesa lo que se ve en la página, el sistema motor controla los movimientos de los ojos y al pasar las páginas (o hacer clic con el mouse), la corteza prefrontal mantiene la atención. Incluso las funciones fundamentales, como la respiración y la regulación de la temperatura corporal, están controladas por el sistema nervioso. El sistema nervioso es uno de los dos sistemas que ejercen control sobre todos los sistemas de órganos del cuerpo, el otro es el sistema endocrino. El control del sistema nervioso es mucho más específico y rápido que el sistema hormonal. Comunica señales a través de las células y los pequeños espacios entre ellas en lugar de a través del sistema circulatorio como en el sistema endocrino. Utiliza una combinación de señales químicas y electroquímicas, en lugar de señales puramente químicas utilizadas por el sistema endocrino para cubrir largas distancias rápidamente. El sistema nervioso adquiere información de los órganos sensoriales, la procesa y luego puede iniciar una respuesta ya sea a través de la función motora, que conduce al movimiento, o en un cambio en el estado fisiológico del organismo.

Los sistemas nerviosos de todo el reino animal varían en estructura y complejidad. Algunos organismos, como las esponjas marinas, carecen de un verdadero sistema nervioso. Otras, como las medusas, carecen de un cerebro verdadero y, en cambio, tienen un sistema de células nerviosas (neuronas) separadas pero conectadas llamado "red nerviosa". Los gusanos planos tienen un sistema nervioso central (SNC), formado por un ganglio (grupos de neuronas conectadas) y dos cordones nerviosos, y un sistema nervioso periférico (SNP) que contiene un sistema de nervios que se extiende por todo el cuerpo. El sistema nervioso de los insectos es más complejo pero también bastante descentralizado. Contiene un cerebro, un cordón nervioso ventral y ganglios. Estos ganglios pueden controlar movimientos y comportamientos sin intervención del cerebro.

En comparación con los invertebrados, los sistemas nerviosos de los vertebrados son más complejos, centralizados y especializados. Si bien existe una gran diversidad entre los diferentes sistemas nerviosos de los vertebrados, todos comparten una estructura básica: un SNC que contiene un cerebro y médula espinal y un SNP formado por nervios sensoriales y motores periféricos. Una diferencia interesante entre los sistemas nerviosos de los invertebrados y los vertebrados es que los cordones nerviosos de muchos invertebrados se ubican ventralmente (hacia el estómago) mientras que las médulas espinales de los vertebrados se ubican dorsalmente (hacia la parte posterior). Existe un debate entre los biólogos evolutivos sobre si estos diferentes planes del sistema nervioso evolucionaron por separado o si la disposición del plan del cuerpo de los invertebrados de alguna manera "cambió" durante la evolución de los vertebrados.

El sistema nervioso está formado por neuronas, células especializadas que pueden recibir y transmitir señales químicas o eléctricas, y glía, células que brindan funciones de apoyo a las neuronas. Existe una gran diversidad en los tipos de neuronas y glías que están presentes en diferentes partes del sistema nervioso.


¿Qué tan difícil es la transición de IGCSE a Biología del IB?

Esta es una pregunta que a menudo me hacen muchos estudiantes que están en Year 11 y tienen que decidir si deben elegir Biología del NM o del NS.

En primer lugar, no debe basar su decisión en si tomar Biología en el IB porque podría ser desafiante o difícil. Como estudiante que puede aspirar a ir a la Universidad para estudiar ciencias naturales, DEBE elegir Biología a nivel IB para continuar su educación en la disciplina Biológica.

En este blog discutiré la diferencia entre SL y NS.

Citas de estudiantes de biología:

& # 8220Biology HL es un desafío, hay mucho contenido para aprender & # 8221

& # 8220Aunque HL Biology es difícil, encontré la Unidad 3 y 10 increíblemente interesante & # 8221

& # 8220 Me sorprendió aprender sobre la endosimbiosis y el origen de la vida, se lo dije a mis padres y ¡no podían creerlo! & # 8221

& # 8220 La unidad 2 fue bastante fácil porque tiene mucho contenido IGCSE y porque estudio química entendí la Unidad 2.1 / 2.3 / 2.3 bastante bien & # 8221

& # 8220¡El aspecto más desafiante de la biología del IB no es el contenido de NS, es & # 8217 es la IA! & # 8221

& # 8220 No & # 8217t sé por qué los estudiantes se preocuparían por elegir HL para Biología, ¡los artículos siempre contienen preguntas del NM de todos modos! & # 8221

Formato de examen:

Si es un estudiante que está en transición de CIE a IB, encontrará que las técnicas de examen requeridas para IB son mucho más fáciles que un estudiante que pasa de Edexcel a IB. La razón es que la junta de examen CIE tiene una prueba de opción múltiple y una prueba práctica, mientras que IB tiene la prueba 1 como la prueba MCQ y la prueba 2 consiste en análisis de datos y preguntas de recordación de hechos.

Nivel estandar:

C: Ecología y conservación

En resumen, es importante elegir el NM o el NS en función del curso al que desee postularse a nivel universitario.


Cintura escapular

los faja pectoral (también llamada cintura escapular) une las extremidades superiores al tronco del cuerpo. Está conectado al esqueleto axial solo por músculos. Esto permite un rango de movimiento considerable en las extremidades superiores. La cintura escapular consta de solo dos pares de huesos, con uno de cada par en lados opuestos del cuerpo (ver Figura 11.3.14). Hay una clavícula derecha e izquierda (clavícula) y una escápula derecha e izquierda (omóplato). La escápula es un hueso plano en forma de pera que ayuda a formar la articulación del hombro. La clavícula es un hueso largo que sirve como puntal entre el omóplato y el esternón.

Figura 11.3.14 Huesos de la cintura escapular.

Figura 11.3.15 Huesos de la cintura pélvica.

los cintura pélvica une las piernas al tronco del cuerpo y también proporciona un recipiente para contener y sostener los órganos del abdomen. Está conectado a la columna vertebral del esqueleto axial por ligamentos. La cintura pélvica consta de dos mitades, una mitad para cada pierna, pero las mitades se fusionan entre sí en los adultos en una articulación llamada sínfisis púbica. Cada mitad de la cintura pélvica incluye tres huesos, como se muestra en la Figura 11.3.15 a la derecha: el ilion (parte superior ensanchada de la cintura pélvica), pubis (frente inferior) e isquion (parte inferior de la espalda). Cada uno de estos huesos ayuda a formar el acetábulo, que es una depresión en la que encaja la parte superior del fémur (hueso del muslo). Cuando el cuerpo está sentado, descansa sobre protuberancias (llamadas tuberosidades) de los dos huesos isquiáticos.


Ver el vídeo: Chapter Neurons BIO201 (Agosto 2022).