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10.3: Células y tejidos humanos - Biología

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Trapeador de polvo

Esta foto en la Figura ( PageIndex {1} ) parece un primer plano de un trapeador antiguo, y el objeto que muestra tiene una función algo similar. ¿Puedes adivinar qué es? La respuesta puede sorprenderte. Es una micrografía electrónica de barrido de células epiteliales humanas que recubren los conductos bronquiales. Las extensiones flexibles, parecidas a un trapeador de polvo, son en realidad estructuras microscópicas llamadas cilios que se proyectan desde la superficie exterior de las células epiteliales. La función de los cilios es atrapar el polvo, los patógenos y otras partículas en el aire antes de que ingrese a los pulmones. Los cilios también se balancean hacia adelante y hacia atrás para barrer las partículas atrapadas hacia la garganta, desde donde pueden ser expulsadas del cuerpo.

Células humanas

Al igual que las células bronquiales ciliadas de la micrografía anterior, muchas otras células del cuerpo humano son muy distintivas y adecuadas para funciones especiales. Para realizar sus funciones especiales, las células pueden variar de varias formas.

Variación en células humanas

Algunas células actúan como células individuales y no están unidas entre sí. Los glóbulos rojos son un buen ejemplo. Su función principal es transportar oxígeno a otras células de todo el cuerpo, por lo que deben poder moverse libremente a través del sistema circulatorio. Por el contrario, muchas otras células actúan junto con otras células similares como parte del mismo tejido, por lo que están unidas entre sí y no pueden moverse libremente. Por ejemplo, las células epiteliales que recubren el tracto respiratorio están unidas entre sí para formar una superficie continua que protege el sistema respiratorio de partículas y otros peligros en el aire.

Muchas células pueden dividirse fácilmente y formar nuevas células. Las células de la piel mueren constantemente y son eliminadas del cuerpo y reemplazadas por nuevas células de la piel, y las células óseas pueden dividirse para formar hueso nuevo para su crecimiento o reparación. Algunas otras células, por el contrario, como ciertas células nerviosas, pueden dividirse y formar nuevas células solo en circunstancias excepcionales. Es por eso que las lesiones del sistema nervioso, como una médula espinal cortada, generalmente no pueden curarse mediante la producción de nuevas células, lo que resulta en una pérdida permanente de la función.

Muchas células humanas tienen la función principal de producir y secretar una sustancia particular, como una hormona o una enzima. Por ejemplo, células especiales del páncreas producen y secretan la hormona insulina, que regula el nivel de glucosa en la sangre. Algunas de las células epiteliales que recubren los conductos bronquiales producen moco, una sustancia pegajosa que ayuda a atrapar partículas en el aire antes de que pase a los pulmones.

Diferente pero idéntico

Todos los diferentes tipos de células dentro de un organismo humano individual son genéticamente idénticos, por lo que no importa cuán diferentes sean las células, todas tienen los mismos genes. ¿Cómo pueden surgir tipos de células tan diferentes? La respuesta es la regulación diferencial de genes. Las células con los mismos genes pueden ser muy diferentes porque se expresan diferentes genes según el tipo de célula.

Ejemplos de tipos de células humanas

Muchos tipos comunes de células humanas, como las células óseas y los glóbulos blancos, en realidad consisten en varios subtipos de células. Cada subtipo, a su vez, tiene una estructura y función especiales. Una mirada más cercana a estos tipos de células le permitirá apreciar mejor la diversidad de estructuras y funciones de las células humanas.

Células óseas

Hay cuatro subtipos principales de células óseas, como se muestra en la Figura ( PageIndex {2} ). Cada tipo tiene una forma y función diferente:

  1. Los osteocitos son células óseas en forma de estrella que constituyen la mayor parte del tejido óseo. Son las células más comunes en los huesos maduros y pueden vivir tanto como el propio organismo. También controlan la función de las células óseas llamadas osteoblastos y osteoclastos.
  2. Los osteoblastos son células con un solo núcleo que sintetizan hueso nuevo. Funcionan en grupos organizados de células conectadas llamadas osteonas para formar la matriz orgánica y mineral del hueso.
  3. Las células osteogénicas son células madre indiferenciadas que se diferencian para formar osteoblastos en el tejido que recubre el exterior del hueso.
  4. Los osteoclastos son células multinucleadas muy grandes que son responsables de la descomposición de los huesos a través de la reabsorción. La descomposición del hueso es muy importante para la salud ósea porque permite la remodelación ósea.

Células blancas de la sangre

Los glóbulos blancos (también llamados leucocitos) son incluso más variables que las células óseas. En la Figura ( PageIndex {3} ) se muestran cinco subtipos de glóbulos blancos. Todos ellos son células del sistema inmunológico involucradas en la defensa del cuerpo, pero cada subtipo tiene una función diferente. También difieren en la proporción normal de todos los leucocitos que forman.

  1. Los monocitos constituyen aproximadamente el 5 por ciento de los leucocitos. Son las células más grandes con extensiones y un núcleo en forma de riñón. Engullen y destruyen (fagocitan) patógenos en los tejidos.
  2. Los eosinófilos constituyen aproximadamente el 2 por ciento de los leucocitos. Tienen un núcleo bilobulado. Atacan a los parásitos más grandes y desencadenan reacciones alérgicas.
  3. Los basófilos constituyen menos del 1 por ciento de los leucocitos. Al igual que los eosinófilos, estas células también tienen gránulos y un núcleo bilobulado. Liberan proteínas llamadas histaminas que participan en la inflamación.
  4. Los linfocitos constituyen aproximadamente el 30 por ciento de los leucocitos. Estas son células pequeñas con un gran núcleo circular. Incluyen células B y células T. Las células B producen anticuerpos contra antígenos no propios y las células T destruyen las células infectadas por virus y las células cancerosas.
  5. Los neutrófilos son los glóbulos blancos más numerosos y constituyen aproximadamente el 62 por ciento de los leucocitos. Tienen gránulos y un núcleo multilobulado. Fagocitan bacterias y hongos unicelulares en la sangre.

Tejidos

Grupos de células conectadas forman tejidos. Las células de un tejido pueden ser todas del mismo tipo o pueden ser de varios tipos. En cualquier caso, las células del tejido trabajan juntas para llevar a cabo una función específica. Hay cuatro tipos principales de tejidos humanos: tejido conjuntivo, epitelial, muscular y nervioso.

Tejido conectivo

El tejido conectivo, el más diverso y abundante de todos, mantiene unidas las células y sostiene el cuerpo. Tejido conectivo está formado por células suspendidas en un matriz no celular. La matriz (también conocida como sustancia fundamental) es secretada por las células del tejido conectivo y determina las características del tejido conectivo. Es la consistencia de la matriz lo que determina la función del tejido conectivo. La matriz puede ser líquida, gelatinosa o sólida, todo dependiendo del tipo de tejido conectivo. Por ejemplo, la matriz extracelular del hueso es una estructura mineral rígida. La matriz extracelular de la sangre es plasma líquido. Los tejidos conectivos como el hueso y el cartílago generalmente forman la estructura del cuerpo. Hay muchos subtipos de los cuatro tipos principales de tejidos en un cuerpo humano, vea el diagrama de flujo en la Figura ( PageIndex {5} ).

Tejido conectivo adecuado

Células de fibroblastos son los encargados de sintetizar las fibras proteicas para la matriz. Fibras de colágeno son fuertes, fibras elásticas son flexibles y fibras reticulares forman un marco de apoyo para los órganos y las membranas basales. Hay dos subcategorías de tejido conectivo propiamente dicho.

Tejido conectivo suelto

Fino y suave, este tejido contiene muchas fibras de colágeno y elásticas en una matriz gelatinosa. Las células del tejido conectivo laxo no están juntas. Este tejido actúa uniendo la piel a las estructuras subyacentes. Hay tres tipos de tejido conectivo laxo.

  1. Tejido conectivo areolar es una forma común de tejido conectivo laxo. Se encuentra en la piel y las membranas mucosas, donde une la piel o la membrana a los tejidos subyacentes, como los músculos. También se encuentra alrededor de los vasos sanguíneos y los órganos internos, donde los une y los sostiene.
  2. Tejido conectivo adiposo se conoce comúnmente como grasa. Este tejido contiene células grasas especializadas para el almacenamiento de lípidos. Además de almacenar energía, este tejido también amortigua y protege los órganos.
  3. Tejido conectivo reticular se compone principalmente de fibras proteicas reticulares que forman un esqueleto, conocido como estroma, para los glóbulos blancos y linfáticos. Este tipo de tejido se encuentra en el bazo y otras estructuras del sistema linfático.
Tejido conectivo denso adecuado

Este tejido consta de tres categorías, tejido conectivo regular denso, tejido conectivo irregular denso y tejido conectivo elástico. Estos tejidos difieren en la disposición y composición de los elementos fibrosos de la matriz extracelular.

  1. Tejido conectivo regular denso tiene fibras extracelulares que corren en la misma dirección y plano. Los tendones musculares son un tipo de tejido conectivo regular denso.
  2. Tejido conectivo irregular denso contiene colágeno y fibras elásticas que se encuentran corriendo en diferentes direcciones y planos. La dermis de la piel está compuesta por tejido conectivo irregular denso.
  3. Tejido conectivo elástico: Compuesto por fibras elásticas que se ramifican libremente con fibroblastos en los espacios entre las fibras, este tejido permite el tipo de estiramiento que se encuentra en las paredes de las arterias.

Figura ( PageIndex {10} ): el cartílago es un tejido conectivo que consta de fibras de colágeno incrustadas en una matriz firme de sulfatos de condroitina. (a) El cartílago hialino tiene condrocitos en lagunas dentro de una matriz. (b) El fibrocartílago tiene condrocitos en lagunas dentro de las fibras del collage en una matriz. (c) El cartílago elástico tiene condrocitos en lagunas dentro de las fibras elásticas en una matriz.

Cartílago

Este tejido conectivo es relativamente sólido y es un tejido no vascularizado (no tiene irrigación sanguínea). La matriz es producida por células llamadas condroblastos. Cuando estas células se ralentizan, residen en pequeños espacios llamados lagunas. Estas células maduras en las lagunas se denominan condrocitos. Hay tres tipos de cartílago: cartílago hialino, cartílago elástico y fibrocartílago.

  1. Cartílago hialino es el tipo de cartílago más común, contiene muchas fibras de colágeno y se encuentra en muchos lugares, incluida la nariz, entre las costillas y el esternón y en los anillos de la tráquea.
  2. Cartílago elástico tiene muchas fibras elásticas en la matriz y sostiene la forma de las orejas y forma parte de la laringe.
  3. Fibrocartílago es resistente y contiene muchas fibras de colágeno y es responsable de amortiguar la articulación de la rodilla y de formar los discos entre las vértebras.

Hueso

El hueso es un tejido duro y mineralizado que se encuentra en el esqueleto. La matriz ósea contiene muchas fibras de colágeno, así como sales minerales inorgánicas, carbonato cálcico y fosfato cálcico, características que la convierten en una estructura muy rígida. Células óseas, llamadas osteoblastos, secretan la sustancia osteoide que finalmente se endurece alrededor de las células para formar una matriz osificada. los osteon forma la unidad básica del hueso compacto. Dentro del osteón, los osteocitos (células óseas maduras) se encuentran en lagunas. Debido a que la matriz ósea es muy densa, los osteocitos obtienen su nutrición del canal central a través de pequeños canales llamados canalículos.

Sangre

La sangre es cSe consideró un tipo de tejido conjuntivo fluido porque la matriz de la sangre no es sólida. La matriz fluida se llama plasma y los elementos formados de este tejido incluyen glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas. Lea más sobre la composición y función de la sangre en el capítulo del sistema cardiovascular.

Tejido epitelial

Tejido epitelial está formado por células que recubren las superficies internas y externas del cuerpo, como la piel y la superficie interna del tracto digestivo. El tejido epitelial que recubre las superficies internas del cuerpo y las aberturas corporales se llama membrana mucosa. Este tipo de tejido epitelial produce moco, una sustancia viscosa que recubre las membranas mucosas y atrapa patógenos, partículas y desechos. El tejido epitelial protege el cuerpo y sus órganos internos, secreta sustancias como hormonas además del moco y absorbe sustancias como nutrientes.

Clasificación de células epiteliales

La mayor parte del tejido epitelial se describe con dos nombres. El primer nombre describe el número de capas de células presentes y el segundo describe la forma de las células. Una capa de células epiteliales se llama simple y más de una capa de células epiteliales se llama estratificada. Hay tres formas básicas de células epiteliales: escamosas, cuboideas y columnares. Las células escamosas son delgadas y planas; las células cuboidales tienen forma de cubo; las celdas columnares tienen forma de pilar. Por ejemplo, el tejido epitelial escamoso simple describe una sola capa de células que son planas y de forma escamosa.

Ubicaciones y funciones de los tejidos epiteliales

Estos tejidos se encuentran en varios lugares de nuestro cuerpo y tienen muchas funciones. Algunas ubicaciones y funciones se enumeran a continuación:

  • Epitelio escamoso simple: este tejido se localiza en los sacos pulmonares y renales donde el intercambio de nutrientes y gases es fundamental.
  • Epitelio cuboidal simple: este tejido se encuentra en las glándulas y sus conductos y riñones. La función principal de este tejido es la secreción.
  • Epitelio columnar simple: este tejido recubre el tracto gastrointestinal. La función principal de este tejido es la absorción y secreción.
  • Epitelio pseudoestratificado: Es un tejido simple con apariencia de estratificación. Este tejido se encuentra en el tracto respiratorio. Este tejido puede contener cilios para mover el moco.
  • Epitelio escamoso estratificado: este tejido se encuentra donde se necesita protección, como la piel.
  • Epitelio cuboidal estratificado: este tejido se encuentra en las glándulas sudoríparas para su protección.
  • Epitelio columnar estratificado: este tejido se encuentra en algunas glándulas sudoríparas. La función principal es proteger y segregar los componentes del sudor.
  • Epitelio de transición: este tejido reviste la vejiga, la uretra y los uréteres. El tejido permite que los órganos urinarios se expandan y se estiren.

Tejido muscular

Tejido muscular está formado por células que tienen la capacidad única de contraerse o acortarse. Hay tres tipos principales de tejido muscular, como se muestra en la Figura ( PageIndex {14} ): tejido muscular esquelético, liso y cardíaco.

  1. Músculos esqueléticos son estriados, o rayados en apariencia, debido a su estructura interna. Los músculos esqueléticos están unidos a los huesos y, cuando tiran de los huesos, permiten que el cuerpo se mueva. Los músculos esqueléticos están bajo control voluntario.
  2. Músculos lisos son músculos no estriados. Se encuentran en las paredes de los vasos sanguíneos y en los tractos reproductivo, gastrointestinal y respiratorio. Los músculos lisos no están bajo control voluntario.
  3. Músculos cardíacos son estriados y se encuentran solo en el corazón. Sus contracciones hacen que el corazón lata. Los músculos cardíacos no están bajo control voluntario.

Tejido nervioso

Tejido nervioso está formado por neuronas y otros tipos de células generalmente llamadas células gliales (Figura ( PageIndex {15} )). Las neuronas se componen de cuerpo celular y extensiones. El cuerpo celular contiene el núcleo y las extensiones hacen conexiones con los otros tejidos y neuronas. Las neuronas transmiten mensajes eléctricos y las células gliales desempeñan funciones de apoyo. El tejido nervioso forma el sistema nervioso central (principalmente el cerebro y la médula espinal) y el sistema nervioso periférico (la red de nervios que recorre el resto del cuerpo).

Característica: Mi cuerpo humano

Si es donante de sangre, entonces ha donado tejido. La sangre es un tejido que puede donar cuando está vivo. Es posible que haya indicado en su solicitud de licencia de conducir que desea ser donante de tejidos en caso de fallecimiento. Las personas fallecidas pueden donar muchos tejidos diferentes, incluida la piel, los huesos, las válvulas cardíacas y las córneas de los ojos. Si aún no está registrado como donante de tejidos, la información a continuación puede ayudarlo a decidir si desea registrarse.

Cada año, aproximadamente 30.000 personas donan tejidos, que suministran tejidos para hasta 1 millón de trasplantes de tejidos. ¡Un donante de tejido puede mejorar o salvar la vida de más de 50 personas! A diferencia de los órganos, que generalmente deben trasplantarse inmediatamente después de la muerte del donante, los tejidos donados pueden procesarse y almacenarse durante un tiempo prolongado para su uso posterior. Los tejidos donados se pueden usar para reemplazar la piel quemada y el hueso dañado y para reparar los ligamentos. Los tejidos de la córnea se pueden utilizar para trasplantes de córnea que restauran la vista en personas ciegas. De hecho, cada año, 48.000 pacientes recuperan la vista con trasplantes de córnea. Desafortunadamente, no hay suficientes tejidos para todos y la necesidad de tejidos donados sigue aumentando.

Revisar

  1. Dé un ejemplo de células que funcionan individualmente y se mueven libremente, y dé un ejemplo de células que actúan juntas y están unidas a otras células del mismo tipo.
  2. ¿Cuáles son ejemplos de células que pueden dividirse fácilmente y células que pueden dividirse solo en circunstancias excepcionales?
  3. Identifique un tipo de célula que segrega una sustancia importante y nombre la sustancia que segrega.
  4. Explique cómo surgen los diferentes tipos de células cuando todas las células de un ser humano individual son genéticamente idénticas.
  5. Compara y contrasta cuatro subtipos de células óseas humanas.
  6. Identifique tres tipos de glóbulos blancos humanos y establezca sus funciones.
  7. ¿Por qué los huesos y la sangre se clasifican como tejidos conectivos?
  8. Nombra otro tipo de tejido conectivo y describe su función en el cuerpo humano.
  9. Con base en la información de la tabla anterior sobre los tipos de tejidos epiteliales, enumere cuatro funciones generales de este tipo de tejido en el cuerpo humano.
  10. Compare y contraste los tres tipos de tejidos musculares.
  11. Identificar los cuatro tipos de tejidos nerviosos, donde se encuentra cada tipo y su función básica.
  12. De los principales tipos de tejido humano, nombre dos que pueden secretar hormonas.
  13. Células en un tejido en particular:
    1. Son todos del mismo tipo
    2. Tienen genes diferentes de las células de otros tejidos.
    3. Trabajar juntos para realizar una función
    4. Están siempre conectados físicamente entre sí.
  14. ¿Por qué las membranas mucosas a menudo se encuentran en regiones que interactúan entre el cuerpo y el mundo exterior?
  15. La piel es un tipo de tejido _____________.
  16. La grasa corporal es un tipo de tejido ____________.

Explora más

El cuerpo de cada persona es completamente único, lo que significa que todos reaccionan de manera diferente a los medicamentos y otros tratamientos médicos. En la charla TED a continuación, la ingeniera de tejidos Nina Tandon habla sobre una posible solución a este problema: hacer tejidos artificiales diseñados para ser iguales a los del paciente y luego usar los tejidos para probar la efectividad de medicamentos específicos u otros tratamientos.


Tipos de células del cuerpo humano

Las células del cuerpo humano se cuentan por billones y vienen en todas las formas y tamaños. Estas diminutas estructuras son la unidad básica de los organismos vivos. Las células comprenden tejidos, los tejidos forman órganos, los órganos forman sistemas de órganos y los sistemas de órganos trabajan juntos para crear un organismo y mantenerlo vivo.

Cada tipo de célula del cuerpo humano está especialmente equipado para su función. Las células del sistema digestivo, por ejemplo, son muy diferentes en estructura y función de las células del sistema esquelético. Las células del cuerpo dependen unas de otras para mantener el cuerpo funcionando como una unidad. Hay cientos de tipos de células, pero los siguientes son los 11 más comunes.


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