Reproducción: Creación de Nuevos Organismos

La reproducción es el proceso biológico fundamental mediante el cual se crean organismos nuevos, asegurando la continuidad de las especies.

Reproducción Sexual

Este tipo de reproducción implica la participación de dos gametos, uno femenino y otro masculino. La unión de estas dos células ocurre mediante la fecundación del óvulo, lo que da lugar a una descendencia con recombinación genética, es decir, con características de ambos progenitores.

Reproducción Asexual

Se lleva a cabo a partir de un solo progenitor, mediante la división mitótica de sus células. Este proceso forma un segundo individuo genéticamente idéntico al progenitor, sin la intervención de células sexuales (gametos).

Tipos de Reproducción Asexual

• Bipartición (Fisión Binaria): Realizada principalmente por bacterias, levaduras, protozoos y algas unicelulares. En este proceso, la célula duplica su ADN y divide su citoplasma en dos, dando lugar a dos células hijas idénticas.
• Gemación: Consiste en la formación de una yema o protuberancia en el organismo progenitor.
  • En organismos pluricelulares: Se forma un brote que contiene un grupo de células del progenitor. Este brote crece y, al alcanzar cierto desarrollo, puede separarse para formar un nuevo individuo independiente o permanecer unido formando colonias (observado en animales invertebrados como las hidras). Permite una rápida expansión poblacional y requiere menos energía que la reproducción sexual.
  • En organismos unicelulares: La célula madre genera una célula hija mediante la formación de una yema. La yema crece recibiendo citoplasma y orgánulos de la madre tras la división del núcleo (por mitosis). Puede separarse o permanecer unida. Es una forma rápida de reproducción que no requiere otra célula.
• Reproducción Vegetativa: Se lleva a cabo en plantas a partir de diversas partes de su estructura (como tallos, hojas o raíces), dando origen a una nueva planta. Se realiza por medio de propágulos, que son estructuras (como tubérculos, rizomas o bulbos) capaces de desarrollar un individuo completo.
• Esporulación: Producción de esporas, células resistentes a condiciones ambientales adversas. Cada espora está envuelta en una cápsula protectora y espera condiciones adecuadas para germinar y formar un nuevo organismo. Es común en hongos, musgos y helechos (organismos pluricelulares y unicelulares).
• Partenogénesis: Desarrollo de un óvulo sin fecundar, que comienza a segmentarse por sí mismo para dar lugar a un individuo completo, genéticamente idéntico a la madre (o haploide, dependiendo de la especie). Es común en algunos insectos, reptiles y aves.

Desarrollo Embrionario

Tras la fecundación en la reproducción sexual, se forma el cigoto (resultado de la unión de espermatozoide y óvulo en las gónadas), que contiene la información genética combinada de ambos progenitores. El cigoto inicia el desarrollo embrionario.

• Vivíparo: El embrión se desarrolla dentro del cuerpo de la madre, quien le proporciona nutrientes y oxígeno, a menudo a través de una placenta. Al nacer, las crías ya están formadas y desarrolladas. (Ej: mamíferos).
• Ovíparo: El desarrollo embrionario ocurre dentro de un huevo que es depositado por la madre en el exterior. La fertilización puede ser interna (antes de la puesta) o externa. Las crías eclosionan del huevo. (Ej: aves, mayoría de reptiles, peces, anfibios).
• Ovovivíparo: El embrión se desarrolla dentro de un huevo que permanece en el interior del cuerpo de la madre hasta la eclosión. Las crías nacen ya desarrolladas, alimentándose de las reservas del huevo, no directamente de la madre. (Ej: algunos tiburones, serpientes, caballito de mar).

Reproducción en Plantas (Sexual)

Implica la unión de dos gametos (uno masculino contenido en el polen y uno femenino en el óvulo) para formar un cigoto, cuya información genética es una combinación de los genes de los progenitores. Este cigoto da origen a un embrión dentro de una semilla. Las flores son los órganos sexuales en muchas plantas. Una planta puede tener flores masculinas, femeninas o bisexuales (hermafroditas).

Estructuras Florales Clave:

• Androceo: Parte masculina de la flor, formada por estambres. Cada estambre consta de un filamento que sostiene una antera, donde se forma el polen (que contiene los gametos masculinos).
• Gineceo (o Pistilo): Parte femenina de la flor, estructura generalmente alargada formada por el estigma (receptor del polen), el estilo (conducto) y el ovario (que contiene los óvulos).
• Perianto: Conjunto de estructuras (cáliz y corola) que rodean y protegen los órganos reproductores.
• Corola: Conjunto de pétalos, a menudo coloreados para atraer polinizadores.
• Nectario: Glándula donde se produce el néctar, sustancia azucarada que atrae a polinizadores.

Ventajas y Desventajas Comparativas

Reproducción Asexual

• Ventajas: Rápida reproducción y colonización, eficiencia energética (no requiere búsqueda de pareja), adaptación a entornos estables (mantiene genotipos exitosos).
• Desventajas: Falta de variabilidad genética (vulnerabilidad a cambios ambientales o enfermedades), evolución más lenta.

Reproducción Sexual

• Ventajas: Mayor diversidad genética en la descendencia (aumenta la probabilidad de adaptación), favorece la selección natural y la evolución.
• Desventajas: Mayor consumo de tiempo y energía (búsqueda de pareja, cortejo, gametogénesis), dependencia de la presencia de dos progenitores (o gametos de distinto tipo).

Sistema Endocrino: Regulación Química del Organismo

El sistema endocrino es un conjunto de órganos denominados glándulas, encargados de producir y secretar sustancias químicas llamadas hormonas. Estas hormonas son liberadas al torrente sanguíneo para viajar a células u órganos diana y regular diversas funciones corporales.

Funciones Principales

Controla procesos vitales como:

• El estado de ánimo
• El crecimiento y desarrollo
• El metabolismo
• La función de los tejidos
• La reproducción
• Los ciclos de sueño-vigilia

Tipos de Glándulas

• Glándulas Endocrinas: Producen hormonas y las liberan directamente dentro del torrente sanguíneo o el sistema linfático. (Ej: hipófisis, tiroides, suprarrenales).
• Glándulas Exocrinas: Producen sustancias (no hormonas) que se liberan al exterior del cuerpo o a cavidades internas a través de conductos. (Ej: glándulas sudoríparas, salivales, mamarias – aunque la producción de leche es estimulada por hormonas endocrinas).

Hormonas

Son moléculas orgánicas, a menudo formadas por proteínas o lípidos, que actúan como mensajeros químicos, viajando por el torrente sanguíneo para ejercer efectos específicos en células diana que poseen receptores para ellas.

Niveles de Organización Biológica

Células → Forman Tejidos → Forman Órganos → Forman Sistemas → Forman un Individuo

Un sistema es un conjunto de órganos que trabajan coordinadamente para llevar a cabo funciones específicas.

Ejemplo de Regulación Endocrina: Cuando el cuerpo está cansado, el cerebro (hipotálamo) puede señalar a la glándula pineal (parte del sistema endocrino) que produzca melatonina, la hormona que induce el sueño, indicando que es momento de descansar.

Glándulas y Hormonas Principales

Glándula Hipófisis (Pituitaria)

Considerada la “glándula maestra”, regula muchas otras glándulas endocrinas. Produce hormonas como:

• Hormona del Crecimiento (GH): Estimula el crecimiento óseo y muscular, la regeneración celular y regula el metabolismo.
• Prolactina (PRL): Estimula la producción de leche en las glándulas mamarias después del parto.
• Oxitocina: Facilita las contracciones uterinas durante el parto y la expulsión de leche durante la lactancia. También participa en vínculos sociales.
• Hormona Antidiurética (ADH o Vasopresina): Regula el equilibrio de agua en el cuerpo controlando la reabsorción de agua en los riñones y, por tanto, la cantidad de orina producida.
• Hormona Luteinizante (LH): En mujeres, estimula la ovulación y la producción de progesterona. En hombres, promueve la producción de testosterona.
• Hormona Foliculoestimulante (FSH): En mujeres, regula el desarrollo de los folículos ováricos. En hombres, estimula la espermatogénesis (producción de espermatozoides).

Glándula Tiroides

• Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3): Regulan el metabolismo basal, el crecimiento y desarrollo corporal, y la temperatura corporal.

Glándulas Suprarrenales

• Corticoesteroides (Ej: Cortisol): Regulan el metabolismo, la respuesta al estrés, funciones cardiovasculares e inmunológicas.
• Adrenalina y Noradrenalina: Hormonas de “lucha o huida”, aumentan la frecuencia cardíaca, la presión arterial y los niveles de glucosa en sangre en respuesta al estrés agudo.

Enfermedades y Desequilibrios Hormonales

• Hormona del Crecimiento (GH):
  • Déficit: En niños causa enanismo hipofisario. En adultos provoca fatiga, disminución de masa muscular y aumento de grasa corporal.
  • Exceso: Causa gigantismo en niños y acromegalia (crecimiento anormal de manos, pies y cara) en adultos.
• Prolactina (PRL):
  • Déficit: Puede causar insuficiencia en la producción de leche materna.
  • Exceso (Hiperprolactinemia): Puede causar infertilidad, disfunción menstrual en mujeres y disfunción eréctil en hombres.

Nota: Una secreción hormonal en exceso se denomina funcionamiento hiper (ej: hipertiroidismo), mientras que una secreción insuficiente se denomina funcionamiento hipo (ej: hipotiroidismo).

Sistema Nervioso: Control y Comunicación del Organismo

El sistema nervioso es un complejo conjunto de órganos y tejidos (principalmente tejido nervioso) que se encarga de controlar, dirigir y supervisar todas las actividades conscientes e inconscientes del organismo. Está conformado fundamentalmente por neuronas.

Neuronas

Son las células especializadas que representan la unidad funcional y estructural principal del sistema nervioso. Su función es recibir, procesar y transmitir información mediante señales eléctricas (impulsos nerviosos) y químicas (neurotransmisores).

Estructura y Flujo de Información (Red Neuronal Simplificada)

Las dendritas reciben información (señales) de otras neuronas o receptores sensoriales y la llevan hacia el cuerpo celular o soma. El soma procesa la información y, si se alcanza un umbral, genera un impulso nervioso que viaja a lo largo del axón hasta el axón terminal (o terminales sinápticos).

Sinapsis

Es la unión funcional que se establece entre dos neuronas (o entre una neurona y una célula efectora, como un músculo o glándula) para permitir la transmisión del impulso nervioso. La sinapsis puede ser química (mediante neurotransmisores) o eléctrica (mediante uniones directas).

• Neurona Presináptica: Es la neurona que emite o transmite el mensaje (impulso nervioso/neurotransmisor).
• Neurona Postsináptica: Es la neurona (o célula efectora) que recibe el mensaje.

El proceso básico es: Recibir información → Procesar la información → Transmitir una respuesta o señal.

Neurotransmisores

Son las sustancias químicas liberadas por la neurona presináptica en la sinapsis química. Actúan como mensajeros que se unen a receptores específicos en la neurona postsináptica, excitándola o inhibiéndola.

Ejemplos de neurotransmisores: Serotonina, Dopamina, Endorfinas, Adrenalina (Epinefrina), Noradrenalina (Norepinefrina), Glutamato, GABA (Ácido gamma-aminobutírico), Acetilcolina.

Divisiones del Sistema Nervioso

El sistema nervioso se divide estructural y funcionalmente en:

1. Sistema Nervioso Central (SNC)

Es el centro de procesamiento principal. Recibe información, la integra y coordina las respuestas del cuerpo. Se conforma por:

• Encéfalo: Incluye el cerebro, cerebelo y tronco encefálico.
• Médula Espinal: Cordón nervioso que recorre el interior de la columna vertebral, conectando el encéfalo con el resto del cuerpo y controlando actos reflejos.

2. Sistema Nervioso Periférico (SNP)

Está formado por todos los nervios que se extienden fuera del SNC, conectándolo con las extremidades, órganos y tejidos del cuerpo. Se ramifican desde el encéfalo y la médula espinal.

Su función es transportar los estímulos sensoriales desde el cuerpo hacia el SNC y llevar las órdenes motoras desde el SNC hacia los músculos y glándulas.

El SNP se subdivide funcionalmente en:

• Sistema Nervioso Somático: Controla los movimientos voluntarios de los músculos esqueléticos y transmite información sensorial (tacto, dolor, temperatura) desde la piel, músculos y articulaciones al SNC.
• Sistema Nervioso Autónomo (o Vegetativo): Controla las funciones involuntarias y automáticas del cuerpo, como la frecuencia cardíaca, la digestión, la respiración, la salivación, la sudoración y la dilatación de las pupilas. Se divide a su vez en Simpático (prepara para la acción, “lucha o huida”) y Parasimpático (promueve el descanso y la digestión).