Centro Educcacional Clara SoloveraDepartamento de CienciasProfesor: Juan Saavedra

GUÍA DIDÁCTICA Nº2 DE BIOLOGÍA

Nombre del/los Integrante (es): Curso: 2º MedioUnidad: Coordinación y regulación.OA/AE: 1Instrucciones: Desarrolle está guía en su comodidad de su casa, con ayuda de su texto de estudio físico o virtual, contenido de la guía y plataforma yo aprendo en línea del mineduc.

Potencial de membrana de una neurona

Cuando las neuronas no están transmitiendo una señal nerviosa, se dice que están en “reposo”. Sin embargo, estas células no se encuentran inactivas, sino que están transportando iones a través de su membrana. Lo anterior permite que estas células mantengan una diferencia de cargas, entre el citoplasma y el medio extracelular.

En una neurona en reposo, los mecanismos de transporte pasivo, a través de canales iónicos, y de transporte activo, mediante la bomba de sodio-potasio, determinan que las concentraciones de iones de los medios intra y extracelular sean distintas. Así, la concentración de sodio en el medio extracelular es mayor que en el intracelular; y la de iones potasio es mayor en el citoplasma. Esto, sumado a la presencia de moléculas con carga negativa en el citoplasma, como proteínas, determina que el interior de la célula sea ne- gativo con respecto al medio extracelular. De esta manera, la neurona en reposo se encuentra eléctricamente polarizada producto de una diferencia de cargas, denominada potencial de reposo, entre el citoplasma y el medio extracelular.

El impulso nervioso

Por las mañanas, cuando el reloj de la alarma suena, las ondas sonoras estimulan un conjunto de neuronas localizadas en tu oído, que envían señales a tu cerebro “indicándole” que es hora de levantarse. En esta y otras situaciones similares, las células nerviosas transmiten la información en forma de señales eléctricas y químicas. Cuando una neurona es estimulada, genera una señal eléctrica que “viaja” a través de ella, señal puede ser transmitida hacia otra neurona, mediante una señal química. Estudiaremos este proceso a continuación.

El impulso nervioso se desplazará más rápido en axones cuyo diámetro es mayor y presenten vaina de mielina. Los axones más gruesos tienen mayor superficie de membrana y, por lo tanto, un mayor intercambio con el medio extracelular. En los axones con vaina de mielina la despolarización ocurre solo en los nodos de Ranvier, como si el impulso nervioso fuera “saltando” de nodo en nodo.

Esquema del impulso nervioso

Transmisión del impulso nervioso entre neuronasEl impulso nervioso se puede transmitir de una neurona a otra, o bien a una célula efectora. Esta unión, que

permite la comunicación entre neuronas, o con los efectores, se denomina sinapsis. Existen dos tipos de sinapsis: la química y la eléctrica.

La sinapsis química es la más común en nuestro sistema nervioso. En ella, no hay contacto entre las neuronas, pues se encuentran separadas por el espacio sináptico. Es por ello que el impulso nervioso se transmite median- te la liberación de sustancias llamadas neurotransmisores.

Cuando el impulso llega a la terminal axónica de la neurona presináptica, se movilizan las vesículas sinápticas hacia la membrana. Estas vesículas liberan neurotransmisores hacia el espacio sináptico.

Los neurotransmisores se unen a los receptores de la neurona postsináptica, provocando que en esta se abran canales iónicos, por ejemplo, de sodio.

Los neurotransmisores luego son degradados y recapturados por la neurona desde donde fueron liberados.

En la sinapsis eléctrica, se produce un flujo directo de iones a través de canales ubicados en las uniones entre ambas neuronas, llamadas uniones en hendidura. El paso de los iones determina la transmisión del impulso nervioso.

¿Cómo nuestro cuerpo detecta estímulos?Es probable que pienses que hueles con tu nariz, escuchas con tus oídos y saboreas con tu lengua, pero en

realidad eso no es del todo así. Tus órganos de los sentidos o sensoriales, captan o detectan los estímulos y envían señales a tu cerebro, y es este último quien interpreta dichas señales.

Por medio de los órganos de los sentidos, nuestro cerebro se relaciona con el resto del organismo y con el mundo que nos rodea. Una vez que el cerebro obtiene información de los órganos sensoriales, desencadena una respuesta que le permite a nuestro cuerpo adaptarse a los estímulos que está recibiendo. Por ejemplo, si sientes frío se te puede poner la “piel de gallina” o bien podrías tiritar. ¿Qué otros ejemplos se te vienen a la mente?

Los órganos de los sentidos presentan estructuras especializadas, denominadas receptores sensoriales, que captan los estímulos de nuestro medio interno y externo, y los transforman en señales electroquímicas que se transmiten a través de las vías aferentes hasta el sistema nervioso central, por ejemplo, el cerebro. Cuando estas señales llegan al cerebro, se experimenta una sensación, es decir, el reconocimiento de nuevos estímulos sensoriales y su posterior procesamiento. La mayoría de las veces el cerebro hace mucho más que producir sensaciones, pues integra la nueva

información que recibe, sobre la base de experiencias pasadas, y la interpreta con un significado o entendimiento consciente de datos sensoriales. En este caso el cerebro habrá originado una percepción.

De acuerdo con el tipo de estímulo que captan, se pueden distinguir cinco tipos diferentes de receptores sensoriales.

Fotorreceptores: detectan estímulos luminosos.

Quimiorreceptores: se activan por sustancias químicas específicas por la concentración de compuestos y por la presión parcial de gases en la sangre.

Mecanorreceptores: responden a la deformación física ocasionada por estímulos como la presión, el tacto, el estiramiento, el movimiento y el sonido.

Termorreceptores: captan variaciones de temperatura.

Nociceptores: responden a distintos estímulos nocivos para el organismo, ya sean químicos, térmicos o mecánicos. Por ejemplo, sustancias químicas que son liberadas por tejidos dañados y variaciones extremas de temperatura.

Para conocer el modo en que actúan algunos de los principales receptores sensoriales en mamíferos, observa la tabla que se presenta a continuación.

Cerebro, centro de nuestras actividades superiores

Aunque no lo creas, tu cerebro posee alrededor de 100 billones de neuronas que, en conjunto le permiten a este órgano ejecutar funciones de gran complejidad.

El sistema límbico es un conjunto de estructuras cerebrales que, entre sus funciones, participa en la regulación de las respuestas corporales ante estímulos emocionales. En este proceso la amígdala cerebral, una estructura que forma parte de este sistema, cumple un importante rol.

Actividades mentales

Se encuentran la inteligencia, aprendizaje, lenguaje y memoria.

InteligenciaEs una capacidad mental muy general que implica habilidad para razonar, planificar, resolver problemas, pensar de

forma abstracta, comprender ideas complejas, aprender con rapidez y aprender de la experiencia.

No supone el mero aprendizaje de un texto, una habilidad académica específica, o resolver test de forma habilidosa.

Más bien refleja una capacidad amplia y profunda para la comprensión del entorno, para ser capaz de capturar el significado de las cosas y darles un sentido, o para ingeniárselas a la hora de saber qué hacer.

La inteligencia, así definida, puede ser medida, y los test de inteligencia la miden correctamente. Si bien existen distintos tipos de test de inteligencia, todos ellos miden la misma inteligencia.

AprendizajeProceso a través del cual el ser humano adquiere o modifica sus habilidades, destrezas, conocimientos o

conductas, como fruto de la experiencia directa, el estudio, la observación, el razonamiento o la instrucción. Dicho en otras palabras, el aprendizaje es el proceso de formar experiencia y adaptarla para futuras ocasiones: aprender.

El aprendizaje humano se vincula con el desarrollo personal y se produce de la mejor manera cuando el sujeto se encuentra motivado, es decir, cuando tiene ganas de aprender y se esfuerza en hacerlo. Para ello emplea su memoria, su capacidad de atención, su razonamiento lógico o abstracto y diversas herramientas mentales que la psicología estudia por separado.

LenguajeEs un sistema de signos, orales, escritos o gestuales, que a través de su significado y la relación permiten que las

personas puedan expresarse para lograr el entendimiento con el resto.

La comunicación requiere de este sistema de signos para llegar al objetivo del entendimiento común. Diversos factores entran en juego cuando se realiza la comunicación por medio del lenguaje, por ejemplo, se ponen en marcha funciones como la inteligencia, y la memoria lingüística.

El lenguaje, por otro lado, constituye una de las características principales que separan al género humano de los animales. Éste comienza a desarrollarse a partir de la gestación, y se establece definitivamente en la relación que mantiene el individuo con el mundo social en el cual desarrolla su actividad.

A partir de su desenvolvimiento adquiere habilidades comunicativas, aprende a escuchar, comprender y emitir ciertos sonidos. Dominar su capacidad de comunicación le sirve para expresar lo que desea comunicar y también para hacerlo del modo particular en que lo desea.

MemoriaEs una función del cerebro que permite al ser humano adquirir, almacenar y recuperar información sobre distintos

tipos de conocimientos, habilidades y experiencias pasadas. Es una de las funciones humanas más estudiadas en la Psicología.

Piensa un momento en todas las actividades que llevas a cabo en tu día a día: caminar, hablar, leer, cocinar, trabajar, conducir… Todas ellas han requerido un aprendizaje previo que sin la facultad psíquica de la memoria no las podrías llevar a cabo.

ACTIVIDADES

1. Observa la imagen que representa la membrana plasmática de una neurona en reposo. Luego, contesta en tu cuaderno las preguntas propuestas.

a) ¿Qué función cumplirán los canales de Na+ y K+, y la bomba de Na+/K+? Explica.

b) ¿Dónde se concentran, principalmente, las cargas negativas, en el citoplasma o en el medio extracelular?

c) ¿Qué inquietudes te surgen respecto de este fenómeno? Plantéalas.

2. Observa la imagen y contesta las siguientes preguntas.

a) Identifica en el esquema la región sináptica, la célula presináptica y la postsináptica

b) ¿A qué tipo de sinapsis corresponde?

c) ¿Qué sucedería si no pueden salir los neurotransmisores?

3. Lee atentamente la información y observa las siguientes imágenes.

Las siguientes imágenes fueron obtenidas a partir de un estudio en que se pidió a bailarines del Royal Ballet de Londres y a expertos en capoeira que observaran videos cortos de esas expresiones artísticas. Mientras los miraban, los bailarines estaban completamente inmóviles en un escáner de resonancia magnética. Esta máquina permite registrar qué

zonas del cerebro se encuentran en funcionamiento. Un grupo control de no bailarines también participó en el estudio. Todos los individuos participantes eran hombres.

Las imágenes a la izquierda muestran las zonas donde se midió la actividad (cruce de líneas azules). Los gráficos a la derecha muestran la actividad medida en cada zona en los distintos sujetos observando los videos.

a) ¿A qué corresponden los individuos “control”? ¿Cuál es la importancia de incluirlos en el experimento? Describen los resultados.

b) ¿Qué se puede concluir de estos resultados?

c) ¿Qué implicancias podrían tener estos resultados para un bailarín o una bailarina que se fractura una pierna y debe dejar de danzar por un tiempo prolongado?, ¿podríamos hacerle alguna recomendación?