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Bases biológicas del aprendizaje
Instituto profesional los LeonesSede Viña del Mar
Carrera Sicopedagogía
Datos generales
• Duración del curso:72 horas • Horario: MA 08:45-10:15• JUE 08:45-10:15• Código: BBPSI23• Asistencia: 75%
Unidades
Unidad I: « La Célula Eucarionte»• Moléculas orgánicas • Características de la célula eucarionte• Estructuras celulares: membrana plasmática• Mecanismos de trasporte: canales iónicos, transporte
activo, bomba de sodio y potasio, exocitosis, endocitosis. • Organelos celulares: mitocondria, reticulo
endoplasmático rugoso. • Citoesqueleto
Unidad II: Tejido nervioso • Neurona: propiedades y función • Estructuras neuronales • Funciones de las estructuras neuronales
Unidad III: Estructura y función del sistema nervioso en el proceso de aprendizaje.• Caracterización electroquímica de la membrana neuronal.• Impulso nervioso.• Células gliales.• Mielinización. • Importancia biológica de las neuronas y células gliales.• Organización básica del sistema nervioso.• Organización básica de la corteza• Arquicorteza• Paleocorteza• Neocorteza • Estructuras nerviosas involucradas en el aprendizaje.• Procesos biológicos involucrados en el aprendizaje.
Evaluaciones:
• Unidad I : 10%• Unidad II : 20%• Unidad III : 25%• Actividad de integración : 30%• Quiz y talleres : 15%
Bibliografía
AUTOR TITULO EDITORIAL CUIDAD/PAIS AÑO
Salomon,E. Biologia Mc Graw Hill Mexico 2008
Pinel,John Biosicologia Prentice Hall Madrid 2010
Redolar Ripoll,Diego
Neurociencia cognitiva
Medica Panamerica
España 2013
Linkografía
• www.puc.cl• www.cellsalive.com• http://www.anatomiahumana.ucv.cl/ (Entrar
pestaña Kinesiologia)
Unidad I: La célula eucarionte
BIOMOLÉCULAS
Proteínas
ESTRUCTURA SECUNDARIA DE LAS PROTEINASA partir de la formación de enlaces peptídicos con característica tridimensional, se generan una serie de estructuras secundarias que le dan una organización especifica a la proteína.
Una mirada hacia el interior de la hélice. Se observan los grupos R con dirección al exterior
Puente de hidrógeno
Queratina: proteína que tiene una secuencia de aminoácidos que generan una estructura α-hélice. La queratina es una de las proteínas mas importantes del pelo y uñas y forma una parte importante de la piel animal
ESTRUCTURA TERCIARIA DE LAS PROTEINASProteínas globulares, debido a que sus cadenas polipeptídicas se pliegan en estructuras compactas. Este plegado se denomina estructura terciaria y es ésta estructura la que le da la forma tridimensional total a la proteína.
Mioglobina con grupo hemo
ESTRUCTURA CUATERNARIA DE LAS PROTEINASOrganización proteica funcional que pueden alcanzar algunas proteínas. Se basa en asociaciones de múltiples subunidades principalmente por interacciones hidrófobas.
Resumen de los niveles estructurales de las proteínas utilizando como ejemplo la hemoglobina, un tetrámero de cadenas parecidas a la mioglobina
HIDRATOS DE CARBONO
En los organismos vivos los hidratos de carbono tienen funciones estructurales y de almacenamiento de energía.
celulosa: principal azúcar estructural en las plantas. quitina: componente básico del exoesqueleto de los artrópodos. almidón: fuente de energía en plantas. glucógeno: fuente de energía en animales.
Forman un grupo de compuestos que contienen carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O).
Son los compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza.
• poseen grupos hidroxilos (OH) y un grupo aldehído o cetona.
MONOSACÁRIDOS
•. Se describen con la fórmula (CH2O)n , donde 3 < n < 8. y se encuentran ciclados.
MONOSACÁRIDOS
• constituidos por la unión de dos monosacáridos: enlace glicosídico. • sacarosa (C12H22O11) está formada por una glucosa y una fructosa. • lactosa, azúcar de la leche, está formada por una glucosa y una galactosa.
DISACÁRIDOS
sacarosa
• monosacáridos unidos entre sí en largas cadenas, pueden o no tener el mismo tipo de monosacárido como eslabón en esas cadenas. Los principales son: almidón, celulosa y glucógeno.
POLISACÁRIDOS
almidón
celulosa
Lípidos
Se aplica el nombre de grasas o lípidos a una serie de compuestos que tienen en común el ser solubles en determinados disolventes orgánicos e insolubles en el agua, por lo que deben de modificarse físicamente para poder ser absorbidos por la pared del intestino
Su importancia biológica estriba en que es imposible vivir sin su aporte, constituyendo la reserva energética más importante del organismo. Además de su principal función energética, con un valor calórico elevado (9cal/gramo), las grasas también poseen otras misiones esenciales como: impedir las pérdidas de calor, proteger las vísceras transportar vitaminas liposolubles (A,D,E y K) y ácidos grasos esenciales (linoleico, linolénico y araquidónico).
• CLASIFICACIÓN DE LAS GRASAS
• Según su composición química los lípidos se pueden dividir en: triglicéridos, ácidos grasos, fosfolípidos, glucolípidos y colesterol y otros esteroles.
• 1. TRIGLICERIDOS: Constituyen la forma química principal de almacenamiento de las grasas, tanto en los alimentos como en el organismo humano. Están formados por la unión del glicerol con tres ácidos grasos, los cuales son liberados en la luz intestinal en el proceso de la digestión.
• 2. ACIDOS GRASOS: Forman y caracterizan a los triglicéridos. Según la longitud de su cadena pueden ser de cadena corta (4 a 6 átomos de carbono), de cadena media (de 8 a 10) o de cadena larga (de 12 o más).
3. FOSFOLIPIDOS: son sustancias de gran importancia metabólica, no son nutrientes esenciales. Destacan la lecitina (o colina), el inositol y la etanolamina. Son componentes de todos los órganos, especialmente de los tejidos más activos, como el cerebral y el nervioso periférico, pero escasean en las grasas de reserva. Se encuentran en alimentos de origen animal, como la yema de huevo, y vegetal, como la soja.
Ácidos nucleicos
S. XIII Lentes1590 Zacharias Jenssen: 2ª lente que amplifica 1ª
Principio básico de Microscopio Compuesto1610 Galileo :Inventa y mejora Microscopio Compuesto
1660 Robert Hooke (1635-1703) Construye microscopio Compuesto
1665 (RSL) Micrographia
- sobre objetos opacos
- observación en seco
- con luz reflejada
Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723)
Microscopio NO compuesto: - organismos suspendidos en líquido - no inmovilizados - alterados por desecación
- Luz transmitida a través objeto ( bacterias, protozoos )
1674 informa a RSL: Notables resultados
Descubridor mundo microorganismos
“comprensión naturaleza de estos microorganismos fue muy lenta”
CELULA EUCARIOTA Y CELULA PROCARIOTA
Existen 2 tipos básicos de estructura: Principal diferencia estructural
DNA dentro de las célula
EUCARIOTA
Tiene un
NUCLEO
- encerrado x membrana- contiene varias moléc DNA- se divide x mitosis
- Mitocondrias- Cloroplastos- Citoesqueleto
PROCARIOTA
Tienen una región nuclear:
NUCLEOIDE
- no rodeado por membrana- consiste en UNA molec. DNA
Niveles de organización celular.CELULA
TEJIDO
ÓRGANO
SISTEMAS O APARATOS
ORGANISMO
Estructura celular eucarionte animal
MEMBRANA PLASMÁTICA• La membrana plasmática representa el límite entre el
medio extracelular y el intracelular. • En la composición química de la membrana entran a
formar parte lípidos, proteínas y glúcidos
Núcleo celular.
• El núcleo es el centro de control de la célula, pues contiene toda la información sobre su funcionamiento y el de todos los organismos a los que ésta pertenece.
• Está rodeado por una membrana nuclear que es porosa por donde se comunica con el citoplasma, generalmente está situado en la parte central y presenta forma esférica u oval.
• En el interior se encuentran los cromosomas.
Citoplasma.
• El citoplasma es un medio acuoso, de apariencia viscosa, en donde están disueltas muchas sustancias alimenticias.
• En este medio encontramos pequeñas estructuras que se comportan como órganos de la célula, y que se llaman orgánulos.
ORGÁNULOS DE SINTESIS ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE.
Los ribosomas, que realizan la síntesis de sustancias llamadas proteínas, según ordenes del núcleo. Se encuentran libres en el citoplasma o adosados a la pared del retículo endoplasmático.
ORGÁNULOS DE SINTESIS ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE.
• Retículo endoplasmático: Consiste en un conjunto de sacos membranosos que forman cavidades comunicados entre si .
• Existen dos tipos:1.-RE.rugoso: que presenta ribosomas
adosados.2.-RE liso que carece de ellos.
Se encarga del almacenamiento y transporte de sustancias por el citoplasma celular.
Aparato de Golgi
• Está formado por sacos membranosos aplanados y apilados , no comunicados entre si y rodeados por pequeñas vesículas.
• Se encargan del empaquetamiento y transporte de proteinas y otras sustancias que deben ser exportadas al exterior celular.
Vacuolas y vesículas
• Son estructuras parecidas a bolsas rodeadas por una membrana .En las células animales son pequeñas y numerosas .
• En células vegetales hay pocas , a veces una única vacuola y de gran tamaño .Sirven para almacenar agua nutrientes y desechos.
Lisosomas.
• Son pequeñas vesículas rodeadas por membrana y que contienen enzimas digestivos.
• Su función es digerir los alimentos que llegan a la célula.
Orgánulos de transformación de energía.
• MITOCONDRIAS. Células animales y vegetales
• CLOROPLASTOS. Solo en células vegetales.
Mitocondrias
• Las mitocondrias son los orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular,
• Actúan por tanto, como centrales energéticas de la célula .
Mitocondrias
• La energía se obtiene a partir del proceso denominado RESPIRACIÓN CELULAR que consiste en la siguiente transformación:
Materia orgánica(glucosa) + O2 CO2 + H2O + Energía.
Estructuras de soporte y locomoción.
CITOESQUELETO:Conjunto de filamentos que sirven de soporte a
los orgánulos y da forma a la célula.Permite el desplazamiento de orgánulos por el
citoplasma.
Estructuras de soporte y locomoción.
• Cilios y flagelos:• Los cilios y los flagelos son unas proyecciones largas
y finas de la superficie celular que se encuentran en muchísimas células eucariotas.
• Son prácticamente idénticas, excepto en su longitud. • Los cilios son cortos y se encuentran en abundancia • Los flagelos son más largos y escasos .
Sistema nervioso
Neurona
Neuroglia
Clasificación de las neuronas
Clasificación morfológica
Disposiciones de las Neuritas
Localización
Número de prolongaciones
Pseudomonopolar La neurita única se divide a corta distancia del cuerpo celular.
Ganglio de la raíz posterior de la M.E.
Bipolar La neurita única nace de cualquiera de los extremos del cuerpo celular.
Retina, cóclea sensitiva y ganglios vestibulares.
Multipolar Muchas dendritas y un axón largo.
Tractos de fibras del encéfalo y la médula espinal, nervios periféricos y células motoras de la médula espinal.
Según función Motora o eferente Trasmite impulsos
nerviosos desde el SNC hasta los efectores.
SNP
Asociación o interneurona
Analizar la información sensorial y generar una respuesta rápida
Médula espinal
Sensorial o aferente Reciben información desde los receptores.
Receptores sensoriales.
Impulso nervioso
Célula
Sodio: Na+
Cloro:Cl–
Potasio: K+
Calcio: Ca++
K+
Aniones Na+
Cl–
Ca++
Medio extracelula
r
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SINAPSIS
1. SEGÚN NATURALEZA • ELECTRICA • QUIMICA2. SEGÚN ELEMENTO POSTSINAPTICO • AXO-AXONICA• AXO-SOMATICA• AXO-DENDRITICA
SEGÚN NATURALEZA
SINAPSIS ELÉCTRICA
SINAPSIS QUÍMICA
EXISTENCIA DE 2 ELEMENTOS FUNDAMENTALES
• NEUROTRANSMISOR• RECEPTOR
Clasificación de receptores para N.T.
Receptores ionotrópicos Receptores metabotrópicos
ESPECIFICIDAD RECEPTOR-NEUROTRASMISOR
TRANSMISOR RECEPTOR SEG. MENSAJERO EFECTOS DEL CANAL
ACETILCOLINA NICOTÍNICO ……. ↑ Na+, otros iones pqeños
M1 ↑ IP3, DAG ↑ Ca ++
M2 ↓ AMP ciclico ↑ K+
M3 ↓ AMP ciclico
M4 ↑ IP3, DAG
M5 ↑ IP3, DAG
DOPAMINA D1, D5 ↑ AMP ciclico
D2 ↓ AMP ciclico ↑ K+ - ↓ Ca +
D3, D4 ↓ AMP ciclico
NORADRENALINA α1A, α1B,Α1D ↑ IP3, DAG ↓ K+
α2A, α2B,Α2C ↓ AMP ciclico ↑ K+ , ↓ Ca++
β1 ↑ AMP ciclico
↑ Ca ++
β2 ↑ AMP ciclico
β3 ↑ AMP ciclico
5HT* 5HT1A ↓ AMP ciclico ↑ K+
5HT1B ↓ AMP ciclico
5HT1D ↓ AMP ciclico ↓ K+
5HT2A ↑ IP3, DAG ↓ K+
5HT2C ↑ IP3, DAG
5HT3 ………….. ↑ Na+
5HT4 ↑ AMP ciclico
ADENOSINA A1 ↓ AMP ciclico ↑ Na+
A2 ↑ AMP ciclico ↑ Na+, Ca++
GLUTAMATO METABOTROPICO …………….
INOTRÓPICO …………….
AMPA, cainato ……………. ↑ Na+
NMDA ……………. ↑ Na+, Ca++
GABA GABA A ………….. ↑Cl-
GABA B ↑ IP3, DAG ↑ K+, ↓ Ca++
Mecanismos de inactivación de neurotransmisores
Degradación enzimática Recaptación
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Unión neuromuscular