El ciclo celular

 

El ciclo celular: concepto y etapas.

Interfase.

División celular o fase m.

Mitosis.

Citocinesis.

Meiosis

Concepto

Etapas de la meiosis.

Importancia de la meiosis.

Ciclos biológicos.

Control del ciclo celular

1.EL CICLO CELULAR: CONCEPTO Y ETAPAS.

Todas las células, según estableció Virchow en 1.858, se forman por división de otra ya existente. Esta afirmación constituye uno de los postulados de la teoría celular.

Todas las células, desde que surgen por división de otra hasta que se dividen y dan lugar a dos células hijas pasan por una serie de etapas que constituyen el ciclo celular. Su duración varía de unas células a otras

En las células eucariotas en el ciclo celular se diferencian dos etapas: la interfase y la división celular o fase M.

-La interfase. Es el periodo comprendido entre dos divisiones consecutivas, es la etapa más larga, en ella se diferencian de subetapas: fase G₁, fase S y fase G₂.

En esta etapa el núcleo esta bien diferenciado (núcleo interfásico). En esta etapa hay una intensa actividad metabólica, la célula crece y sintetiza diversas sustancias incluido el ADN, se produce la duplicación del ADN

-La división celular o fase M. Es la etapa en la cual la célula se divide, mediante este proceso a partir de una célula, llamada célula madre, se forman dos células hijas idénticas a la célula madre. Para lo cual las células hijas tienen que recibir la información genética completa de la célula madre. Este proceso dura muy poco tiempo entre 1 ó 2 horas.

En esta etapa el núcleo se desintegra y aparecen los cromosomas a partir de la cromatina, en esta etapa la actividad celular se limita a repartir equitativamente el ADN entre las dos células hijas.

En la división celular se distinguen dos procesos, que ocurren uno a continuación del otro:

-La división del núcleo, mitosis o cariocinesis.

-La división del citoplasma o citocinesis

A veces se producen varias mitosis sucesivas sin citocinesis, esto da lugar a células plurinucleadas.

En los organismos unicelulares eucariotas (protozoos), la división celular supone la formación de nuevos organismos, por lo que es un proceso de reproducción. En los organismos pluricelulares, la división celular se utiliza para el crecimiento y desarrollo del organismo (en el caso de las plantas superiores de forma indefinida) y para reponer las células que mueren y se pierden.

2. INTERFASE

Es el período comprendido entre dos divisiones sucesivas. Es la etapa más larga del ciclo celular, es mucho más largo que el periodo de división, representa el 95 % de la duración de todo el ciclo. Durante este periodo los cromosomas no son visibles, se encuentran en forma de cromatina. En esta etapa se producen una intensa actividad metabólica, mediante la cual la célula aumenta de tamaño y se prepara para dividirse. Este período se divide en tres etapas:

·Fase G₁ o postmitótica.

Va desde que finaliza la división hasta que se duplica el ADN. Es un período de crecimiento general y de formación de orgánulos citoplasmáticos. En esta etapa se sintetizan numerosas proteínas necesarias para el crecimiento. Su duración es muy variable, depende del tipo celular.

En esta etapa se localiza el punto R o punto de no retorno, una vez que la célula lo alcanza no puede dar marcha atrás y tiene que continuar el proceso.

Algunas células durante la fase G₁ entran en un estado de reposo especial, llamado fase G₀, en él pueden permanecer días, semanas o años, algunas células muy especializadas (neuronas, fibras musculares) permanecen en esta fase de forma indefinida, a estas células se las denomina quiescentes.

·Fase S.

En este período se duplica el ADN e igualmente se sintetizan las proteínas histonas con las que el ADN se asocia. Por lo tanto cada cromosoma (fibra de cromatina) se duplica formándose las dos cromátidas que se mantendrán unidas por el centrómero. Dura unas 9 horas.

-Fase G2.

Es el período premitotico, va desde el final de la replicación hasta que comienza la nueva división. Durante esta fase la célula se prepara para la división, en esta fase se transcriben y traducen ciertos genes que codifican proteínas necesarias para la división, se duplican los centriolos. Dura unas 4 horas.

3. DIVISIÓN CELULAR o FASE M

Es la etapa más corta del ciclo celular, comprende a su vez dos etapas: la división del núcleo, cariocinesis o mitosis y la citocinesis o división del citoplasma

3.1. Mitosis o cariocinesis

Es el proceso mediante el cual se divide el núcleo de la célula madre, originándose dos núcleos hijos que tendrán el mismo número y clase de cromosomas que el núcleo materno.

La finalidad de la mitosis es repartir el material genético (ADN) equitativamente entre los núcleos hijos que se forman. Para que estos reciban la información genética completa, es necesario que previamente a la mitosis se duplique este material genético (ADN), esto ha ocurrido en la fase S de la interfase.

La mitosis es un proceso continuo, aunque para facilitar su estudio la dividimos en 4 etapas, estas ocurren de forma continua sin que exista separación clara entre ellas; estas etapas son: profase, metafase, anafase y telofase.

Profase:

·Los cromosomas se hacen visibles: Las fibras de cromatina que estaban dispersas y entrelazadas formando un red por todo el núcleo, se condensan y espiralizan y comienzan hacerse visibles como filamentos individuales: los cromosomas. Esta fibras, durante la interfase se han duplicado, por ello se observa que cada cromosoma esta formado por dos filamentos idénticos, las cromátidas, que se mantienen unidas por un punto, el centrómero.

·La membrana nuclear se fragmenta en pequeñas vesículas y desaparece como consecuencia los cromosomas se pueden mover por todo el citoplasma.

·El nucléolo se va desintegrando y desaparece, su contenido se empaqueta en los cromosomas nucleolares.

·Formación del huso mitótico o huso acromático: En las células animales los dos diplosomas que se formaron por duplicación de los centriolos durante la fase G₂ comienzan a separarse dirigiéndose a polos opuestos de la célula. Entre ellos y alrededor de cada uno de ellos se organizan una serie de microtúbulos que forman el huso mitótico y los ásteres (mitosis astral).

En las células vegetales, carentes de centríolos, los microtúbulos del huso se organizan a partir de dos zonas más densas del citoplasma, que se localizan en los polos de la célula y que se denominan "casquetes polares" (mitosis anastral).

En los centrómeros de cada cromosoma se forman los cinetocoros, a partir de los cuales crecen unos microtúbulos, perpendiculares al eje del cromosoma y en sentidos opuestos que convergen en cada polo con los centriolos, se denominan microtúbulos cinetocóricos y se superponen con los del microtúbulos del huso.

Metafase:

·El huso mitótico esta totalmente formado.

·Los cromosomas alcanzan el máximo grado de condensación, cada uno de ellos esta formado por las dos cromátidas unidas por el centrómero.

·Los microtúbulos cinetocóricos empujan lentamente a los cromosomas hacia el ecuador del huso mitótico y se disponen perpendiculares a él, todos en un mismo plano, formando la placa ecuatorial o placa metafásica.

Anafase:

·Se duplican los centrómeros de cada cromosoma y las dos cromátidas hermanas que formaban cada cromosoma se separan; cada una de ellas forma un cromosoma hijo e ira a un polo diferente de la célula.

·La separación de las cromátidas comienza por el centrómero y se realiza de forma sincronizada en todos los cromosomas a la vez.

·Las cromátidas se separan al ser arrastradas hacia polos opuestos por los microtúbulos cinetocóricos que se van acortando a medida que van despolimerizándose.

Telofase:

·Termina la migración de los cromosomas hijos a su polo correspondiente, una vez allí se desespiralizan y dejan de ser visibles volviéndose a formar la cromatina.

·Se vuelve a formar el nucléolo a partir de los organizadores nucleolares.

·Se forma de nuevo la membrana nuclear a partir del retículo endoplasmático.

·Los microtúbulos del huso desaparecen.

Aquí finaliza la división del núcleo, como resultado se habrán formado dos núcleos hijos que tendrán cada uno de ellos el mismo número y tipo de cromosomas que el núcleo materno; ahora comienza la división del citoplasma o citocinesis.

3.2. Citocinesis

Es el proceso mediante el cual se divide el citoplasma. Este proceso se inicia al final de la anafase y se realiza de forma diferente en las células animales y en las vegetales.

ØCélulas animales.

En las células animales la citocinesis se produce por estrangulación. Comienza con la formación del anillo contráctil formado por filamentos de actina y de miosina, que se localiza debajo de la membrana de la célula y a nivel del ecuador. Este anillo se contrae y forma un surco de segmentación, a medida que el anillo se va estrechando el surco va profundizando hasta que terminada estrangulándose y dividiendo el citoplasma en dos.

ØCélulas vegetales.

En las células vegetales debido a la existencia de una pared rígida no se puede formar el surco de segmentación, la citocinesis se produce por tabicación.

En el ecuador de la célula y en el centro se acumulan vesículas que se desprenden del aparato de Golgi, estas vesículas se fusionan y dan lugar a un tabique llamado placa celular o fragmoplasto. Este tabique crece del centro hacia la periferia hasta contactar con la membrana de la célula madre dividiendo a la célula en dos. Las membranas de este tabique darán lugar a las membranas plasmáticas de las nuevas células, mientras que en el interior se acumula pectina y hemicelulosa que dará lugar a la lámina media. Al formarse la placa quedan algunos poros que originan los plasmodesmos.

Sea cual sea el proceso de citocinesis, al final de la división se obtienen dos células hijas que tendrán el mismo número y la misma clase de cromosomas que la célula madre.

4.MEIOSIS

4.1. Concepto

·La meiosis es un tipo especial de división celular cuya finalidad es reducir el número de cromosomas de las células hijas a la mitad.

·Esta división se puede dar en las células diploides y mediante ella, las células hijas que se forman serán haploides, tendrán la mitad de cromosomas que la célula madre, pero no una mitad cualquiera, sino que cada célula hija tendrá un representante de cada una de las parejas de cromosomas homólogos.

·La meiosis es necesario que se produzca en algún momento del ciclo biológico de todas aquellas especies que se reproducen sexualmente, para mantener constante el numero de cromosomas y evitar que se duplique en cada generación, ya que en la reproducción sexual hay una etapa, la fecundación en la que se fusionan dos células, los gametos y por consiguiente la célula resultante (cigoto) duplica su dotación cromosómica.

·En la meiosis se producen dos divisiones celulares sucesivas sin que entre ambas haya duplicación del material genético, en cada una de ellas se produce una división del núcleo seguida de la división del citoplasma. Estas divisiones se denominan: primera división meiótica o división reduccional y segunda división meiótica.

·En la interfase previa a la primera división meiótica se duplica el ADN, por lo que cada cromosoma estará formado por dos cromátidas

·En la primera división meiótica se produce la separación de las parejas de cromosomas homólogos y por lo tanto se reduce el número de cromosomas a la mitad, pero cada uno de ellos estará formado por dos cromátidas. La segunda división meiótica es similar a una mitosis en ella se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma.

·En cada división meiótica se diferencian 4 etapas que se denominan igual que en la mitosis: profase, metafase, anafase y telofase, para diferenciar a unas de otras se las denominara I o II según se trate de la primera o segunda división.

4.2. Etapas de la meiosis.

Primera división meiótica

Se la denomina también división reduccional, su duración representa el 90 % de toda la meiosis. En ella los cromosomas homólogos se aparean e intercambian material genético entre ellos y posteriormente se separan reduciéndose el número de cromosomas a la mitad de ahí el nombre. Se diferencian 4 etapas: profase I, metafase I, anafase I y telofaseI

Profase I

Es la etapa más larga, más compleja y más importante, en ella se diferencian 5 subetapas: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.

·Leptoteno. Los cromosomas se condensan y se empiezan hacer visibles. Cada uno de ellos esta formado por dos cromátidas estrechamente unidas, que no se distinguen hasta el final de la profase I. Cada cromosoma se une por sus extremos a la envoltura nuclear.

·Zigoteno. Los dos cromosomas homólogos de cada pareja se aparean longitudinalmente gen a gen, a este proceso se le denomina sinapsis y se realiza mediante una estructura proteica denominada complejo sinaptonémico. A cada pareja de cromosomas homólogos apareados se les denomina bivalentes o tetradas (contiene 4 cromátidas).

·Paquiteno. En este período se produce el sobrecruzamiento o entrecruzamiento entre cromátidas homólogas, es decir cromátidas no hermanas pertenecientes a la misma pareja de cromosomas homólogos. Mediante este proceso dos cromátidas homólogas se entrecruzan y posteriormente se rompen intercambiándose fragmentos entre ellas, como consecuencia se produce un intercambio de genes o recombinación genética, con ello aumenta la variabilidad.

·Diploteno. Los cromosomas homólogos comienzan a separarse, aunque permanecen unidos por unos puntos, llamados quiasmas, que se corresponden con los lugares donde se produjo el sobrecruzamiento.

·Diacinesis. En esta etapa se observan por primera vez las dos cromátidas que forman cada cromosoma que están unidas por el centrómero. Los pares de cromosomas homólogos permanecen unidos por los quiasmas que se establecen entre cromátidas homólogas.

Al final de este periodo desaparece la membrana nuclear y el nucleolo, y se empieza a formar el huso acromático. Los dos cinetocoros de cada cromosoma homologo están fusionados y se sitúan en el mismo lado, a partir de ellos crecen los microtúbulos cinetocóricos.

Metafase I.

El huso esta totalmente formado. Las parejas de cromosomas homólogos (bivalentes) unidas por los quiasmas se sitúan en el ecuador del huso formando la placa metafásica.

Anafase I

Los quiasmas se rompen y los cromosomas homólogos de cada pareja comienzan a separarse, al ser arrastrados por las fibras del huso que se acortan. Cada uno de estos cromosomas homólogos esta formado por dos cromátidas y se dirige hacia un polo de la célula, por consiguiente la mitad de los cromosomas irán a un polo y la otra mitad al otro.

Telofase I.

Termina la migración de los cromosomas homólogos al polo correspondiente y una vez allí sufren un cierta descondensación, se forma la membrana nuclear y el nucléolo, y desaparece el huso. Como resultado se habrán formado dos núcleos hijos que tendrán la mitad de cromosomas que el núcleo materno.

Inmediatamente se produce la citocinesis obteniéndose dos células hijas que tendrán la mitad de cromosomas que tenía la célula madre, cada uno de estos cromosomas tendrá dos cromátidas

Una vez finalizada la primera división meiótica las células pasan por una breve interfase denominada intercinesis en la que no hay duplicación del ADN e inmediatamente tiene lugar la segunda división meiótica.

Segunda división meiótica

Esta división se produce simultáneamente en las dos células hijas resultantes de la división anterior. Esta división es similar a una mitosis, en ella al igual que en la mitosis se separan las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma. En esta división se diferencian cuatro etapas:

Profase II

Es muy breve, los cromosomas se condensan, desaparece la membrana nuclear, nucléolo y se forma el huso.

Metafase II

Los cromosomas tienen cada uno dos cromátidas unidas por el centrómero, se sitúan en el ecuador del huso formando la placa metafásica.

Anafase II

Se duplican los centrómeros y las dos cromátidas que forman cada cromosoma se separan yendo cada una hacia un polo, cada una de ellas constituye un cromosoma hijo.

Telofase II

Termina la migración de los cromosomas, se descondensan, desaparece el huso y se forman la membrana originándose dos núcleos.

A continuación se divide el citoplasma. Como resultado se habrán formado 4 células hijas haploides a partir de una célula diploide. Estas cuatro células haploides serán genéticamente distintas entre sí ya que algunos de sus cromosomas están recombinados.

4.3. Importancia de la meiosis.

La importancia de la meiosis se debe principalmente a dos razones:

1) Impide que en las especies que se reproducen sexualmente se duplique el número de cromosomas en cada generación, ya que mediante la meiosis se reduce a la mitad el nº de cromosomas compensándose la duplicación que sufre este número tras la fecundación. En muchos seres vivos, entre ellos el hombre ocurre en el proceso de gametogénesis, por eso cada gameto tiene la mitad de cromosomas que las demás células 2) Aumenta la variabilidad genética de los individuos por dos razones fundamentalmente:

·Porque durante la anafase I las parejas de cromosomas homólogos se separan y se combinan al azar para formar los gametos, cada uno de los cuales tendrá un solo representante de cada pareja. El número de combinaciones posibles que se pueden formar con un representante de cada pareja de homólogo es muy grande y aumenta con el número de parejas de homólogos.

Nº de combinaciones = 2ⁿ donde n = al nº de parejas de homólogos.

·El entrecruzamiento que se produce entre las cromátidas homólogas de las parejas de cromosomas homólogos aumenta aun más esta variabilidad genética haciendo que el número de gametos distintos sea casi infinito.

5 CICLOS BIOLÓGICOS

El ciclo biológico de un organismo es el conjunto de etapas por las que pasa dicho organismo desde que nace, hasta que alcanza el estado adulto y se reproduce formando nuevos individuos.

En todas las especies que presentan reproducción sexual en algún momento de su ciclo vital se produce la meiosis. Según el momento en el que se produzca se diferencian tres tipos de ciclos biológicos:

·Ciclo diplonte.

Es propio de aquellas especies en las que los adultos son diploides como los animales, entre ellos el hombre. La meiosis tiene lugar en el proceso de formación de los gametos o gametogénesis (meiosis gametogénica), como consecuencia los gametos serán haploides, y al producirse la fecundación darán un cigoto diploide que al desarrollarse originara un individuo adulto diploide. En este ciclo el individuo adulto es diploide y solo los gametos son haploides.

·Ciclo haplonte

Es propio de especies en las que el adulto es haploide como algunas algas y algunos hongos. La meiosis la sufre el zigoto que es diploide (meiosis zigótica). En este caso en los adultos haploides por mitosis se formaran los gametos que serán haploides, tras la fecundación se originara el zigoto que será diploide, este cigoto se dividirá por meiosis y dará células haploides que se desarrollaran y darán lugar a adultos haploides

Ciclo haplodiplonde

Es propio de especies que presentan dos tipos de adultos que se suceden alternativamente: uno diploide (esporofito) y otro haploide (gametofito). Se da en los vegetales superiores. La meiosis tiene lugar al formarse las esporas (meiosis esporogénica).

Se parte de una planta adulta diploide denominada esporofito, en ciertas estructuras de ella llamadas esporangios, a partir de células diploides por meiosis se forman esporas haploides. Estas esporas germinan y dan lugar a un adulto haploide, llamado gametofito, en él mediante mitosis se forman gametos haploides. Tras la fecundación se forma un zigoto diploide que dará lugar de nuevo al esporofito diploide.

6. CONTROL DEL CICLO CELULAR.

El ciclo celular esta controlado por dos tipos de proteínas: proteínas quinasas dependientes de ciclinas (Cdk) y proteínas activadoras llamadas ciclinas.

Estas proteínas actúan en unos puntos de control localizados en determinados momentos del ciclo celular, activando o desactivando la progresión del ciclo, dependiendo de ciertas señales activadoras o inhibidoras. Los puntos de control son tres: uno al final de la fase G₁, otro al final de la fase G₂ y el tercero menos importante en la metafase.

El sistema de control del ciclo celular actúa como respuesta a ciertas señales internas (replicación correcta del ADN, tamaño de la célula, etc) y externas (temperatura, disponibilidad de alimento, etc).

En los organismos pluricelulares, las células deben controlar su proliferación de modo que una célula sólo se divide cuando el organismo requiere una nueva célula, bien para aumentar de tamaño o para reemplazar a otra.

Generalmente una célula recibe señales de supervivencia o de diferenciación de otras células para responder a distintas situaciones (mantenerse, proliferar o diferenciarse). Si faltan estas señales, la célula desarrolla un conjunto de reacciones programadas que provocan la muerte celular, a este proceso se le denomina apoptosis o muerte celular programada.

La apoptosis es una muerte celular natural, en la que la célula se autodestruye. Ocurre cuando la célula ha completado su vida fisiológica normal o bien cuando ha sufrido algún daño irreversible que pone en peligro al tejido en el que se sitúa.

Cuando la célula entra en apoptosis sufre los siguientes cambios:

·Se produce una compactación progresiva de la cromatina que acaba fragmentándose.

·La célula se retrae y emite protuberancias superficiales debido a que se desorganiza el citoesqueleto. Al final termina rompiéndose en vacuolas llamadas cuerpos apoptóticos, que contienen orgánulos y/o cromatina. Estos cuerpos finalmente son fagocitados por los macrófagos y otras células fagocíticas.

La apoptosis es necesario en numerosos procesos naturales tales como: la renovación tisular, el desarrollo embrionario, etc

La apoptosis es diferente a la necrosis celular o muerte accidental que se produce cuando la célula sufre algún daño grave como la falta de oxígeno, etc. En este caso suele ir acompañada de ruptura de la membrana y procesos inflamatorios.

El ciclo celular normal depende del equilibrio entre dos tipos de genes: los genes de proliferación (protooncogen) que estimulan la proliferación celular y los genes de antiproliferación (antioncogenes). Si un gen de proliferación sufre una mutación que lo convierte en hiperactivo, recibe el nombre de oncogén, desencadena la multiplicación celular descontrolada dando lugar al cáncer. Si un gen de antiproliferación sufre una mutación que lo inactiva, la célula también aumenta su proliferación y se transforma en cancerosa.

El cáncer es una enfermedad que se caracteriza por lo siguiente:

·Las células afectadas no mueren ni son controladas por los procesos normales, sino que escapan a todo control de multiplicación.

·Estas células crecen en masa en el lugar donde se han originado (tumor primario) y dañan y destruyen las estructuras normales de la zona. El daño se agrava porque estas células pueden atravesar los vasos sanguíneos y viajan por la sangre y la linfa a otras partes del organismo en los que forman nuevas tumores, denominados metástasis que destruyen las distintas partes del organismo y son los causantes en muchos casos de la muerte.

Bioelementos y biomoléculas inorgánicas

LOS ÁTOMOS Y LAS MOLÉCULAS DE LOS SERES VIVOS. LAS MOLÉCULAS INORGÁNICAS.

1. BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGÉNICOS.

-BIOELEMENTOS PRIMARIOS.

-BIOELEMENTOS SECUNDARIOS.

2. FUNCION DE LOS BIOELEMENTOS.

3. BIOMOLECULAS: CONCEPTO.

3.1. CLASIFICACION.

4. EL AGUA

4.1. GENERALIDADES.

4.2. ESTRUCTURA.

4.3. PROPIEDADES.

4.4. FUNCIONES.

5. DIPERSIONES ACUOSAS.

6. SALES MINERALES

7. ÓSMOSIS.

8.IONIZACIÓN DE LA MOLÉCULA DEL AGUA: CONCEPTO DE pH.

9. DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS.

INTRODUCCION

El análisis químico de la materia viva revela una gran similitud en la composición de todos los seres vivos, todos ellos contienen los mismos elementos y compuestos químicos. La rama de la biología que se encarga de su estudio es la bioquímica.

1. BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGENICOS.

Son los elementos químicos que forman parte de la materia viva. Se han encontrado unos 70 elementos químicos formando parte de la materia viva, estos se encuentran en distintas proporciones y no todos están presentes en todos los seres vivos. De acuerdo con su abundancia se dividen:

-Bioelementos primarios.

-Bioelementos secundarios.

·Bioelementos primarios: Son los que se encuentran en mayor proporción, están presentes en todas las biomoléculas. Representan entorno al 95 % del peso de la materia viva. Son el C, O, H, N y en menor proporción el P y S.

Estos elementos han sido seleccionados entre todos los que constituyen la corteza terrestre para formar la materia viva, a pesar de que salvo el oxígeno no son los más abundantes, por las características que poseen entre las cuales destacan las siguientes:

1º- Tienen capas electrónicas externas incompletas. De este modo pueden formar fácilmente enlaces covalentes y dar lugar a las biomoléculas.

2º- Tienen pequeño tamaño, ya que poseen un número atómico bajo, por lo que al combinarse entre sí forma enlaces muy resistentes difíciles de romper originando moléculas muy estables.

3º- Debido a que el oxígeno y el nitrógeno son elementos muy electronegativos, muchas de las biomoléculas son polares y por ello solubles en agua, lo cual es importante ya que la mayoría de las reacciones químicas que se producen en el organismo se producen en el agua.

* molécula polar son moléculas que tienen una distribución asimétrica de cargas eléctricas.

4º- El carbono tiene 4 electrones en su capa más externa, que le permiten formar 4 enlaces covalentes que se dirigen hacia los vértices de un imaginario tetraedro. Tiene capacidad para unirse con otros átomos de carbono mediante enlaces simples, dobles o triples formando cadenas más o menos largas, ramificadas o no, que constituyen el esqueleto de todas las moléculas orgánicas, algunas de gran complejidad.

5º- El C puede unirse mediante enlaces covalentes con el N, H, O y S, de esta forma se introducen en el esqueleto de las moléculas orgánicas una gran variedad de grupos funcionales que proporcionan a las moléculas unas propiedades físicas y químicas características.

6º- El azufre y el fósforo forman enlaces que se pueden hidrolizar fácilmente, por lo tanto, son idóneos para formar enlaces ricos en energía.

7º- Los bioelementos mayoritarios se pueden incorporar fácilmente a los seres vivos desde el medio externo, ya que se encuentran en moléculas (CO₂, H₂O, nitratos) que se pueden captar de manera sencilla.

·Bioelementos secundarios: Son todos los demás elementos que forman la materia viva. Representan alrededor del 5 % del peso de la materia viva. Se encuentran en menor proporción que los anteriores pero también son importantes, hasta el punto que algunos son indispensables.

-Algunos se presentan en todos los seres vivos como: Ca, Na, K, Mg, Cl, Fe, Si, Cu, Mn, B, I, F,

-Otros solo están presentes en algunos seres vivos como: Pb, Br, Zn, Co, etc

Aquellos bioelementos que se encuentran en la materia viva en una proporción inferior al 0,1 % se denominan oligoelementos o también elementos vestigiales. Desempeñan generalmente funciones catalizadoras formando parte de enzimas, vitaminas, hormonas.

2.FUNCIÓN DE LOS BIOELEMENTOS.

·Bioelementos primarios

Entre las funciones de los bioelementos primarios (C,H,O,N,P y S) hay que señalar las siguientes:

-Carbono, hidrógeno y oxígeno. Forman parte en distinta proporción de todas las biomoléculas.

-Nitrógeno. Forma parte de biomoléculas importantes como las proteínas y los ácidos nucleicos.

-Fósforo. Se encuentra en los ácidos nucleicos, fosfolípidos, ATP, estructuras esqueléticas, etc

-Azufre. Forma parte de muchas proteínas (las que tienen cisteina), de algunas enzimas y vitaminas, etc.

·Bioelementos secundarios

¨Entre los bioelementos secundarios más abundantes:

-Cloro, sodio y potasio. En forma iónica mantienen el equilibrio osmótico e intervienen en la transmisión del impulso nervioso.

-Calcio. En forma de carbonato forma parte de estructuras esqueléticas de muchos animales (huesos dientes, caparazones, etc), en forma iónica interviene en muchos procesos como la contracción muscular, coagulación sanguínea, liberación de neurotransmisores durante la sinapsis, formación del huso mitótico, etc.

-Magnesio. Forma parte de muchas enzimas, entra en la composición de la clorofila, etc.

¨Entre los oligoelementos:

-Hierro. Interviene en procesos de oxido-reducción cediendo o tomando electrones. Forma parte de proteínas importantes como la hemoglobina y mioglobina que intervienen en el transporte de oxígeno, citocromos que intervienen en la respiración celular.

-Iodo: Es necesario para la fabricación de hormona tiroidea.

-Flúor: Forma parte del esmalte de los dientes y de los huesos.

-Cobalto: Forma parte de la vitamina B₁₂ y de la nitrogenasa que utilizan algunas bacterias para fijar el nitrógeno atmosférico.

-Silicio: En forma de óxido de silicio da rigidez a los tallos de muchas plantas (gramíneas, equisetos etc) y forma parte del caparazón de microorganismos como las diatomeas.

-Cobre y Cinc: actúan como cofactores de muchas enzimas.

-Litio: incrementa la secreción de neurotransmisores y favorece la estabilidad del estado de ánimo.

3. BIOMOLECULAS: CONCEPTO

Los bioelementos en la materia viva no están libres sino que se unen unos con otros mediante enlaces químicos formando moléculas más o menos complejas llamadas biomoléculas o principios inmediatos. Se les llama principios inmediatos porque se pueden separar de la materia viva mediante procesos físicos tales como: evaporación, filtración, destilación, electroforesis, etc.

3.1. CLASIFICACION

Las biomoléculas las podemos dividirlas en dos grupos:

-Orgánicas: Son exclusivas de la materia viva, tienen un alto porcentaje de carbono. Muchas de ellas tienen una gran complejidad y se denominan macromoléculas o polímeros estando formadas por la unión de unas unidades más sencillas denominadas monómeros.

-Inorgánicas: Están presente tanto en la materia viva como en la inerte.

Biomoléculas.

-Inorgánicas

Agua

Sales minerales

-Orgánicas

Glúcidos

Lípidos

Prótidos

Ácidos nucleicos

4. EL AGUA:

4.1.GENERALIDADES

¨Es el compuesto más abundante de la materia viva. Por termino medio representa el 75 % del peso de la misma.

·El contenido de agua no es igual en todos los seres sino que varia de unas especies a otras.

-Hombre: 70 % -Pino: 47 % -Medusa: 95 %

-Maíz: 86 % -Lombriz: 83 % -Trebol: 90 %

·Dentro de una especie, la cantidad de agua varia de unos órganos a otros dependiendo de la actividad biológica de las células, siendo tanto mayor el contenido de agua cuanto mayor sea la actividad de las células.

En el hombre el contenido medio es del 70 %

-Tejido óseo: 40 % -Sangre:79 % -T.Nervioso:85 % -Dentina:10%

·También varía de unos individuos a otros dependiendo de la edad.

En el hombre: -Embrión: 94 % -Niños: 78 % -Ancianos: 65 %

¨El agua de los seres vivos se esta renovando continuamente, de tal manera que existe un continuo aporte y una continua eliminación, existiendo un equilibrio entre ambos.

-El aporte de agua al organismo se puede realizar de dos formas:

·Incorporándola del medio externo bien tomándola en forma liquida, mediante la bebida de la misma y de otros líquidos; o bien mediante la ingestión de alimentos más o menos ricos en agua. A esta agua se la llama agua exógena

·Se puede obtener dentro del organismo a partir de otras moléculas orgánicas mediante diferentes reacciones metabólicas. A esta agua se la llama agua endógena. Esto explica porque algunos organismos muy sencillos como el pececillo de plata no necesita tomar agua del exterior, ya que con la que obtiene mediante el metabolismo les es suficiente. Igualmente explica porque los camellos pueden pasar tanto tiempo sin beber agua, gracias al metabolismo de las grasas.

-La eliminación de agua se realiza de diversas maneras:

Mediante la orina, por el sudor y la transpiración, por la heces, mediante la respiración etc.

¨El agua es fundamental para la vida debido a que las propiedades químicas que tiene le permiten desempeñar funciones muy importantes. Es tan importante que todo organismo desprovisto de ella muere, solo algunos organismos inferiores como protozoos y determinados órganos como semillas pueden reducir considerablemente la cantidad de agua, pero entonces pasan a una vida latente reduciendo considerablemente sus actividades.

4.2. ESTRUCTURA DEL AGUA

El agua tiene una estructura muy característica que determina sus propiedades.

·La molécula de agua esta formada por 2 átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, cada átomo de hidrógeno se une al átomo de oxígeno mediante un enlace covalente simple (comparten un par de electrones). Estos átomos se disponen en el espacio formando un ángulo de 105º con el oxígeno situado en el vértice.

·La molécula de agua es dipolar; ello es debido a que, aunque la carga neta es 0, al ser el oxígeno más electronegativo que los hidrógenos, atrae con más fuerza a los electrones de enlace y por ello están más cerca del átomo de oxígeno que de los átomos de hidrógeno, esto hace que aparezcan 2 zonas con cargas distintas: una con carga negativa, donde la densidad electrónica (d^-) es mayor, en la región que ocupa el átomo de oxígeno y; otra con carga positiva, dónde la densidad electrónica (d⁺) es menor, en las regiones que ocupan los átomos de hidrógeno.

·El carácter polar de la molécula de agua es de gran importancia, ya que permite que las moléculas de agua se puedan unir entre sí, con otras moléculas polares y con iones, mediante atracciones electrostáticas débiles llamadas puentes de hidrógeno(*). Este enlace se establece entre el átomo de oxígeno de una molécula (negativo) y los átomos de hidrógeno de otras (positivo). Cada molécula de agua puede formar hasta 4 puentes de hidrógeno, y aunque estos enlaces son mucho más débiles que los covalentes (1/20), se rompen y se crean constantemente lo que permite que se formen polímeros de agua constituidos por hasta 8 ó 9 moléculas de agua que se disponen formando una estructura de tipo reticular. Esto explica muchas de las propiedades que posee el agua

*)Los puentes de hidrógeno son atracciones electrostáticas intermoleculares que se producen, entre un átomo electronegativo de una molécula y un átomo de hidrógeno de otra molécula que esta unido mediante enlace covalente a otro átomo electronegativo (O, N, etc). Son unas 20 veces más débiles que los covalentes.

4.3. PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS DEL AGUA

Debido a su carácter polar el agua tiene una serie de propiedades muy características destacando las siguientes:

1º- A Tª ambiente se encuentra en estado líquido, al contrario de lo que ocurre con otras moléculas de similar peso molecular como CO₂, NO₂ etc. Esto es debido al carácter dipolar, ya que al formar polímeros las moléculas se mantienen unidas.

2º- Los enlaces por puentes de hidrógeno duran muy poco tiempo, se rompen y se crean constantemente esto hace que no sea viscosa sino fluida.

3º- Tiene una elevada fuerza de cohesión gracias a los puentes de hidrógeno que se dan entre las moléculas, esto hace que sea un liquido casi incompresible y que tenga una elevada tensión superficial es decir que su superficie libre forme una lamina difícil de romper.

4º- Tiene una elevada fuerza de adhesión es decir se puede unir fuertemente a las paredes de los recipientes, gracias a los puentes de hidrógeno que se dan entre las moléculas de agua y otras moléculas polares. Esta adhesión junto con la cohesión son las responsables de los fenómenos de capilaridad que permiten al agua ascender a través de tubos muy delgados lo cual es muy importante en el transporte de la savia bruta a través de los vasos leñosos.

5º- Tiene un elevado calor específico. Se necesita mucho calor para variar la Tª un grado ya que parte de la energía se gasta no en aumentar la Tª sino en romper los puentes de hidrógeno.

6º- Tiene un elevado calor de vaporización. Se necesita mucho calor para pasar de líquido a gas, esto es debido a que para pasar al estado gaseoso tienen que romperse primero todos los puentes de hidrógeno y en ello se gasta parte de la energía.

7º- Tiene una gran capacidad de disolvente, es el líquido que más sustancias disuelve, por ello se le considera como el disolvente universal. Esto es debido a que por su polaridad se puede interponer entre los iones de las redes cristalinas de los compuestos iónicos y disminuir la atracción entre ellos provocando su separación y por lo tanto su disolución. Igualmente debido a la capacidad que tiene para formar puentes de hidrógeno con las sustancias polares disuelve a aquellas sustancias que tengan grupos polares

8º- El agua en estado sólido es menos densa que en estado líquido, por eso el hielo flota sobre el agua líquida. Esto permite en el medio acuático, en las épocas frías, la existencia de vida por debajo de las capas de hielo.

4.4. FUNCIONES DEL AGUA

Debido a las propiedades que tiene, el agua desempeña numerosas e importantes funciones entre las cuales destacan las siguientes:

1º- Función metabólica: Es el medio en el que se producen la mayoría de las reacciones metabólicas, puesto que las sustancias para que reaccionen tienen que estar disueltas. Además en muchas de estas reacciones el agua actúa como reactivo como por ejemplo en las reacciones de hidrólisis que ocurren en la digestión. Igualmente es la fuente de hidrógenos en la fotosíntesis vegetal

2º- Función transportadora: El agua actúa como vehículo transportador de sustancias por el interior del organismo y entre el exterior y el interior del mismo, debido a que es líquida y es un excelente disolvente, las sustancias son transportadas disueltas en ella.

3º- Función estructural: Debido a la elevada fuerza de adhesión y cohesión da forma a las células que carecen de membrana rígida regulando los cambios y deformaciones del citoplasma.

4º- Función amortiguadora y lubricante: Debido a la baja viscosidad, actúa como lubricante facilitando el deslizamiento entre los órganos y amortiguando los rozamientos.

5º- Función termorreguladora: Debido al elevado calor específico y al elevado calor de vaporización, regula la Tª del organismo amortiguando las variaciones bruscas de la Tª externa y ayuda a mantener constante la Tª del cuerpo en los animales homeotermos o endotermos.

5. DISPERSIONES ACUOSAS

Los líquidos que están presentes en el interior del organismo constituyen el medio interno, en ellos tienen lugar las reacciones características de los procesos vitales. Estos líquidos son dispersiones.

Las dispersiones son mezclas homogéneas de moléculas distintas. En ellas se diferencian dos partes:

·Fase dispersante o disolvente que es el componente que se encuentra en mayor cantidad, suele ser el agua (dispersiones acuosas)

·Fase dispersa o soluto es el componente que se encuentra en menor cantidad, pueden ser moléculas de diferentes tamaños, con distintos pesos moleculares.

¨Las dispersiones atendiendo a como sean las moléculas de la fase dispersa pueden ser de dos tipos:

1.Dispersiones moleculares o disoluciones verdaderas: Cuando las moléculas de la fase dispersa tienen diámetros inferiores a 10^-7 cm, son de pequeño peso molecular como sales, compuestos orgánicos sencillos como aminoácidos, monosacáridos etc. Son transparentes y no sedimentan.

2- Dispersiones coloidales o coloides: Cuando las moléculas de la fase dispersa tienen un diámetro que oscila entre 10^-7 y 2.10^-5 cm, tienen pesos moleculares elevados (+ 10.000 uma) como por ejemplo proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos etc. Son transparentes aunque al trasluz presentan turbidez (efecto Tyndall), no sedimentan pero las partículas precipitan por ultracentrifugación.

Las dispersiones coloidales pueden presentarse en dos estados físicos:

-Sol cuando tienen aspecto fluido.

-Gel cuando tienen aspecto semisólido.

El paso de sol a gel (gelificación) siempre es posible por variaciones de Tª, pH etc no así el paso inverso. Esta particularidad es de gran valor biológico para que los líquidos orgánicos puedan adquirir determinadas cualidades en cuanto a viscosidad, elasticidad, resistencia,etc.

¨Según el estado de la fase dispersa, existen 2 tipos de dispersiones coloidales:

1- Suspensiones: Cuando las partículas de la fase dispersa son son sólidas.

2- Emulsiones: Cuando las partículas de la fase dispersa son líquidas.

¨Según la afinidad entre el agua (f.dispersante) y las partículas de la fase dispersa se diferencian dos tipos de dispersiones coloidales:

1- Coloides hidrófilos: Cuando las moléculas de la fase dispersa tienen afinidad por el agua. Son muy estables debido a que las moléculas de la fase dispersa se rodean de moléculas de agua, esto impide que puedan reaccionar unas con otras. Si se rompe esta capa de agua por alguna razón entonces las moléculas de la fase dispersa se unen entre si y precipitan. Si la precipitación es en forma de copos se denomina coagulación.

2- Coloides hidrófobos: Cuando las moléculas de la fase dispersa repelen el agua. Son inestables, las moléculas de la fase dispersa tienden a juntarse. Se pueden estabilizar cuando actúan sustancias que impiden esta unión. Ej. aceite en el agua forma emulsión inestable, se estabiliza por los jabones.

6. SALES MINERALES

Son moléculas inorgánicas que están presentes en la materia viva en pequeña cantidad. Son importantes entre otras cosas porque aportan al organismo elementos necesarios.

Se pueden encontrar de varias formas: precipitadas, disueltas y asociadas a moléculas orgánicas

·Precipitadas: En este caso son insolubles y forman parte de estructuras sólidas (huesos, caparazones, espículas, etc) a los que dan dureza y rigidez, que facilita su función de sostén y protección. Así tenemos:

-Carbonato cálcico se encuentra en los caparazones de diversos animales (moluscos, crustáceos, protozoos, corales, etc.)

-Fluoruro de calcio en los dientes.

-Fosfatos y carbonatos cálcico se encuentra en los huesos de los vertebrados.

-Sílice en los caparazones de diatomeas, espículas de esponjas, en ciertas estructura de sostén de los vegetales (gramíneas, etc).

·Disueltas: En este caso están disociadas en iones que pueden ser:

Aniones: Cl^- ,CO₃^2- ,HCO₃^- ,PO₄^3- etc

Cationes: K⁺ ,Na⁺ ,Ca²⁺ etc

Cuando están disueltas desempeñan principalmente las siguientes funciones:

1º.-Regulan los fenómenos osmóticos. Manteniendo el grado de salinidad del medio interno, ya que, sí este varía pueden producirse fenómenos osmóticos desfavorables para las células.

2º- Mantienen el pH del medio interno, impidiendo que se produzcan variaciones del mismo, esto lo hacen formando disoluciones amortiguadoras de pH.

3º- Algunos cationes provenientes de la disociación de las sales realizan acciones específicas muy importantes. Ejemplo Na⁺ y K⁺ intervienen en la propagación del impulso nervioso. Ca²⁺ interviene en la coagulación, en la contracción muscular, etc.

·Formando parte de moléculas orgánicas. Algunos iones están asociados a moléculas orgánicas, así tenemos

Fofafo forma parte de las fosfoproteínas, fosfolípidos, ATP, ác. Nucleicos, etc.

Hierro forma parte de la hemoglobina.

Magnesio de la clorofila.

Cobalto de la vitamina B₁₂

7. ÓSMOSIS.

Es el proceso físico mediante el cual se iguala la concentración de dos disoluciones que tienen diferente concentración si están separadas por una membrana semipermeable, la cual solo deja pasar a través de ella moléculas de disolvente (agua) y no de soluto. Mediante este proceso pasa agua de la disolución más diluida a la más concentrada, hasta que ambas disoluciones igualan su concentración. La cantidad de agua que pasa depende únicamente de la concentración de las disoluciones y no de la naturaleza del soluto, por ello contribuyen por igual en los fenómenos osmóticos las sales y las sustancias orgánicas.

A la disolución que tiene mayor concentración se la denomina hipertónica o hiperosmótica, mientras que a la más diluida se la llama hopotónica o hipoosmótica, si ambas tienen la misma concentración se denominan isotónicas o isoosmóticas.

Presión osmótica (p) sería la presión que habría que hacer para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable debido a la ósmosis.

Las membranas celulares funcionan como membranas semipermeables, por ello es importante que las células estén en equilibrio osmótico con los líquidos extracelulares que las bañan.

·Si la célula se encuentra en un medio hipertónico respecto al medio intracelular, entonces pierde agua. Las células animales disminuyen su volumen, se arrugan y se deshidratan pudiendo llegar a morir. En las células vegetales la membrana se desprende de la pared lo que puede provocar la rotura de la célula. A este fenómeno se le llama plasmolisis

·Si la célula se encuentra en un medio hipotónico respecto al medio intracelular, entonces entrara agua dentro de la misma, como consecuencia se hinchan aumentando el volumen y la presión interior, a este fenómeno se le denomina turgencia. En el caso de las células animales pueden llegar a estallar al no disponer de pared celular, a este hecho se le denomina hemólisis. En el caso de las células vegetales y bacterias no estallan debido a la pared celular.

·Si la célula se encuentra en un medio isotónico respecto al interior de la célula el agua entra y sale en igual cantidad.

8. IONIZACION DEL AGUA: ESCALA DE pH

El agua pura se comporta como un electrolito débil y se encuentra en parte disociada en iones H⁺ y OH^- según la siguiente ecuación:

H₂O ¾¾¾¾® H⁺ + OH^-

En el agua la disociación es muy débil, esto significa que la mayor parte del agua se encuentra como H₂O sin disociar y solo una pequeña parte está disociada.

El producto de las concentraciones de los iones H⁺ y OH^- es constante y se denomina producto iónico, en el agua a 25ºC es:

[H⁺].[OH^-] = 10^-14

En el agua pura por cada H⁺ que se forma, se forma un OH^- lo que hace que la concentración de ambos iones sea la misma.

[H⁺] = [OH^-] = 10^-7

Si aumenta la concentración de uno de los iones disminuye la del otro para mantener constante el producto.

Hay sustancias que al disolverse en el agua, aumentan la concentración de hidrogeniones, se denominan ácidos. Otras por el contrario disminuyen la concentración de hidrogeniones se denominan bases.

La acidez de una disolución viene determinada por la [H⁺], Sorensen ideo la escala de pH para expresar la concentración de hidrogeniones de una disolución y por lo tanto la acidez.

El pH = - log [H⁺]. El valor oscila 0 y 14.

·Si el pH de una disolución es 7 como ocurre en el agua pura, dicha disolución es neutra. H⁺ = OH^-

·Si el pH es < 7 ,la disolución es ácida. H⁺ > OH^- .

·Si el pH es > 7, la disolución es básica. H⁺< OH^-.

La escala de pH es logarítmica, es decir que si aumenta o disminuye en una unidad significa que la concentración de H⁺ se hará 10 veces menor o mayor.

9. SISTEMAS TAMPON O AMORTIGUADORES DE pH

Los líquidos que forman el medio interno tienen un pH constante próximo a la neutralidad. Para que los procesos biológicos que tienen lugar en este medio interno se desarrollen con normalidad, es necesario que no se produzcan variaciones bruscas del pH.

En los procesos metabólicos se están desprendiendo continuamente productos ácidos y básicos que variarían el pH. Para evitar esto los seres vivos han desarrollado unos mecanismos químicos que tienen como función mantener constante el pH del medio interno. Estos mecanismos son las disoluciones amortiguadoras, reguladoras, tampón o buffer

Estas soluciones están formadas por una mezcla de dos sustancias que actúan una como ácido y la otra como base y que se mantienen en equilibrio. Por lo general suelen ser un ácido débil y la sal de dicho ácido.

El funcionamiento en esencia consiste en lo siguiente:

AH ¬¾¾® A^- + H⁺

ácido base

·Si hay un aumento de H⁺ en el medio disminuye el pH, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda, actúa el componente básico de la reguladora que reacciona con ellos y se rebaja la concentración de H⁺ y el pH aumenta.

·Si hay una disminución de H⁺ aumenta el pH^-, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, actúa el componente ácido de la reguladora y se liberan H⁺ aumentando su concentración y disminuye el pH.

Los amortiguadores más importantes en los seres vivos son:

¨Sistema carbónico - ión bicarbonato: Esta presente en los líquidos extracelulares. Esta formado por el par ión bicarbonato- ácido carbónico, que a su vez se disocia en dióxido de carbono y agua.

H₂CO₃ ¬¾¾¾® HCO₃^- + H⁺

ácido base

·Si hay un exceso de H⁺, la reacción se desplaza hacia la izquierda, tiene lugar la siguiente reacción:

HCO₃^- + H⁺ ¾¾¾¾® H₂CO₃ ¾¾¾® CO₂ + H₂O

·Si hay un déficit de H⁺, la reacción se desplaza hacia la derecha, tiene lugar la siguiente reacción:

H₂CO₃ ¾¾¾® H CO₃^- + H⁺

¨Sistema de los iones fosfato: Esta presente en los líquidos intracelulares. Esta formado por los iones monohidrogenofosfato (base) y el ión dihidrogenofosfato (ácido).

H₂PO₄^- ¬¾¾¾® HPO₄^2- + H⁺

ácido base

·Si hay un exceso de H⁺, tiene lugar la siguiente reacción:

HPO₄^2- + H⁺ ¾¾¾® H₂PO₄^-

·Si hay un defecto de H⁺ tiene lugar la siguiente reacción:

H₂PO₄^- ¾¾¾® HPO₄^2- + H⁺

Artrópodos

Artrópodos

Prof. Wilder Rodríguez – 5º Biológico

Caracteres generales del filo

· Son protóstomos segmentados, con simetría bilateral.

· Presentan especialización de los apéndices con distintas funciones, y pérdida de los mismos en algunos segmentos.

· Se fusionan grupos de segmentos o metámeros, formando las regiones o tagmas en el cuerpo (segmentación heterónoma).

· Tienen el cuerpo y apéndices revestidos por cutícula.

· Durante su crecimiento se produce el fenómeno de la muda.

· El celoma está presente pero muy reducido.

· Corazón dorsal y circulación abierta o lacunar.

· El aparato digestivo tiene tres regiones bien definidas y con funciones delimitadas a cada una.

· Tienen un alto grado de cefalización y desarrollo de órganos de los sentidos.

· Casi todos unisexuados y ovíparos, y desarrollo directo o indirecto según las Clases.

Clasificación

FILO ARTRÓPODOS
	SUBFILO TRILOBITES Trilobites (fósiles)
	SUBFILO QUELICERADOS
		CLASE MEROSTOMACEOS Euriptéridos (fósiles) y Limulus “Cacerola de mar” CLASE PICNOGÓNIDOS Pycnogonum “araña de mar” CLASE ARÁCNIDOS Arañas, escorpiones, opiliones, ácaros.
	SUBFILO CRUSTÁCEOS (Birramados) Cangrejos, lepas, balanos, langostinos, etc.
	SUBFILO UNIRRAMEOS
		CLASE INSECTOS CLASE QUILÓPODOS CLASE DIPLÓPODOS CLASE SINFILOS CLASE PAUROPODOS

Subfilo Quelicerados

Seudoescorpión	Picnogónido
Acaro	Lycosa maliciosa
Limulus “cacerola de mar”

Los artrópodos quelicerados constituyen un grupo muy antiguo que incluye los euriptéridos (extinguidos), los Limulus (cangrejos cacerola), los picnogónidos (arañas de mar), las arañas, las garrapatas, ácaros y escorpiones.

· Se caracterizan por tener seis pares de apéndices que incluyen: un par de quelíceros, un par de pedipalpos y cuatro pares de patas caminadoras.

· Presentan cefalotórax y abdomen, éste segmentado o sin segmentar y generalmente diferenciado del cefalotórax.

· Respiran por branquias, tráqueas y pulmones en libro.

· La excreción la realizan por medio de órganos llamados túbulos de Malpighi o por glándulas coxales.

· El cerebro es dorsal, y conecta con una masa ganglionar ventral de la que parten filetes nerviosos.

· Con ojos simples, que en los araneidos son generalmente ocho.

· No presentan mandíbulas ni antenas.

· La mayor parte de los quelicerados se alimentan succionando líquidos alimenticios de sus presas, sean vivas o previamente paralizadas y muertas por la acción del veneno.

· Tienen sexos separados, y son principalmente ovíparos. No presentan una verdadera metamorfosis en su desarrollo.

Los Quelicerados se clasifican de la siguiente forma:

FILO ARTROPODOS
	SUBFILO QUELICERADOS
	CLASE MEROSTOMACEOS Euriptéridos (fósiles) y Limulus “Cacerola de mar”
CLASE PICNOGÓNIDOS Pycnogonum “araña de mar”
CLASE ARACNIDOS Arañas, escorpiones, opiniones, ácaros. Orden Araneidos Arañas Orden Escorpiones Escorpiones y alacranes Orden Pseudoescorpiones Seudoescorpiones Orden Opiliones Opiliones Orden Acaros Garrapatas, Sarcoptes (sarna), bicho colorado (Trombícula)

Los arácnidos

Los arácnidos (arañas, ácaros y escorpiones), son un grupo de artrópodos de vida terrestre, carnívoros y depredadores en su mayoría, que aparecieron a principios del periodo Cámbrico, probablemente los primeros en vivir en tierra firme, y que evolucionaron de forma muy compleja. Algunos que alcanzaron más de 2 metros de longitud se extinguieron en el periodo Pérmico. Los arácnidos son un grupo de artrópodos con origen en el Cámbrico, probablemente los primeros en vivir en tierra firme, y que evolucionaron de forma muy compleja. Los arácnidos aparecieron probablemente hace alrededor de 350 millones de años y son una de las tres clases del Subphylum de los quelicerados, junto con los merostomados y los picnogónicos (artrópodos marinos). Esta clase comprende a las arañas, los escorpiones, los pseudoescorpiones, las garrapatas, los opiliones, etc.

Clasificación

Los arácnidos están distribuidos por toda la Tierra. Se conocen alrededor de unas 30.000 especies que se clasifican en 10 órdenes (los más conocidos son las arañas, escorpiones, opiliones y ácaros); destacan los siguientes órdenes:

Araneidos

Comúnmente conocidos como arañas. Constituyen el grupo más numeroso de los arácnidos, adaptados a todos los ambientes y medios, incluido el acuático: Existen especies errantes y sedentarias. Son depredadores, cazan presas vivas al acecho en tierra o sobre las redes que tejen. Se reproducen por fecundación interna; después de la cópula la hembra suele intentar devorar al macho. El desarrollo de los huevos pasa por diferentes fases sin metamorfosis hasta el estado adulto. Se dividen en tres subórdenes: Listiomorfos, distribuidos por el sudeste asiático; Migalomorfos, de distribución tropical, y Aracnomorfos, de distribución cosmopolita. El género mygale (migala o migale) es un ejemplo de araneidos propios de América tropical; el género Argyronetta es un ejemplo de araneidos que construyen telas subacuáticas acampanadas.

Ácaros: Los ácaros son arácnidos de tamaño microscópico y forma variable, carentes de segmentación, con el cefalotórax y abdomen fusionados. Existen ácaros en todos los medios, tanto marinos como terrestres o dulceacuícolas; muchos de ellos son parásitos externos de vegetales y animales (como las garrapatas y el arador de la sarna). Sus quelíceros poseen uñas muy potentes que permiten perforar la epidermis de sus víctimas; cuando absorben los líquidos su abdomen (que es esferoidal) aumenta de tamaño. Ejemplo de ácaros parásitos son el Acarus sirio, que produce la sarna; Demodex foliculorum, que habitan en las glándulas sebáceas de la piel; y el Tetranychus telarius, parásito de los vegetales. e distinguen los géneros Ornahodona, Demodex, Tetranychus

Opiliones o Falángidos: Llamados también cardadores, lo Opiliones o Falángidos son arácnidos de cuerpo pequeño, carnívoros o detritívoros, y que precisan zonas húmedas para vivir y desarrollarse. Son cosmopolitas, salvo en las regiones polares. Recuerdan a las arañas, pero las patas son más finas, flexibles y largas, y sin estrechamiento entre el abdomen y el cefalotórax como sucede en aquéllas (están soldados). Tienen pedipalpos de constitución variable (cortos y delicados o grandes y espinosos). No poseen glándulas sericígenas (para fabricar la seda) ni venenosas. Es destacable sus características autotómicas, por la cual son capaces de mutilarse voluntariamente una pata y desprenderse de ella; algunos animales utilizan este fenómeno como medio de defensa. Se distinguen los géneros Opilio y Phalangium.

Escorpiónidos: También llamados alacranes, los escorpiones se caracterizan porque los quelíceros (grandes y con funciones prensiles) y pedipalpos tienen forma de pinza. El cuerpo está dividido en cefalotórax o prosoma, con cuatro pares de patas y un par de quelíceros; y un abdomen u opistosoma a su vez dividido en: preabdomen o mesosoma, y postabdomen o metasoma; el último segmento del metasoma finaliza en un aguijón potente y venenoso, con el que inyecta a sus víctimas.
LAS ARAÑAS

Las partes de una Araña

Las arañas no tienen cabeza y tórax separados, sino unidos en el llamado cefalotórax, que junto con el abdomen forman el cuerpo de la araña. Casi todas tienen 8 ojos muy sencillos, pero en realidad son bastante miopes.

Tienen varios apéndices muy característicos: adelante los quelíceros que terminan en una uña aguda por donde inoculan la ponzoña. Le siguen los palpos o pedipalpos, que usan para manipular la presa, para palpar el suelo e incluso para trepar. El extremo de estos palpos es importante, si el extremo es fino, el animal será una hembra o un juvenil; si está engrosado será un macho, ya que allí se encuentra el órgano copulador llamado bulbo.

Después tenemos los cuatro pares de patas locomotoras. En el extremo final del abdomen podemos ver unos apéndices más chicos que son las hileras o hilanderas, que tienen las glándulas que segregan la seda o tela de araña.

Los machos viven menos tiempo que las hembras y son generalmente más chicos, a veces mucho más chicos). Son flacos y de patas largas, mientras que las hembras nos parecen más robustas y con el abdomen mucho más gordo. Muchas hembras tienen una placa dura en el vientre, el epigino u órgano sexual externo que indica su madurez. Una vez copuladas, estas hembras pondrán muchos huevos dentro de distintos tipos de saquitos de seda (ootecas), de los cuales a cierto tiempo saldrán arañitas.

En las licosas, las madres transportan la ooteca colgando de las hileras. Cuando las arañitas salen de la ooteca se trepan sobre la madre, que las transporta hasta su dispersión. Las licosas son muy buenas madres. Cuando las hijas salen de la ooteca, las siguen cuidando y las transportan sobre su cuerpo. Cuando las arañitas cambian la piel, se dispersan y ya se las arreglan solas.

Los Crustáceos

· Se conocen unas 40.000 especies, agrupadas en seis Clases.

· En caso de hallarse presente, el exoesqueleto está constituido por una sustancia quitinosa que generalmente incluye incrustaciones de carbonato cálcico.

· El único carácter común a todos ellos es el de contar con dos pares de antenas, aunque en algunas especies sólo aparezcan en la etapa larvaria, por eso son biantenados.

· Mandibulados, de respiración branquial, con extremidades generalmente birramificadas y de vida acuática. Pueden vivir a profundidades superiores a los 1000 metros, e incluso en tierra (algunos isópodos).

· Cabeza relativamente uniforme en el subphylum. Con 5 pares de apéndices. Región anterior con primer par de antenas (o anténulas) y segundo par.

· Las mandíbulas constituyen el tercer par de apéndices y usualmente se encuentra cubriendo a la boca. Están compuestas de varios artejos.

· Las primeras maxilas (maxílulas) y las segundas maxilas son apéndices alimentarios accesorios y se localizan detrás de las mandíbulas.

· El tronco es bastante variable entre los distintos componentes del grupo. En algunos grupos el tronco se divide en tórax y abdomen. El número de segmentos es variable según el grupo.

· Los segmentos uno a tres, en algunos, pueden estar fusionados con la cabeza, integrando un escudo cefálico con varios apéndices (maxilípedos) con función alimentaria.

· Reproducción sexual, fecundación interna y, en general, presentan metamorfosis con larvas pelágicas.

· Sistema circulatorio abierto, con un corazón dorsal. El medio interno, (hemolinfa), es incoloro y contiene hemocianina.

· Excreción se realiza mediante un par de glándulas que desembocan en la base de las antenas ó de las segundas maxilas. La sustancia que se excreta es amoníaco, la mayor parte del cual sale a través de las branquias.

· Pueden poseer ocelos, ojos compuestos ó ambos a la vez. Los sentidos del gusto y del olfato radican en las antenas y en las piezas bucales.

· Para crecer experimentan mudas, cuyo ritmo disminuye con la edad, y es controlado por una hormona segregada por el órgano X del cerebro.

Los crustáceos que comúnmente se conocen como superiores pertenecen a la Clase Malacostraca.

Infraorden Macrura

Figura 1. Vista dorsal de un Macruro
(extraída de www.monografias.com).

Figura 2. Morfología externa y anatomía interna de un macruro: vista lateral (extraída de http://www.aragonesasi.com/natural/fauna/crustace.htm).

Referencias de la Figura 2: 1. Rostro 2. Anténulas 3. Antenas 4. Ojo pedunculado 5. Cefalotórax 6. Caparazón 7. Abdomen 8. Anillos 9. Telson 10. Pinza 11. Patas locomotoras 12. Apéndices abdominales o pleópodos 13. Urópodos 14. Apéndices bucales 15. Branquias 16. Cuerda nerviosa 17. Ganglio cerebral 18. Glándula verde 19. Boca 20. Estómago masticador 21. Hígado 22. Orificio genital 23. Intestino 24. Corazón 25. Aorta anterior 26. Aorta posterior 27. Arteria esternal 28. Vaso ventral 29. Ano 30. Músculos 31. Glándula genital

Referencias de la Figura 3: 1. Anténulas, 2. Antenas, 3. Mandíbulas, 4. Primer par de maxilas, 5. Segundo par de maxilas, 6. Primer par de maxilípedos, 7. Segundo par de maxilípedos, 8. Tercer par de maxilípedos, 9. Primer par de patas o "quelas", 10, 11, 12, 13. Cuatro pares de patas ambulatorias, 14, 15, 16, 17, 18. Cinco pares de pleópodos, 19. Urópodos, 20. Orificios genitales, 21. Estiletes copuladores, 22. Ano

Figura 3. Apéndices de un macruro (cangrejo de río) (extraída de http://www.aragonesasi.com/natural/fauna/crustace.htm).

Infraorden Brachyura

Figura 4. Cangrejo rojo Chaceon notialis
(http://www.dinara.gub.uy).

Infraorden Anomura.

Figura 5. Tatucito Emerita sp.
(extraída de www2.udec.cl/bioensayos/recursos_biologicos.html).

El tatucito habita el intermareal de las playas arenosas de la costa atlántica uruguaya. Si bien en nuestro país aún no es explotado, en Perú y Venezuela es objeto de extracción comercial. Se lo frita y se lo come como aperitivo, una excelente “papachips”!

Otros Órdenes

Pertenecientes a la Clase Malacostraca, por ejemplo, Orden Isopoda (Figura 6), Amphipoda (Figura 7), Euphausiacea (Figura 8).

Figura 6. Idothea baltica
(extraída de www.iopan.gda.pl)

Figura 7. Esquema de un anfípodo
(extraído de http://www.amphipoda.com/images/gimage1.GIF).

Figura 8. Krill
(extraído de animaldiversity.ummz.umich.edu).

Bajo la antigua denominación de Entomóstracos, se ubican las Clases de los llamados crustáceos inferiores: Branchyopoda (ejemplo Daphnia sp, Ostracoda ( ejemplo Cypris sp.), Maxillopoda (Subclase Copepoda : ejemplo Cyclops sp.; e Infraorden Cirripedia ejemplo Balanos, Lepas y Percebes), entre otras.

Daphnia sp.
(extraída de www.spea.indiana.edu/joneswi/e455/daphnia.jpg)

Ostrácodo de la costa rochense uruguaya (Foto G. Riestra).

Copépodo de la costa rochense uruguaya (Foto G. Riestra).

Larva de balano sobre cuerda de cultivo de mejillón (Foto G. Riestra).

Lepas
(extraída de www.marinbi.com/arthropoda/l-anatifera.jpg).

Insectos

Los insectos (latín: insectus, seccionado por dentro) son mucho más numerosos que todas las demás especies animales del mundo juntas, la cantidad de individuos es también enorme.
Tienen una incomparable habilidad para adaptarse a todos los ambientes terrestres, y virtualmente, a todos los climas. Habiéndose originado como animales terrestres, los insectos desarrollaron alas e invadieron el aire volando, 150 millones de años antes que los reptiles, aves y mamíferos. Muchos han invadido habitats de agua dulce, donde ahora prevalecen ampliamente; solamente en el mar es limitado el número de insectos.

Su éxito biológico obedece, fundamentalmente a que tienen:

· Tamaño pequeño, por lo que necesitan poco alimento.

· Capacidad de volar, de esta manera, pueden recorrer largas distancias en busca de alimento.

· Durante su evolución, han demostrado una sorprendente adaptabilidad, como evidencia su amplia distribución y la enorme diversidad de especies. La mayoría de las modificaciones estructurales se han producido en las alas, patas, antenas, aparato bucal y tubo digestivo. Esta amplia diversidad les permite aprovecharse de todas las fuentes de comida y protección.

· Ciclo biológico corto, es decir, nacen y mueren muy rápidamente, así cuando las condiciones ambientales son favorables, porque hay abundancia de alimento o temperatura adecuada, las poblaciones de insectos crecen con mucha rapidez.

· Muchos presentan desarrollo indirecto con metamorfosis, con fases larvarias con características muy diferentes al adulto en cuanto a su morfología y hábitos alimenticios, lo que disminuye la competencia por el alimento y el espacio. Esto además les permite entre otras cosas, aprovechar de los cambios estacionales de las plantas; por ejemplo, las orugas comen hojas al comenzar la primavera, cuando aún no abundan las flores; posteriormente, mediante metamorfosis, las orugas se transforman en mariposas, las cuales se alimentan del néctar de las abundantes flores que hay durante la primavera y el verano.

· Presentan el cuerpo dividido en tres tagmas: cabeza, tórax y abdomen.

· Tienen tres pares de patas

· la mayoría dos pares de alas y un par de antenas en la cabeza, que les sirven para el tacto y el olfato.

· tienen dos ojos compuestos y varios simples. Los compuestos están formados por multitud de ojos simples, llamados omatidios, capaces de ver individualmente.

Esqueleto

Los insectos poseen un exoesqueleto llamado cutícula, compuesto por quitina y proteínas. Entre los segmentos del cuerpo y entre los segmentos de los apéndices, la cutícula es fina y flexible, creando uniones móviles y permitiendo libertad de movimiento. El exoesqueleto sirve como sostén corporal y forma entrantes llamadas apodemas que sirven para la inserción de la musculatura. Además tapiza el primer y el último tramo del tubo digestivo y forma parte de las tráqueas (Fig.11a). Puede también estar adaptado como piezas bucales cortantes, órganos sensoriales, órganos copuladores y estructuras ornamentales. La cutícula presenta diversas estructuras: pelos, espinas y cuernos con función sensitiva y defensiva. También es responsable del color de los insectos, ya sea por la presencia de pigmentos (colores oscuros, pardos, grises, rojos y amarillos) o porque es capaz de refractar la luz (colores metálicos, azules, verdes y blancos).

Muda

El exoesqueleto rígido actúa como una barrera que impide el crecimiento corporal, por lo que debe ser remplazado por uno más grande cada cierto tiempo, proceso que se conoce con el nombre de muda o ecdisis. El número de mudas es característico de cada especie. Un exoesqueleto es también relativamente pesado, tanto más cuanto mayor sea el tamaño del insecto, lo que impone una limitante al tamaño corporal.

Apéndices

Aunque originalmente los artrópodos contaban con un par de apéndices por segmento, el número se ha reducido en los insectos. Los apéndices sufren profundas modificaciones de acuerdo a la función que cumplan. En la cabeza encontramos:

Antenas: un par, situado entre o debajo de los ojos (Fig.5). Tienen función sensitiva, son móviles y su tamaño y aspecto varía según el sexo, el momento del ciclo vital y sufren profundas modificaciones acordes a su función.

Piezas bucales: son apéndices relacionados con la alimentación, y en conjunto forman el aparato bucal (Fig.3 y Fig.9). Las piezas bucales son:

Mandíbulas: un par, de posición lateral, son fuertes y compactas y sirven para cortar y triturar el alimento.

Maxilas: dos pares, de los cuales el segundo se halla fusionado formando el labio. El primer par se ubica detrás de las mandíbulas y su función es la de manipular el alimento, tanto para triturarlo como para ingerirlo. Presentan palpos con función sensorial.

Los apéndices toráxicos son las patas y los abdominales se hallan reducidos a los últimos segmentos, y tienen función reproductora (transferencia

Organización interna

El exoesqueleto delimita una cavidad interna que contiene los órganos internos y se extiende al interior de los apéndices (patas y antenas), llamada hemocele (Fig.7). La circulación es abierta, por lo tanto los espacios entre los órganos están ocupados por sangre.

Sistema Nervioso

Presentan un cerebro anterior y una doble cadena de nervios y ganglios ventrales, en forma de escalera de cuerdas . Cuentan con un gran desarrollo de los sentidos:

■ Mecanorreceptores: hay sedas y pelos en patas, antenas y cuerpo, que captan vibraciones y diferencias de presión.

■ Percepción del sonido: las sedas y los órganos timpánicos tienen una gran importancia en el comportamiento reproductivo de muchas especies.

■ Quimiorrceptores: muy desarrollados; fosetas sensoriales ubicadas en piezas bucales, antenas y patas.

■ Percepción visual: ojos simples (ocelos) en larvas, ninfas y algunos adultos; ojos compuestos grandes en la cabeza de los adultos.

■ Otros: captan temperatura, humedad, gravedad, etc.

Nutrición

Aparato digestivo dividido en 3 segmentos

■ anterior: boca con glándulas salivales, esófago, buche (almacena, en algunos casos digiere) y molleja (tritura).

■ medio: estómago y ciegos gástricos (digieren, absorben).

■ posterior: intestino (reabsorbe agua y minerales; en xilófagos absorbe nutrientes), recto y ano.

La primera porción y la última están recubiertas por la cutícula, y se renuevan en cada muda.

La alimentación se los insectos es muy variada. Pueden ser fitófagos o herbívoros saprófagos, depredadores, parásitos, hiperparásitos, parasitoides y algunos cultivan hongos. Algunas especies presentan bacterias o protozoos simbiontes en su intestino, que les permiten digerir la madera.

Circulación

La circulación es abierta o lacunar. Internamente existe un espacio lleno de sangre llamado hemocele, que penetra en los apéndices y las alas, en donde ocurre el intercambio de nutrientes, hormonas y desechos entre la sangre y los tejidos. Presentan un corazón tubular dorsal en la región abdominal, que bombea sangre hacia adelante por la aorta. La sangre no transporta oxígeno ni CO₂.

Excreción

Los tubos de Malpighi (Fig.10) filtran la sangre y eliminan desechos, reabsorben minerales y agua y regulan el balance hídrico. Desembocan en el tercio posterior del intestino.

Reproducción

Son dioicos, en general copulan y hay fecundación interna. Existen pocos casos de hermafroditismo. Algunos son vivíparos. En Hemípteros e Himenópteros

existe partenogénesis.

Los insectos presentan comportamientos complejos vinculados a la reproducción: atraen a su pareja mediante señales, colores, luces, sonidos o comportamiento de cortejo. Algunos cuidan de sus crías, aunque no es lo más común.

El desarrollo en general es indirecto, con metamorfosis.

DESARROLLO DE INSECTOS:

Los insectos son unisexuados y ovíparos en su gran mayoría.
El insecto que eclosiona del huevo puede tener un grado variable de desarrollo, según la especie. Desde ese momento hasta alcanzar la forma y tamaño del adulto o imago ocurrirán una serie de mudas de crecimiento, acompañadas de cambios morfológicos y fisiológicos en la mayoría de los casos.
Dentro de la gran variedad de tipos de desarrollo que encontramos en esta Clase, podemos citar los más frecuentes en forma simplificada (tomado y modificado de Zolessi, Lucrecia “Biología de la Reproducción y metamorfosis de los hexápodos” Centro de Tecnología Educativa Lic. Spiritoso Ltda.. Montevideo 1998.):

1- DESARROLLO AMETÁBOLO:
El insecto que eclosiona del huevo es semejante al adulto pero más pequeño e inmaduro sexualmente. El insecto sufre una serie de mudas de crecimiento, pero no hay transformaciones importantes para llegar a adulto y todas las mudas son equivalentes. En este tipo de desarrollo el insecto presenta mudas (exuviosis) durante toda su vida, debido a que conserva la glándula protorácica, aún después de haber adquirido la madurez sexual. Este tipo de desarrollo lo presentan los insectos Apterigotos (que nunca poseen alas ni primordios alares) (Thysanura, Collembola, Diplura y Protura). No ocurre metamorfosis.

2- DESARROLLO HETEROMETÁBOLO:
El insecto que emerge del huevo es una forma juvenil llamado estado ninfal o pupal, parecido al adulto pero sin alas. El período de mudas es limitado y la madurez sexual aparece después de la última ecdisis, la que se acompaña de diversas transformaciones, así como la aparición de las alas completas (desplegadas) y se aprecia el imago (o imagen) del adulto.

En este desarrollo se aprecia pues: huevo, ninfa y adulto.
En este tipo de desarrollo se pueden distinguir dos variantes principales: a- desarrollo paurometábolo o metamorfosis gradual; y b- desarrollo hemimetábolo.

a- Desarrollo paurometábolo o metamorfosis gradual:

En estos insectos las alas aparecen progresivamente en las mudas sucesivas, y en la ninfa van apareciendo como expansiones angulares laterales del meso y metatórax. En cada ecdisis estos repliegues alares se van desarrollando en relación al tamaño del cuerpo. Los insectos que presentan este tipo de desarrollo no presentan variaciones en el habitat entre las formas juveniles y el adulto, por ej.: Blattaria, Isoptera, Orthoptera, Dermaptera, Phasmida, Mantodea, Hemiptera, Homoptera.

Las formas ninfales terrestres se denominan también gayades.

b- Desarrollo hemimetábolo: La mayoría de los autores reservan este término para los insectos cuya vida ninfal transcurre en el agua; a estas nifas acuáticas se les denomina náyades. Cuando va a producirse la muda imaginal o imagal abandonan el habitat acuático por la vida aero-terrestre. Esto implica profundos cambios en su estructura anatómica y en su fisiología, que no ocurren gradualmente sino bruscamente en la última muda. Este tipo de desarrollo se produce principalmente en los Paleópteros: Odonata y Ephemeroptera.

3- DESARROLLO HOLOMETÁBOLO (METAMORFOSIS TOTAL O COMPLETA):

Este desarrollo lo presentan los insectos superiores. En este grupo, la forma que eclosiona del huevo es completamente distinta al adulto. A estas formas juveniles distintas al adulto se les denomina LARVAS. Las larvas se caracterizan por su voracidad.
Las transformaciones que sufre la larva en el pasaje a la vida imagal son muy profundas. Necesita varias mudas para crecer y transformarse en ninfa o pupa.
En el estado ninfal o pupal gran parte de los órganos larvales son autodestruidos, mientras que los discos imaginales (grupos de células indiferenciadas) distribuidos por todo el cuerpo entran en actividad y su proliferación forma los órganos del adulto.
Estos dos procesos de destrucción y de reconstrucción se desarrollan simultáneamente durante el estado ninfal o pupal.

El ciclo de estos insectos pues se presenta así:

Huevo – larva – ninfa o pupa – adulto o imago

REGULACIÓN DEL DESARROLLO Y LA METAMORFOSIS:

La muda y la metamorfosis de los insectos esta controlada y regulada por hormonas.
¿Es lo mismo muda que metamorfosis?

Intervienen en el proceso los siguientes órganos y hormonas:

1. Protocerebro: Existen neuronas en el protocerebro que segregan una hormona llamada Hormona protoracotrofa (u hormona cerebral). Esta hormona viaja por los axones hasta llegar a otros órganos.

2. Los cuerpos cardíacos. Estos se ubican dorsalmente, inmediatamente por detrás del cerebro. Son órganos lacunares, en los que la hemolinfa baña las terminaciones axónicas. Allí la hormona protorácica pasa a la sangre y estransportada hacia la glándula protorácica.

3. La glándula protorácica, como su nombre lo indica se encuentra en el protórax del insecto, generalmente en posición ventral, aunque a veces tiene forma de anillo rodeando al ap. digestivo. Al ser estimulada por la hormona protoracotrofa, la glándula protorácica segrega una hormona llamada hormona de la muda o ecdisona, que es la que desencadena los procesos en la epidermis que llevan al cambio de exoesqueleto por uno nuevo. Cuando el insecto llega al estado adulto, esta glándula se atrofia y el insecto no muda más.

4. Cuerpos alados: se encuentran dorsalmente, por detrás de los cuerpos cardíacos. Al ser estimulados por el cerebro, segregan la hormona juvenil o neotenina. Como lo dice su nombre, la presencia de esta hormona hace que se mantengan en el insecto la forma juvenil, y por lo tanto no se alcance el estado adulto.

En resumen: para que el insecto mude y pueda crecer, es necesaria siempre la presencia de la ecdisona.
La hormona que determina que ocurra o no metamorfosis es la hormona juvenil.
Cuando existe mucha hormona juvenil circulante, el insecto muda pero mantiene los caracteres juveniles (muda de larva a larva más grande).
Si disminuye la cantidad de hormona juvenil, se produce una muda con metamorfosis y el insecto pasa de larva a ninfa.
En ausencia de hormona juvenil, el insecto sufre su última muda con metamorfosis y se transforma en adulto.