Liceo Bicentenario de Excelencia Polivalente San NicolásDepartamento de CienciasClase de Biología

GUÍA DE BIOLOGÍA: HORMONAS Y CONTROL HORMONAL

APRENDIZAJE ESPERADO:

Comprender que las actividades corporales se encuentran bajo control hormonal. Conocer las hormonas que se forman en nuestro cuerpo y la función de cada una. Distinguir los mecanismos de liberación hormonal. Distinguir las etapas de la formación de gametos.

NOMBRE:Trabaje en paralelo con el texto de estudio.

Antes de comenzar analiza el siguiente problema:Berthold observó la conducta de los gallos. Estudió y analizó la conducta de apareamiento, de lucha, las características de la anatomía del gallo y su cacareo. Se fijó también en que los capones no luchaban, y tampoco cacareaban igual.

En el experimento trabajó sólo con 6 individuos, distribuidos en 3 grupos de 2. Primer grupo: 2 pollos castrados. Segundo grupo: 2 pollos castrados pero con los testículos reimplantados en la cavidad abdominal. Tercer grupo: 2 pollos castrados pero con un testículo del otro pollo trasplantado en la cavidad

abdominal.

Cuando los pollos crecieron, éste fue el resultado: Primer grupo: adultos que eran capones, no presentaban morfología de gallo. Segundo grupo: gallos aparentemente normales en morfología y conducta. Tercer grupo: gallos aparentemente normales en morfología y conducta

¿QUÉ CONCLUSIONES PUEDE OBTENER?

HORMONAS Y GLÁNDULAS.

Las Hormonas son mensajeros químicos producido por células especializadas que han sido activadas por algún estímulo ambiental o fisiológico. Estos mensajeros químicos actúan sobre células que poseen receptores para ellos, y se les denomina CÉLULAS BLANCO O DIANA. En estas células el receptor se puede encontrar en la membrana o en el interior de la célula, todo depende de la naturaleza química que tiene la hormona.

Según su naturaleza química las podemos clasificar en:• Peptídicas o proteícas Ej. Insulina• Derivadas de aminoácidos. Ej. Tiroídeas• Esteroidales. Ej. Testosterona• Derivadas de ácidos grasos. Ej. Prostaglandinas.

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Los testículos son glándulas y secretan hormonas esenciales para el desarrollo de machos sexualmente normales.

Según la distancia que viajan las hormonas se clasifican en tres tipos de señales: Endocrina: Las hormonas viajan grandes distancias hacia su tejido o célula blanco a través de la

sangre. Autocrina: Una célula secreta hormonas que actúan sobre sí misma. Paracrina: Una célula secreta hormonas que actúan sobre una célula o tejido adyacente.

Actividad n°1: Observe las imágenes y reconozca a qué tipo de señal corresponde.

Señal: Señal: Señal: Endocrina

Otra clasificación que existe para las hormonas es si son tróficas o no tróficas: Hormonas tróficas: son aquellas que actúan estimulando a otra glándula. Por ejemplo, la tirotropina o

TSH, estimula a la glándula tiroides para que secrete otras hormonas, como la tiroxina y la triyodotironina.

Hormonas no tróficas: actúan directamente sobre la célula blanco. Por ejemplo, la PRL (prolactina), estimula la producción de leche materna.

Las hormonas o mensajeros químicos se fabrican en glándulas, que son agrupaciones de células con función común. Las glándulas se clasifican en dos tipos:

Endocrinas: Son aquellas cuya secreción es liberada al torrente sanguíneo. Ej: Páncreas. Exocrinas: La secreción es liberada a un conducto, ej: glándulas sudoríparas.

Actividad n°2: Basándose en su texto de estudio complete el siguiente cuadro comparativo de los tipos de glándulas.

TIPOS DE GLÁNDULASENDOCRINA CRITERIO EXOCRINAHORMONAS SECRECIÓN SUSTANCIAS NO HORMONALESLA SANGRE VIAJAN POR… UN CONDUCTOPÁNCREAS EJEMPLO GLÁNDULA SUDORÍPARA

¿Cómo funcionan las hormonas?Las glándulas endocrinas secretan hormonas de acuerdo a las necesidades del organismo en ciertos momentos. El mensaje recibido por la glándula provoca que ésta trabaje más rápido o deje de fabricar hormonas. El mecanismo de control hormonal se conoce como feed-back o retroalimentación.

2 HORMONAS, REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO NM2.

Retroalimentación positiva (+)Cuando llega una señal a una glándula ésta secreta cada vez más hormona.

Por ejemplo: al momento del parto una glándula llamada hipófisis secreta oxitocina, la cual llega al útero y genera las contracciones para expulsar el bebé. En respuesta a la oxitocina el útero libera una sustancia química llamada prostaglandina, aumentando en el torrente sanguíneo. Este aumento es detectado por la hipófisis, liberando más oxitocina. Este tipo de mecanismo se da con menor frecuencia en nuestro cuerpo

Retroalimentación negativa (-)Cuando llega una señal a una glándula ésta secreta hormonas para lograr niveles estables en el organismo, cuando esto se logra la glándula deja de secretar hormona.

Por ejemplo: Cuando consumes alimento aumentan los niveles de glucosa en la sangre, quien detecta este aumento es el páncreas. Esta glándula secreta la hormona insulina. La insulina permite almacenar la glucosa en exceso en el hígado y en los músculos, una vez que ya disminuyen los niveles de glucosa en la sangre, (glicemia), el páncreas deja de secretar insulina

Mencione otro ejemplo de ambas retroalimentaciones

3 HORMONAS, REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO NM2.

Actividad n°3: A continuación explique si las hormonas que aparecen en los ejemplos tienen feed-back positiva o negativa.

Caso 1: Cuando consumes alimento en las paredes del estomago un grupo de células comienza a secretar una hormona llamada gastrina, la cual estimula la liberación de ácido clorhídrico para llevar a cabo el proceso de digestión. Una vez que se vacía el estomago deja de producirse HCl.

Mecanismo de acción:RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA

Caso 2: En laboratorio un grupo de células queproduce una hormona determinada y esta estimula a un tejido que produce otra sustancia química que vuelve a estimular el grupo de células inicial, y así esto continua indefinidamente.

Mecanismo de acción:RETROALIMENTACIÓN POSITIVA

Eje Hipotálamo - Hipófisis.

El hipotálamo es un centro nervioso y endocrino de gran importancia debido a que regula la acción hormonal del organismo, libera hormonas que actúan como inhibidoras o estimulantes en la secreción de otras hormonas en la hipófisis.

El hipotálamo secreta factores liberadores que actúan sobre la hipófisis:

FACTOR FUNCIÓNHormona liberadora de gonadotropinas (GnRH)

Actúa sobre la hipófisis, estimulando la producción y la liberación de la hormona luteinizante (LH) y la hormona foliculoestimulante (FSH).

Hormona liberadora de tirotropina (TRH) Estimula la secreción de tirotropina (TSH) por parte de la adenohipófisis.

Hormona liberadora de corticotropina (CRH o CRF)

Estimula la liberación de adrenocorticotropina.

FACTOR FUNCIÓNHormona liberadora de somatotropina (STH) o factor liberador de hormona del crecimiento (GRF).

Estimula la liberación de la hormona del crecimiento hipofisaria (GH).

Somatostatina u hormona inhibidora de la liberación de somatotropina (GIH)

Como su nombre indica, inhibe la secreción de somatotropina.

PIF (Factor inhibidor de la liberación de prolactina).

Actúa en forma constante inhibiendo la secreción de prolactina hipofisaria.

Angiotensina II (AII). Estimula la acción de la hormona liberadora de corticotropina.

La hipófisis secreta hormonas tróficas que estimulan a otras glándulas, y hormonas no tróficas, como la oxitocina y la vasopresina, que actúan directamente en la célula blanco.

La hipófisis se divide en tres lóbulos, y cada uno secreta distintas hormonas.

LÓBULO ANTERIOR O ADENOHIPÓFISIS: Produce dos tipos de hormonas:Hormonas tróficas: es decir estimulantes, ya que estimulan a las glándulas correspondientes.

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TSH o tirotropina: Regula la secreción de tiroxina por el tiroidesACTH o adrenocorticotropina Controla la secreción de las hormonas de las glándulas

suprarrenales.FSH o folículo estimulante Provoca la secreción de estrógenos por los ovarios y la

maduración de espermatozoides en los testículos.LH o luteinizante Estimula la secreción de progesterona por el cuerpo lúteo y de

la testosterona por los testículos.Hormonas no trópicas, que actúan directamente sobre sus células blanco.HGH o somatotrofina Conocida como "hormona del crecimiento", ya que es

responsable del control del crecimiento de huesos y cartílagos.PRL o prolactina Estimula la secreción de leche por las glándulas mamarias tras

el partoEl lóbulo medio: Secreta una hormona, la MSH o estimulante de los melonóforos, estimula la síntesis de melanina y su dispersión por la célula.El lóbulo posterior o neurohipófisis, libera dos hormonas, la oxitocina y la vasopresina o ADH, que realmente son sintetizadas por el hipotálamo y se almacenan aquí.Oxitocina Actúa sobre los músculos del útero, estimulando las

contracciones durante el parto. Facilita la salida de la leche como respuesta a la succión.

Vasopresina Es una hormona antidiurética, favoreciendo la reabsorción de agua a través de los riñones.

En nuestro cuerpo existen otras glándulas que son esenciales para el buen funcionamiento de nuestro organismo y el mantenimiento de la homeostasis. Entre ellas se encuentran:

Tiroides: Participa en la producción de hormonas, especialmente tiroxina (T4) y triyodotironina (T3). Estas hormonas regulan el metabolismo basal y afectan el crecimiento y grado de funcionalidad de otros sistemas del organismo. La fabricación de etsas hormonas es en base a yodo. Es por esa razón que en nuestro país a la sal de meza se le agrega yodo, ya que nuestra dieta no es rica en este elemento químico. La tiroides también sintetiza la hormona calcitonina que juega un papel importante en la homeostasis del calcio. Por el mal funcionamiento de la tiroides se producen dos enfermedades:

Hipotiroidismo Hipertiroidismo

Las personas producen pocas hormonas tiroideas. Los síntomas precoces del hipotiroidismo en el adulto son inespecíficos y de inicio insidioso. Entre ellos se encuentra la letargia, el estreñimiento, la intolerancia al frío, rigidez y contractura muscular, el síndrome del túnel carpiano y la menorragia.

Aumenta la producción de hormonas. Los síntomas de esta enfermedad son: pérdida de peso, hiperfagia (aumento desmesurado del apetito), dolor y/o calambres intestinales, náuseas, vómitos, intolerancia al calor, pelo fino y quebradizo, perdida de cabello, aumento de la pigmentación, piel caliente o enrojecida, fatiga, debilidad muscular, temblor fino en las manos, taquicardia, disminución de la libido.

Páncreas: El páncreas tiene una parte exocrina y una parte endocrina.La parte exocrina está constituida por células epiteliales dispuestas en estructuras esféricas u ovoides huecas llamados ácinos pancreáticos. Formados por las celúlas acinosas y en parte por las centroacinosas.

5 HORMONAS, REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO NM2.

La parte endocrina se agrupa en islotes de Langerhans, que consisten en cúmulos de células secretoras de hormonas que producen insulina, glucagón y somatostatina. Estos tipos de células son los siguientes:

Célula alfa (Alfa cell): Sintetizan y liberan glucagón. El glucagón aumenta el nivel de glucosa sanguínea (hormona hiperglucemiante).

Célula beta (Beta Cell): Las células beta producen y liberan insulina, hormona hipoglucemiante que regula el nivel de glucosa en la sangre (facilitando el uso de glucosa por parte de las células, y retirando el exceso de glucosa, que se almacena en el hígado en forma de glucógeno).

En los diabéticos tipo I, las células beta han sido dañadas y no son capaces de producir la hormona, por ello deben inyectarse insulina. En la diabetes mellitus tipo II existe un problema en los receptores para la insulina, y deben consumir medicamentos hipoglicemiantes y no insulina.

Célula delta (Delta Cell): Las células delta producen somatostatina, hormona que inhibe la contracción del músculo liso del aparato digestivo y de la vesícula biliar cuando la digestión ha terminado.

Actividad n°4: Basándose en el esquema que se muestra en su texto investigue cuales son las hormonas que se fabrican en cada glándula endocrina, y cual es la función que deben cumplir en el organismo. Debe indicar si las hormonas fabricadas son tróficas o no tróficas.

GLÁNDULA HORMONA QUE SECRETA

FUNCIÓN DE LA HORMONA

TROFICA/NO TROFICA

TIROIDES tiroxina control de metabolismo celular

no trófica

CÉLULAS ESTOMACALES

gastrina secreción de jugo gástrico

no trófica

CÉLULAS ADIPOSAS

sensación de saciedad

no trófica

GLÁNDULAS SUPRARRENALES

corteza: (1) cortisol y (2)aldosterona

(1) evita la inflamación.(2)permite absorción de Na+ y eliminación de K+

no trófica

médula: adrenalina prepara el cuerpo para el estrés

no trófica

OVARIOS estrógeno desarrollo de características sexuales secundarias

No trófica

TESTICULOS testosterona desarrollo de características sexuales secundarias

No trófica

REVESTIMIENTO DEL INTESTINO DELGADO

Estimula secreción de jugo pancreático y bilis

No trófica

PLACENTA Gonadotrofina Mantener el embarazo

No trófica

6 HORMONAS, REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO NM2.

Las hormonas controlan las funciones de nuestro cuerpo, una de dichas funciones es la formación de gametos o gametogénesis, en el caso femenino los ovocitos II y en el caso masculino los espermatozoides. El proceso por el cual se forman las células sexuales es la meiosis, si bien hombres y mujeres realizamos este proceso, se lleva a cabo con algunas diferencias.

La gametogénesis ocurre en tres etapas:

ETAPA CARACTERÍSTICAProliferación En esta etapa las células que formarán a los gametos se duplican múltiples veces,

es decir hacen mitosis. Como experimentan múltiples mitosis, el tamaño de su citoplasma disminuye. En esta etapa de la gametogénesis el número de cromosomas es 2n, y reciben el nombre de GONIOS.

Crecimiento En esta etapa los gonios aumentan el tamaño de su citoplasma, terminada la etapa de crecimiento se les llama CITOS I y están preparados para experimentar la meiosis. Su cantidad de cromosomas es…….

Maduración Los citos I experimentan la meiosis I, en donde se reduce el n° de cromosomas, ahora las células haploides formadas se denominan CITOS II, e inician la meiosis II, una vez finalizada esta etapa se les denomina GAMETOS.

Entre la ovogénesis y espermatogénesis existen diferencias tanto en el tiempo en que ocurren ambos procesos, como del producto que se forma.

Ovogénesis La ovogénesis comienza mientras el feto se desarrolla dentro del vientre materno. En los ovarios aparecen los ovogonios que experimentan múltiples mitosis. Luego de ello estas células aumenta de tamaño formándose así los ovocitos I, de allí el proceso se detiene hasta que llega la pubertad. Por acción de las hormonas sexuales se inicia el proceso nuevamente y los ovocitos I entran en meiosis. Cuando finaliza la meiosis I se forma un ovocito II y se libera un primer cuerpo polar, que es una célula inactiva incapaz de ser fecundada, esta célula es reabsorbida por el cuerpo femenino, y no eliminada. El ovocito II queda detenido en la metafase II, si hay fecundación esta célula finaliza la meiosis y se denomina ovocito y se forma un segundo cuerpo polar, también inactivo. Si no hay fecundación el ovocito II es reabsorbido por unas células de nuestro sistema inmune llamados macrófagos. Este proceso dura hasta aproximadamente los 45-50 años en donde disminuye la producción de hormonas sexuales en la mujer y ocurre la menopausia.

Espermatogénesis Este proceso comienza en la pubertad y finaliza cuando el hombre muere, aunque disminuye la producción de espermatozoides. Los espermatogonios al interior de los testículos experimentan sucesivas mitosis, luego estas células aumenta de tamaño formándose los espermatocitos I, luego comienza la meiosis I, una vez que esta finaliza se forman los espermatocitos II. Finalizando la meiosis II las células que se forman se denominan espermatidas y son almacenadas en un conducto que sale de cada testículo llamado epidídimo, allí llevan a cabo una etapa denominada espermiohistogénesis en la que a las células sexuales masculinas toman su forma necesaria para llevar a cabo la fecundación, una vez finalizada dicha etapa se les denomina espermatozoides.

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Actividad n°5: Basándose en la descripción que aparece en su libro complete los siguientes cuadros comparando la ovogénesis y espermatogénesis.

CRITERIOS OVOGÉNESIS ESPERMATOGÉNESIS.Lugar de desarrollo OVARIOS TESTÍCULOS

Gametos Funcionales 1 MILLONES

etapa de la vida en que se producen

DESDE LA VIDA INTRAUTERINA DESDE LA PUBERTAD

Cantidad de gametos producidos mensualmente

1 MILLONES

Nombre de las células

espermatozoide

Preguntas de selección múltiple:Seleccione la alternativa correcta y justifique su respuesta.

1.Indica la relación correcta entre glándula hormona y función de la hormona.

Glándula Hormona que libera FunciónI) Páncreas a) insulina 1.Control del metabolismoII) Testículo b) testosterona 2.Baja el nivel de glicemiaIII) Tiroides c) Tiroxina 3.Características sexuales

secundarios

a)I, a, 2 – II, b, 3 – III, c, 1.b)I, a, 2 – II, b, 1 – III, c, 3.c)I, b, 1 – II, c, 2 – III, a, 3.d)I, c, 3 – II, a, 1 – III, b, 2.e)I, b, 1 – II, c, 3 – III, a, 2.

2.Una hormona es de naturaleza proteíca, y viaja una larga distancia por medio de la sangre. En relación a su receptor y el tipo de señal, es correcto:

a) Atraviesa directamente la membrana plasmática y su señal es endocrinab) Se une a un receptor proteico ubicado en la membrana y su señal es endocrina.c) Se une a cualquier receptor que encuentre y tienes una señal paracrina.d) Se liga a los receptores, en el citoplasma, su tipo de señal es autocrina.e) Ingresa a la célula por transporte activo y su señal es paracrina.

3. Cuando estas bajo estrés las glándulas suprarrenales secretan a la sangre cortisol. Esta hormona es de naturaleza lípidica. Una vez que el organismo vuelve a la normalidad los niveles de la hormona vuelven a la normalidad. ¿Qué tipo es la glándula, dónde se ubica el receptor de la hormona, y cómo es su mecanismo de liberación?

a) Endocrina, en la membrana, retroalimentación positiva.8 HORMONAS, REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO NM2.

b) Exocrina, en el citoplasma, retroalimentación negativa.c) Endocrina, en la membrana, Feed-back positivo.d) Paracrina, en el citoplasma, Feed-back negativo.e) Endocrina, en el citoplasma, retroalimentación negativa.

4. En la gametogénesis ocurren etapas que son necesarias para la formación de las células sexuales. Si una célula es 2n, y tiene su citoplasma reducido, el nombre que recibe es:

a) Gonio.b) Cito I.c) Cito II.d) Gameto.e) Cuerpo polar.

5. No son características de las hormonas:I.- actuar en bajas concentraciones.II.- ser todas esteroidales.III.- ser producidas por glándulas que presentan conductos.a) Sólo I b) Sólo II c) I y II d) II y III e) ninguna es correcta

6. El receptor celular para una hormona, se ubica en la célula dependiendo de: I.- La naturaleza química de la hormona. II.- Del tamaño molecular de la hormona.III.- La cantidad de hormona.a) Sólo I b) Sólo II c) I y II d) II y III e) I, II y III.

7. Indique cuál de las siguientes aseveraciones no es correcta, respecto a las hormonas:a) circulan a través de la sangre. b) son de acción rápida y transitoria.c) tienen marcada especificidad funcional. d) actúan en pequeñas cantidades.e) ninguna de las anteriores.

8. No corresponde a una glándula endocrina:a) Tiroides b)suprarrenal c)salival d)hipófisis e)paratiroides

9.La regulación hormonal por feed back negativo se diferencia del feed back positivo, en que en ésta última:

a) se liberan hormonas con mayor frecuencia.b) cuando se eleva la concentración de una hormona se inhibe la síntesis de ésta.c) si no hay estimulación, no hay liberación de hormona.d) una baja concentración de una hormona estimula su síntesis y liberación.e) una alta concentración de una hormona estimula la liberación de más hormona.

10. A continuación se presenta el gráfico de una experiencia que se realiza con dos grupos de ratas. Al primer grupo de ratas se les inyecta diariamente la hormona del crecimiento, mientras que el segundo grupo corresponde al grupo control.

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De este experimento se deduce:

a) El grupo de ratas inyectadas con la hormona del crecimiento presentan una tasa mayor de aumento de peso comparadas con las ratas control. b) Se explica por la acción que tiene esta hormona y que permite que las ratas aumenten su masa corporal en forma más rápida y cuantitativamente. c) Los resultados se dan por el tipo de dieta.d) Todas son correctas e) Alternativa a y b

II.DESARROLLO

1.- En un experimento se marca una hormona con un elemento radiactivo y luego se la inyecta a un animal de laboratorio. Más tarde se examinan muestras de 3 tejidos y se encuentra que solo en un tejido hay marca radiactiva, además la marca se ubica en el núcleo de esas células. ¿Qué conclusiones se podrían sacar de estos resultados? Justifique su respuesta

2.-Observe el siguiente esquema ¿Mediante que tipo de control hormonal (retroalimentación positiva o retroalimentación negativa) la hormona oxitocina regula las contracciones uterinas durante el parto? Justifica tu respuesta

10 HORMONAS, REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO NM2.

3.-El gráfico muestra los niveles de glucosa en la sangre (glicemia) en un perro al que se le ha extraído el páncreas. Analice y luego responda brevemente:

4

3

2

1

0

1 3 5 7 9 11

1. ¿Qué ocurre con los niveles de azúcar a las 2 horas de extraer el páncreas?2. ¿Cómo es el nivel de azúcar en la sangre a las 8 horas de extrae el páncreas?3. ¿Se puede deducir a partir de grafico cuales son los valores normales probables de azúcar en la

sangre del perro?4. ¿Podría señalar qué relación tiene el páncreas con los niveles de azúcar en la sangre?5. Mediante que tipo de control o feed-back se regula la glicemia en la sangre.

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Glicemia (g/L)

Extracción delPáncreas

Tiempo (horas)

Perro muere