domingo, 6 de julio de 2014

Sistema Nervioso

El Sistema Nervioso (SN) es, junto con el Sistema Endocrino, el rector y coordinador de todas las actividades conscientes e inconscientes del organismo. Está formado por el sistema nervioso central o SNC (encéfalo y médula espinal) y los nervios (el conjunto de nervios es el SNP o sistema nervioso periférico)

SN = SNC + SNP

A menudo, se compara el Sistema Nervioso con un ordenador ya que las unidades periféricas (sentidos) aportan gran cantidad de información a través de los "cables" de transmisión (nervios) para que la unidad de procesamiento central (cerebro), provista de su banco de datos (memoria), la ordene, la analice, muestre y ejecute.

Sin embargo, la comparación termina aquí, en la mera descripción de los distintos elementos. La informática avanza a enormes pasos, pero aun está lejos el día que se disponga de un ordenador compacto, de componentes baratos y sin mantenimiento, capaz de igualar la rapidez, la sutileza y precisión del cerebro humano. 
El sistema nervioso central realiza las mas altas funciones, ya que atiende y satisface las necesidades vitales y da respuesta a los estímulos. Ejecuta tres acciones esenciales, que son:

- la detección de estímulos

- la transmisión de informaciones y

- la coordinación general.

El Cerebro es el órgano clave de todo este proceso. Sus diferentes estructuras rigen la sensibilidad, los movimientos, la inteligencia y el funcionamiento de los órganos. Su capa más externa, la corteza cerebral, procesa la información recibida, la coteja con la información almacenada y la transforma en material utilizable, real y consciente.

El Sistema Nervioso permite la relación entre nuestro cuerpo y el exterior, además regula y dirige el funcionamiento de todos los órganos del cuerpo.

Las Neuronas son las unidades funcionales del sistema nervioso. Son células especializadas en transmitir por ellas los impulsos nerviosos. 


División del Sistema Nervioso

Desde el punto de vista anatómico se distinguen dos partes del SN:

Sistema Nervioso Central S.N.C.

Sistema Nervioso Periférico S.N.P.

El Sistema Nervioso Central comprende el Encéfalo y la Médula Espinal

El encéfalo

Es la masa nerviosa contenida dentro del cráneo. esta envuelta por las meninges, que son tres membranas llamadas: duramadre, piamadre y aracnoides.

El encéfalo consta de tres partes más voluminosas: cerebro, cerebelo y bulbo raquídeo, y otras más pequeñas: el diéncéfalo, con el hipotálamo (en conexión con la hipófisis del Sistema Endocrino) y el mesencéfalo con los tubérculos cuadrigéminos.
El cerebro

Es la parte más importante, está formado por la sustancia gris (por fuera) y la sustancia blanca (por dentro). Su superficie no es lisa, sino que tienes unas arrugas o salientes llamadas circunvoluciones; y unos surcos denominados cisuras, las más notables son llamadas las cisuras de Silvio y de Rolando. Esta dividido incompletamente por una hendidura en dos partes, llamados hemisferios cerebrales. En los hemisferios se distinguen zonas denominadas lóbulos, que llevan el nombre del hueso en que se encuentran en contacto (frontal, parietal...). Pesa unos 1.200gr Dentro de sus principales funciones están las de controlar y regular el funcionamiento de los demás centros nerviosos, también en el se reciben las sensaciones y se elaboran las respuestas conscientes a dichas situaciones. Es el órgano de las facultades intelectuales: atención, memoria, inteligencia entre otras.

El cerebelo

Esta situado detrás del cerebro y es más pequeño (120 gr.); tiene forma de una mariposa con las alas extendidas. Consta de tres partes: Dos hemisferios cerebelosos y el vérmix o cuerpo vermiforme. Por fuera tiene sustancia gris y en el interior sustancia blanca, esta presenta una forma arborescente por lo que se llama el árbol de la vida. Coordina los movimientos de los músculos al caminar y realizar otras actividades motoras.
El bulbo raquídeo

Es la continuación de la médula que se hace más gruesa al entrar en el cráneo. Regula el funcionamiento del corazón y de los músculos respiratorios, además de los movimientos de la masticación, la tos, el estornudo, el vómito ... etc. Por eso una lesión en el bulbo produce la muerte instantánea por paro cardiorrespiratorio irreversible.

La médula espinal

La médula espinal es un cordón nervioso, blanco y cilíndrico encerrada dentro de la columna vertebral. Su función más importante es conducir, mediante los nervios de que está formada, la corriente nerviosa que conduce las sensaciones hasta el cerebro y los impulsos nerviosos que lleva las respuestas del cerebro a los músculos.

Los nervios

El conjunto de nervios es el SNP. Los nervios son cordones delgados de sustancia nerviosa que se ramifican por todos los órganos del cuerpo. Unos salen del encéfalo y se llaman nervios craneales. Otros salen a lo largo de la médula espinal: son los nervios raquídeos. La información puede viajar desde los órganos de los sentidos hacia el SNC, o bien en sentido contrario: desde el SNC hacia los músculos y glándulas.

martes, 20 de mayo de 2014

Comunicación celular

La comunicación celular es la capacidad que tienen todas las células de intercambiar información fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células. La función principal de la comunicación celular es la de adaptarse a los cambios que existen en el medio que les rodea para sobrevivir a esos cambios, gracias al fenómeno de la homeostasis.


Formas de comunicación por mensajeros químicos: a) comunicación endocrina, b) neurotransmisión, c) neurosecreción, d) comunicación paracrina, e) comunicación yuxtacrina y f) comunicación autocrina. 
Tipos de comunicación celular
Dependiendo de organismos unicelulares o pluricelulares, existen dos tipos de comunicación celular:

Comunicación de organismos unicelulares
Las células unicelulares procariotas (como las bacterias) y las células eucariotas (como los protozoos), viven en un medio acuoso del que reciben múltiples estímulos fisicoquímicos como la luz, temperatura, salinidad, acidez, concentración de otras sustancias, a los que responden generalmente con movimiento, llamado taxia (quimiotaxia, fototaxia). Los organismos unicelulares captan de su microambiente estímulos y procesan la información que reciben a través de una vía de transducción de señales, que controla la dirección del movimiento de sus pseudópodos, flagelos o cilios. Los seres unicelulares móviles se adaptan al estado físico y químico de su entorno y pueden aproximarse o alejarse de varios estímulos, como un medio de competir para la supervivencia. Estos organismos unicelulares también producen sustancias parecidas a las hormonas, que son captadas por individuos de su misma especie mediante receptores celulares de membrana específicos. Este intercambio de información les sirve para el intercambio genético, principalmente.

Comunicación intercelular en organismos multicelulares
Las células poseen en la membrana plasmática un tipo de proteínas específicas llamadas receptores celulares encargadas de recibir señales fisicoquímicas del exterior celular. Las señales extracelulares suelen ser ligandos que se unen a los receptores celulares. 

Existen tres tipos de comunicación celular según el ligando:
Contacto celular con ligando soluble (hormona o factor de crecimiento).
Contacto celular con ligando fijo en otra célula.
Contacto celular con ligando fijo en la matriz extracelular.

Sistemas de comunicación celular
La existencia de organismos multicelulares, en los que cada una de las células individuales debe cumplir con sus actividades de acuerdo con los requerimientos del organismo como un todo, exige que las células posean un sistema de generación, transmisión, recepción y respuesta de una multitud de señales que las comuniquen e interrelacionen funcionalmente entre sí. Estas señales que permiten que unas células influyan en el comportamiento de otras son fundamentalmente químicas.

Comunicación endocrina
En la comunicación endocrina, las moléculas señalizadoras (hormonas) son secretadas por células endocrinas especializadas y se transportan a través de la circulación, actuando sobre células diana localizadas en lugares alejados del organismo. En los animales se producen más de 50 hormonas distintas por las glándulas endocrinas.

Comunicación paracrina
La comunicación paracrina es la que se produce entre células que se encuentran relativamente cercanas (células vecinas), sin que para ello exista una estructura especializada como es la sinapsis, siendo una comunicación local. La comunicación paracrina se realiza por determinados mensajeros químicos peptídicos como citocinas, factores de crecimiento, neurotrofinas o derivados del ácido araquidónico como prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. También por histamina y otros aminoácidos.

Comunicación autocrina
La comunicación autocrina o autocomunicación es la que establece una célula consigo misma. Este tipo de comunicación es el que establece la neurona presináptica al captar ella misma en su receptores celulares, los neurotrasmisores que ha vertido en la sinapsis, para así dejar de secretarlos o recaptarlos para reutilizarlos. Muchas células en crecimiento como las células del embrión o las células cancerosas producen factores de crecimiento y los receptores para esos mismos factores de crecimiento y así perpetuar su proliferación, controlada en el caso del embrión y descontrolada en el caso del cáncer.

Comunicación yuxtacrina
Es la comunicación por contacto con otras células o con la matriz extracelular, mediante moléculas de adhesión celular. La adhesión entre células homólogas es fundamental para el control del crecimiento celular y la formación de los tejidos, entre células heterólogas es muy importante para el reconocimiento que realiza el sistema inmune. La comunicación yuxtacrina se realiza entre otros mecanismos por medio de las uniones celulares como las uniones gap.

Comunicación nerviosa
La comunicación nerviosa o neurotransmisión es un tipo especial de comunicación celular electroquímica, que se realiza entre las células nerviosas. En la neurotransmisión el flujo de información eléctrica recorre la dendrita y axón de las neuronas en una sola dirección, hasta alcanzar la sinapsis, donde en esa hendidura que separa ambas neuronas, la neurona presináptica segrega unas sustancias químicas llamadas neurotransmisores que son captadas por la neurona postsináptica, que transmite y responde a la información. Existen dos variedades de comunicación nerviosa que son:
La neurosecreción o comunicación neuroendocrina, donde una neurona vierte una hormona a la circulación sanguínea para alcanzar a un órgano blanco distante.
La comunicación neuromuscular, donde las neuronas motoras transmiten el impulso nervioso de contracción a las células musculares a través de una estructura semejante a la sinapsis llamada placa motora.

Comunicación por moléculas gaseosas
Es la comunicación en la que intervienen como mensajeros químicos sustancias gaseosas como el óxido nítrico y el monóxido de carbono.

Especificidad señal-receptor. Receptores de membrana

La acción de estimular a las células se denomina inducción y la célula sensible al estímulo se denomina célula diana o célula blanco.
Dentro de un organismo pluricelular, las señales pueden ser locales o distantes.
Las señales locales llegan hasta la célula blanco por difusión en el lugar. Existen tres tipos:
Las señales autocrinas afectan a las propias células que las producen.
Las señales paracrinas repercuten sobre las células vecinas que presentan los receptores adecuados.
Las señales yuxtacrinas dependen del contacto entre dos células. Existen dos tipos de comunicación yuxtacrina, una se produce cuando la señal unida a la membrana de la célula inductora toma contacto con el receptor localizado en la membrana plasmática de la célula blanco  (ejemplo: respuesta inmune). Otra se da en células conectadas a través de uniones entre las membranas plasmáticas. Así, las células responden de manera coordinada ante una señal que se une a alguna de ellas. Por ejemplo, en la contracción de las células musculares cardíacas.
Las señales distantes llegan a las células blanco mediante algún sistema circulatorio y son producidas por otra célula que se encuentra alejada del lugar de acción. Por ejemplo las señales endócrinas (hormonas insulina o tirotrofina).

El complejo señal-receptor

La célula no incorpora a través de la membrana todos los materiales disponibles en su entorno  ni responde a todas las señales que aparecen a su alrededor. Cada señal se une a un receptor específico, es decir que encaja en un sitio del receptor de la misma manera que para cada cerradura hay una llave. La unión entre la señal y el receptor supone una adaptación estructural entre ambos, el receptor cambia su estructura y forman un complejo señal-receptor.
Además de la especificidad, el complejo presenta las siguientes características:
  • Saturabilidad: un aumento del número de señales satura el complejo señal-receptor. Esto es así porque el número de receptores de una célula es limitado.
  • Reversibilidad: el complejo señal-receptor se separa después de su formación. La liberación de la señal es importante porque si no ocurre, el receptor será estimulado continuamente.
Después que la señal se une al receptor, la interacción entre ambos desencadena una serie de reacciones consecutivas en el interior de la célula, para producir una respuesta celular específica.

Clasificación de los receptores

Los receptores son proteínas que suelen estar incluidas completamente en la membrana plasmática.
En las células eucariotas existen distintos tipos bien conocidos de receptores de membrana plasmática; dos de ellos son los siguientes:
Los canales iónicos son proteínas integrales que comunican ambos lados de la membrana plasmática mediante poros que se abren y se cierran según determinadas condiciones. La unión de señales en los sitios específicos de las proteínas modula la apertura o el cierre del canal.
Los receptores asociados a proteínas G son proteínas que atraviesan la membrana plasmática hacia afuera y hacia adentro varias veces. La unión de una señal sobre el lado extracelular de estas proteínas cambia la forma de su región citoplasmática y abre un sitio de unión para que una proteína periférica, conocida como "proteína G", se active y desencadene una serie de reacciones químicas dentro del citoplasma.

Otros receptores específicos se encuentran en el citoplasma. Cuando una señal química atraviesa la membrana, se une a ellos y permite su activación.

La transducción de la señal y la respuesta

Al proceso mediante el cual la célula blanco convierte una señal extracelular en una señal intracelular se lo denomina transducción de la señal. La transducción tiene varios pasos. La formación del complejo señal-receptor activa una ruta intracelular de transmisión de señales que tendrá como último paso, una respuesta específica.
En cada paso, la señal se amplifica. Por ejemplo, algunos antígenos(señales) pueden llegar a unos pocos receptores de la célula, pero esta termina respondiendo con la liberación de grandes cantidades de ciertas proteínas, los anticuerpos. Por cada señal que se une al receptor se obtienen muchas unidades de producto.
En general, puede tener una vía rápida que se localiza en el citoplasma y una vía lenta en la cual la señal tiene que, de alguna manera, llegar al núcleo celular. Allí se "ordena", por ejemplo, sintetizar anticuerpos.
Visión  esquemática de la sucesión de señales o vías de transducción
Tipos de respuesta

Los efectos que puede producir la recepción de una señal a nivel celular dependen del tipo de señal recibida, de su transducción y, sobre todo, del tipo de célula que recibe esa señal.
¿Cómo ocurren estos efectos o respuestas?
Hay varias posibilidades. Una de ellas es que se "abran" o se modifiquen las proteínas transportadoras de la membrana dejando pasar al interior de la célula, por ejemplo, el calcio, necesario para la contracción muscular. Otra es que se incremente la actividad enzimática para producir ciertas sustancias de secreción. También podría favorecerse el movimiento celular o su división, entre otras cosas.
Ejemplo: analizando como se produce la respuesta inmunitaria mediada por anticuerpos en el ser humano, observaremos que cuando los agentes extraños, virus o bacterias, atraviesan las barreras primarias del cuerpo, como la piel o las mucosas, unas células especializadas llamadas macrófagos, los fagocitan. Además, los dividen en pequeños fragmentos y los exponen sobre la propia membrana plasmática. De este modo son reconocidos por un tipo de glóbulos blancos, los linfocitos T cooperadores. Estos, a su vez, producen nuevas señales que estimulan la diferenciación de otro grupo de glóbulos blancos, los linfocitos B. Estos últimos convertidos en células plasmáticas, sintetizan y liberan unas proteínas específicas contra los antígenos presentados por los macrófagos, los anticuerpos. Anticuerpos que finalmente se adhieren a las bacterias o a las células infectadas por virus y así atraen con mayor avidez a los macrófagos para fagocitarlos.

La membrana celular


La membrana externa que rodea a cada célula (membrana plasmática) y las membranas que envuelven a las organelas celulares tienen una estructura común formada por una doble capa de lípidos que contiene proteínas especializadas, asociadas a su vez a azúcares de superficie. Esta estructura trilaminar (dos líneas densas delgadas -capa interna y capa externa- y una zona más clara entre ellas), conocida como modelo del mosaico fluido (postulado por Seymour Jonathan Singer Y Garth L. Nicolson en 1972) no se ve con el microscopio óptico pero sí mediante el microscopio electrónico.

Las principales funciones de la membrana plasmática de la célula son:
  • confiere a la célula su individualidad, al separarla de su entorno
  • constituye una barrera con permeabilidad muy selectiva, controlando el intercambio   de sustancias
  • controla el flujo de información entre las células y su entorno
  • proporciona el medio apropiado para el funcionamiento de las proteínas de membrana
Lípidos
Cada tipo de lípido de membrana posee una cabeza polar superficial (hidrofílica) y dos cadenas de ácidos grasos orientadas hacia el interior de la membrana (hidrofóbicas), por lo que se dice que esa molécula es anfipática.
Los principales lípidos son:
fosfolípidos, representan en torno al 50% del componente lipídico (fosfatidilcolina, esfingomielina, fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina). Las débiles fuerzas que unen entre sí a la bicapa permiten a las moléculas de fosfolípidos moverse con cierta libertad en el seno de cada capa, lo que confiere una gran movilidad a la membrana; se disponen rodeando a cierto tipo de proteínas de membrana; de hecho, algunas de esas proteínas necesitan estar asociadas a fosfolípidos específicos
colesterol, hace que la membrana sea menos fluida, pero mecánicamente más estable
glucolípidos, sólo se encuentran en la cara externa de la membrana celular, con los azúcares expuestos hacia el espacio extracelular

Proteínas
Las proteínas pueden formar parte de esa bicapa en forma de proteínas integrales, que atraviesan todo su espesor, o en forma de proteínas periféricas, unidas a la superficie citoplasmática de la bicapa. Algunas de las intrínsecas atraviesan todo el espesor de la membrana (proteínas transmembranosas) y quedan expuestas en las dos superficies; otras proteínas no están fijas y "flotan" en el espesor de la membrana, como icebergs en un mar de lípidos. Aunque los diferentes tipos de proteínas que pueden encontrarse dependen del tipo celular de que se trate, en general tienen unas funciones comunes:
  • fijan los filamentos del citoesqueleto a la membrana celular
  • fijan las células a la matriz extracelular
  • forman canales iónicos que facilitan el paso de iones y moléculas específicas a través de la membrana
  • actúan como receptores en los procesos de comunicación entre células
  • poseen actividades enzimáticas específicas
  • reconocen, por medio de receptores, a antígenos y células extrañas
Azúcares
Por último, los azúcares se encuentran en su mayor parte limitados a la superficie de la membrana celular, formando el glucocálix. Se puede poner en evidencia mediante microscopio electrónico, en forma de una capa blanca por fuera de la membrana celular, formada por azúcares unidos a las proteínas de esa membrana, a los fosfolípidos de la cara externa, o a ambos. Sus principales funciones son:
  • proteger la superficie celular contra la interacción de otras proteínas extrañas o lesiones físicas o químicas
  • papel en el reconocimiento celular, y en los procesos de rechazos de injertos y transplantes
  • participa en los procesos de coagulación de la sangre y en las reacciones inflamatorias, entre otras.
  • fecundación: los espermatozoides distinguen los óvulos de la propia especie de los de especies diferentes
¿Sabías que...?
Las integrinas son moléculas que desempeñan un papel fundamental en la unión celular. Se trata de proteínas transmembrana que por un extremo se unen a moléculas del espacio extracelular, y por otro se unen al citoesqueleto. Esta disposición especial les permite actuar como cemento intercelular, además de facilitar el movimiento celular mediante la formación de pseudópodos y de permitir la transmisión de mensajes entre la célula y la matriz que le rodea. Este proceso de unión de las células entre sí y con la matriz extracelular resulta fundamental para la cohesión de los tejidos, y para procesos vitales como la reparación de heridas, mecanismos de defensa frente a infecciones o la coagulación.
A su vez, el espacio o matriz extracelular está formado por una ingente cantidad de macromoléculas: proteínas y polisacáridos formados por las propias células que contactan con ella. Esta matriz es fundamental tanto para el mantenimiento de la cohesión entre las células y tejidos como para determinar el comportamiento de las células que la rodean. En este último aspecto juegan un importante papel los azúcares del glucocálix, que actúan como portadores de información entre las células, dependiendo de su secuencia de monosacáridos y del tipo de ramificaciones que presenten.

La comunicación intercelular directa

El ambiente para una célula pluricelular no es solo el medio extracelular, sino también las células vecinas. Estas células, al igual que las que se encuentran distantes, están comunicadas entre sí mediante señales químicas.
Las uniones intercelulares son especializaciones de la membrana plasmática que permiten el envío de señales entre una célula y la adyacente para asegurar el desarrollo y el funcionamiento normal del conjunto del organismo.

La comunicación en las células animales

Las células animales pueden comunicarse mediante uniones de hendidura o “uniones gap”. Se trata de canales entre las membranas plasmáticas que conectan directamente los citoplasmas de dos células adyacentes. Por estos canales, formados por proteínas integrales llamadas conexinas, no pueden pasar moléculas grandes como proteínas, pero sí pueden hacerlo libremente iones o pequeñas moléculas, como los aminoácidos. Una célula animal está conectada con sus células vecinas por cientos de uniones de hendidura.
A su vez, las uniones de hendidura permiten la cooperación entre las células de un mismo tejido, lo cual asegura que todas ellas compartan muchas moléculas o iones y que sus concentraciones sean parejas. Por ejemplo, en el cristalino del ojo de los mamíferos, solo las células de la periferia están cerca del suministro de sangre como para permitir la difusión de nutrientes y desechos. Pero como las células están conectadas por muchas uniones de hendidura, el material puede difundirse entre ellas con rapidez.
La comunicación en las células vegetales

Las células vegetales, en lugar de tener uniones de hendidura, poseen plasmodesmos, puentes de membrana que atraviesan las gruesas paredes vegetales que separan las células de las plantas. Una célula vegetal suele tener miles de plasmodesmos. 
A diferencia de las uniones de hendidura, los plasmodesmos están recubiertos por membranas plasmáticas fusionadas entre sí. El diámetro del plasmodesmo permite el pasaje de moléculas o iones. La abertura del poro está ocupada por un desmotúbulo que parece ser una prolongación del retículo endoplasmático. Desde el punto de vista funcional, esta abertura es importante para el transporte de gases y nutrientes de una célula a otra, proceso que de otra manera no se podría realizar. También son importantes para las respuestas a las señales químicas: la difusión de las señales químicas a través de los plasmodesmos asegura que todas las células de un mismo tejido respondan a ellas a la vez.

jueves, 10 de abril de 2014

Las respuestas de las plantas

Todo ser vivo responde a los cambios que se producen en su entorno. Si esta respuesta es efectiva, la especie seguirá existiendo; si no lo es, simplemente se extinguirá.
En los seres vivos existen dos tipos de respuesta frente a estímulos ambientales: respuestas rápidas (mediadas por el sistema nervioso) y respuestas lentas (mediadas por el sistema hormonal). En el caso de las plantas no existe un sistema nervioso y sus respuestas frente a los cambios ambientales son mediadas por hormonas vegetales. A estas respuestas se las conoce como tropismos.
Tropismos son las respuestas específicas que dan las plantas a los cambios o estímulos que se producen en algún factor del ambiente.
Los tropismos son, por lo general, respuestas que consisten en movimientos de crecimiento de algunas partes del vegetal, como los tallos, hojas y raíces.  Se caracterizan por involucrar un aumento de la biomasa, razón por la cual son respuestas irreversibles y lentas.

Tipos de tropismos
Los estímulos que determinan respuestas de los vegetales pueden ser: físicos, químicos o de contacto.
Atendiendo al estímulo que los produce, los tropismos se denominan:
fototropismos, hidrotropismos, tigmotropismos y gravitropismos.
Los tropismos son respuestas que pueden ser de acercamiento o alejamiento del estímulo que los produce.  Llamamos tropismos positivos a aquellos que provocan una respuesta de acercamiento al estímulo, y tropismos negativos a aquellos movimientos de alejamiento.

Fototropismo es la respuesta del vegetal frente al estímulo luminoso. El fototropismo positivo hace referencia al crecimiento de la planta hacia la fuente de luz, mientras el fototropismo negativo implica un crecimiento de la planta en la dirección contraria a la de la fuente lumínica. En el caso del tallo, se observa un fototropismo positivo, porque este crece hacia la fuente luminosa. La raíz, en cambio, no necesita de la luz, por lo tanto presenta un fototropismo negativo.


Hidrotropismo es la respuesta de las plantas frente al estímulo agua. Es positivo cuando el vegetal o una parte de él, frente a este estímulo, realiza un movimiento hacia zonas húmedas, donde se encuentra el agua. Frente a este estímulo la raíz manifiesta una respuesta positiva, por lo cual se habla de un hidrotropismo positivo.
Tigmotropismo es la respuesta direccional, o el movimiento de una planta al tocar o hacer contacto físico con un objeto sólido, aunque ahora también se sabe que hasta las vibraciones causan esta respuesta. Tigmo viene del griego thigma, que significa "tocar".
Es una cualidad que poseen todas las plantas hasta cierto grado; algunas plantas se han especializado en ello, ganando ventaja en la adaptación. Esta habilidad sensitiva llega mas allá que la de animales, ya que algunas plantas son capaces de percibir 0.0008-0.00025mg, mientras que nosotros percibimos pesos de hasta 0.002mg.
En si, el efecto que el "tigmo" que reciba la planta es el alterar su velocidad de crecimiento, cambiar la morfología, evitar barreras, controlar la germinación, apoyarse en estructuras, facilitar la polinización, acelerar el movimiento del polen, esporas o semillas, y capturar presas.
Gravitropismo es un tipo de tropismo, propio de las plantas, que se refleja en un crecimiento en respuesta a la aceleración de la gravedad. Permite el crecimiento basípeto de las raíces, que deben hundirse en el suelo para su correcto funcionamiento, y el crecimiento de los tallos hacia el medio aéreo. Es de especial importancia durante la germinación de las semillas.


Antiguamente, a este último ejemplo se lo denominaba geotropismo, pero los científicos prefirieron cambiarlo, ya que, si se analiza el nombre antiguo, éste sugiere la respuesta de un vegetal al estímulo "tierra" (geo = tierra).
Las plantas responden en forma diferente a un mismo estímulo, dependiendo de la parte del vegetal que está recibiendo el estímulo.  Así, el tallo posee fototropismo positivo, mientras que la raíz posee fototropismo negativo.
Frente a la fuerza de gravedad, el tallo presenta gravitropismo negativo, ya que éste crece hacia arriba, en dirección opuesta a la fuerza de gravedad.  La raíz, en cambio, tiene gravitropismo positivo porque crece en la misma dirección que el estímulo.
Algunas plantas, como las parras, presentan tigmotactismo positivo. Esto significa que se acercan a objetos que estén en su proximidad, de forma que se apoyan sobre ellos para seguir creciendo.

Mecanismos de acción de los tropismos
El conocimiento que actualmente se tiene de los tropismos ha sido producto de las investigaciones realizadas desde hace muchos años.  Un pionero en estas investigaciones fue Charles Darwin, quien, en 1880, junto a su hijo Francis, estudió por qué las plantas crecían siempre hacia la luz.
Como cualquier científico, Darwin identificó este problema y formuló una hipótesis para explicar lo que había observado.  Luego, diseñó un experimento para poner a prueba su hipótesis, donde se sugería básicamente que el curvamiento de las plantas, al acercarse hacia la luz, se debe a la presencia de una sustancia química que es producida en la punta del tallo de las plantas.

a. Hormonas vegetales
Los estudios realizados por Darwin primeramente, y luego por un botánico holandés llamado Fritz Went, han permitido a los actuales científicos comprender que las plantas responden a los estímulos gracias a la producción de ciertas sustancias químicas conocidas como hormonas.
Las hormonas vegetales son producidas por células que se ubican en las zonas apicales de la planta.  Estas células no están agrupadas en estructuras específicas formando glándulas, como se presentan en los animales.
Hormona es una sustancia química producida por células especializadas, que actúan sobre otras células del individuo y que se encuentran lejos del lugar de producción de la hormona.

b. Acción de las hormonas vegetales
Las hormonas determinan una enorme gama de funciones en las plantas. Participan en el crecimiento de los vegetales gracias a que producen el alargamiento de sus células.  También participan en la maduración de los frutos, en la caída de las hojas y cicatrización de las heridas.
La importancia de las hormonas se debe a que las plantas no poseen un sistema nervioso, como los animales; un vegetal que se acerca hacia la luz no lo hace porque "le conviene", ya que no es consciente de ello, sino por el efecto de una hormona que determina que la planta se curve en esa dirección.
Esta respuesta al estímulo es vital para la planta, porque de esta forma obtiene la energía luminosa para realizar fotosíntesis. Pero debe quedar en claro que esta respuesta es involuntaria y se debe a la producción de una sustancia química específica.

Las nastias: otra forma de respuesta vegetal

Una mención especial requiere la respuesta que presentan algunas plantas ante estímulos de contacto.
Nastia es una respuesta que produce un movimiento pasajero en alguna parte del vegetal respondiendo a estímulos táctiles, lumínicos, etc.
Nastias: Son movimientos relacionados con los tropismos; pero se diferencian  de estos en que el estímulo no provoca una dirección determinada en la respuesta de la planta. Las nastias se efectúan de acuerdo con trayectorias predeterminadas por la estructura dorsoventral del órgano correspondiente; son transitorios. Resumiendo, son movimientos independientes de la dirección que tiene el estímulo. Cuando hablamos de nastia, sólo indicamos movimiento. 
Se conocen varias clases de nastias.
Termonastias son movimientos de apertura y cierre, según la variación de la temperatura, de las hojas periánticas de muchas flores, debido a que el óptimo de crecimiento de la cara superior responde a una temperatura diferente de la cara inferior; así sucede con la flor de una planta, tulipan, que si pasa del aire libre a una habitación que esté más caliente, se abre; y si la temperatura desciende, se cierra. Esto se debe a que una elevada temperatura determina el crecimiento de la cara superior, en tanto que un descenso lo provoca en la inferior.
      
Trébol pata de conejo
Fotonastias son variaciones debidas a cambios en la intensidad de luz. La iluminación produce, en general, apertura de las flores; la oscuridad, el cierre. En las plantas de floración nocturna ocurre al revés. Muchos movimientos de las hojas en relación con la intensidad de luz no son debidos a diferencias en el crecimiento, sino a variaciones en la temperatura de las células. Se relacionan con la temperatura y la luminosidad las nastias producidas por la alternancia del día y la noche (nictinastias); son notables estos movimientos en la Falsa acacia (Robinia pseudoacacia) y Trébol pata de conejo(Trifolium arvense). Generalmente, las hojas nictinásticas se disponen por la noche en forma que los foliolos ocultan parte de la superficie superior, que durante el día exponen a la luz en grado máximo; tales movimientos deben responder a variaciones de permeabilidad del plasma. 
Falsa acacia
La respuesta a la intensidad luminosa que provoca la apertura y el cierre de muchas flores ocurre en el dondiego de noche (Mirabilis jalapa), que abre sus flores durante la noche y las cierra durante el día. 
Dondiego de noche

El girasol (Helianthus annuus) presenta fotonastia positiva
Girasol
Sismonastias, movimientos rápidos en los que una parte de la planta adopta posiciones particulares; se deben a la turgencia de las células de determinados tejidos. Los más llamativos se observan en mimosas tropicales, cuyas hojas y peciolos se pliegan rápidamente después de un golpe. Las causas de estos movimientos no están todavía bien aclaradas y se reducen a hipótesis.
Es el caso de una planta cuyo nombre científico es mimosa púdica.  Esta planta, al ser tocada por algún objeto o por el contacto de la mano de una persona, responde plegando sus pequeños folíolos, y si la intensidad del contacto es mayor, puede suceder que la rama completa caiga.
Esta respuesta no corresponde a movimientos de acercamiento o alejamiento ante el estímulo, y tampoco está controlada por la acción de hormonas como ocurre en el caso de los tropismos.

Quimionastia: respuesta de movimiento ante sustancias químicas, como las plantas carnívoras, que atrapan insectos.

Algo más:
La mimosa sensitiva (Mimosa pudica en botánica) es una de aquellas plantas que tanto gusta a los niños y sorprende a los mayores por sus características “mágicas”.
La mimosa sensitiva reacciona al tacto contrayendo sus hojas en dirección a su tallo. Esta característica es producto de la evolución genética de la planta ya que de este modo busca la protección de sus predadores naturales. La planta una vez contraída tiene un aspecto mustio que la hace poco apetitosa para herbívoros, insectos, orugas y caracoles.
Este mecanismo de contracción también se activa para evitar que la planta pierda agua durante las horas de más calor, durante la noche y en días de mucho viento.
Es importante no “jugar” excesivamente con ella, ya que un continuo abrir y cerrar de hojas le supone un exceso gasto de energía que muchas veces la planta no puede asumir.
La mimosa sensitiva es originaria de las zonas tropicales de Sudamérica. En nuestro clima puede vivir perfectamente como planta de interior siempre y cuando la ubiquemos en lugares muy luminosos y que siempre superen los 13ºC de temperatura.
El riego de la planta ha de ser abundante, y es importante mantenerla alejada del humo del tabaco.
En condiciones óptimas de cultivo puede alcanzar, fácilmente, más de 1 metro de altura. Por contra, es difícil que viva más de 5 años tanto en exterior como en interior.

Otro detalle a destacar es su espectacular floración de color rosa que aparece a mediados del verano.

Relación y coordinación en el nivel celular. Respuestas en invertebrados y vertebrados

Las células perciben los cambios del medio y responden a estos cambios de manera adecuada. Las variaciones del medio se llaman estímulos, y las reacciones de las células, respuestas.
Las respuestas de las células a estímulos se manifiestan con cambios de forma, movimientos, cambios metabólicos, secreciones, etc.
Ciertas células responden a algunos estímulos (falta de alimento, excesivo calor…) segregando sustancias que se depositan en su membrana y las aíslan del exterior. La célula así envuelta se llama quiste y puede permanecer mucho tiempo con una vida latente hasta que cambian las condiciones y reanuda su actividad. Es una respuesta típica de las bacterias.
Las respuestas de movimiento se denominan tactismos o taxismos: son positivos si se acercan al estímulo y negativos si se alejan. Según el tipo de estímulo, puede ser fototactismo (si el estímulo es la luz), quimiotactismo (una sustancia química), termotactismo (una variación de temperatura), etc.
Los protozoos y las algas microscópicas se mueven ante la presencia de luz o de sustancias en el medio. El movimiento celular se realiza por seudópodos, flagelos o cilios.
Las bacterias que poseen flagelos tienen movilidad, o sea, el movimiento de traslación de un punto a otro en forma rápida y de zig zag permitiéndoles responder a estímulos por ejemplo: químicos cuando las bacterias son atraídas a determinados compuestos como la glucosa, la galactosa y se denomina quimiotactismo positivo o por el contrario son repelidas de algunos compuestos como los antibióticos, quimiotactismo negativo, luminosos es el caso de las bacterias fotosintéticas que tienen fototactismo positivo a los rayos luminosos.

Las respuestas de los invertebrados a los estímulos

Las respuestas de los invertebrados a los estímulos externos son más complejas que los tropismos, pues estos animales, además de un control hormonal, poseen una regulación de sus respuestas al ambiente dado por un sistema nervioso primitivo.  Esto determina que sus respuestas sean más rápidas y por tanto más eficientes para responder ante los cambios del medio. Taxismos o tactismos son las respuestas que ofrecen los animales inferiores a los diferentes estímulos del medio ambiente. Además, los movimientos que se producen como parte de las respuestas son reversibles, a diferencia de lo que ocurre en los tropismos.

1. Tipos de tactismos

Los tactismos se denominan de acuerdo al tipo de estímulo. Se distinguen: fototactismo, gravitactismo, hidrotactismo y tigmotactismo.
Como en los tropismos, las respuestas o movimientos que experimentan los animales invertebrados pueden ser de acercamiento o de alejamiento hacia el estímulo.  Se habla de tactismo positivo cuando el movimiento del animal se dirige hacia el estímulo, y de tactismo negativo si el movimiento tiende a alejarse del estímulo.

Fototactismo: es la respuesta de los animales a variaciones en la cantidad de luz.
Gravitactismo: es la respuesta a estímulos de origen gravitatorio.
Hidrotactismo: es la respuesta a estímulos cuyo origen es el agua.
Tigmotactismo: es la respuesta a estímulos táctiles.
Heliotactismo: es la influencia que el sol ejerce sobre la orientación de los seres vivos.
Galvanotactismo: es la respuesta a estímulos eléctricos.
Termotactismo: es la respuesta a la variación de la temperatura.
Quimiotactismo: es la respuesta a estímulos químicos.
Cuando encendemos una lámpara las polillas se dirigen hacia esta fuente artificial de luz.  Corresponde a un fototactismo positivo. 

También se puede dar el caso opuesto, como ocurre con las cucarachas, que al acercarse a ellas la luz tienden a escapar. 
Las Orugas cortadoras (insecto cosmopolita con alta capacidad de dispersión)  que a partir del tercer estadio larval manifiestan un fototactismo negativo, escapándole a la luz y permaneciendo durante el día bajo la tierra enroscadas sobre si mismas. 
Las medusas poseen ocelos en el borde umbrelar que son unidades fotorreceptoras, para captar la mayor o menor luminosidad para que suban o bajen debido a que poseen un fototactismo negativo por lo que huyen de la luz, esto constituye un mecanismo de defensa. Estos ejemplos corresponden a un fototactismo negativo.
Las vaquitas de San Antonio son insectos que al tomarlos en tu mano, siempre suben a través de ella. Éste es un claro ejemplo de gravitactismo negativo, ya que la vaquita se mueve siempre en dirección contraria a la fuerza de gravedad.
La lombriz de tierra presenta un hidrotactismo positivo; siempre construye sus galerías subterráneas en dirección a las zonas húmedas.
En las lombrices de tierra existen quimiorreceptores especializados distribuidos por todo el cuerpo, capaces de detectar agua. Estas células llamadas higrorreceptores permiten que la lombriz permanezca en suelos de humedad adecuada.


2. Mecanismos de acción de los tactismos

A diferencia de los tropismos, la causa de las respuestas denominadas tactismos está regulada y controlada por la presencia de un simple pero eficiente sistema nervioso.
Este sistema nervioso está formado por tres grupos de neuronas que equivalen a un cerebro primitivo, ya que posee nervios que se conectan con los ojos, antenas y patas del insecto, permitiéndole detectar y responder ante un estímulo cualquiera, en un movimiento de acercamiento o alejamiento del mismo.
Gracias a este sistema nervioso rudimentario que les permite responder ante los cambios del medio, los insectos han llegado a constituirse en los animales terrestres más numerosos, con más de 900.000 especies diferentes, capaces de habitar los lugares más diferentes del planeta.

Respuestas de los vertebrados

La ciencia ha postulado que los primeros vertebrados aparecieron en nuestro planeta en el medio acuático, hace unos quinientos millones de años. Desde entonces se fueron diversificando a medida que se adaptaban a las diferentes formas de vida.  Así, fueron apareciendo paulatinamente las cinco clases de vertebrados que hoy conocemos: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos, incluyendo al hombre en esta última clase.
Una de las características principales de un animal vertebrado es que posee un sistema nervioso capaz de captar la información o los estímulos que provienen del medio, manejarlo e integrarlos para que el individuo elabore respuestas o comportamientos adecuados.
Este sistema opera a través de los receptores y órganos sensoriales que se constituyen en vías de entrada para toda información.
En los animales dicha información es procesada en los diferentes centros nerviosos que se integran con la finalidad de que el organismo pueda responder de manera uniforme a los diversos estímulos que recibe.
De acuerdo a la integración de estos centros nerviosos, las respuestas elaboradas por los animales pueden ser más o menos complejas.  Así por ejemplo, el aprendizaje por discernimiento es una respuesta que se da en los animales superiores, sobre todo en los primates y, por supuesto, en el hombre.  Esta respuesta se elabora cuando el individuo percibe y experimenta diferentes estímulos, los relaciona y los maneja para conseguir lo que quiere.  Este tipo de comportamiento se adquiere por medio del contacto permanente del organismo con su entorno y evidencia una capacidad más compleja de elaboración de respuestas, dirigidas por la voluntad (querer hacer algo) y la conciencia de los propios actos (comprender las diferentes posibles respuestas).
El sistema nervioso en los vertebrados necesita además, de la cooperación de otro sistema llamado endocrino, en el cual se producen las hormonas.  La presencia de una hormona es un estímulo que provoca una reacción en un órgano determinado o en un grupo de órganos.
Por ejemplo, la hormona del crecimiento se produce en una parte específica del cerebro y estimula o provoca el crecimiento de tejidos, huesos y demás estructuras de un animal.
La coordinación de los sistemas nervioso y endocrino en los vertebrados controla tanto las respuestas rápidas (sistema nervioso) como las más lentas y generalizadas (sistema endocrino).
Otras características no menos importantes de los vertebrados, son las de poseer un esqueleto interno, un aparato respiratorio y otro circulatorio.
Con todos estos sistemas, en perfecta coordinación, los animales vertebrados son capaces de manifestar los más asombrosos comportamientos, como por ejemplo, la protección de las crías, la defensa de su territorio, la búsqueda de alimento y la notable capacidad para mantener la supervivencia de la especie.

Los distintos tipos de respuestas son:

Respuestas motoras: son las que involucran movimientos, los músculos son los encargados de ejecutar la respuesta.
Respuestas secretoras: son las que implican la acción de las glándulas (endócrinas y exócrinas), órganos que tienen la capacidad de producir secreciones.
Respuesta inmunológica: ante el ingreso de un agente extraño (bacteria, virus) se desencadena una respuesta de defensa ejecutada por diferentes tipos de células (denominadas en conjunto glóbulos blancos) o bien por anticuerpos (proteínas) capaces de destruir a los agentes externos.

¿Por qué las polillas se sienten atraídas por la luz?

Las polillas y otros insectos nocturnos se sienten atraídos por la luz artificial de una manera suicida. Vuelan en círculos alrededor y se golpean una y otra vez contra la fuente luminosa hasta morir achicharradas. ¿Y por qué hacen esto? ¿A qué se debe un comportamiento tan irracional? 
Su comportamiento es totalmente coherente con su naturaleza, lo que ocurre es que la luz artificial las confunde, ¡y de qué manera! 
Hablemos primero de la fototaxis, que es el movimiento automático de un organismo con respecto a la luz. Las cucarachas, por ejemplo, son insectos lucífugos ya que muestran una fototaxis negativa al correr a esconderse en grietas oscuras al percibir la luz. Se trata de un mecanismo que les facilita la supervivencia. En cambio las polillas son insectos lucípetos ya que muestran una fototaxis positiva y se sienten atraídos por la luz. Este mecanismo les facilita la orientación, pues la luz del firmamento estrellado y de la Luna les permite situar el arriba-abajo en la oscuridad y les sirve de guía en sus movimientos migratorios al utilizar nuestro satélite como punto de referencia primario. Es más, al ser atraídas por la luz lunar las polillas vuelan más alto y evitan muchos obstáculos y depredadores y pueden aprovechas las corrientes de aire más efectivamente. Algunos entomólogos sugieren, incluso, que las polillas pueden definir su ruta de migración mientras la Tierra gira por el cambio de posición de la luna. 
Además la intensidad lumínica también influye en el movimiento de sus alas. Así cuando la luz proviene de una fuente distante (léase la Luna) e incide por igual en ambos ojos del insecto, éste vuela en línea recta; pero si la fuente de luz está más cerca, un ojo percibe más cantidad de luz que el otro y el ala de ese lado tiende a moverse más rápido al recibir mayor estímulo. 
Entonces, cuando una luz artificial se cruza en su camino, se sienten atraídas por ella y vuelan hacia la fuente de luz. Hacia una fuente de luz que alcanzan aunque nunca deberían haberlo hecho. Y debido a su cercanía se ven impelidas volar en círculos y en trayectorias espirales. 
Las polillas son más sensibles a unas longitudes de onda del espectro lumínico que a otras. Detectan la luz ultravioleta y prefieren las luces blancas y azuladas a las luces amarillas.