Soporte, Protección y movimiento Clase 6 (1) - fabricio hurtado (4)

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Soporte, Protección y movimiento
Dr. Hernán Uvidia, PhD
Integumento
El integumento es la cubierta externa del cuerpo, una envoltura protectora que incluye la piel y todas las estructuras derivadas de o asociadas con la piel, como el cabello, las escamas, las plumas y los cuernos.
Es resistente y flexible, ya que proporciona protección mecánica contra la abrasión y la punción y forma una barrera efectiva contra la invasión de bacterias
También puede proporcionar protección contra la humedad contra la pérdida o ganancia de líquidos.
Por ejemplo, en la mayoría de animales endotérmicos el calor se pierde a través de la pie.
La piel contiene mecanismos que enfrían el cuerpo cuando está demasiado caliente y la pérdida de calor lenta cuando el cuerpo está demasiado frío
La piel contiene receptores sensoriales que proporcionan información esencial sobre el entorno inmediato.
Tiene funciones excretorias y, en algunos animales, también funciones respiratorias. 
A través de la pigmentación de la piel, algunos organismos pueden hacerse más o menos conspicuos.
Las secreciones cutáneas pueden hacer que un animal sea sexualmente atractivo o repugnante o proporcionar señales olfativas y/o fenomenales que influyen en las interacciones de comportamiento entre los individuos.
Integumento de los Invertebrados
Muchos protozoos tienen solo las células delicadas o membranas de plasma para revestimientos externos.
Otros, como Paramecium, han desarrollado una película protectora. 
Sin embargo, la mayoría de los invertebrados multicelulares tienen recubrimientos de tejidos más complejos. 
La cubierta principal es una epidermis de una sola capa.
Algunos invertebrados han agregado una cutícula no celular secretada sobre la epidermis para una protección adicional.
La epidermis de los moluscos es delicada y suave y contiene glándulas mucosas.
Los moluscos cefalópodos (calamares y pulpos) han desarrollado un tegumento más complejo, que consiste en la superficie hacia el interior de la cutícula, la epidermis simple, la capa de tejido conectivo, una capa de células reflectantes (iridocitos) y una capa más gruesa de tejido conectivo.
Los artrópodos tienen los integumentos de invertebrados más complejos, que proporcionan no solo protección sino también soporte esquelético.
El integumento artrópodo consiste en una capa única epidermis (más precisamente llamada hipodermis), que secreta una compleja cutícula de dos zonas. La zona interna más gruesa, el procutícula, está compuesta de proteínas y quitina (un polisacárido) dispuestas en capas (laminillas) muy parecidas a las chapas de madera contrachapada.
La zona externa de la cutícula, que se encuentra en la superficie externa sobre el procutículo, es la epicutícula delgada. El epicutículo es un complejo no proteínico de proteínas y lípidos que proporciona una protección protectora contra la humedad de la barrera al integumento.
Una cutícula de artrópodo puede ser una capa dura pero suave y flexible, como se encuentra en muchos microcrustáceos y larvas de insectos, o puede ser endurecido como en los crustáceos decápodos, por ejemplo, cangrejos y langostas, la cutícula se endurece por calcificación, la deposición de carbonato de calcio en las capas externas de la procutícula.
En los insectos, el endurecimiento se produce cuando las moléculas de proteína. se unen entre sí con enlaces cruzados estabilizadores dentro y entre las laminillas adyacentes de la procutícula. El resultado de este proceso, llamado esclerotización, es la formación de una proteína altamente resistente e insoluble, la esclerotina.
Esclerotización basal, y vulva esclerotizada de Ps. longispinus (Fuente: Moreno Salmerón, J. 2010)
La cutícula de artrópodos es uno de los materiales más duros sintetizados por los animales; es muy resistente a la presión y al desgarro y puede soportar la ebullición en álcali concentrado, aunque es ligero, con una masa específica de solo 1.3 (1.3 veces el peso del agua).
Integumento de los vertebrados y sus derivados
El plan básico del integumento de vertebrados incluye una capa epitelial estratificada externa y delgada, la epidermis, derivada de ectodermo y una capa interna más gruesa, la dermis, o piel verdadera, que es de origen mesodérmico. 
Aunque la epidermis es delgada y parece simple en su estructura, da lugar a la mayoría de los derivados del tegumento, como el pelo, las plumas, las garras y los cascos.
La epidermis es un epitelio escamoso estratificado que consta de varias capas de células. 
Las células de la parte basal sufren mitosis frecuentes para renovar las capas que se encuentran arriba. A medida que las capas externas de las células se desplazan hacia arriba por nuevas generaciones de células debajo, una proteína fibrosa extremadamente resistente llamada queratina se acumula en el interior de las células.
Gradualmente, la queratina reemplaza a todos los citoplasmas metabólicamente activos. La célula muere y es eventualmente derramada, sin vida y con forma de escamas. 
Este proceso se llama queratinización, y la célula, así transformada, se ha cornificado.
Esta capa epidérmica se vuelve especialmente gruesa en áreas expuestas a presión o desgaste persistente, como callos, almohadillas para los pies de los mamíferos, y las escamas de reptiles y aves.
Coloración Animal
Los colores de los animales pueden ser vívidos y dramáticos cuando sirven como marcas de reconocimiento importantes o como color de advertencia, o pueden ser tenues o crípticos cuando se usan para camuflarse.
Color integumentario
Color Estructural
Producido por
Pigmentos 
Producidos por estructuras físicas en la superficie del tejido que reflejan longitudes de onda livianas y elimina otras.
Color estructural
Más comunes, que los colores estructurales en los animales, son los pigmentos (biochromes), un grupo extremadamente variado de moléculas grandes que reflejan los rayos de luz.
 En crustáceos y vertebrados ectotérmicos, estos pigmentos están contenidos en células grandes con procesos de ramificación, llamados cromóforos.
Los cromatóforos de los moluscos cefalópodos son completamente diferentes. Cada una es una pequeña célula en forma de saco llena de gránulos de pigmento y rodeada por células musculares que, cuando se contraen, estiran la célula entera en una lámina pigmentada.
Los pigmentos animales más comunes son las melaninas, un grupo de polímeros negros o marrones responsables de varios tonos de color tierra que la mayoría de los animales usan. 
Los colores amarillo y rojo a menudo son causados por los pigmentos carotenoides, que frecuentemente están contenidos dentro de las células pigmentarias especiales llamadas xantóforos
Los iridóforos, un tercer tipo de cromatóforo, contienen cristales de guanina o alguna otra purina, en lugar de pigmento. Producen un efecto plateado o metálico reflejando la luz.
Sistemas esqueléticosLos esqueletos son sistemas de apoyo que proporcionan rigidez al cuerpo, superficies para la inserción muscular y protección para los órganos vulnerables del cuerpo. 
Esqueletos Hidrostáticos
No todos los esqueletos son rígidos; Los músculos en la pared del cuerpo de una lombriz de tierra, por ejemplo, no tienen una base firme para el acoplamiento pero desarrollan una fuerza muscular al contraerse con fluidos coelómicos s, encerrados en un espacio limitado.
Muchos músculos no solo producen movimiento sino que también proporcionan una forma única de soporte esquelético. El tronco del elefante es un excelente ejemplo de una estructura que carece de cualquier forma obvia de soporte esquelético, pero que puede doblarse, retorcerse, alargarse y levantar pesos pesados.
Esqueletos rígidos 
Los esqueletos rígidos están formados por elementos rígidos, generalmente unidos, a los que se pueden unir los músculos. Dado que los músculos solo pueden contraerse y no alargarse activamente, los esqueletos rígidos proporcionan los puntos de anclaje requeridos por conjuntos opuestos de músculos, como los flexores y los extensores, que permiten el movimiento en más de una dirección.
Exoesqueleto
Endoesqueleto
Notocorda y cartilago
La notocorda es una barrera axial semirrígida en embriones vertebrados. Está compuesto por grandes células vacuoladas y está rodeado por capas de vainas elásticas y fibrosas. 
Preserva la forma del cuerpo durante la locomoción. 
Excepto en los vertebrados sin mandíbula (lampreas y hagfishes), la notocorda está rodeada o reemplazada por vértebras durante el desarrollo embrionario.
El cartílago es un elemento esquelético importante de algunos vertebrados. Los peces sin mandíbulas (por ejemplo, lampreas) y los elasmobranquios (tiburones, patines y rayas) tienen esqueletos puramente cartilaginosos, lo cual es una característica derivada evolutivamente, ya que sus ancestros del Paleozoico tenían esqueletos óseos.
Hueso
El hueso es un tejido vivo que se diferencia de otros tejidos conjuntivos y de soporte al tener depósitos significativos de sales de calcio inorgánicas depositadas en una matriz extracelular compuesta de fibras de colágeno en un gel de proteína-azúcar. A diferencia del cartílago, es altamente vascular. Su organización estructural es tal que el hueso tiene casi la resistencia a la tracción del hierro fundido, pero solo es un tercio más pesado.
La mayoría de los huesos se desarrollan a partir del cartílago y se llaman endocondrales (“dentro del cartílago”) o hueso de reemplazo.
El cartílago embrionario se erosiona gradualmente, dejándolo ampliamente en forma de panal; Las células formadoras de hueso luego invaden estas áreas y comienzan a depositar la matriz ósea extracelular, que se calcifica, alrededor de las cadenas como restos del cartílago.
El segundo tipo de hueso es el hueso intramembranoso. En los vertebrados tetrápodos, el hueso intramembranoso está restringido principalmente a los huesos de la cara, el cráneo y la clavícula. Cualquiera que sea el origen embrionario, una vez que esté completamente formado, el hueso endocondral e intramembranoso tiene un aspecto similar.
Movimiento Animal
Ameboide
Ciliar o Flagelar
Muscular
Ameboide 
Característica de las amebas y otras formas unicelulares. La investigación con una variedad de células ameboides, incluidos los fagocitos que combaten patógenos en la sangre
Ciliar o Flagelar
Los cilios son diminutos, parecidos a cabellos, que se extienden desde las superficies de las células de muchos animales. Son una característica particularmente distintiva de los protistanos ciliados. Los cilios desempeñan muchas funciones en el movimiento de pequeños organismos como los ciliados y ctenóforos unicelulares a través de su entorno acuático o en la propulsión de fluidos y materiales sobre superficies epiteliales de animales más grandes.
Movimiento Muscular 
Aunque las fibras musculares en sí mismas pueden funcionar solo por contracción y no pueden alargarse activamente, pueden organizarse en configuraciones y combinaciones tan diferentes que casi cualquier movimiento es posible.