la célula en su contexto social
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La Célula en su La Célula en su Contexto Social:Contexto Social:Adhesión celularAdhesión celular
En plantas y animales, las células especializadas en las distintas tareas funcionan de manera coordinada formando tejidos y órganos.Una etapa clave en la evolución de los organismosmulticelulares fue la capacidad paraestablecer contactos fuertes y específicos con otras células.
Esta capacidad se basa en la función de proteínasintegrales de membrana. Las células primero se
agregan reconociéndose entre ellas a través de lasmoléculas de adhesión, que forman dichas proteínas, y
luego forman elaboradas uniones intercelulares queestabilizan las interacciones iniciales y promueven la
comunicación local entre las células en contacto.
Además, las células animales secretan glicoproteínas queforman una compleja red llamada matriz extracelular
conla cual se crea un ambiente especial en los espacios
intercelulares. La matriz extracelular ayuda a las células amantenerse unidas en los tejidos y constituye un
reservorio de numerosas hormonas que controlan laproliferación y diferenciación celular. También provee un
substrato sobre el cual las células pueden moverse,especialmente en los primeros estados de la
diferenciacióny organogénesis.
Matriz extracelular Matriz extracelular
La matriz extracelular es un entramado de moléculas,
proteínas y carbohidratos que se disponen en elespacio intercelular y que es sintetizado y
secretadopor las propias células.
La cantidad, composición y la disposición de la matriz extracelular depende del tipo de tejido
considerado.
Funciones de MECFunciones de MEC
Aporta propiedades mecánicas a los tejidos (tanto en animales como en vegetales),
Mantiene la forma celular, Permite la adhesión de las células para formar
tejidos,Sirve para la comunicación intercelular, Forma sendas por las que se mueven las células,Modula la diferenciación celular y la fisiología
celular,Produce factores de crecimiento.
Composición Composición Las principales macromoléculasque componen la matrizextracelular son: colágeno,elastina,
glucosaminoglicanos,proteoglicanos yglicoproteínas. Todas ellas seencuentran en un medio
acuosojunto con otras moléculas demenor tamaño, además de losiones.
Esquema de las principales moléculas que aparecen en la matriz extracelular de un tejido conectivo.
Los asteriscos señalan la matriz extracelular. A) Cartílago hialino, B) Matriz ósea compacta, C) Conectivo denso regular (tendón), D) Conectivo gelatinoso del cordón umbilical, E) Paredes celulares del sistema vascular de un tallo de una planta, F) Células epiteliales, G) tejido nervioso donde prácticamente no existe matriz extracelular
Matriz extra celularMatriz extra celular
Colágeno Colágeno Familia de proteínas muy abundante en
vertebrados,forman cadenas α, las cuales se asocian de tres en
tres paraformar hasta 28 tipos de moléculas de colágeno
diferentes.Su principal misión en los tejidos es formar un
armazónque hace de sostén a los tejidos y que resiste las
fuerzas detensión mecánica.
Características del colágenoCaracterísticas del colágeno
Composición poco frecuente de aminoácidos (abundantes en glicina)
Pueden organizarse formando mallas o fibras y formar uniones entre células.
Síntesis de fibras de colágenoSíntesis de fibras de colágeno
Tipos y funciones del Tipos y funciones del colágenocolágeno
Tipo Disposición DistribuciónI Fibras Hueso, tendones, ligamentos, piel,
dentina, córnea
II Fibras Cartílago hialino, humor vítreo, notocorda
III Fibras Piel, vasos sanguíneos, órganos internos
V Fibras Membranas fetales, piel, hueso, placenta
XI Fibras Cartílago
IV Redes Laminas basales
VIII Redes hexagonales
Córnea
IX Establece uniones
Cartílago, cuerpo vítreo
Con los asteriscos negros se indica el colágeno ya ensamblado en el exterior celular, mientras que con los asteriscos blancos las vesículas intracelulares llenas de moléculas de pro-colágeno. La flecha blanca indica un posible punto de liberación de las moléculas de pro-colágeno al espacio extracelular.
Resumen colágeno y elastinaResumen colágeno y elastina El colágeno y la elastina son proteínas estructurales
de la matriz extracelular.
• ColágenoEs la proteína más abundante de la matriz extracelular.Formado por 3 cadenas α.Se organiza para formar sobre todo fibras.Resiste tensiones mecánicas sin deformarse.
• Elastina Forma parte de las fibras elásticas.Las fibras elásticas permiten que los tejidos recuperen su forma original tras una distensión mecánica.
Las proteínas colágeno, las fibras elásticas yotras moléculas presentes en la matrizextracelular se encuentran embebidas en unmedio compuesto fundamentalmente porpolímeros no ramificados de azúcares y agua.Los azúcares corresponden al tipo de losdenominados glucosaminoglicanos
Glucosaminoglicanos Glucosaminoglicanos
Formados por repeticiones de parejas demonosacáridos donde uno de los azúcares tiene ungrupo amino y el otro es normalmente la
galactosa.Tienen una fuerte asociación con moléculas de
agua(debido al COOH), aportando una gran hidratación
ala matriz extracelular
Son moléculas poco flexibles, por lo que ocupan granvolumen, haciendo que la matriz se comporte como
ungel, permitiendo que los tejidos puedan resistir
fuertespresiones mecánicas y además favorece una alta tasade difusión de sustancias entre las célula.Los tipos más comunes de glucosaminoglicanos sonel ácido hialurónico y los glucosaminoglicanossulfatados.
Ac. HialurónicoAc. Hialurónico
Es un tipo especial de glucosaminoglicanos, que no forma enlaces covalentes con otras moléculas de laMEC. Suele asociarse con colágenos confiriendo
elasticidad,resistencia y lubricación a la MEC.Su función es muy importante durante el desarrollo oen lugares del organismo donde se produce una
fuerteproliferación celular puesto que facilita eldesplazamiento celular
GlucosaminoglicGlucosaminoglicanosanos
¿¿Cuales son los beneficios del ácido hialurónico?
¿Cuál es el uso que, actualmente se le da a este producto?
ProteoglicanosProteoglicanos
Molécula compuesta por la unión covalente entre una
cadena de aminoácidos y uno o variosglucosaminoglicanos sulfatados.Los proteoglicanos son sintetizados en el interiorcelular. La parte proteica se sintetiza en el retículoendoplasmático, donde también se inicia la
adición deglúcidos
La mayoría de los proteoglicanos son exocitados al
espacio intercelular, pero algunos formarán parte de la
membrana plasmática.
Resumen glucosaminoglicanos y Resumen glucosaminoglicanos y proteoglicanosproteoglicanosLos glúcidos son componentes esenciales de la matriz extracelular. Abunda untipo especial denominado glucosaminoglicanos
• Los glucosaminoglicanos son polisacáridos no ramificados formados por repeticiones de parejas de sacáridos. Tienen una gran capacidad de hidratación, lubrican, aportan resistencia frente a presiones mecánicas, etcétera.
• Ácido hialurónico. Glucosaminoglicanos no unido covalentemente a polipéptidos.
• Proteoglicanos. Glucosaminoglicanos más polipéptidos unidos covalentemente. Tipos: condroitín sulfato, dermatán sulfato, queratán sulfato y heparán sulfato.
• Las paredes celulares de las células vegetales están formadas principalmente por glúcidos: celulosa, hemicelulosa, pectinas, etcétera
Las distintas moléculas que forman la matrizextracelular están unidas entre sí. La mayoría de
estasuniones son entre proteínas, pero también entreproteínas y azúcares, y están principalmente
mediadaspor glicoproteínas.
Los tipos existentes son:Proteínas presentes en la matriz extracelularProteínas transmembrana que unen la célula a la
matriz extracelular.Proteínas transmembrana que unen una célula a
otra célula
Proteínas presentes en la matriz Proteínas presentes en la matriz extracelularextracelular
Las fibronectinas formadas por dos cadenas depolipéptidos unidos por uniones di-sulfuro, se unen alcolágeno, ciertos proteoglicanos, a glucosaminoglicanos. Forman fibras insolubles en tejidos conectivos o solublesen el plasma, como la sangre. Tienen un papel muy importante durante el desarrolloembrionario creando sendas por las que pueden migrarlas células de un lugar a otro del embrión
Molécula de fibronectina. Formada por dos cadenas de aminoácidos unidas por la zona próxima al extremo carboxilo por puentes di-sulfuro. Se indican los dominios de la proteína que interaccionan con otras moléculas produciendo adhesión.
FibronectinaFibronectina
Fibrinógeno, que une receptores de superficie de las plaquetas y permite la coagulación sanguínea, la laminina que ayuda en el entramado de las láminas basales, la osteopondina presente en el hueso y el riñón, la denominada proteína de unión, que aparece en el cartílago.
Fibrinógeno Fibrinógeno
Proteínas transmembrana que Proteínas transmembrana que unen la célula a la matriz unen la célula a la matriz extracelular. extracelular.
Las integrinas son las moléculas más importantes en
la adhesión de la célula a la matriz extracelular.Son proteínas transmembrana formadas por dossubunidades, cada una de ellas con un dominio
intracelular que contacta con el citoesqueleto y otroextracelular globular que es capaz de unirse al
colágeno, fibronectinas y lamininas.
Esta conexión entre MEC y citoesqueleto celular esfundamental para modificar el comportamiento
celular. Su dominio citosólico, interactúa con proteínas queson capaces de viajar al interior del citoplasma para
afectar rutas moleculares o viajar al interior del núcleo
para alterar la expresión génica.Son capaces también de modificar su capacidad de
adhesión, variando su movilidad.
Integrinas Integrinas
Las integrinas suelen aparecer asociadas en la
membrana plasmática formando las denominadas
adhesiones focales y también a los hemidesmosomas.
Proteínas transmembrana que Proteínas transmembrana que unen una célula a otra célulaunen una célula a otra célula
Hay cuatro tipos: cadherinas, inmunoglobulinas, selectinas y algunos
tipos de integrinas. Las cadherinas se encuentran en la superficie de la mayoría de las células
animales y forman uniones homotípicas, es decir, reconocen a otras cadherinas en
la célula adyacente.
Son una familia de proteínas cuyos miembros suelen aparecer característicamente en
ciertos tejidos. Así, la N-cadherina se expresa en el tejido nervioso, la E-cadherina en el tejido epitelial. Es por ello que juegan un papel importante en la segregación de
poblaciones celulares de los distintos tejidos. Son especialmente importantes durante el desarrollo embrionario. Las cadherinas son
parte estructural de los demosomas.
Las selectinas son también proteínas de adhesión entre células, pero forman
uniones heterotípica, es decir, se unen a glúcidos presentes en la célula vecina. Esto
es gracias a que poseen un dominio que tiene afinidad por determinados azúcares.
Son importantes en la unión de los glóbulos blancos a las paredes del endotelio cuando
abandonan el torrente sanguíneo para adentrarse en los tejidos.
Las integrinas, que median la adhesión de las células a la matriz extracelular, también pueden mediar adhesiones célula-célula. En concreto, algunas
integrinas pueden formar uniones con algunas moléculas transmembrana del
tipo de las inmunoglobulinas.
Principales proteínas transmembrana que realizan contactos célula-célula
Complejos de Unión Complejos de Unión
Existen uniones entre células que forman estructurasmacromoleculares denominados complejos de unión.
Uniones estrechas. Forman asociaciones muy fuertes entre células, obliteran el espacio intercelular, en todo el perímetro
celular.
Uniones adherentes. Aparecen en las células epiteliales, en todo el perímetro celular, importantes durante la morfogénesis.
Desmosomas. Forman uniones puntuales a modo de remaches. Aparecen en numerosos tejidos.
Hemidesmosomas. Forman uniones puntuales entre la membrana basal de las células epiteliales y la lámina basal.
Uniones focales. Concentraciones de moléculas en zonas de la membrana plasmática que forman uniones con la matriz
extracelular.
Disertaciones….