Especializaciones 2009 A

Especializaciones de la Membrana Celular

4a Sesión Plenaria de Biología Celular

Uniones intercelulares

Receptores

Pared Celular (bacterias y plantas)

Unión ImpermeabilizanteUnión ComunicanteUnión Adherente

Martríz extracelular(células animales)

Glicocálix

Pared celular en vegetales. La mayoría de las células vegetales están rodeadas por una estructura rígida de celulosa, hemicelulosa, pectina. Sólo algunas endospermas y algas no la presentan.

Pared celular (Matriz Extracelular) en vegetales. Funciones:

Da forma, soporte y estabilidad celular, protege a la célula de agentes patógenos (virus, bacterias, hongos), regula la presión osmótica. En las células vegetales en desarrollo presenta cierta elasticidad que pierde paulatinamente.

Exceso de agua Normal Salida de agua

Matriz Extracelular en Vegetales

• Constitutida por:– Celulosa

– Hemicelulosa– Pectinas– Lignina– Suberina

– Proteínas estructurales– Enzimas

– Agua

A medida que la célula madura y alcanza su longitud máxima, la pared aumenta de espesor y se convierte en la pared definitiva. también puede ocurrir que se depositen nuevas capas de materiales, formandose una pared secundaria que proporcionará mayor resistencia y grosor a las células; ésta pared caracteriza a los tejidos vegetales de soporte como el esclerénquima y el xilema. En éstas células, el material vivo a menudo muere quedando solamente la pared externa.

Pared celular en bacterias: estructura rígida que rodea a la membrana celular.

Funciones:Mantener la forma.Contrarrestar el efecto de la presión osmótica.

Proporcionar soporte a estructuras como: cilios, flagelos, fimbrias y pili.

Sitio de anclaje y entrada de bacteriófagos.

Gram + Gram -

Pared celular en bacterias

Gram+; 90 % son capas de peptidoglicano compuesto de N-acetilglucosamina y N-acetil-ácido muramínico.

Gram- ; 20 % son capas de peptidoglicano, poseen además un espacio

periplásmico rodeado de una capa de lipopolisacáridos (LPS).

Especializaciones de membrana

Pared celular en bacterias Gram+ y Gram-

Característica Gram+ Gram-

Grosor de la pared 20-80 nm 10 nm

Número de capas 1 2

Contenido de Peptidoglicano >50% 10-20%

Ácido Teicoico + -

Contenido de Lípidos y lipoproteínas 0-3% 58%

Contenido de Proteínas 0% 9%

Lipopolisacarido 0 13%

Sensible a peniclina + - (no tanto)

Digestión por lisosomas + - (no tanto)

MATRIZ EXTRACELULAR. Material que se encuentra fuera de las células de animales multicelulares, entre los límites epitelial y endotelial.

1. Proteínas Fibrilares: Colágenos,

Elastina, Queratina 2. Proteoglucanos:

Ácido Hialurónico Glucosaminoglucanos

3. Proteínas Estructurales: Fibronectinas, Lamininas

Matriz extracelular:XV tipos de colágena

Colágena proporciona fuerza de tracción a los tejidos conjuntivos de los animales (dermis de la piel, tendones, hueso, cartílago) 25% de masa proteica total de un mamíferos! (Cola = pegamento; Genos=origen).

Las células organizan la Colágena que segregan

en forma de precursor, denominado procolágena • Colagenasa-

enzima que transforma la procolágena en colágena

James Morris, “hombre de la piel elástica” 1890.

Déficit congénito de colagenasa

Pelo escaso, uñas quebradizas

Elastina – flexibilidad

del tejido conectivo (resorte)

Laminína y colágena tipo IV-proteínas principales de la lamina basal

Superficie basal del epitelio, se sustenta en lamina basal unida al tejido conjuntivo por integrinas.

Proteoglicanos (geles de polisacaridos y de proteínas) ocupan espacios y resisten la compresión)

UNIONES INTERCELULARES2) Comunicantes

3) Adherentes

1) Impermeabilizantes

Especialización de la membrana plasmática que forma un cinturón que rodea a la célula e impide el paso de moléculas entre las células de un epitelio. Las membranas de las células quedan separadas por únicamente 1-2 nm.

Unión impermeabilizante: Estructura

Especializaciones de membrana

Unión impermeabilizante (unión estanca)

Constituye un sello hermético entre las membranas de dos células adyacentes impidiendo el paso de sustancias e incluso el libre tránsito de proteínas de membrana por fluidez.

Son agrupaciones de decenas a miles de canales transmembranales entre células adyacentes, que permiten el intercambio directo de iones y pequeñas moléculas.

Especializaciones de membrana

Unión Comunicante: Estructura

Especializaciones de membranaUnión Comunicante:

Conexones: Presentes en todos los animales. En vertebrados están compuestos de conexinas, una familia de más de 20 proteínas.

Plasmodesmos: en vegetales

Especializaciones de membranaUnión Comunicante: Función

Conexones en acoplamiento celular coordinan la actividad de grupos de células para lograr mayor rapidez de comunicación y mejor sincronización de procesos de estimulación y supresión (ejemplo, desarrollo embrionario)

Banda de adhesión: Unión intercelular compuesta de cadherina y microfilamentos de actína (zonula adherens) ,que da resistencia mecánica a los tejidos y facilita el movimiento epitelial en conjunto.

Especializaciones de membranaUniones adherentes: Tipos y función

Desmosoma: “cuerpo de la piel”, Unión celular característica de los epitelios. Compuesta por cadherinas unidas a los filamentos intermedios de citoqueratina. Su función es mantener fuertemete unidas las células entre sí otorgando resistencia mecánica. Morfológicamente se distingue en dos formas: en banda y en punto.

Hemidesmosoma: Su función es fijar o anclar una célula a la lámina basal o al tejido conectivo otorgando resistencia mecánica. Similar al desmosoma en estructura .

Desmosomas en Banda, Adhesiones en Banda o Banda de adhesión

Unión adherente: Desmosoma,

En punto

Hemidesmosoma

Especializaciones de membrana

Unión adherente: Estructura

Hemidesmosomas

Hemidesmosomas

Uniones célula a célula

Microvellosidades

     Tonofilamentos

     Lámina basal

     Hemidesmosoma

    Desmosomas

puntuales

    Desmosoma rodeados de

filamentos

    Uniones continuas o "selladas" (tight

junctions)

    Uniones

discontinuas (gap junctions)

UNIÓN Asoc. Proteína Une a: Citoesqueleto Transmembranal

Impermeabilizantes Filamentos Intermedios Ocludinas y ZO-1 Otras células

Comunicantes - Conexinas Otras células

Adherentes Filamentos de Actina Cadherinas Otras células Integrinas

Matriz EC

Desmosomas Filamentos Intermedios Cadherinas Otras células

Hemidesmosomas Filamentos Intermedios Integrinas Matriz EC,

lamina basal

Especializaciones de membrana

Uniones intercelulares: Composición

RECEPTORES de superficie celular1) Ionotrópico (asociado a un canal

iónico)B. Receptor AMPA/AK

SUBUNIDADES: GluR1-4

AMPA,AK, Glu

2,3-Benzodiazepinas

Ca++Na+

2) Metabotrópico (asociado a enzimas)

Gi Go

AC PLC

N

C

AMPc

mGluR1,5

IP3 y DAG

mGluR2-4,6-8

4) De matríz extracelular

3) Con actividad de kinasa(asociado a proteina G)

Alberts

ionotrópicos

Con actividad de cinasa (une un grupo fosfato)

Gi Go

AC PLC

N

C

AMPc

mGluR1,5

IP3 y DAG

mGluR2-4,6-8

Metabotrópico (asociados a enzimas)

Receptores de matriz extracelular

Clasificación (Jiménez)

• Receptores con actividad enzimática

• Acoplados a proteínas G

• Sin actividad enzimática, pero asociados a

proteínas citosólicas

• Receptores accesorios o correceptores

Célula emisora

Célula receptora

Moléculamensajera

Receptor

Receptores: Comunicación intercelular

Receptor postsináptico

Especializaciones de membranaDiversidad de receptores y de respuestas