Glucocáliz
Media interaccions entre células
Media interacciones entre células y sustrato
Suministra protección mecánica a la célula
Sirve como barrera contra partículas que se mueven hacia la membrana plasmática
Se une con factores reguladores importantes que actúan sobre la superficie 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 organismos
multicelulares fue la capacidad para
establecer contactos fuertes y
específicos con otras células.
Esta capacidad se basa en la función de proteínas
integrales de membrana. Las células primero se
agregan reconociéndose entre ellas a través de las
moléculas de adhesión, que forman dichas proteínas, y
luego forman elaboradas uniones intercelulares que
estabilizan las interacciones iniciales y promueven la
comunicación local entre las células en contacto.
Además, las células animales secretan glicoproteínas que
forman una compleja red llamada matriz extracelular con
la cual se crea un ambiente especial en los espacios
intercelulares. La matriz extracelular ayuda a las células a
mantenerse unidas en los tejidos y constituye un
reservorio de numerosas hormonas que controlan la
proliferación y diferenciación celular. También provee un
substrato sobre el cual las células pueden moverse,
especialmente en los primeros estados de la diferenciación
y organogénesis.
Matriz extracelular
La matriz extracelular es un entramado de moléculas,
proteínas y carbohidratos que se disponen en el
espacio intercelular y que es sintetizado y secretado
por las propias células.
La cantidad, composición y la disposición de la matriz
extracelular depende del tipo de tejido considerado.
Funciones 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.
Principales macromoléculas componentes de la
Matriz Extracelular (MEC):
Colágeno
Elastina (70 KDa)
Glucosaminoglicanos
Proteoglicanos
Glicoproteínas.
Se encuentran en un medio acuoso junto con otras
moléculas de menor tamaño, además de los iones.
Proteínas estructurales de la MEC
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 celular
Colágeno
Familia de proteínas muy abundante en vertebrados,
forman cadenas α, las cuales se asocian de tres en tres para
formar hasta 28 tipos de moléculas de colágeno
diferentes.
Su principal misión en los tejidos es formar un armazón
que hace de sostén a los tejidos y que resiste las fuerzas de
tensión mecánica.
3 Cadenas de polipéptidos entrelazados formando una
triple hélice:Tropocolágeno.
GLY – X- Y- GLY-X –Y- GLY
Características 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 colágeno
Tipos y funciones del colágeno
TipoDisposición Distribución
I 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 hexagonalesCórnea
IX Establece unionesCartílago, 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.
1
ES UNA ESCLEROPROTEÍNA PRESENTE EN LAS FIBRAS DEL TEJIDO
CONJUNTIVO, DIGERIBLE POR LA PEPSINA Y TRIPSINA. RESPONSABLE
DE LAS CARCTERISTICAS DE EXPANSIBILIAD ELÁSTICA EN LOS
TEJIDOS
2
FUNCION
•Impartir elasticidad a los tejidos
• Piel
• Vasos sanguíneos
• Pulmón
• Ligamentos elásticos
• Cartílagos auriculares
3
Tendones y vasos sanguíneos :
(70-80%)
Piel y cartílago de las orejas :
(1-5%)
UBICACION
4
CARACTERISTICAS
Brindar alta resistencia a la
piel frente a los ataques
de calor, agentes
enzimáticos y químicos
•constituye el 1,6 % de las
proteínas de los mamíferos
• tiene propiedades altamente
elásticas
• su contenido varia en los
diferentes tejidos
• mejora la apariencia de la piel
y ayuda a retener su humedad
SINTESIS
PROELASTINA
ELASTINA
5
TROPOELASTINA
(CH2)3
CH2
NH2
NH2
CH2
(CH2)3
(CH2)3
(CH2)3
CH2
NH2
CH2
NH2
CADENA
POLIPEPTIDICA
ESTRUCTURAS
(CH2)3
C
O
(CH2)3
CH
O
H
(CH2)3
(CH2)3
CC OOH H
3 LISINAS
CONVERTIDAS ENAL-LISINAS
CH2
CH2
CH2
(CH2)3
(CH2)3
CH2
CH2
NH
CH2
CONDENSACIONES
ALDOLICAS
ENLACE CRUZADO
DE DESMOSINA
6
Cadenas polipeptídicas.
Mediante una condensación aldólica originan un complejo con enlace cruzado de desmosina.
Resumen colágeno y elastina
El colágeno y la elastina son proteínas estructurales de la matriz
extracelular.
•Colágeno
Es 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 y
otras moléculas presentes en la matriz
extracelular se encuentran embebidas en un
medio compuesto fundamentalmente por
polímeros no ramificados de azúcares y agua.
Los azúcares corresponden al tipo de los
denominados glucosaminoglicanos
Glucosaminoglicanos
Formados por repeticiones de parejas de
monosacáridos donde uno de los azúcares tiene un
grupo amino y el otro es normalmente la galactosa.
Tienen una fuerte asociación con moléculas de agua
(debido al COOH), aportando una gran hidratación a
la matriz extracelular
Son moléculas poco flexibles, por lo que ocupan gran
volumen, haciendo que la matriz se comporte como un
gel, permitiendo que los tejidos puedan resistir fuertes
presiones mecánicas y además favorece una alta tasa
de difusión de sustancias entre las célula.
Los tipos más comunes de glucosaminoglicanos son
el ácido hialurónico y los glucosaminoglicanos
sulfatados.
Ac. Hialurónico
Es un tipo especial de glucosaminoglicanos, que no
forma enlaces covalentes con otras moléculas de la
MEC.
Suele asociarse con colágenos confiriendo elasticidad,
resistencia y lubricación a la MEC.
Su función es muy importante durante el desarrollo o en
lugares del organismo donde se produce una fuerte
proliferación celular puesto que facilita el
desplazamiento celular
Glucosaminoglica
nos
¿¿Cuales son los beneficios del ácido
hialurónico?
¿Cuál es el uso que, actualmente se le da a
este producto?
Proteoglicanos
Molécula compuesta por la unión covalente entre una
cadena de aminoácidos y uno o varios
glucosaminoglicanos sulfatados.
Los proteoglicanos son sintetizados en el interior
celular. La parte proteica se sintetiza en el retículo
endoplasmático, donde también se inicia la adición de
glúcidos
La mayoría de los proteoglicanos son exocitados
al
espacio intercelular, pero algunos formarán
parte de la
membrana plasmática.
Resumen glucosaminoglicanos y proteoglicanos
Los glúcidos son componentes esenciales de la matriz extracelular. Abunda un
tipo 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 matriz
extracelular están unidas entre sí. La mayoría de estas
uniones son entre proteínas, pero también entre
proteínas y azúcares, y están principalmente mediadas
por glicoproteínas.
Los tipos existentes son:
•Proteínas presentes en la matriz extracelular
•Proteínas transmembrana que unen la célula a la
matriz extracelular.
•Proteínas transmembrana que unen una célula a otra
célula
Proteínas presentes en la matriz
extracelular
Las fibronectinas formadas por dos cadenas de
polipéptidos unidos por uniones di-sulfuro, se unen al
colágeno, ciertos proteoglicanos, a glucosaminoglicanos.
Forman fibras insolubles en tejidos conectivos o solubles
en el plasma, como la sangre.
Tienen un papel muy importante durante el desarrollo
embrionario creando sendas por las que pueden migrar
las 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.
Fibronectina
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 unen la
célula a la matriz extracelular.
Las integrinas son las moléculas más importantes en
la adhesión de la célula a la matriz extracelular.
Son proteínas transmembrana formadas por dos
subunidades, cada una de ellas con un dominio
intracelular que contacta con el citoesqueleto y otro
extracelular globular que es capaz de unirse al
colágeno, fibronectinas y lamininas.
Esta conexión entre MEC y citoesqueleto celular es
fundamental para modificar el comportamiento celular.
Su dominio citosólico, interactúa con proteínas que
son 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.
Tejido conjuntivo laxo o aerolar: es el material de relleno del cuerpo, Está
situado debajo de la piel y en las membranas que separan unos órganos de
otros. Su matriz extracelular contiene abundantes fibras de elastina.
» Tejido conjuntivo fibroso o denso: es un tejido compacto menos flexible
que el tejido laxo que se localiza en los tendones y los ligamentos y recubre
externamente huesos y músculos. Su matriz extracelular contiene
abundantes fibras de colágeno agrupadas en haces.
» Tejido conjuntivo elástico: caracterizado por su elasticidad, se localiza en
las pleuras pulmonares y envuelve a los vasos sanguíneos. Su matriz
extracelular es rica en fibras de elastina que se colocan paralelas.
» Tejido conjuntivo reticular: protege a los órganos blandos y se encuentra
en los órganos linfoides, como el bazo y las amígdalas, y en la médula ósea
roja. Su matriz extracelular contiene abundantes fibras de reticulina que se
extienden a modo de red.
Integrinas
Las integrinas suelen aparecer asociadas en
la
membrana plasmática formando las
denominadas
adhesiones focales y también a los
hemidesmosomas.
Proteínas transmembrana que unen
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
Existen uniones entre células que forman estructuras
macromoleculares 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.