Tema 6 25-26

BIOLOGIA HUMANA: CITOLOGíA Y GENÉTICA

II. SUPERFICIE CELULAR Y BIOMEMBRANAS: MEMBRANA PLASMÁTICA

Tema 2: Medio ambiente extracelular Tema 3: Membrana Plasmática: Concepto y generalidades Tema 4: Mecanismos de permeabilidad y transporte de micromoléculas a través de la membrana. Tema 5: Transporte de macromoléculas a través de la membrana: Endocitosis y exocitosis. Tema 6: Especializaciones de la superficie celular.

Tema 6

Especializaciones de la superficie celular

Índice

CONTACTOS INTERCELULARES

• UNION ESTRECHA O ZONULA OCCLUDENS
• UNION ADHERENTE O ZONULA ADHERENS
• DESMOSOMAS O MACULA ADHERENS
• UNIONES FORMADORAS DE CANAL (GAP-JUNTION)

CONTACTOS célula-matriz

• CONTACTOS FOCALES
• HEMIDESMOSOMAS

otras Especializaciones

• MICROVELLOSIDADES
• estereocilios
• invaginaciones
• interdigitaciones

Las celulas deben cohesionarse para formar una estructura pluricelular organizada

Las células pueden unirse entre si través de uniones intercelulares directas o a través de los materiales que secretan

1. CONTACTOS INTERCELULARES

TERMINOLOGÍA/TIPOS DE UNIÓN

Según la distancia entre las membranas adyacentes

(adherente, anclaje): hay cierta distancia entre las células contiguas (20-25 nm) (estrecha o tight en inglés): no hay separación entre las dos células con fusión de las hemimembranas externas (formadoras de canal, hendidura): No hay fusión entre las membranas, pero están muy próximas (separadas unos 2 nm).

aDHERENS

OCCLUDENS

GAP

TERMINOLOGÍA/TIPOS DE UNIÓN

Según la extensión de la unión

si es una banda (1 μ m de ancha) que rodea totalmente la célula unión puntual de una superficie aproximada de 1μm2 mancha o parche irregular de mayor superficie que la mácula

ZONULA:

MACULA:

FASCIA:

Biología celular y molecular, 5.a Edición. COPYRIGHT© 2024 por McGraw Hill Education Inc

1.1 UNIóN ESTRECHA

(ZONULA OCCLUDENS/ tigh junction)

Las membranas de las células adyacentes establecen contacto a intervalos. Forman un cinturón alrededor de la célula.

UNIóN ESTRECHA

En la formación de estas uniones intervienen las proteínasCLAUDINA y OCLUDINA

Las UNIONES ESTRECHAS sellan el espacio intercelular

Estas uniones, presentes en epitelios, son impermeables para la mayoría de las moléculas.

Las UNIONES ESTRECHAS sellan el espacio intercelular

Estas uniones, presentes en epitelios, son impermeables para la mayoría de las moléculas.

Evitan que proteínas de membrana, como transportadores. difundan hacía las distintas superficies epiteliales (apical/ basolateral)

UNIóN ADHERENTE

(ZONULA adherens/banda de adhesión )

Son uniones de anclaje a FILAMENTOS DE ACTINA que forman un cinturón alrededor de la célula. Conectan los filamentos de una célula a los de sus vecinas lo que permite a las células utilizar el esqueleto de actina de forma coordinada.

UNIóN ADHERENTE

Está mediada por proteínas transmembrana CADHERINAS presentes en las dos células (INTERACCIÓN HOMOFILA)

Biología celular y molecular, 5.a Edición. COPYRIGHT© 2024 por McGraw Hill Education Inc

DESMOSOMAS

(MACULA ADHERENS)

Son uniones PUNTUALES con una doble función: 1) el anclaje a FILAMENTOS INTERMEDIOS 2) aumentar la cohesión entre las células vecinas.

Intervienen proteínas de la familia de las CADHERINAS mediante INTERACCIÓN HOMOFILA

DESMOSOMAS

al microscopio

Desmosoma a mayor aumento. Flecha pequeña: membrana plasmática; Flecha grande: material denso (placa). Flecha abierta: donde llegan los filamentos de queratina. Cabeza de flecha: espacio intercelular. X100 000.

Biología celular y molecular, 5.a Edición. COPYRIGHT© 2024 por McGraw Hill Education Inc

Detalle de desmosomas (D) F, filamentos de queratina.

Estratos espinoso de epidermis humana. Las células están unidas por hileras de desmosomas (asterisco)

UNIóN tipo GAP

(FORMADORAS DE CANAL /EN HENDIDURA/nexo)

Las membranas de las células adyacentes están separadas por un espacio de 2-4 nm, donde proteínas (CONEXINAS) forman canales (CONEXON) que acoplan a las células eléctrica y metabólicamente.

Varios tipos de conexinas pueden ensamblarse en un mismo conexón. Células adyacentes con conexinas diferentes pueden formar canales intercelulares

Cada conexón tiene 6 conexinas que forman un canal central hidrófilo.

UNIóN tipo GAP

Están presentes en la mayoría de tipos celulares

2. UNIONES CÉLULA-MATRIZ

Hemidesmosomas

contactos focales

2.1 CONTACTOS O UNIONES FOCALES

Estructura molecular de las integrinas.

Forman una placa de adhesión que conecta los FILAMENTOS DE ACTINA con la matriz extracelular. La unión etá mediada por INTEGRINAS que en el espacio extracelular se unen a los componentes de la matriz extracelular

Moléculas que componen las adhesiones focales

Biología celular biomédica, ©Copyright 2015 Elsevier España, S.L.U.

Biología celular biomédica, ©Copyright 2015 Elsevier España, S.L.U.

2.2 hemidesmosomas

Conecta los FILAMENTOS INTERMEDIOS con la matriz extracelular a través de INTEGRINAS (INTERACCIÓN HETEROFILA)

Filamentos intermedios

2.2 hemidesmosomas

Conecta los FILAMENTOS INTERMEDIOS con la matriz extracelular a través de INTEGRINAS (INTERACCIÓN HETEROFILA)

Filamentos intermedios

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contactos intercelulares

contactos intercelulares

SINAPSIS QUIMICA

SINAPSIS QUIMICA

resumen: UNIONES CELULARES

3. otras Especializaciones

• MICROVELLOSIDADES
• estereocilios
• cilios (tema 10)
• invaginaciones
• interdigitaciones

MICROVELLOSIDADES

Son diferenciaciones presentes en la membrana de epitelios absorbentes.

El interior de las prolongaciones está constituido por ACTINA y proteínas asociadas

ACTINA

ACTINA

ACTINA

MICROVELLOSIDADES

Son diferenciaciones presentes en la membrana de epitelios absorbentes.

El interior de las prolongaciones está constituido por ACTINA y proteínas asociadas

ACTINA

ACTINA

ACTINA

• Incrementar la velocidad de absorción de los nutrientes

FUNCIÓN

Aumentandola superficie de membrana (de 15 m2 a 300 m2) Poseen sistemas de transporte de moléculas (glucosa, aminoácidos, péptidos…etc).

MICROVELLOSIDADES

Son diferenciaciones presentes en la membrana de epitelios absorbentes.

El interior de las prolongaciones está constituido por ACTINA y proteínas asociadas

ACTINA

ACTINA

ACTINA

• Incrementar la velocidad de absorción de los nutrientes

FUNCIÓN

Aumentandola superficie de membrana (de 15 m2 a 300 m2) Poseen sistemas de transporte de moléculas (glucosa, aminoácidos, péptidos…etc).

• Terminar la degradación de los compuestos que ingerimos

Enzimas específicos: Disacaridasa (rompe la sacarosa, maltosa y lactosa) Aminopeptidasa (liberan aminoácidos) Fosfatasa alcalina (hidroliza compuestos fosfatados)

MICROVELLOSIDADES

Biología celular y molecular, 5.a Edición. COPYRIGHT© 2024 por McGraw Hill Education Inc

ESTEREOCILIOS

Son microvellosidades especializadas (más largos y delgados)

Fig 2.28. Sección longitudinal de estereocilios del conducto del epidídimo humano.

Biología Celular y molecular Paniagua. 5ª edición

ESTEREOCILIOS

Son microvellosidades especializadas (más largos y delgados)

epididimo

EPIDIDIMO

Permiten aumentar la superficie de membrana. Estas células absorben el 90% del liquido testicular y secretan glucoproteínas

Netter. Histología esencial Ovalle, William K., PhD Copyright © 2021 Elsevier España, S.L.U

Fig 2.28. Sección longitudinal de estereocilios del conducto del epidídimo humano.

Biología Celular y molecular Paniagua. 5ª edición

ESTEREOCILIOS

Realizan funciones sensoriales en algunas células del oído interno.

Sistema auditivo (Cóclea) responsable de la detección de sonidos. (Transforma la vibraciones sonoras en señales eléctricas)

Sistema vestibular responsable de mantener el equilibrio y la orientación espacial del cuerpo

ESTEREOCILIOS

las celulas pilosas transforman la vibraciones sonoras en señales eléctricas

Los estereocilios en el organo de corti (cóclea) detectan la vibración de la membrana en respuesta a las ondas sonoras lo que provoca la apertura de canales iónicos de respuesta mecánica. Esto desencadena una serie de acontecimientos que culminan con la aparición de potenciales de acción en las fibras del nervio coclear y transmisión de información al SNC

ESTEREOCILIOS

Los estereocilios de las celulas pilosas detectan los movimientos y envian la información de posicion al SNC

invaginaciones e interdigitaciones

Son pliegues que se observan en algunos epitelios, son más frecuentes en la superficie basolateral

FUNCIÓN

• Reforzar la cohesión entre las células,
• Proporcionar una reserva de membrana
• Aumentar la superficie de intercambio

Fig 2.30. Pliegues de la superficie celular. B. Interdigitaciones en membranas plasmáticas de células adyacentes. El citoplasma de una de las células es más oscuro (estrella) C. Pliegues apicales en el epitelio de la vejiga urinaria, los cuales forman un reservorio de membrana.

Biología celular y molecular, 5.a Edición. COPYRIGHT© 2024 por McGraw Hill Education Inc

invaginaciones e interdigitaciones

Fig 2.30. Pliegues de la superficie celular.

Figura 6-3 Micropliegues. A. Interdigitaciones en células epiteliales. B. Pliegues basales de células epiteliales del túbulo contorneado distal. D, desmosomas; Int, interdigitaciones; MT, mitocondrias; N 1 , núcleo de la célula 1; N 2 , núcleo de la célula 2; PB, pliegues basales.

E. Detalle de Pliegues apicales en células epiteliales del intestino posterior. La flecha señala la formación de una vesícula de endocitosis.

Biología celular biomédica. Copyright © 2023 Elsevier España, S.L.U.

Biología celular y molecular, 5.a Edición. COPYRIGHT© 2024 por McGraw Hill Education Inc

A. Calvo. Biología celular biomédica Capítulo 6: Especializaciones de la membrana plasmática e interacción de la célula con su entorno

libros Recomendados

R. Paniagua y col. Biología celular y molecular CAPÍTULO 2: membranas celulares CAPITULO 7 : Relaciones de la célula con su entorno

J. Iwasa, W. Marshall. Biología celular y molecular: conceptos y experimentos CAPÍTULO 7: Interacciones entre las células y su entorno