Academia de Profesores de Biología Celular Iztapalapa UNIONES INTERCELULARES Yvonne C. Ducolomb R. Irma Jiménez M. Objetivo El alumno conocerá los principales tipos de Uniones Intercelulares, su estructura y función Tema III 4.-Uniones Intercelulares. Estructura y función. a) Adherentes. Desmosomas y Hemidesmosomas (integrinas, cateninas, cadherinas y selectinas). b) Herméticas o impermeables. c) Comunicación y plasmodesmosomas 1
Uniones Intercelulares Las especializaciones superficiales de las células, esenciales para el desarrollo y el funcionamiento de los organismos superiores se denominan uniones intercelulares Microvellosidades Uniones estrechas Uniones adherente Desmosomas s puntiformes Uniones de comunicación Filamentos intermedios Hemidesmosomas Lámina basal Superficie apical Superficie lateral Superficie basal Lodish et al, 2002 Tipos de Uniones Impermeable Impermeables Adherentes Comunicación Adherentes (desmosomas) Comunicación Tipos funcionales de uniones Impermeables: permiten mantener un medio interno químicamente diferente del medio circundante Adherentes: facilitan la adherencia entre las células de un tejido, reforzando su integridad física. Comunicación: facilitan el intercambio de nutrientes y moléculas señalizadoras, coordinando las actividades de las células. 2
Uniones Impermeables Impermeables, estrechas o herméticas Permiten mantener un medio interno química-mente diferente del medio circundante Microvello sidades de proteínas estrecha Espacio intercelular Filas de proteínas Lodish et al, 2002 Uniones impermeables Hebras de Cierre Formadas por filas entrecruzadas de proteínas totalmente membranales. Red de crestas en una de las caras de la célula y en la cara de la célula adyacente hay una serie de espacios complementarios. impermeable Impermeable Impide el paso de las moléculas a través del epitelio y establece un gradiente A un mayor número de hebras de cierre mayor será la resistencia eléctrica Aumenta la tensión del tejido impermeable 3
Uniones adherentes Un tejido se mantiene mediante uniones de conjunción llamadas desmosomas Permiten que las células de un tejido funcionen al unísono Estas uniones se clasifican en: Desmosomas en banda Desmosomas puntiforme Hemidesmosomas Desmosomas en Banda Microvellosidades de la Filamentos de actina Lumen Superfice apical Forman una franja que se une a las células epiteliales por debajo de las uniones herméticas Banda de adhesión cadherinas impermeable Haz de filamentos de actina Membranas plasmáticas laterales hjaldanamarcos.bravepages.com/.../ oclu.htm Superficie basal 4
Desmosomas en Banda Sus filamentos tienen un diámetro de 7 nm y están formados de actina que se contrae en presencia de ATP y iones Ca ++ y Mg ++. La contracción cierra lagunas formadas en el epitelio a por la muerte de algunas células. Desmosomas Puntiformes Filamentos de queratina Cadherina Placa citoplásmica Espacio intercelular Membranas plasmáticas Forman puntos de contacto entre las membranas plasmáticas de las células adyacentes En la superficie citoplásmica de cada membrana plasmática hay una placa en forma de disco. es.wikipedia.org/wiki/ Imagen:Cell_junction_si... Desmosomas Puntiformes De cada placa salen filamentos no contráctiles de 10 nm de diámetro llamados tonofilamentos que forman una red resistente a la tensión 5
Hemidesmosoma Filamentos de queratina Desmosoma Unen a las células epiteliales individuales al tejido conectivo impidiendo que se separen las dos capas. Lámina basal Hemidesmosomas Resumen de las Uniones Adherentes Adherente Célula-Célula Desmosoma Adherente Célula-Matriz Hemi-desmosoma Proteína de unión Transmembranal Cadherina Cadherina E Cadherina Desmogleína y desmocolina Integrina Integrina α 6 β 4 Ligando extracelular Cadherinas en células adyacente Cadherinas en células adyacente Proteínas de matriz extracelular Proteínas de matriz extracelular (lamina basal) Intracelular al citoesqueleto Filamentos de actina Filamentos intermedios Filamentos de actina Filamentos intermedios Proteínas de extracelular Cateninas, vinculina, α-actinina, placoglobina Desmoplaquinas placoglobina Talina, vinculina α-actinina, Proteína semejante a la desmoplaquina Uniones de comunicación Membranas plasmáticas que interactúan Espacio de 2-4 nm Canal de 1.5 nm de diámetro Canal formado por dos conexones Conexón compuesto por seis unidades Permiten el intercambio de nutrientes y moléculas señalizadoras www.biologyreference.com/.../biol_01_img0073.jpg 6
Uniones de Comunicación Presentan una estructura hexagonal formadas por 6 subunidades de 7nm y un canal central Contienen Conexina, una proteína de 18 kda Cooper y Hausman, 2007 Vista de las uniones de comunicación al microscopio electrónico gap grande Membranas gap pequeña. Uniones de Comunicación Permiten el paso de moléculas hasta de 1000 Daltones: Iones, azúcares, aminoácidos, ácidos nucleicos, hormonas y segundos mensajeros (AMPc) www.virtuallaboratory.net/. Biofundamentals/lec.. 7
Uniones de Comunicación Transfiere señales químicas y eléctricas entre células adyacentes. Contracciones de músculo liso. Movimientos peristálticos Lodish et al,2002 tainano.com/chin/ Molecular%20Biology%20Glossa... Plasmodesmos Las plantas carecen de uniones especializadas, la mayoría de las células vegetales se conectan entre si por medio de plasmodesmosomas. Son las unidades continuas de citoplasma que mantienen interconectadas a las células contiguas a través de la pared celular Estructura de los plasmodesmos Están revestidos de una membrana plasmática, contienen desmotúbulos, una varilla central densa derivada del REL de las dos células en contacto. 8
Formación de los plasmodesmos Los plasmodesmos se forman en células que se originan a partir de la división de una misma célula madre. Cuando ha ocurrido la cariocinesis y la célula vegetal madre se ha convertido en una célula con dos núcleos hijos, se produce la citocinesis. Durante la división de la célula se pone en marcha la formación de pared entre los dos núcleos, en el plano ecuatorial de la célula, dentro de vesículas procedentes del aparato de Golgi Resumen Las funciones de los tres tipos de uniones intercelulares están relacionados con su estructura. La unión estrecha está formada por dos membranas plasmáticas unidas por filas entrecruzadas de proteínas integrales. Los desmosomas están compuestos por proteínas integrales y periféricas que forman un puente sobre las membranas plasmáticas y ponen en comunicación los esqueletos internos de las células adyacentes. Resumen La unión de comunicación implica la participación de proteínas integrales que forman canales de entre el citoplasma de células adyacentes. Los plasmodesmos son canales que atraviesan la pared celular uniendo los citoplasmas de células vegetales adyacentes, permitiendo la comunicación intercelular. 9
Referencias Alberts, B., Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. y Watson,J.D. 2004. Biología molecular de la Célula. Ed Omega. España. Cooper, G. and Hausman, R. M. 2007. The Cell: A Molecular Approach. 4 ed. Sinauer Associates, Inc. USA. Lodish, H., beerk, A., Zipurky, L., Matsudaira, P., Baltimore, D. y Darnell, J. 2002.Biología Celuar y Molecular. Editorial Médica Panamericana. México. Karp, G. 2005. Biología Celuar y Molecular. Conceptos y experimentos. 4a Ed. Mc Graw-Hill Referencias www.biologyreference.com/ /biol_01_img0073.ipj www.educa.aragob.es/ iescarin/depart/biogeo/va. www.udel.edu/biology/ Wags/b617/ffe/ffe.htm www.virtuallaboratory.net/ Biofundamentals/lec. es.wikipedia.org/wiki/ Imagen:Cell_junction_si... fai.unne.edu.ar/.../ la_membrana_celular.htm hjaldanamarcos.bravepages.com/.../ oclu.htm tainano.com/chin/ Molecular%20Biology%20Glossa... 10