Tema 2. Glicocalix y Especializaciones de Membrana

TEMA 2. GLICOCÁLIX Y MATRIZ EXTRACELULAR.
ESPECIALIZACIONES
FUNCIONES DE LA MEMBRANA
- Delimita a la célula (barrera)

- Permite el intercambio de iones y moléculas
- Interviene en procesos de señalización celular. Es necesaria para que las células puedan desplazarse y atravesar
tejidos.
- Interviene en el reconocimiento celular. Han de reconocerse como células de la misma especie y organismo.
- Comunicación intercelular (uniones celulares)
GLICOCÁLIX: FUNCIONES
El glicocálix está formado por glucoproteínas y glucolípidos que se acumulan en la cara extracelular de la membrana
unidas tanto a lípidos como a proteínas. Forman una especie de cubierta que sirve como protección y como
reconocimiento celular, además de permitir una adhesión débil.
- Reconocimiento celular y adhesión débil: Un ejemplo de

reconocimiento es su función en los eritrocitos. El glicocálix en los
eritrocitos es el determinante de los grupos sanguíneos. El
reconocimiento ente eritrocitos en una transfusión viene dada por
la capa que rodea la célula (glicocálix). En cuanto a la adhesión,
encontramos el ejemplo de los linfocitos. Estos viajan por el
torrente sanguíneo y, en algunas ocasiones, han de atravesar la
capa de células epiteliales. Esa adhesión débil de los linfocitos al
endotelio viene dada por el glicocálix.
- Actúa como filtro o barrera: Impide que determinadas moléculas
y otras células se pongan en contacto con la membrana plasmática. Por ejemplo, evita que las células puedan
perder agua.
- Protege a la superficie celular de agresiones químicas y mecánicas: Por ejemplo, de sustancias que puedan
localizarse en la superficie del intestino y sean tóxicas para las células (protección química). En cuanto a la
protección frente a la agresión mecánica, encontramos el caso de las células epiteliales. El glicocálix las protege
para que no se rompan durante la contracción muscular (entre otros).
El grosor de la capa de glicocálix es variable y depende de las funciones de la célula.
Uno de los ejemplos fundamentales de reconocimiento celular es la acción de los leucocitos en caso de infección. En
primer lugar, los leucocitos localizan el punto donde deben adherirse al endotelio y se frenan por la interacción con los
glúcidos del glicocálix de la célula epitelial. Este proceso se conoce como reconocimiento, y con él se crea una interacción
débil. Posteriormente, se consigue un contacto más fuerte por interacciones proteína-proteína, de forma que el leucocito
es capaz de penetrar en el tejido.
SEÑALIZACIÓN CELULAR
La comunicación entre las células está mediada fundamentalmente por moléculas. Algunas de ellas trabajan a largas
distancias señalizando células muy lejanas, mientras que otras tan sólo señalizan a las células inmediatamente vecinas.
La mayoría de las células de los organismos pluricelulares son capaces tanto de emitir como de recibir señales. La
recepción de las señales depende de proteínas receptoras, situadas casi siempre en la superficie celular, que se adhieren
a la molécula señalizadora. Estas cadenas de liberación de moléculas (principalmente proteínas señal intracelulares)
procesan la señal dentro de la célula receptora y la distribuyen a las dianas intracelulares adecuadas. Por lo general, estas
dianas son proteínas efectoras que se alteran cuando se activa la vía de señalización y provocan un cambio apropiado al
comportamiento celular. En función de la señal, la naturaleza y el estado de la célula receptora, estos efectores pueden
ser proteínas reguladoras de genes, canales iónicos, componentes de una vía metabólica, partes del citoesqueleto u otras
formaciones celulares.
Las células endocrinas y las células nerviosas actúan conjuntamente coordinando distintas actividades. Mientras que las
células endocrinas tienen que utilizar diferentes hormonas para comunicarse de forma específica con sus células diana,
las células nerviosas pueden utilizar el mismo neurotransmisor.
(A) Las células endocrinas secretan hormonas a la circulación que sólo actúan en aquellas células diana que cuentan con
los receptores apropiados: los receptores se unen específicamente a la hormona, que será “atrapada” por las células
desde el líquido extracelular.
(B) En la señalización sináptica, por el contrario, la especificidad reside en los contactos entre la célula nerviosa y las
células diana específicas. Generalmente, sólo está expuesta al neurotransmisor liberado la célula diana que se halla en
contacto sináptico con la célula nerviosa.
LAMINA BASAL
La lámina basal es una estructura que permite la interacción entre células de distintos
tejidos aportándoles una cierta cohesión. En algunas ocasiones esa interacción se
lleva a cabo célula a célula, aunque generalmente se realiza a través de la lámina
basal. La lámina basal está compuesta por:
- Proteínas de gran tamaño como proteoglicanos (perlecano)

- Proteínas fibrosas que aportan elasticidad a los tejidos (laminina, colágena
IV, nidogeno, elastina y fibronectina)
Sus principales funciones son:
- Estructural: Aporta cohesión entre tejidos.

- Barrera selectiva
- Diferenciación celular
- Regeneración celular: Actúa como punto a partir del que pueden
regenerarse ciertos tejidos
Las proteínas de la membrana plasmática permiten que esta interaccione con los filamentos de colágeno del medio
extracelular. Las integrinas son proteínas que conectan la lámina basal con el citoesqueleto de la célula mediante
contactos focales. Esto permite crear interacciones fuertes entre medio extracelular y el intracelular. El citoesqueleto se
ancla a las proteínas de la membrana plasmática, proporcionando a la célula una forma determinada.
ESPECIALIZACIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
En las células epiteliales, los filamentos intermedios anclados a las placas densas de desmosomas (y hemidesmosomas)
forman una red que conecta todos ellos dentro de la célula. Esta red de filamentos intermedios está conectada a su vez
con las redes de las células adyacentes, y tiene como función repartir la presión que se ejerce sobre las células epiteliales
para que puedan deformarse sin romperse.
Los microfilamentos de actina son uno de los tres elementos del citoesqueleto. Forman estructuras diferentes según el
tipo celular y ofrecen distintas funcionalidades a las células dentro de un mismo tejido.
Microvellosidades
La formación de microvellosidades permite aumentar la superficie de intercambio entre unas células y otras, o incluso
entre el interior y el exterior de la célula. Se trata de prolongaciones de la membrana formadas por el empuje de los
filamentos de actina. Son muy similares a los filopodios de las células con movilidad, que actúan como pies permitiendo
el movimiento de migración de las células.
Los haces de filamentos de actina de las microvellosidades son paralelos (extremo positivo en la punta) y contienen
fimbrina y villina. No son contráctiles, y existe miosina tipo I en la unión de los filamentos de actina periféricos con la
membrana plasmática.
Estereocilios
Son especializaciones de la membrana plasmática (similares a las

microvellosidades) cuyas estructuras están formadas por filamentos de
actina y nos permiten la audición. Los estereocilios, al desplazarse y
moverse, abren canales iónicos que provocan cambios en el potencial de
membrana (se hace menos negativa). Esa despolarización produce cambios
en la conductancia de la membrana y libera un neurotransmisor.
Mielina, vaina de mielina y nodo de Ranvier
La mielina es un material lipoproteico que se encuentra formando una capa gruesa alrededor de algunos axones de los
vertebrados. Esta sustancia es rica en galactocerebrósidos y esfingomielina, y está compuesta por las células de glía. Su
mayor o menor grosor ralentizará o aumentará la velocidad de transmisión a lo largo de los axones (a mayor grosor de la
vaina de mielina, mayor velocidad de transmisión).
Las vainas de mielina son estructuras formadas por capas y capas de mielina (membrana) que actúan como aislante
rodeando los potenciales de acción. Permiten que los impulsos eléctricos se transmitan de manera rápida y eficiente a lo
largo de las neuronas. Están compuestas de:
- Oligodendrocitos
- Células de Schwan
Los axones han de estar recubiertos para que las corrientes iónicas no se pierdan por el camino. Las células de las vainas
de mielina no tienen la misma longitud que los axones, sino que son varias células las que deben de localizarse a lo largo
del axón. Los puntos de unión entre las células de las vainas de mielina se llaman nodos de Ranvier, y en ellos se produce
una reactivación del potencial. Son zonas con un gran número de proteínas que permiten la entrada de iones. Un nervio
está compuesto por múltiples axones con su respectiva vaina de mielina.

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- Delimita a la célula (barrera)

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