UNIDAD 3 – CAPÍTULO 2

En eucariontes llamamos citoplasma a todo lo que queda contenido entre la membrana plasmática y
el núcleo. Está compuesto por:





Citosol: sustancia que ocupa los espacios que quedan entre organelas. Compuesto por agua,
proteínas, sales, etc.
Ribosomas: aislados o en polirribosomas. Pueden estar libres o adheridos al REG
Sistema de endomembranas
Organelas: mitocondrias, cloroplastos, peroxisomas, etc.
Citoesqueleto
CITOESQUELETO
Citoesqueleto: conjunto de filamentos proteicos
(microtúbulos, microfilamentos y filamentos
intermedios) que tienen las siguientes funciones
básicas:
- dan forma a la célula y permiten el mantenimiento
de esa forma
- participa en el movimiento celular (de apoyo sobre
un sustrato o asociado a un medio acuoso)
- se relaciona con el transporte intracelular de
vesículas.
Componentes del citoesqueleto:
Microtúbulos:
- formados por la proteína tubulina (proteína globular). Se polimerizan y despolimerizan.
- Son los responsables del transporte intracelular de vesículas.
- Participan en la división celular en la formación del huso mitótico y meiótico.
- forman estructuras estables como cilios y flagelos y cuerpos basales y centríolos.
Estructura
9+2
(cilio/flagelo)
Estructura
Función
Cantidad por célula
Estructura 9+0
(cuerpos
basales/centríolos)
Estructura
Función
Cantidad por
célula
CILIOS
9+2
movimiento
muchos
CUERPOS
BASALES
9+0
Organizan
microtúbulos de
cilios y flagelos
Uno por cada
cilio/flagelo
FLAGELOS
9+2
movimiento
1ó2
CENTRIOLOS
9+0
Organizan
microtúbulos del
huso mitótico
2
Aclaración: estructura 9+2 significa 9 pares de microtúbulos periféricos y dos microtúbulos centrales.
Estructura 9+0 significa 9 tripletes de microtúbulos periféricos y ningún microtúbulo central.
Microfilamentos
- los microfilamentos de actina están formados por la proteína actina G (prot. Globular). Se
polimerizan y despolimerizan.
- junto con la miosina son responsables de la contracción muscular
- participan durante la división celular en la división del citoplasma
- responsables de la transición gel-sol del citosol
- se relacionan con la emisión de prolongaciones celulares necesarias para movimientos (de apoyo
sobre una superficie), como filopodios, pseudópodos y lamelipodios
Filamentos intermedios:
- dan resistencia al citoesqueleto. La proteína que los constituye es fibrosa pero diferente según el
tipo de célula, ejemplos: queratina (en células epiteliales), neurofilamentos (en neuronas).
DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA
Son regiones o sectores de la membrana plasmática especializadas para realizar ciertas funciones
como la absorción (microvellosidades), la unión mecánica (uniones de anclaje) entre células o la
interacción entre células (uniones comunicantes). Según su ubicación se denominan apicales,
laterales o basales.
1) Microvellosidades: son prolongaciones citoplasmáticas que se encuentran en algunas células y
que permiten aumentar la superficie de la membrana para la absorción de nutrientes.
2) Uniones intercelulares: permiten la unión de células entre sí o bien
entre células y la matriz extracelular (material que rodea a las células).
Son básicamente tres tipos de uniones:
 Uniones estrechas o impermeables: unión íntima entre las
membranas de dos células. En el punto de unión ambas
membranas están selladas sin quedar espacio entre ellas.
 Uniones de anclaje: permiten la unión mecánica entre células o
entre células y matriz extracelular. A estas uniones se asocian
elementos del citoesqueleto. Ej: desmosomas,
hemidesmosomas y uniones adherentes.
 Uniones comunicantes: mantienen unidas las células a la vez
que permiten una comunicación citoplasma-citoplasma entre
ambas. Ej. Uniones gap o nexus (en eucariontes animales) y
plasmodesmos (en eucariontes vegetales)
COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS
Algunas definiciones…
 Célula secretora: célula que produce o emite una molécula señal o ligando.
 Ligando: molécula que al llegar a la célula receptora provocará en ésta el desencadenamiento
de una respuesta específica.
 Célula diana: es la célula que recibe la molécula señal.
 Receptor: proteínas que pueden estar en el citoplasma o en la membrana de la célula diana y
tienen como función unirse y reconocer a un ligando específico.
Los ligandos o señales químicas pueden clasificarse de dos formas:
1) Según la distancia que recorren desde la célula secretora hasta la célula diana:
 Secreción autócrina: el ligando producido por la célula secretora se constituye en señal para
esa misma célula.

Secreción parácrina: el ligando producido por la célula secretora tiene como diana a las
células vecinas, las de sus cercanías.

Secreción endócrina (hormonas): el ligando recorre siempre muy largas distancias desde la
célula secretora hasta la célula diana.

Sinapsis: se da en las células nerviosas. Es un espacio muy reducido que separa una
neurona de otra y esa mínima distancia deberá ser recorrida por el ligando (en este caso un
neurotransmisor)
2) Según las características químicas de la señal.
 Señales hidrofóbicas: atraviesan la bicapa, ingresan a la célula y se encuentran por lo tanto
con el receptor en el citosol.

Señales hidrofílicas: no pueden atravesar la bicapa, por lo tanto el receptor debe ser un
receptor de membrana. Un tipo de estos receptores son los que se conocen como receptor
acoplado a proteína G.
Receptor acoplado a proteína G: las proteínas G son una familia de proteínas de membrana que
tienen la característica que llevan unida una molécula de GDP (de allí su nombre). Mientras tengan el
GDP unido permanecen en estado inactivo, pero cuando reemplazan el GDP por GTP pasan a la
forma activa. Cuando están activas son capaces de activar a su vez a una enzima de la membrana.
Pero, ¿quién activa a la proteína G?: un receptor activado, es decir un receptor que ha reconocido y
se ha unido a una señal específica.
Veamos el mecanismo en esquemas:
Ligando
El receptor está inactivo (no unido aún a su
ligando específico).
La proteína G acoplada está inactiva (tiene
unido GDP).
La enzima de membrana está inactiva
1
GDP
Receptor
(inactivo)
Prot. G
(inactiva)
Enzima
(inactiva)
2
GTP
Receptor Prot. G
(activo) (activa)
Enzima
(inactiva)
El ligando se une al receptor, por lo tanto el
receptor pasa a estar activado.
Cuando el receptor se activa se le une la
proteína G que entonces expulsa el GDP
que llevaba y lo reemplaza por GTP.
Ahora entonces la proteína G está
activada.
La enzima de membrana permanece
inactiva.
La proteína G activa se desplaza por la
bicapa hasta chocar con la enzima de
membrana que ahora pasa a la forma
activa.
La enzima activa cataliza una reacción
química que genera como producto lo que
se denomina un segundo mensajero que
desencadenará en la célula el camino
hacia la respuesta celular específica. (Hay
que notar que el “primer mensajero” fue el
ligando).
3
GTP
Receptor
(activo)
Prot. G Enzima
(activa) (activa)
Segundo
mensajero
Este es el esquema general de funcionamiento de un receptor acoplado a proteína G. Podríamos
ahora plantear un ejemplo concreto: el efecto de la adrenalina.
 Ligando: adrenalina
 Receptor: receptor de adrenalina (o beta – adrenérgico)
 Proteína G acoplada: Gs
 Enzima de membrana: adenilato ciclasa
 Segundo mensajero: AMPc
 Respuesta: la alta concentración intracelular de AMPc activa a una enzima (proteína kinasa)
que produce una serie de cascadas de fosforilaciones (agregado de fosfatos) a distintas
enzimas, de manera que se logra finalmente degradar glucógeno y obtener altas
concentraciones de glucosa en sangre. Estas glucosas serán sometidas a respiración celular
con el objetivo final de generar gran cantidad de energía en forma de ATP. Simultáneamente
se inhibe la síntesis de glucógeno (de manera de garantizar que la gran cantidad de glucosa
en sangre no se almacene sino que se degrade)
MATRIZ EXTRACELULAR
La matriz extracelular es la sustancia que ocupa los espacios que quedan entre células. Su
consistencia es variable de acuerdo a los distintos tejidos (por ejemplo, es elástica en los cartílagos,
muy dura en los huesos, gelatinosa en la córnea, etc.). Tiene una función mecánica y estructural pero
también se relaciona con la regulación de la forma y funciones celulares (como la proliferación,
migración y desarrollo).
Sus componentes son:
1) Proteoglucanos: son la base fundamental de la matriz extracelular. Inmersos en ellos se
encuentran los otros componentes. Son polianiones (muy ricos en cargas negativas) por lo
cual están muy hidratados, ocupando grandes volúmenes. Forman geles muy hidratados que
funcionan del mismo modo que una esponja embebida en agua: si reciben presión, se
deforman y expulsan el agua. Si dejan de recibir presión, recuperan la forma original y se
rehidratan.
2) Proteínas fibrosas: son proteínas que están inmersas en la matriz de proteoglucanos. Son
básicamente dos:
 Colágeno: brinda a la matriz resistencia a la tracción. Es una molécula muy resistente
formada por tres cadenas polipeptídicas unidas entre sí por puentes de hidrógeno. Su
síntesis se lleva a cabo en el REG y se modifica en el Golgi, pero su maduración se
da en la matriz extracelular.
 Elastina: le da a la matriz propiedades elásticas, es decir que ante tensiones puede
deformarse pero cuando la tensión cesa, recupera su forma original.
3) Proteínas de adhesión: son proteínas que forman parte de la matriz extracelular y posibilitan
la unión de ésta con las células. Ejemplos: fibronectina y laminina.