4mod LAAP-ANº12_4ºMODULO_BIOLOGIA_GUIA_Nº4

I. MUNICIPALIDAD DE PROVIDENCIA
CORPORACIÓN DE DESARROLLO SOCIAL DE PROVIDENCIA
LICEO POLIVALENTE ARTURO ALESSANDRI PALMA
DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA
PROFESORA: KARINA CARCASSON BARRIOS.
E- MAIL DE CONTACTO: [email protected]
GUÍA Nº4 DE APRENDIZAJE
NM4 BIOLOGIA MÓDULO
SECTOR: BIOLOGÍA MÓDULO
Nivel/curso: NM4
PROFESOR-A: KARINA CARCASSON BARRIOS
Plazo: 11 DE NOVIEMBRE 2011
UNIDAD TEMÁTICA: Integración célula - organismo
CONTENIDO: Interacciones entre células: adhesión celular.
APRENDIZAJE ESPERADO:
 Comprender que las células especializadas en las distintas tareas funcionan de manera altamente
coordinada formando tejidos y órganos a través de proteínas integrales de membrana, llamadas
moléculas de adhesión celular.
NOMBRE: ______________________________________ CURSO: 4º_____ FECHA: __/__/2011
INSTRUCCIONES
Estimado alumno:
La presente guía es de aprendizaje, por ello ten en cuenta lo siguiente:
 Léela atentamente, revisa el ppt y después realiza las actividades propuestas.
 Para comprobar tus respuestas, selecciona los recuadros en blanco y cambia el
color de la fuente y así podrás leer la respuesta
 Debes registrar tus respuestas en este documento (impreso) y archivarlo en una carpeta.
 Administra tu tiempo de realización de la guía con intervalos de descanso, para que tu
trabajo sea efectivo.
Tu compromiso real y efectivo es fundamental para avanzar
en la construcción del conocimiento
INTRODUCCIÓN
En la mayoría de los organismos pluricelulares, las células se organizan en tejidos, que, a
su vez, se asocian formando los órganos. Las células contactan, generalmente, con una red de
macromoléculas secretadas, denominada matriz extracelular. Ésta participa en el mantenimiento
de la estructura tisular y en los animales posee una organización reticular mediante la cual las
células pueden migrar e interaccionar. En muchos casos las células integrantes de un tejido
también se mantienen en su lugar por medio de adhesiones celulares.
LA MATRIZ EXTRACELULAR (MEC)
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. Defectos en estas conexiones pueden llevar al desarrollo de
cáncer y malformaciones del desarrollo.
La matriz extracelular está formada por tres proteínas principales:
a) Proteoglicanos: macromoléculas formadas por una proteína central unidas a largas
cadenas de polisacáridos denominados glucosaminoglucanos. Los proteoglicanos
forman un gel altamente hidratado donde están inmersos los otros componentes de la
matriz extracelular. El gel que forman confiere la resistencia frente a la compresión y
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Guía nº4 Biología Módulo – Adhesión Celular
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permite que las células puedan moverse a través de él. Este gel también permite la
filtración selectiva de moléculas.
b) Proteínas fibrosas: colágeno y elastina forman una fina red que proporciona las
características estructurales, resistentes y elásticas de la matriz extracelular.
c) Proteínas de adhesión: son glicoproteínas que participan en la adhesión de los
componentes de la matriz entre sí, entre la célula y la matriz, y entre células. Algunos
ejemplos de estas proteínas son la fibronectina y la laminina.
 La fibronectina, cumple funciones que involucran procesos de adhesión, como la
migración y la invasión celular, media una variedad de adhesiones uniéndose al
fibrinógeno/fibrina (coagulación sanguínea), colágeno, heparán sulfato y al ácido
hialurónico
 La laminina se encuentran en todas las membranas basales adheridas al colágeno
presente en éstas, cumple una función estructural muy importante. Participa en la
migración, proliferación y diferenciación celular. Es la primera proteína adhesiva que
aparece en la MEC, durante el desarrollo embrionario.
.
IMAGEN Nº1:
COMPONENTES DE LA
MATRIZ EXTRACELULAR
1.-Filamentos
de
actina
2.- Integrinas
3.- Proteoglicanos
4.- Fibronectina
5.- Fibras de colágeno
6.-Membrana
plasmática
Las combinaciones entre estos componentes varían en distintos tejidos y dan diferentes
cualidades a la matriz extracelular.
ACTIVIDAD Nº1: Selección múltiple. Para cada pregunta marque la alternativa correcta y
justifique aquellas que son incorrectas.
1. Un defecto en la matriz extracelular
puede desencadenar en el organismo:
a) Regeneración indiscriminada de los
filamentos intermedios.
b) Malformaciones durante el desarrollo.
c) Alteraciones durante los procesos de
síntesis proteica.
d) Un alto grado de adhesión entre las
células de una misma población.
e) Ninguna de las alternativas es correcta.
2. Respecto a los proteoglicanos es correcto
señalar:
a) Se encuentra en todas las membranas
basales adheridas al colágeno.
b) Le otorgan resistencia y elasticidad a los
tejidos.
c) Actúan como “colchón” o base para los
otros componentes de la matriz.
d) Forman anillos contráctiles de adhesión
entre las células adyacentes.
e) Permiten el flujo de iones y moléculas de
pequeño tamaño entre células.
Claves: 1B – 2C – 3A – 4E
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3. Las células que conforman un tipo de
tejido se asocian para constituir un:
I.órgano.
II. organismo.
III. organoide.
IV. epitelio.
a)
b)
c)
d)
e)
Sólo I
Sólo II
II y III
I y IV
I, II y IV
4. La matriz extracelular desempeña
variadas funciones entre las que se
destacan:
a) Ayuda a las células a mantenerse unidas
en los tejidos.
b) Constituye un reservorio de numerosas
hormonas.
c) Provee un substrato sobre el cual las
células pueden moverse.
d) Participa en el mantenimiento de la
estructura tisular.
Guía nº4 Biología Módulo – Adhesión Celular
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e) Todas las alternativas son correctas.
ADHESIÓN CELULAR:
Aunque las uniones celulares son especialmente abundantes e importantes en el tejido
epitelial, también se localizan en regiones de contacto célula – célula y célula – matriz de todos
los tejidos. Las uniones celulares pueden clasificarse en tres grupos funcionales:
1. Uniones de oclusión.
2. Uniones de anclaje.
3. Uniones de comunicación.
1.- UNIONES ESTRECHAS U OCLUYENTES (Tight junction)
 Se forman gracias a la íntima interacción de proteínas
transmembrana de células vecinas.
 Se organizan formando bandas que sellan las
membranas plasmáticas entre sí impidiendo el paso
de sales y moléculas hidrosolubles a través del
espacio intercelular.
 Este tipo de unión es útil en los epitelios que tapizan
cavidades. Por ejemplo en el estómago estas uniones
evitan que el ácido y las enzimas estomacales
secretadas hacia el lumen escurran hacia el espacio
intercelular que rodea las células del epitelio gástrico.
2.- UNIONES DE ANCLAJE:
 Unen el citoesqueleto de células adyacentes.
 Confieren resistencia y firmeza a los tejidos.
 Son especialmente abundantes en los tejidos que están sometidos a tensiones mecánicas,
como son los casos del músculo cardíaco y la epidermis.
Los principales tipos de uniones de anclaje en tejidos de vertebrados son las uniones
adherentes, los desmosomas y los hemidesmosomas. Las uniones adherentes conectan
haces de filamentos de actina, mientras que los desmosomas y los hemidesmosomas unen
filamentos intermedios.
¡¡¡¡¡ANTES DE CONTINUAR, REALIZA LA SIGUIENTE ACTIVIDAD!!!!!
ACTIVIDAD Nº2: Realice un cuadro comparativo
anclaje.
UNIONES ESTRECHAS
Unen el citoesqueleto
células adyacentes.
entre las uniones estrechas y uniones de
CRITERIO DE
COMPARACIÓN
de
FUNCIÓN
Confieren resistencia y firmeza
a los tejidos.
Músculo
epidermis
cardíaco
Célula – célula
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y
la
UNIONES DE ANCLAJE.
Sellar
las
membranas
plasmáticas
entre
sí
impidiendo el paso de sales y
moléculas hidrosolubles a
través del espacio intercelular.
TEJIDOS EN LOS QUE SE
UBICAN
Epitelios
cavidades.
REGIONES DE CONTACTO
Célula – célula y célula –
matriz
Guía nº4 Biología Módulo – Adhesión Celular
que
tapizan
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2.1.- UNIONES ADHERENTES
2.1.1.- UNIONES ADHERENTES INTERCELULARES aparecen bajo diferentes formas. En la
mayoría de los tejidos no epiteliales, se detectan como reducidas regiones de adhesión con
formas puntuales o zigzagueantes, que conectan las fibras de actina situadas en los citoplasmas
apicales de células adyacentes. En los epitelios forman una banda de adhesión continua,
situada alrededor de cada célula epitelial, cerca de la membrana luminal y por debajo de las
uniones estancas.
2.1.2.- UNIONES ADHERENTES CÉLULA – MATRIZ conectan las células y sus haces de actina
a la matriz extracelular. En los tejidos, las células generalmente establecen contactos focales o
placas de adhesión con la matriz extracelular análogos a éstos.
2.1.3.- UNIONES SEPTADAS se encuentran en tejidos de invertebrados. Comparten
características con las bandas de adhesión, con las cuales a veces coexisten, forman una banda
continua alrededor de los márgenes de las células epiteliales, se cree que ayudan a mantener
juntas las células y actúan como lugares de anclaje para los filamentos de actina.
2.2.- DESMOSOMAS
 Son contactos intercelulares puntiformes que mantienen unidas las células.
 Están compuestos por glicoproteínas integrales de la familia de las cadherinas, cuyos
dominios extracelulares se unen con iguales dominios de células vecinas.
 Actúan como lugares de anclaje para los filamentos intermedios, queratina y desmina, en
forma de cuerda, los cuales forman una red estructural en el citoplasma proporcionando
cierta rigidez.
2.3.- HEMIDESMOSOMAS
 Son complejos proteicos que unen los filamentos intermedios de las células con la
matriz extracelular.
 Las proteínas de unión transmembrana de los hemidesmosomas pertenecen a la familia de
integrinas de receptores de matriz extracelular.
ACTIVIDAD Nº3: Complete el siguiente cuadro comparativo entre los tipos de Uniones de
anclaje, con la información que falta.
Tipo de unión de
anclaje
Uniones adherentes
Hemidesmosomas
Desmosomas
Proteína del
citoesqueleto a la
que se adhiere
Filamentos de actina
Filamentos
intermedios
Filamentos
intermedios
Proteína
transmembrana
Regiones de
contacto
Cadherinas
Integrinas
Integrinas
e Célula – Célula
Célula – MEC
Célula - MEC
Cadherinas
Célula – Célula
3.- UNIONES DE COMUNICACIÓN (Gap junction)
Son uniones que ponen en contacto directo el citoplasma de las
células adyacentes, permitiendo el intercambio de moléculas
pequeñas e iones. Este tipo de uniones intercelulares está
formado por conexina, una proteína integral de la membrana
plasmática que organiza un tubo, llamado conexón, que atraviesa
la membrana plasmática y se une con un conexón de una célula
contigua para formar un canal de aproximadamente 2 nm de
diámetro que comunica el citoplasma de ambas células.
 PLASMODESMOS
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Guía nº4 Biología Módulo – Adhesión Celular
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Las células vegetales a diferencia de las animales, carecen de uniones especializadas. Sin
embargo, se conectan entre si por medio de conductos cilíndricos, llamados plasmodesmos.
Estos plasmodesmos se extienden entre células contiguas a través de la pared celular.
El interior del plasmodesmo se encuentra revestido por membrana plasmático y contiene un
desmotúbulo, especie de varilla densa derivada del retículo endoplasmático liso. Solo son
permeables a las moléculas de pesos inferiores a los 1000 Da, las cuales se mueven en el
espacio delimitado entre la membrana periférica y el desmotúbulo central.
Los plasmodesmos son sitios de comunicación, permitiendo la integración metabólica en los
tejidos vegetales.
ACTIVIDAD Nº4: Utilizando la información que aparece más arriba, identifique en la siguiente
imagen los diferentes tipos de adhesiones celulares. Para responder, considere que las células
son del intestino delgado de un hombre. ¿Por lo tanto, qué tipo de unión no se presenta en esta
muestra? Justifique su respuesta.
Tipo de Adhesión celular.
1.- Uniones estancas
2.- Bandas de adhesión
3.- Contacto focal
4.- Desmosomas
5.- Hemidesmosomas
6.- Uniones comunicantes
R: las uniones celulares que no se encuentran
en esta muestra son las uniones septadas, ya
que se encuentran solamente en tejidos de
invertebrados y los plasmodesmos, debido a
que son exclusivos de las células vegetales.
Para mayor información puedes visitar los siguientes links:
http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/citoesqueleto.html
http://www.genomasur.com/lecturas/Guia06.htm
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ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN
Luego de responder tu evaluación debes enviarla al correo:
[email protected]
Fecha de entrega 11 de Noviembre 2011, 14:00 hrs
Consultas en Parroquia Italia, metro Bustamante, en horario y día
asignado.
Analice las siguientes situaciones, teniendo en cuenta la información:
SABÍAS QUE…las células cancerosas se dividen sin control formando tumores. Estas células,
además, tienen la capacidad de invadir otros tejidos, ya que rompen el contacto con la matriz del
tejido de origen y pasan a formar parte de otro tejido al que invaden, donde comienzan a proliferar
y formar otros tumores. A esta invasión de células cancerosas a otros tejidos se le denomina
metástasis.
 En un laboratorio se está llevando a cabo un ensayo en el cual se está midiendo el grado
de invasividad en células epiteliales cultivadas sobre una matriz de colágeno.
CÉLULAS DIFERENCIADAS
COLÁGENO
ANTICADHERINA
CADHERINA DNA
CÉLULAS DESDIFERENCIADAS
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Situación A: qué esperaría observar si a estas
células se les adiciona un anticuerpo que
bloquea las interacciones cadherina.
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Situación B: se tienen células tumorales que
no expresan cadherina por lo tanto invaden la
matriz de colágeno. ¿Qué sucederá con este
tipo de células si se les transfecta con un vector
que contiene el gen de cadherina?
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RÚBRICA PARA LA CORRECCIÓN DE PREGUNTAS
CATEGORÍA
COMPRESIÓN
SITUACIÓN A
COMPRENSIÓN
SITUACIÓN B
Excelente
(6)
Buen trabajo
(4)
Regular
(2)
Deficiente
(1)
Da a conocer la
consecuencia que
tiene la unión del
anticuerpo y la
proteína
cadherina en las
células
diferenciadas y su
respectiva matriz
extracelular.
Su respuesta no
refleja claramente
el resultado que
se producirá entre
la interacción del
anticuerpo y la
proteína
cadherina en el
tejido
correspondiente.
La
respuesta
incluye la causa o
efecto
de
la
situación
planteada entre el
anticuerpo y la
proteína.
No
logra
comprender
el proceso,
por lo tanto
su
respuesta
es
incorrecta.
Su
respuesta
refleja claramente
el resultado de la
transfección
del
gen de cadherina
en
la
célula
tumoral.
La respuesta no
logra
evidenciar
completamente el
resultado de la
transfección
del
gen de cadherina
en las células
tumorales.
La
respuesta
incluye la causa o
efecto
de
la
situación
planteada entre la
transfección
del
gen y las células
tumorales.
No
logra
comprender
el proceso,
por lo tanto
su
respuesta
es
incorrecta.
Puntaje máximo 100% = 12 puntos = nota 7
12 puntos
50% = 6 puntos = nota 4
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