Conceptos Esenciales en Biología Celular

Ciclo Celular

El ciclo celular es el mecanismo celular de reproducción de todos los seres vivos. Varía en distintos organismos y en diferentes momentos, transmitiendo su información genética de generación en generación. El ciclo celular eucarionte consiste en fases distintas: la fase S, en la cual se replica su ADN nuclear, y la fase M, en la cual se divide el núcleo y después el citoplasma. Hay una fase de intervalo o Gap entre las fases M, que da más tiempo para que la célula crezca y se prepare para los acontecimientos de la Fase S y la Fase M.

El sistema de control del ciclo celular coordina los acontecimientos del ciclo celular mediante la activación y la desactivación secuenciales de los componentes apropiados de la maquinaria del ciclo celular.

Las ciclinas son una familia de proteínas involucradas en la regulación del ciclo celular. Las ciclinas forman complejos con enzimas cinasas dependientes de ciclinas (Cdks), activando la función cinasa. Las Cdks son activadas cíclicamente por la unión de ciclina y la fosforilación de algunos aminoácidos y la desfosforilación de otros. Cuando son activadas, las Cdks fosforilan proteínas clave de las células.

Comunicación Celular

La comunicación celular es la capacidad que tienen todas las células para transmitir información en el medio ambiente para promover o modificar respuestas. Los mensajeros químicos son conocidos como receptores de una proteína específica a otra molécula para mediar la señalización entre células-células de respuesta celular.

Un receptor es una proteína que se une en forma específica a otra molécula (ligando) para mediar la señalización entre células, iniciando una respuesta celular.

Tipos de Comunicación:

  • Lipofílicas: Interactúan con receptores en la superficie, difunden e interactúan en el citosol o en el núcleo, ejerciendo su efecto por horas o días.
  • Endocrina: Moléculas señalizadoras son secretadas por células endocrinas especializadas que transportan moléculas en el sistema vascular linfático.
  • Paracrina: Es la que se produce entre dos células que se encuentran relativamente cercanas sin que exista una estructura especializada como sinapsis.
  • Autocrina: La comunicación que establece la célula consigo misma y da una serie de señales.
  • Yuxtacrina: Comunicación por contacto con otras células o con la matriz extracelular mediante la adhesión celular.

Adhesión Celular

La adhesión celular es la capacidad que tienen todas las células, tanto en los seres unicelulares como en los seres celulares, de unirse a elementos externos como elementos externos a otras células.

Las uniones celulares imparten fuerza y rigidez a un tejido, transmiten información entre el espacio celular y el espacio extracelular, controlan el pasaje de iones y moléculas a través de capas de células y sirven como conducto para el movimiento de iones y de moléculas del citoplasma.

Tipos de Uniones Celulares

Union Estrecha: Se hallan en el extremo apical de la celula se extiende a lo largo de todo el perimetro celular se conectan las celulas hidrosolubles entre facilidad.

Union Adherente: Se localiza por debajo de las uniones oclusivas, uniones del perimetro celular se forman alrededor de prots denominadas Cadherinas microfilamentos intracelulares (actina) y caterinas. Son uniones de aclaje que mantienen celulas epiteliales.

Desosoma: Se localiza por debajo de las uniones adherentes, se observan en cualquier sitio de la membrana plasmatica, se unen por medio de transmembrana a travez de proteinas que forman placas.

Union comunicante o hendidura: formadas pior proteinas transmembrana llamadas conexinas. Cordinan la capacidad de unir a grupos de celulas permite el dezplasamiento rapido de los potenciales de accion de una abertura a otra.


Adhs basales: Se encargan de las integrinas proetinas transmembranas son encargadas de la union con la matriz extracelualr y tegido conectivo.

Hemidesosomas: Son uniones de anclaje que ayudan a adherir los filamentos intermediarios de una celula de lamina basal y con tegido conectivo.

Plamodermo Permite el paso de las moleculas de peso molecular por debajo de 800 daltons.

CAMPs: Proteinas localizadas en la superficie de la membrabna celular implicadas en la union de las otras celulas o proceso que se denominado llamado adhsecion celular, relaizando funciones como

Adhesion entre otras celulas, comunicacion mediante vias de señalizacion.

Cadherinas: uniones celula celula como uniones adherentes y desosomas.

Integrinas: ¨Presentes en molecula matriz.

Ig SF: Crecimiento de las cells nerviosas, reconocimiento celular.

Selectinas: Adhesion de celulas temporales.

Moleculas de Adhesion Celular:

Son proteinas o glicoproteinas localizadas en la superficie de la membrana celular, conformados por dominios extracelulares transmembranales y submembranales, citologicos.

Caderinas: Familias de 100 glucoproteinas con distribucion tisular especifica de Adhesion y señalizacion.

Dependiente del calcio, y su mecanismo homofilico, Cd E, cd N, Cd P.

Cadherinas desmosomicas.

Desmogleina y desmocalina son dominios citosolicos distintos a otras cadherinas, interactuan con pacoglobulina y estas ultimas se unen a los filamentos interemdiarios.

Cateninas: Une a las cadherinas con el citoesqueleto hay tres tipos alfa, beta y gama sin ellas no hay adhesion celular, beta catenina es multifuncional regula la adh intracelular se interesa en desosoma.

Ig SF:  moleculas responsables de la adhesion celular independiente de Ca+2 participan en la diferencia de las celulas. NCAMS, 1-CAM-1, VCAM-1, JAM.

las Ncamps tienen una regulacion fina de interaciones adhesivas durante el desarrollo y regeneracion, presentan interacion Cis.trans.

Integrinas heterociclicas entas unidas entre si por un enlace covalente, se encuentran entre hemisosomas B1 integrinas

Ejemplos de integrinas
β-1 integrinas: células de los vertebrados.
α5 β1 receptor de fibronectina.
α6 β1 receptor para la laminina.
β-2 integrinas: superficie de leucocitos

β-3 integrinas o citoadhesinas: En plaquetas
sanguíneas y leucocitos
α6 β4 células epiteliales, unión a ECM.
Selectinas: Glicoproteinas integrales de la membrana dependientes de Calcio y union heterociclica. Posse dominios de lectina y union a los oligosacaridos.

Ocludina: compuesta por 4 dominios tranmenbranales y dos extracelulares esencialmente en la permeabilidad de la UE, posible regulacion de la UE por procesos de fosofoliracion, desfosfoliracion.

Claudina: Compuesta por dominios transmenbranales, 18 forman una familia las destacadas son Claudinas, 4,5,11, 16.

Proteinas RAS: Rab13, Rab1B, involucradas en el transporte intracelular.

Cinasa Tirosina: Monomeros ausencia de ligandos induce o estabiliza la dimerizacion y activa el dominio catalitico.

Receptores: Estructuras que reconocen al mensajero extracelular, la respuesta a mensajeros especificos esta determinada por los receptores que pose el estado metabolico o diferenciacion.

Tipos de receptores:

Receptor de Superficie: Se extiende por todo espesor de la membrana el dominio extracelular reconoce a un ligando el receptor sufre un cambio de conformacion estructural que afecta al dominio confiriendole una nueva accion.

Receptores citoplasmaticos y nucleares: El mensajero por difusion pasiva alcanza el receptor e inicia cascadas de señales. Los receptores nucleares son activados por la transcripcion activados por ligandos. Activan la transcripcion activados por ligandos.

Receptores de la membrana plasmatica: Secuencia estructura secundaria y tercearia de la actividad bioquimica

Recepores con actividad enzimatica, Regiones citoplasmaticas cataliticas.  

Segundos Mensajeros: Permiten la amplificacion de la señal.

Grupos de moleculas pequeñas que acarrean la informacion codificada por los mensajeros extracelulares hacia blancos intracelulares responsables de la respuesta biologica.

Via de Recambio IP3 de fosfoinositicos, Es una terminacion de respuesta

Bombeo de Ca+2 fuera de la celula y desfofoliracion de IP3 por fosfatasas, Una pequeña fraccion del IP3 se fosfolira a IP4 que a  medida las respuestas a mediado y a largo plazo de la celula.

Via de Señalamiento Ras.

Involucrada en porcesos como el crecimiento de celulas en cultivo desarollo del ojo de D. melongaster y desarrollo de C. elegans Activada en distintos formas con diversos efectos, cascadas para conectar en el inicio un estimulo apropiado con una respuesta efectora final.


Matriz Extracelular

La matriz extracelular que esta ocupada por una red organizada de proteinas y polisacaridos, este material se encuentra fuera de las celulas de animales multicelulares entre los limites epitelial y endotelial es la union indirecta de las celulas.

Sus funciones son el sosten mecanico, organiza celulas en tegidos.

la composicion segun el tegido, Deposito de moleculas de señalamiento celular.

Compuesta por:

Proteinas filiares                     glucosaminaglucanos

Colagenos, Elastina,                Proteinas solubles

Proteoglcanos                       Fibronectinas, laminina

Las integrinas son las principales receptores de adhesion celular que se une a la matriz,

Lamina basal: Malla laminar especializada que ayuda a determinar la estructura general de un tegido epitelial esta compuesta de colageno, lamininas, Elastina y perceclan. La membrana basal esta formada por la membrana basal y las capas de fibras de colageno y proteoglucanos.

Colageno: Constituyente principal de la ECM las proteinas mas abundantes en los animales, la lamina basal, la lamina basal contiene colageno tipo IV que con sus dominios globulares se ensamblan para formar una red.

Laminina: Proteinas multiadhesivas larga y flexible, contienen distintos enlaces especificos heterotrimetricos (A, B!, B2) dominios globulares  de la cadena A se unen a CHONPS de proteoglucanos.

Proteoglucanos: Constan de una proteina central a la cual se le unen cadenas de glicosamiglicanos, confieren la viscosidad a la matriz. Dificil clasifircalos debido a la heterogeneidad de los GaG participan en la señalizacion quimica entre las celulas regulan factores de crecimiento.

glicosaminoglicanos: Polimeros lineales sin ramificaciones formados por una estructura dimerica repetida.

Sidecan: Se expresa en la superficie de las celulas epiteliales se unen a colagenos y proteinas multiadhesivas, anclan celulas a la matrizregulan funciones celulares y metabolismo.

Perceclan: Principla proteoglucano de la lamina basal. establece enlaces cruzados entre compunentes de la matriz  y moleculas de superficie celular.

Agregan: Es una macromolecula compleja presente en el cartilago Se le unen mas 100GAG, principalmente en el cartilago se le unen mas de 100 GAG principalmente condoitrin-sulfatose le unen moleculas de hialuro un GAG, presente en la matriz de celulas en migracion.

Vesican: se encuentran en vasos sanguineos, piel cerebro y rico en condoitin y dermatan sulfato.

Fibronectina: Proteina multiadhesiva con afinidad por colageno e integrinas. Desempeña un papel fundamental en la adhesion y migracion celular. La secuencia RGd hallada en las fibronectinas reconocidas por varias integrinas.

Elastina: Es una proteina hidrofobica su soluble es polimerizada en una enzima dependendiente de Cu

presenta un alto grado de disentabilidad reversible.

Pared Celular: La pared celular es una matriz extracelular compleja que confiere a la celula su forma caracteristica, suministra apoyo mecanico a las celulas protege a la celula del degaste mecanico, ingreso osmotico de agua y patogenos.

Celulosa: Se agrupan en haces de fibras que forman el grueso de la pared y confiere resistencia.

Hemicelosa: Polimero de celulosa que se une transversalmente a las microfibrillas de celulosa.

Peptinas: Clase hetereogena de polisacaridos con carga negativa llena de espacios situados entre elementos fibosos.

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