Estructuras Celulares: Pared Celular y Matriz Extracelular

Pared Celular

Pared celular: cubierta externa, rígida e insoluble que actúa como un exoesqueleto. Envuelve las células de plantas, algas, hongos y moneras, y se forma a partir de macromoléculas secretadas por la célula hacia el exterior de la membrana.

Composición

En las células eucariotas está compuesta por polisacáridos. En los hongos, el principal polisacárido es la quitina (polímero de N-acetilglucosamina), mientras que en las algas y plantas superiores es la celulosa, un polímero lineal de glucosa compuesto por miles de monómeros que forman largas y fuertes cadenas asociadas paralelamente, dando lugar a microfibrillas. Estas microfibrillas se encuentran embebidas en la pared celular dentro de una matriz proteica junto con otros polisacáridos como la hemicelulosa y la pectina.

Estructura

La pared celular de las células vegetales jóvenes presenta dos capas:

1. Lámina media: la primera en formarse, compuesta principalmente por pectina y cuya función es unir y cementar las células adyacentes.
2. Pared primaria: una capa delgada y semirrígida que permite el crecimiento celular. Está formada por fibras de celulosa inmersas en una matriz de agua (80-90%), polisacáridos (hemicelulosa y pectina), monosacáridos y proteínas, organizadas en forma de red de fibras dispuestas en capas conectadas mediante hemicelulosa y pectina, con proteínas estructurales que refuerzan esta red.

Cuando la célula madura y cesa su crecimiento, se forma una tercera capa llamada pared secundaria, más gruesa y rígida, que puede estar reforzada con lignina, proporcionando resistencia y densidad propia de la madera. La pared secundaria, formada entre la membrana plasmática y la pared primaria, presenta una composición similar a esta última, pero con mayor contenido de celulosa y menor cantidad de pectina. Es una estructura laminar con fibras de celulosa muy ordenadas y con orientaciones diferentes en las capas sucesivas, lo que la hace altamente resistente.

Funciones de la Pared Celular

• Proporcionar forma, protección, rigidez e inmovilidad a las células. Actúa como exoesqueleto.
• Impedir que la célula estalle por la entrada continua de agua.
• En las plantas, consigue que se mantengan erectas.
• Unir células adyacentes y conectarlas, permitiendo el intercambio de sustancias.

Matriz Extracelular

Medio en el cual están embebidas las células de los tejidos animales, situado fuera de la membrana plasmática. En las células animales es el entorno natural donde se encuentran las células que forman los tejidos. Está compuesto por sustancias segregadas por las propias células: proteínas fibrosas, proteoglicanos y glucoproteínas estructurales.

Componentes de la Matriz Extracelular

Proteínas fibrosas

Sintetizadas por fibroblastos y fibrocitos del tejido conjuntivo, confieren resistencia frente a esfuerzos mecánicos y cierta elasticidad.

• Colágeno: componente principal, forma fibras resistentes a esfuerzos mecánicos. Está formado por monómeros de tres cadenas peptídicas (cadenas α) que se enrollan formando una triple hélice (tropocolágeno). Estas unidades se asocian en paralelo para formar microfibrillas, que a su vez se unen formando fibras de colágeno.
• Elastina: proteína hidrófoba presente en fibras elásticas, se encuentra en ligamentos, paredes de vasos sanguíneos y tejido pulmonar. Cambia su longitud al someterse a esfuerzos mecánicos, proporcionando elasticidad a la matriz extracelular.

Proteoglicanos

Moléculas complejas formadas por una cadena polipeptídica central unida a glicosaminoglicanos (GAG), polímeros de un disacárido. Entre ellos destaca el ácido hialurónico, presente en la mayoría de matrices extracelulares. Las variaciones en la hidratación de este ácido son responsables de las diferencias de viscosidad y permeabilidad de la matriz.

Glucoproteínas estructurales

Forman una red de elementos interactuantes.

• Fibronectina: glicoproteína que favorece la adherencia celular, presente en forma de fibrillas largas e insolubles, con dominios que se unen a la superficie celular y a moléculas como fibrina, colágeno o heparina. Su estructura básica consiste en dos cadenas polipeptídicas unidas por puentes disulfuro.
• Laminina: glicoproteína abundante en la membrana basal, esencial para la adhesión celular durante el desarrollo embrionario.

Funciones de la Matriz Extracelular

• Mantener unidas las células que forman los tejidos.
• Proporcionar elasticidad y resistencia.
• Permitir la comunicación entre tejidos de distinta naturaleza.
• Facilitar la difusión de sustancias.
• Facilitar la migración celular, el crecimiento y la diferenciación celular.
• Participar en el reconocimiento celular y en actividades metabólicas.

Etiquetas: Biología Celular, células, colágeno, matriz extracelular, pared celular, polisacáridos, proteinas