Contenido
- TL; DR (demasiado largo; no leído)
- ¿Qué es un cruce de brechas?
- Tipos de uniones brechas
- La importancia de las uniones brechas
- ¿Qué son los plasmodesmos?
- Las funciones de los plasmodesmos
- Regulación de plasmodesmos
- Variaciones de plasmodesmos
- Otros tipos de uniones entre células
Tanto en el reino animal como en el vegetal, las células deben poder comunicarse entre sí para garantizar la supervivencia. Existen varios canales y uniones que unen las células y permiten que las sustancias ys se crucen entre ellas. Dos ejemplos principales incluyen plasmodesmos y uniones gap, pero poseen diferencias importantes.
Lea más sobre las similitudes y diferencias entre las células vegetales y animales.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
Tanto en las plantas como en los animales, las células necesitan una forma de comunicarse entre sí, transmitir señales importantes para la respuesta inmune y permitir que los materiales fluyan a través de las membranas hacia otras células. Las uniones huecas en animales y plantas de plasmodesmos son dos tipos de canales similares, pero poseen diferencias distintas entre sí.
¿Qué es un cruce de brechas?
Uniones gap son una forma de canal de conexión que se encuentra en las células animales. Las células vegetales no poseen uniones huecas.
Una unión de brecha se compone de conexioneso hemichannels. Los hemichannels están formados por el retículo endoplásmico de las células, y el aparato de Golgi los reubica en la membrana celular. Estas estructuras moleculares están hechas de proteínas transmembrana llamadas conexinas. Las conexiones se alinean para formar una unión entre las celdas vecinas.
Lea más sobre la función y estructura del aparato de Golgi.
Las uniones huecas sirven como canales para permitir la entrada de sustancias cruciales, como pequeñas moléculas difusibles, micro ARN (miRNA) e iones. Las moléculas más grandes como los azúcares y las proteínas no pueden pasar a través de estos pequeños canales.
Las uniones brechas deben funcionar a diferentes velocidades para la comunicación entre células. Se pueden abrir y cerrar rápidamente cuando se necesita una respuesta rápida. La fosforilación juega un papel en la regulación de las uniones gap.
Tipos de uniones brechas
Hasta ahora, los científicos han encontrado tres tipos principales de uniones vacías en las células animales. Las uniones gap homotípicas poseen conexiones idénticas. Las uniones heterotípicas están formadas por diferentes tipos de conexiones. Las uniones de brecha heteroméricas pueden tener conexiones idénticas o diferentes.
La importancia de las uniones brechas
Las uniones huecas funcionan para permitir que ciertos materiales pasen entre las celdas vecinas. Esto es primordial para mantener la salud de un organismo. Por ejemplo, las células miocárdicas del corazón necesitan comunicación rápida a través del flujo de iones para funcionar correctamente.
Las uniones brechas también son esenciales para las respuestas del sistema inmunitario. Las células inmunes usan uniones huecas para generar respuestas en células sanas, así como en células infectadas o cancerosas.
Las uniones huecas en las células inmunes permiten el paso de iones de calcio, péptidos y otros mensajeros. Uno de esos mensajeros es el trifosfato de adenosina o ATP, que sirve para activar las células inmunes. El calcio (Ca2 +) y NAD + sirven cada uno como moléculas de señalización relacionadas con la función celular a lo largo de la vida de una célula.
También se permite que el ARN cruce a través de uniones brechas, pero las uniones demuestran ser selectivas sobre qué miRNA están permitidos.
Las uniones brechas también son importantes en ciertos tipos de cáncer y trastornos sanguíneos como la leucemia. Los investigadores aún están discerniendo cómo funciona la comunicación entre las células del estroma y las células leucémicas.
Los científicos buscan descubrir más información sobre los diferentes bloqueadores de las uniones gap, para permitir la producción de nuevos medicamentos que pueden ayudar a tratar los trastornos inmunes y otras enfermedades.
¿Qué son los plasmodesmos?
Dado el importante papel de las uniones gap en las células animales, puede preguntarse si también existen en las células vegetales. Sin embargo, las uniones gap están ausentes en las células vegetales.
Las células vegetales contienen canales llamados plasmodesmos. Edward Tangl descubrió esto por primera vez en 1885.Las células animales no albergan ningún plasmodesmata per se, pero los científicos han descubierto un canal similar que no es una unión gap. Hay una serie de diferencias estructurales entre plasmodesmos y uniones gap.
Entonces, ¿qué son los plasmodesmos (plasmodesma si es singular)? Los plasmodesmos son pequeños canales que unen las células vegetales. En este sentido, son bastante similares a las uniones de las células de los animales.
Sin embargo, en las células vegetales, los plasmodesmos deben cruzar las paredes celulares primarias y secundarias para permitir la entrada de señales y materiales. Las células animales no poseen paredes celulares. Por lo tanto, las plantas necesitan una forma de atravesar las paredes celulares, ya que las membranas plasmáticas de las plantas no contactan directamente entre sí en las células vegetales.
Los plasmodesmos son generalmente cilíndricos y revestidos con membrana plasmática. Poseen desmotubules, tubos estrechos hechos de retículo endoplásmico liso. Los plasmodesmos primarios recién formados tienden a agruparse. Los plasmodesmos secundarios se desarrollan a medida que las células se expanden.
Las funciones de los plasmodesmos
Los plasmodesmos permiten el paso de moléculas específicas entre las células vegetales. Sin plasmodesmos, los materiales necesarios no podrían pasar entre las paredes celulares rígidas de las plantas. Los materiales importantes que pasan a través de los plasmodesmos incluyen iones, nutrientes y azúcares, moléculas de señalización para la respuesta inmune, ocasionalmente moléculas más grandes como proteínas y algunos ARN.
En general, también sirven como un tipo de filtro para prevenir moléculas y patógenos mucho más grandes. Sin embargo, los invasores pueden obligar a los plasmodesmos a abrirse y anular este mecanismo de defensa de las plantas. Este cambio en la permeabilidad de los plasmodesmos es solo un ejemplo de su adaptabilidad.
Regulación de plasmodesmos
Los plasmodesmos pueden ser regulados. Un polímero regulador prominente es calloso. Callose se acumula alrededor de plasmodesmos y trabaja para controlar lo que puede entrar en ellos. El aumento de las cantidades de callos da como resultado un menor movimiento de moléculas a través de plasmodesmos. Lo hace esencialmente apretando el diámetro del poro. La permeabilidad se puede aumentar cuando hay menos callosidad.
A veces, las moléculas más grandes pueden pasar a través de los plasmodesmos, ampliando su tamaño de poro o dilatándolos. Lamentablemente, esto a veces se aprovecha de los virus. Los investigadores todavía están aprendiendo sobre la composición molecular exacta de los plasmodesmos y cómo funcionan.
Variaciones de plasmodesmos
Los plasmodesmos poseen diferentes formas en diferentes roles en las células vegetales. En su forma más básica, son canales simples. Sin embargo, los plasmodesmos pueden hacer canales más avanzados y ramificados. Estos últimos plasmodesmos funcionan más como filtros que controlan el movimiento según el tipo de tejido vegetal. Algunos plasmodesmos funcionan como tamiz, mientras que otros funcionan como un embudo.
Otros tipos de uniones entre células
En las células humanas, se pueden encontrar cuatro tipos de uniones intracelulares. Las uniones brechas son uno de estos. Los otros tres son desmosomas, uniones adherentes y oclusivas.
Los desmosomas son pequeños conectores necesarios entre dos células que a menudo soportan la exposición, como las células epiteliales. La conexión se compone de cadherinas o proteínas enlazadoras.
Las uniones excluyentes también se denominan uniones estrechas. Ocurren cuando las membranas plasmáticas de dos células se fusionan. No muchas sustancias pueden atravesar la unión cerrada o cerrada. El sello resultante sirve una barrera protectora contra los patógenos; sin embargo, a veces se pueden superar, abriendo las células para atacar.
Las uniones adherentes se pueden encontrar debajo de las uniones ocluidas. Las cadherinas conectan estos dos tipos de uniones. Las uniones adherentes se unen mediante filamentos de actina.
Otro conector es el hemidesmosoma, que usa integrina en lugar de cadherinas.
Recientemente, los científicos han descubierto que tanto las células animales como las bacterias contienen canales de membrana celular similares a los plasmodesmos, que no son uniones huecas. Estos se denominan nanotubos de túnel o TNT. En las células animales, estos TNT pueden permitir que los orgánulos vesiculares se muevan entre las células.
Si bien hay muchas diferencias entre las uniones gap y los plasmodesmos, ambos juegan un papel en permitir comunicación intracelular. Transmiten señales celulares y se pueden regular para permitir o rechazar el cruce de ciertas moléculas. A veces, los virus u otros vectores de enfermedades pueden manipularlos y alterar su permeabilidad.
A medida que los científicos aprenden más sobre la composición bioquímica de ambos tipos de canales, pueden ajustarse mejor o fabricar nuevos productos farmacéuticos que puedan prevenir enfermedades. Está claro que los poros intracelulares recubiertos con membrana son frecuentes en muchas especies, y parece probable que todavía no se hayan descubierto nuevos canales en bacterias, plantas y animales.