Saberes previos .Saberes previos .

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Aminoazúcares:Aminoazúcares:

Diversos grupos hidroxilo (OH) de Diversos grupos hidroxilo (OH) de los monosacáridos se pueden los monosacáridos se pueden sustituir por grupos amino (-NH2). sustituir por grupos amino (-NH2).

Ejemplos Ejemplos ::

• Entre las más conocidas están:• La Glucosamina (2-amino-2-desoxi-

D-glucosa) • La galactosamina (2-amino-2-desoxi-

D-galactosa).

Fórmula de Fisher:

Glucosamina:Glucosamina:

GalactosaminaGalactosamina::

N-acetilamidasN-acetilamidas..

N-acetilglucosamina

Ácidos Urónicos:Ácidos Urónicos:

Glucanoato

Acido hialurónico: D-glucuronato b(13) N-acetil-D-glucosamina) b(14)

GLICOSAMINOGLICANGLICOSAMINOGLICANOSOS

CaracterísticasCaracterísticas::En la superficie celular y el matriz En la superficie celular y el matriz extracelular de animales..extracelular de animales..Constituidos por unidades repetitivas Constituidos por unidades repetitivas de disacáridos que contienen un de disacáridos que contienen un “ácido “ácido urónico”urónico” más un derivado de más un derivado de “amino-“amino-azúcarazúcar”:”:

Componentes:Componentes:

Ácido urónicos+ amino azúcar.

Nota:Los ácidos urónicos son parte esencial de importantes polisacáridos. El ácido glucurónico se une por enlace acetal a numerosas sustanciasliposolubles, facilitando su solubilidad en agua y su posterior eliminación.

Por lo menos un azúcar contiene un grupo: carboxilato(-coo-) y sulfatos (-OSO3

-) negativamente cargados.No se encuentran en estado libre.Glicosaminoglicanos más importantes:

Ácido hialurónico.Sulfato de condroitín.Sulfato de queratina.Heparina

Tejido conectivo.

Sulfatados

No sulfatados

Heparina: Heparina: 2-sulfato de D-2-sulfato de D-glucuronato a (1glucuronato a (14) 6 sulfato de N-4) 6 sulfato de N-

sulfo-D-glucosamina a(1sulfo-D-glucosamina a(14)4)

Sulfato de condroitina: D-Sulfato de condroitina: D-glucuronato b(1glucuronato b(13) N-acetil-D-3) N-acetil-D-

glucosamina) b(1glucosamina) b(144

                                     

       

Acido hialurónico: D-glucuronato Acido hialurónico: D-glucuronato b(1b(13) N-acetil-D-glucosamina) 3) N-acetil-D-glucosamina)

b(1b(14)4)

                                     

       

No sulfatados: No sulfatados: Sin grupos sulfato.Sin grupos sulfato.

Ácido Hialurónico:Se encuentra en el líquido sinovial,

humor vítreo, cordón umbilical, tejido conectivo.

Estructura: Es un polímero lineal de unidades disacáridas repetitivas de :

Ácido D-glucorónico + N–D–acetilglucosamina.

Unidos por enlace de tipo B(1 3)

Las unidades disacáridas repetitivas están unidas por enlaces B (1 4).

Es el glicosaminoglicano de mayor peso molecular (hasta 2 X 107 dalton)

No está sulfatado, y no está unido a proteínas.

Su abundancia de cargas negativas determina que esté extraordinariamente hidratado. Es una verdadera "esponja molecular".

Se comporta como una eficaz barrera contra la difusión de macromoléculas.

Ejemplo:Ejemplo:

La particular virulencia de agentes patógenos como Clostridium histolyticum (causante de la gangrena gaseosa) se debe a que produce el enzima hialuronidasa, que degrada el ácido hialurónico y facilita la extensión de la infección.

SulfatadosSulfatados:: Sulfato de condroitín.Sulfato de condroitín.

• Abunda en el tejido cartilaginoso, y es responsable de su elasticidad y de su resistencia. También está presente en los huesos y en las válvulas del corazón, tendones, piel.

Acido glucurónico y N-acetilgalactosamina 4-sulfato

• La presencia del sulfato aumenta la densidad de cargas negativas, y su bajo peso molecular no impide la difusión de macromoléculas

• La longitud de la cadena fluctúa entre 15 y 150 unidades de disacáridos en diferentes tejidos.

Sulfato de condroitina: D-Sulfato de condroitina: D-glucuronato b(1glucuronato b(13) N-acetil-D-3) N-acetil-D-

glucosamina) b(1glucosamina) b(14)4)

                                     

       

QUERATÁN SULFATOQUERATÁN SULFATO

• Suele estar presente en tejidos avasculares o de difícil oxigenación: la córnea o los discos intervertebrales.

• El disacárido básico es:

D-galactosa y N-acetilgalactosamina 6-sulfato .

Enlace B(1 3)

Tipo de enlace interglicosídicoB (1 4).

Puede contener proporciones variables de otros monosacáridos (fucosa, manosa, ácido siálico o galactosamina)

Es el único glicosaminoglicano que no contiene ácidos urónico.

HeparinaHeparina..

Características:Impide la formación de coágulos en la

sangre circulante.Usada por vía intravenosa a los pacientes

durante cirugía y después de ella para prevenir bloqueos temporales de la circulación en las fases de críticas.

Polisacárido lineal heterogéneo: formado por cuatro derivados de azucares:

• Ácido glucorónico• Ac. L- iudorónico.• D- Glucosamina.• N-acetil – D- Glucosamina.

Heparina: Heparina: 2-sulfato de D-2-sulfato de D-glucuronato a (1glucuronato a (14) 6 sulfato 4) 6 sulfato

de N-sulfo-D-glucosamina de N-sulfo-D-glucosamina a(1a(14)4)

                                 

           

En Resumen:En Resumen:

La estructura de los glicosaminoglicanos es la de copolímero ABABAB...,, en el que A es un ácido urónico (ácidos D-glucurónico o L-idurónico) mientras que B es un aminoderivado, bien sea N-acetilglucosamina o N-acetilgalactosamina.

En muchas ocasiones esta última aparece unida a residuos de sulfato. Los enlaces entre A y B son de tipo b-(1,3) y el enlace B-A es de tipo b-(1,4), alternando pues ambos tipos de enlace a lo largo del polisacárido, que invariablemente es de estructura lineal.

ProteoglicanosProteoglicanos Los Los proteoglicanosproteoglicanos son macromoléculas son macromoléculas formadas por glicosaminoglicanos más formadas por glicosaminoglicanos más proteínas:proteínas:Estructura:Estructura:Eje principal: Ácido hialurónicoEje principal: Ácido hialurónicoProteínas nucleares: A las que se unen Proteínas nucleares: A las que se unen glicosaminosglicanos. glicosaminosglicanos.Proteína de ligadura:Proteína de ligadura:

Eje principal de ácido hialurónico : A lo largo de la cual se asocian, por su extremo terminal, las proteínas nucleares al que están fijados numerosas moléculas de glicosaminoglicanos sulfatados.

Una proteína de ligadura “goma molecular” que fija cada proteína nuclear a lo que es el eje principal de ácido hialurónico.

Proteoglicano de la Proteoglicano de la matriz extracelular del matriz extracelular del

cartílago.cartílago.Formado por keretansulfato + condroitinsulfato (glicosaminoglicanos) unidos covalentemente a una cadena polipeptídica llamado proteína central o proteína nuclear (core protein)Unas 140 subunidades de estas corein protein están unidas de modo no covalente a un filamento de ácido hialurónico, gracias a aun tipo de proteína en lazante (link protein).

Eje central

Proteína nuclear

• Existe una enorme variedad de proteoglicanos,

• Ejemplos:Decorina

AgregacánSidecán

PeptidoglicanosPeptidoglicanos

Estructura:N-acetilglucosamina y N-

acetilmurámico. B (1 4)

Estas cadenas están unidas covalentemente a un tetrapéptido (segmento de 4 aminoácidos).

Los distintos tetrapéptidos están unidos entre sí a través de puentes de pentaglicina (pentapéptido formado por 5 glicinas).

Disacárido + tetrapéptidopuentes de pentaglicinaDisacárido + tetrapéptidopuentes de pentaglicina

• La acción de antibióticos como la penicilina y la cefalosporina se basa en el hecho de que impiden la síntesis del peptidoglicano, y por tanto, de la pared bacteriana.

GlucoproteínasGlucoproteínas

Las glicoproteínas son móleculas compuestas por una proteína unida a uno o varios azúcares, simples o compuestos.

Una o mas unidades de oligosacáridas unidas de modo covalente a cadenas laterales específicas de aminoácidos.

Características generalesCaracterísticas generales::Se encuentran presentes en las

membranas celulares o en asociación con la membrana como componente de la cubierta superficial.

La proporción de azúcar comparada con la de la proteína es de 1 a 70.

Funciones:Funciones:

• La cadena de azúcares protege a la proteína del ataque de enzimas proteolíticas.

• Se relaciona con la comunicación e identificación de:

• Célula a célula• Célula a molécula• Organelo a molécula

• Molécula a moléculaTambién reconocimiento celular cuando están presentes en la superficie de la membrana plasmática.

GlucocalixGlucocalix• Propiedades inmunológicas : En la membrana de eritrocitos están

los antígenos específicos para grupos sanguíneos y para otras células de histocompatibilidad que permiten el reconocimiento celular y el rechazo a células extrañas (injertos provenientes de otros organismos).

• Filtración: Cubiertas que rodean a capilares, especialmente en el glomérulo renal, actúan como filtro y regulan el paso de acuerdo a su tamaño

• Proporcionan micro ambiente: Modifican las concentraciones de diferentes sustancias a nivel de la superficie celular, mediante difusión y por que su carga afecta el ambiente cationico de la célula.

• Reconocimiento celular Los tipos sanguíneos dependen del

tipo de glicoproteína que contienen la membrana de los eritrocitos, el tipo de sangre A tiene como oligosacárido una cadena de N-acetilgalactosamina

, mientras que el tipo B tiene una cadena de galactosa, de tal modo que, el tipo AB presenta los 2 tipos de glicoproteínas y el tipo O carece de ambos

El conocimiento del tipo sanguíneo es importante para hacer transfusiones y evitar la formación de coágulos que provocan infartos y trombosis cerebrales mortales

• Glicolípidos: Componentes principales de la membrana externa de las bacterias gram-negativas. Son los objetivos principales de los anticuerpos contra estas bacterias

AntitrombinaAntitrombina

• La antitrombina es una pequeña molécula que desactiva varias enzimas de la coagulación. La afinidad por éstas (su efectividad) está potenciada por la heparina.

CD2CD2

• CD2 (Cúmulo de diferenciación 2 o cluster of differentation, en inglés), es una glucoproteína de la familia de las inmunoglobulinas, su acción consiste en la mediación en la adhesión de las células T activadas y los timocitos con las células presentadoras de antígenos y las células diana.

CD4CD4

• (Cúmulo de diferenciación 4 o cluster of differentation, en inglés), es una molécula que se expresa en la superficie de los células T y en la célula dendrítica. Es una glucoproteína monomérica de 59kDa que participa en la adhesión de las células T a las células diana, implicada también en la maduración tímica y en la transmisión de señales intracelulares durante la activación del HLA II. Confiere a la célula papel colaborador o helper. También se conoce como T4.

Gonadotrofina coriónica Gonadotrofina coriónica humanahumana

• La Gonadotrofina coriónica humana es una glucoproteína sintetizada en las células del sinatrofoblasto de la placenta. Aumente en sangre y orina poco tiempo despues de la implantación y sirve para pruebas de embarazo.

• Ayuda a detectar falsos embarazos que pueden constituirse en tumores así como cánceres de próstata.

Uno de los aspectos más llamativos al analizar el funcionamiento de los organismos vivos, es la maravillosa organización que rige el diseño, composición y estructura de cada uno de los órganos y sistemas.

• Qué mecanismos hacen esto posible?; cómo se mantienen unidas las células, unas con otras y con la matriz extracelular que las rodea?; ¿qué elementos garantizan la integridad de los órganos?

• Existe un mecanismo molecular, en el que participan diversas proteínas y receptores de membrana llamado : Integrinas

Integrinas Integrinas

• Son receptores de membrana heterodiméricos que median interacciones célula-célula y célula matriz . Están formadas por dos cadenas diferentes asociadas de manera no covalente, la subunidad alfa y la subunidad beta

• Están presentes en la superficie celular en elevadas concentraciones

Sus porciones extracelulares se asocian para formar el receptor, mientras que el segmento intracelular constituye un sistema de anclaje que une el extremo de la subunidad ß al citoesqueleto de la célula que se fija directamente a los microfilamentos de actina.

Esquema que representa la estructura general de las integrinas y su integración con los elementos que hacen parte del citoesqueleto.

Funciones:Funciones:

• La función primaria de las integrinas es mantener la adhesión entre las células y de éstas con los componentes estructurales de los tejidos de sostén que las rodean.

• Son receptores de membranas, algunos reconocen la fibrotectina y la laminina que son componentes mayoritariso de la matriz.

. Distintos tipos de uniones en los que participan las integrinas; las características de cada una depende de la clase de proteína

transmembranal comprometida y la naturaleza del sustrato

Las integrinas como Las integrinas como traductores de señalestraductores de señales

• La unión de las integrinas a determinadas moléculas presentes en la matríz extracelular y las láminas basales, como laminina, colágeno o fibronectina modifica la actividad de las células epiteliales, al modular la expresión genética, la mitosis y prevenir la apoptosis. Este mecanismo de muerte celular programada se desencadena cuando la célula pierde sus conexiones con las demás y con el intersticio circundante.

• Las integrinas también participan en la diferenciación celular, tal como indican los estudios realizados con muestras de piel

La respuesta celular a los factores de crecimiento, depende de la adhesión de la célula a un matriz específica y de la activacion de ciertas integrinas, que actúan como traductores de señales hacia el interior de la célula.

Gracias