Matriz (biología)

En biología, matriz (pl.: matrices) es el material (o tejido) entre una células del organismo eucariota.

La estructura de los tejidos conectivos es una matriz extracelular. Las uñas de las manos y de los pies crecen a partir de matrices. Se encuentra en varios tejidos conectivos. Sirve como una estructura gelatinosa en lugar de citoplasma en el tejido conectivo.

Matrices de tejidos

Matriz extracelular (MEC)

Los principales ingredientes de la matriz extracelular son las glicoproteínas secretadas por las células. La glicoproteína más abundante en la MEC de la mayoría de las células animales es el colágeno, que forma fibras fuertes fuera de las células. De hecho, el colágeno representa aproximadamente el 40% de las proteínas totales del cuerpo humano. Las fibras de colágeno están incrustadas en una red tejida a partir de proteoglicanos. Una molécula de proteoglicano consta de una pequeña proteína central con muchas cadenas de carbohidratos unidas covalentemente, por lo que puede contener hasta un 95% de carbohidratos. Se pueden formar grandes complejos de proteoglicanos cuando cientos de proteoglicanos se unen de forma no covalente a una única molécula larga de polisacárido. Algunas células están unidas a la MEC mediante otras glicoproteínas de la MEC, como la fibronectina. La fibronectina y otras proteínas de la MEC se unen a proteínas receptoras de la superficie celular llamadas integrinas que están integradas en la membrana plasmática. Las integrinas atraviesan la membrana y se unen en el lado citoplasmático a proteínas asociadas unidas a microfilamentos del citoesqueleto. El nombre integrina proviene de la palabra integrar. Las integrinas están en condiciones de transmitir señales entre la MEC y el citoesqueleto y así integrar los cambios que ocurren dentro y fuera de la célula. La investigación actual sobre fibronectina, otras moléculas de la MEC y las integrinas está revelando el papel influyente de la MEC en la vida de las células. Al comunicarse con una célula a través de integrinas, la MEC puede regular el comportamiento de una célula. Por ejemplo, algunas células de un embrión en desarrollo migran a lo largo de vías específicas haciendo coincidir la orientación de sus microfilamentos con la del "grano" de fibras en la ECM. Los investigadores también están aprendiendo que la MEC que rodea una célula puede influir en la actividad de los genes en el núcleo. La información sobre la ECM probablemente llega al núcleo mediante una combinación de vías de señalización mecánica y química. La señalización mecánica involucra fibronectina, integrinas y microfilamentos del citoesqueleto. Los cambios en el citoesqueleto pueden, a su vez, desencadenar vías de señalización química dentro de la célula, lo que provoca cambios en el conjunto de proteínas que produce la célula y, por lo tanto, cambios en el funcionamiento de la célula. De esta manera, la MEC de un tejido particular puede ayudar a coordinar el comportamiento de todas las células dentro de ese tejido. En esta coordinación también funcionan las conexiones directas entre células.

Matriz ósea

El hueso es una forma de tejido conectivo que se encuentra en el cuerpo, compuesto en gran parte de colágeno endurecido que contiene hidroxiapatita. En los mamíferos más grandes, está dispuesto en regiones de osteonas. La matriz ósea permite almacenar sales minerales como el calcio y proporciona protección a los órganos internos y apoyo a la locomoción.

Matriz de cartílago

El cartílago es otra forma de tejido conectivo que se encuentra en el cuerpo y proporciona una superficie lisa para las articulaciones y un mecanismo para el crecimiento de los huesos durante el desarrollo.

Matrices subcelulares

Matriz mitocondrial

En la mitocondria, la matriz contiene enzimas solubles que catalizan la oxidación del piruvato y otras pequeñas moléculas orgánicas.

Matriz nuclear

En el núcleo celular la matriz es la fracción insoluble que queda tras extraer el ADN soluble.

Matriz de Golgi

La matriz de Golgi es una estructura proteica alrededor del aparato de Golgi formada por Golgins, GRASP y otras proteínas diversas en el lado citoplasmático del aparato de Golgi involucradas en mantener su forma y el apilamiento de membranas.

Matriz (media)

Una matriz es también un medio en el que se cultivan bacterias. Por ejemplo, una placa de Petri con agar puede ser la matriz para cultivar una muestra extraída de la garganta de un paciente.