Clase 15. Citoesqueleto

16/11/2009
El citoesqueleto es una red tridimensional de filamentos:
Clase 15. Citoesqueleto
1. Define la forma y organización celular,
2. Permite el movimiento y transporte intracelular.
3. Media procesos de endocitosis y exocitosis,
4. Participa activamente en la mitosis
5. Participa en los procesos de modulación de receptores
de superficie
6. Crea compartimientos (favorece la organización
funcional).
7. Participa en los procesos de interacciones
intercelulares.
Microfilamento o filamentos de actina
1. Filamentos de actina (microfilamentos). ≈ 5nm ∅
2. Microtúbulos. ≈ 25 nm ∅
3. Filamentos intermedios ≈ 10 nm ∅
La maquinaria que impulsa la migración celular se
genera a partir del citoesqueleto de actina.
La actina existe como monómero globular,
denominado ACTINA G, y como polímero
filamentoso, la ACTINA F, que es una cadena lineal
de subunidades de actina G
Cada molécula de actina contiene Mg++ que forma un
complejo con ATP o ADP. El ensamblaje de actina G
para dar actina F se acompaña con la hidrólisis de
ATP a ADP y Pi.
Ensamblaje y estructura de los filamentos de actina
Señala en la figura lo que se
escribe en negrita:
Los monómeros de actina
(actina G) polimerizan para
formar filamentos de actina
(actina F). El primer paso es la
formación de dímeros y
trímeros, que crecen por
adición de monómeros en
ambos extremos.
Modelo espacial de una actina F. Se
representan 14 monómeros de
actina en colores diferentes.
En el monómero señalar:
extremo puntiagudo y
extremo protuberante.
Estructura de un monómero
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El citoesqueleto de actina se
organiza en haces y retículos
filamentosos.
En los haces y retículos
filamentosos, los filamentos de
actina están unidos entre sí
mediante proteínas de enlace
cruzado de actina .
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Si son cortas, obligan a los
filamentos a disponerse
paralelamente (fibrina, alfa
actinina…)
Los extremos puntiagudos de los filamentos de actina crecen a una velocidad menor que los
extremos protuberantes. La actina unida a ATP se asocia con los extremos protuberantes de
crecimiento rápido, y el ATP unido a la actina es a continuación hidrolizado a ADP. La ADP actia
se disocia de los filamentos con mayor facilidad que la ATP-actina,
Si son largas y flexibles, se pueden
adaptar a cualquier disposición de los
filamentos (filamina, espectrina,
distofina…)
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En la periferia de la membrana (cara interna) hay
una elevada concentración de filamentos de actina
que forman una red tridimensional bajo la
membrana plasmática. Esta red de filamentos de
actina + proteínas de unión a la actina = cortex
celular
La forma específica de una célula depende no sólo de la disposición de los filamentos de actina, sino
también de las proteínas que conectan los filamentos a la membrana.
La zona celular más rica en filamentos de actina se encuentra en la corteza .
La corteza es la responsable de la habilidad de las células de moverse y de cambiar de forma.
Así, cuando una célula se mueve, los
filamentos de actina de la parte más vieja
se cortan y los de la parte más nueva se
polimerizan .
Microfilamentos: Haces y redes de actina
Todas estas proteínas son reguladas por
varias vías de señales como la del IP3
Haces contráctiles
Redes
Haces paralelos
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Haces de actina: Unión a la membrana plasmática
La tiene una funcion esencial
en la citocinesis.
Microfilamentos
Cateninas
Cadherina
Membrana
plasmática
Microtúbulos
Tubos huecos formados por una proteína globular llamada
tubulina que es un dímero (α-β )
Al igual que los microfilamentos , son estructuras
dinámicas que están continuamente ensamblándose y
desensambándose.
Intervienen en la determinación de la forma celular y en
diversos movimientos celulares, incluyendo el transporte
intracelular de orgánulos, la separación de cromosomas
durante la división celular y algunos tipos de locomoción
celular.
INESTABILIDAD DINAMICA DE LOS
MICROTUBULOS
Microtúbulos
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Las tubulinas se
polimerizan para formar
estructuras cilíndricas
huecas.
Las subunidades
diméricas α-β tubulina
interactúan entre sí para
formar profilamentos
que se asocian por sus
lados en microtúbulos.
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Se originan desde el
centros organizadores de
la célula (centrosoma) y
se irradian a toda la
célula en dirección a la
membrana
Los microtúbulos constituyen el entramado más rígido a lo largo sel axón debido a sus
múltiples uniones laterales fijadas por proteínas asociadas a microtúbulos (MAPs), tales
como Tau, MAP1 y MAP2. Por el contrario, los microtúbulos en el cono en crecimiento
se organizan en filamentos únicos que se extienden y se retraen contínuamente debido
a la fosforilación de las MAPs mediante quinasas específicas que se localizan en el cono.
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Entre los microtúbulos se pueden formar
enlaces cruzados mediante una proteínas
llamadas MAP (proteínas asociadas a los
microtúbulos) y entre éstos y otras
estructuras. Las MAPs también impiden que
los microtúbulos se despolimericen
ORGANIZACION DE LOS MICROTUBULOS EN
NEURONAS
Los microtúbulos pueden estar
ensamblándose y desensamblándose o
pueden asociarse a proteínas que los
estabilicen: proteínas asociadas a
microtúbulos (MAPs), tales como Tau, MAP1 y
MAP2.
PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS:
DINEINAS Y KINESINAS
Los microtúbulos estables
tanto en el axón como en las
dendritas terminan en el
citoplasma en lugar de unirse
al centrosoma.
La kinesina y la dineína son proteínas motoras que
desplazan vesículas y orgánulos en direcciones opuestas
a lo largo de los microtúbulos.
PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS:
ESTRUCTURA DE DINEINAS Y KINESINAS
PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS EN LA DIVISION
CELULAR
ANAFASE
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- CILIOS Y FLAGELOS: Son extensiones
permamentes de la membrana plasmática
edificadas a partir de microtúbulos. Su
movimiento resulta de el deslizamiento de
microtúbulos adyacentes, impulsado por la
acción de dineínas.
Filamentos intermedios
1. Su función principal es estructural, sobre todo, para reforzar las células
sitios dónde entra en contacto con otras células.
en los
2. No participan en la movilidad celular.
3.Son muy estables.
4.Los filamentos intermedios pueden estar formados por 6 familias de proteínas.
5. Los neurofilamentos son los responsables del crecimiento radial del axón,
determinan su diámetro.
6. Se asocian entre ellos para formas especies de sogas muy resistente también se
pueden encontrar asociados a los microtúbulos para crear un citoesqueleto
estable.
7. Los retículos de filamentos intermedios sostienen las membranas celulares
FILAMENTOS INTERMEDIOS
- ORGANIZACION INTRACELULAR: Con cierta frecuencia (aunque no siempre) tienen
una distribución coincidente con la de los microtúbulos. Forman una red que se
extiende desde la zona nuclear hasta la membrana plasmática. En celulas epiteliales,
se unen a la membrana en regiones especializadas de contacto (desmosomas y
hemidesmosomas). Juegan tambien papeles especializados en celulas nerviosas y
musculares. Las láminas nucleares están también formadas por filamentos
intermedios.
Son estructuras del citoesqueleto de alrededor de
10 nm de diámetro, formados por un conjunto de
proteínas específicas para cada tipo celular. A
nivel del tejido nervioso, las proteínas que
forman los filamentos intermedios
(neurofilamentos) son NF-H de alto peso
molecular, NF-M de peso intermedio y NF-L de
bajo peso molecular. En células gliales del cerebro
predomina la GFA, proteína fibrilar acídica de la
glia.
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