CITOSOL Y CITOESQUELETO. MOTILIDAD CELULAR Todo ser

CAPITULO 7
CITOSOL Y CITOESQUELETO.
MOTILIDAD CELULAR
Todo ser vivo esta formado por células (Schwann, 1839)
Existe una gran diversidad de formas y tamaños celulares. Distintas células realizan diferentes
procesos. Algunas constituyen organismos unicelulares aislados, otras forman colonias y, en
los organismos pluricelulares, se mantienen unidas y comunicadas formando tejidos. Sin
embargo, todas las células comparten un patrón estructural y funcional que hace a su
organización básica.
MARCO TEÓRICO
Recomendamos repasar los conceptos generales de célula procarionte y
eucarionte tratados en la Unidad 2.
En las células eucariontes, el citoplasma está situado entre la membrana
plasmática, que lo separa del medio extra celular, y la envoltura nuclear, que lo separa del
núcleo.
Está constituido por:
citosol o matriz: sistema coloidal que contiene proteínas como . . . .
enzimas, chaperonas, etc. y proteasomas.
citoesqueleto: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios
Citoplasma
ribosomas: agrupados o no en polirribosomas; adheridos o no al REG
sistema vacuolar: sistema de endomembranas
otras organelas citoplasmáticas: mitocondrias, peroxisomas, etc.
A
Subunidad
mayor
B
Subunidad
menor
Proteasoma
Ribosoma
Constituido por una unidad
de reconocimiento y unión a
la proteína a degradar (A) y
un unidad proteo lítica (B)
Constituido por una unidad
mayor y una subunidad
menor.
CITOESQUELETO
Está constituido por una trama de elementos proteicos: los microtúbulos, microfilamentos y
filamentos intermedios.
Microtúbulo
Filamento intermedio
Microfilamento
Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial
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Microtúbulos
Formados por monómeros de Tubulina (proteína globular) dispuestos en dímeros de alfa y beta
tubulina, que forman un tubo largo y hueco.
Funciones:
-
desplazamiento de vesículas de transporte para distribución del material intracelular
mantienen la forma celular y proporcionan sostén a las organelas
intervienen en la movilidad de células libres
componentes de las cilias y flagelos
Estructura y formación
de los microtúbulos
Microtúbulos formando el huso
mitótico durante la división
celular. Parten desde la región
denominada centrosoma.
Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial
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Kinesinas y Dineinas
Las organelas se desplazan por la célula unidas a los microtúbulos, a través de proteínas.
asociadas: kinesina y dineina. Ambas proteínas transportan carga en sentido contrario.
La carga se une al microtubulo a través del dominio motor de la proteína asociada.
Los microtúbulos se polimerizan y ensamblan en determinadas estructuras: los centrosomas y
los cuerpos basales.
Los centrosomas son regiones formadas por un par de centríolos dispuestos en forma
perpendicular entre si. Estos centríolos se utilizan durante la división celular y, además, forman
los cuerpos basales que dan origen a cilias y flagelos en las células animales. Cada centríolo
está formado por nueve tripletes de microtúbulos dispuestos en forma circular.
Esquema del corte de un centríolo.
En las células que poseen cilias o flagelos, los centríolos originan los cuerpos basales, que se
ubican junto a la membrana plasmática. A partir de los cuerpos basales se desarrollara cada
cilia o flagelo.
Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial
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Esquema del corte transversal de una cilia a distintos niveles
A nivel del cuerpo basal, se observa que está constituido por nueve tripletes de
microtúbulos dispuestos en forma circular (al igual que el centríolo).
Luego la cilia contiene nueve pares de microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos
centrales (estructura 9 + 2).
Las cilias y los flagelos realizan un movimiento de batido que requiere gasto de energía por
parte de la célula. Este movimiento puede proporcionar locomoción a células como los
espermatozoides o los organismos protistas ciliados.
Micrografía de espermatozoides
humanos. Cada célula contiene un
único flagelo que mide varias veces la
longitud de la cabeza.
Micrografía de un protista ciliado de vida
libre en agua dulce.
Las cilias son muy numerosas y de corta
longitud.
Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial
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Microfilamentos
Están constituidos por proteínas globulares: actina o miosina.
pequeños que los microtúbulos.
Son casi tres veces más
Funciones:
-
contracción de la célula muscular
movimiento de las corrientes citoplasmáticas
movimientos de los bordes celulares (movimiento ameboide)
constituyentes de las microvellosidades de las células epiteliales
Actina y Miosina
ACTINA
Estructura
Globular, polimerizada en filamentos.
Las unidades de Actina G se
polimerizan en cadenas, que se unen
de a dos, formando fibrillas: Actina F.
Localización
En todas las células.
Actina  : en células musculares
Actina y  : en células no musculares
Función
-Forman estructuras estables y
permanentes, como las
microvellosidades de las células
intestinales, los sarcómeros de las
células musculares, etc.
-Forman prolongaciones
citoplasmáticas que se van
construyendo y desarmando
permanentemente en la periferia del
citoplasma, como los filopodios;
intervienen en los movimientos
celulares.
MIOSINA
Tipo I
Tipo II
Un dominio
globular o
cabeza y un
dominio fibrilar o
cola.
En la periferia del
citoplasma, junto
a la membrana
plasmática.
Intervienen en
los procesos de
endo y
exocitosis.
Dos dominios globulares o
cabezas y un dominio
fibrilar o cola.
Fundamentalmente en
células musculares.
-Hacen posible los
movimientos de
deslizamiento de la actina,
con la que interactúan.
-Durante la división celular
forman el anillo contráctil
que divide el citoplasma en
dos.
Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial
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A : microfilamento de actina
B : cabezas de miosina contactando
microfilamentos de actina
A. Microfilamento de actina: formado por la polimerización de subunidades de Actina
G que forman cadenas. Dos cadenas se entrelazan, formando una fibrilla
denominada Actina F.
B. Interacción entre actina y miosina: en el músculo, las cabezas de miosina
interactúan con los microfilamentos de actina, provocando su deslizamiento y, por lo
tanto, la contracción muscular.
Los neutrofilos, por ejemplo, son glóbulos blancos que, en caso de una infección bacteriana en
la piel, deben trasladarse desde los vasos sanguíneos hasta el lugar de la infección. Los
movimientos que la célula debe realizar para salir del capilar sanguíneo hacia la piel (proceso
de diapédesis) son posibles debido a la acción de la actina y miosina del citoesqueleto.
Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial
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Filamentos intermedios
Son filamentos compactos de tamaño intermedio entre los microtúbulos y los microfilamentos.
Están constituidos por diversas proteínas no contráctiles, como la queratina. Son muy
abundantes en células de la piel.
Funciones:
-
otorgan resistencia mecánica a las células
intervienen en las uniones intercelulares
intervienen en la fijación de células con la matriz
extracelular
Micrografía de filamentos intermedios de una
célula del tejido conjuntivo: fibroblasto.
Los filamentos intermedios se distribuyen por
todo el citoplasma.
Movilidad celular y citoesqueleto
Algunas células cumplen diversas funciones en distintos tejidos, por lo que deben desplazarse
de uno a otro.
CUESTIONARIO
1. Complete el siguiente cuadro:
PROTEINA QUE
LO FORMA
FUNCIONES
MICROTÚBULOS
MICROFILAMENTOS
FILAMENTOS INTERMEDIOS
Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial
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2. Complete los espacios en las siguientes frases:
a. Los ____________ son regiones formadas por un par de centríolos dispuestos en forma
perpendicular entre si. Estos centríolos forman los ________________ que dan origen a
cilias y flagelos en las células animales. Cada centríolo está formado por __________
tripletes de microtúbulos dispuestos en forma circular.
b. Las unidades de __________se polimerizan en cadenas, que se unen de a dos,
formando fibrillas que se denominan __________.
c. Los ____________ están constituidos por diversas proteínas no contráctiles, como la
queratina. Otorgan ________________ a la célula.
Señale la opción correcta:
3.
En un cultivo de células animales cuya síntesis de actina está inhibida, las células no
podrán :
a. sintetizar ATP
b. completar la citocinesis
c. formar la envoltura nuclear
d. formar el aparato de Golgi
4.
Existen células que debido a una alteración genética no pueden completar la síntesis de
tubulinas. En consecuencia no podrán fabricar:
a. cilias y flagelos
b. filamentos intermedios
c. pseudo podios
d. poros en la envoltura nuclear
5.
Los filamentos intermedios permiten que las células adquieran:
a. motilidad
b. capacidad contráctil
c. resistencia mecánica
d. conducción de estímulos
6.
La movilidad de los espermatozoides depende fundamentalmente de:
a. los filamentos de actina y miosina
b. los microtúbulos de tubulina
c. los filamentos intermedios
d. los tonofilamentos
7.
Los movimientos ameboides y la emisión de pseudo podios se explican a través de:
a. la formación de centríolos y cuerpos basales
b. cambios en la viscosidad del citoplasma mediados por actina
c. la polimerización de los dímeros de tubulina
d. la síntesis de filamentos intermedios
Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial
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8.
Las células de la piel son muy resistentes a los esfuerzos mecánicos, esta propiedad es
debido a que las mismas poseen una abundante cantidad de:
a. filamentos de actina
b. microtúbulos de tubulina
c. filamentos intermedios
d. filamentos de miosina
9.
Las propiedades contráctiles de las células musculares se deben a:
a. la polimerización y despolimerización de los filamentos de actina y miosina
b. la polimerización y despolimerización de los filamentos intermedios
c. el desplazamiento de los microtúbulos de tubulina
d. el desplazamiento de los filamentos de actina y miosina
10.
El citoesqueleto interviene de manera directa en:
a. la formación de la pared celular
b. la distribución de los organoides en el citoplasma
c. el desarrollo del esqueleto óseo
d. la síntesis de ATP
11.
En el transporte de vesículas con neurotransmisores desde el cuerpo de la neurona hasta
el final del axón, participan:
a. microtúbulos y dineína
b. microtúbulos y quinesina
c. filamentos de actina
d. filamentos intermedios
Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial
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