Citoesqueleto

Clases de biología y bioquímica molecular

1. CITOESQUELETO MOVILIDAD CELULAR Universidad Peruana Unión Facultad de Medicina Humana Biología Celular y Bioquímica I Dr. Andrés Albitres Gamarra

2. El citoesqueleto Constituye la fracción organizada del citoplasma. Está constituido por polímeros de proteínas dinámicas (Filamentos y microtubulos )

3. Funciones del Citoesqueleto Proporciona la organización y el apoyo estructural que definen la forma de todas las células. E s el andamio estructural de la célula, pero es DINÁMICO (capaz de ensamblarse y desensamblarse) Resistencia a la deformación.

4. Funciones del Citoesqueleto Posiciona a las organelas , delimitando su distribución en el intracelular. Establece la correcta orientación ER y AG.

5. Funciones del Citoesqueleto Dirigen el movimiento de materiales y organelos dentro de la célula. “Tráfico Vesicular ”

6. Funciones del Citoesqueleto Es el aparato generador de fuerzas que mueve las células de un sitio a otro y otras dinámicas tales como: La contracción de las células musculares. La elongación de los axones nerviosos. La formación de caveolas en la superficie celular. La citocinesis durante la división celular.

7. Componentes del Citoesqueleto Compuesto de tres tipos principales de proteínas estructurales: Microfilamentos o filamentos de actina (AF): “cables” de 2 cadenas de actina filamentosa- FLEXIBLES (protuberancias de la membrana). Microtúbulos o filamentos de tubulina (MT): tubos huecos con paredes de tubulina polimerizada- RIGIDOS (red de carreteras, esqueleto axonal y huso miótico ). Filamentos intermedios (IF): compuestos de proteínas específicas de cada tipo celular o compartimento subcelular (“ láminas ” en el núcleo, “ queratinas ” en epitelio, etc )- RESISTENTES (soporte de estructuras)

8. Componentes del Citoesqueleto

9. Distribución de los componentes del ciotesqueleto

10. Características generales de los componentes del citoesqueleto Cada una funciona como un polímero compuesto de muchas proteínas subunidades idénticas. Los tres tipos se construyen el citoplasma. Constantemente ganan y pierden subunidades.

11. Características generales de los componentes del citoesqueleto Además de los tres principales componentes, el citoesqueleto esta contiene un conjunto de proteínas que interactúan con los sistemas de filamentos. Estas proteínas reciben el nombre de proteínas accesorias , las cuales se clasifican en: – PROTEINAS REGULADORAS: alargamiento y/o acortamiento de los filamentos principales. – PROTEINAS LIGADORAS – PROTEINAS MOTORAS: Motilidad, contracción y cambios de forma, trasladan macromoléculas y organoides de un punto a otro del citoplasma.

12. MICROTÚBULOS Son polímeros polares de α y β tubulina . La tubulina se monta una sobre otra para formar una estructura hueca de 20 a 25 nm de diámetro

13. Polimerización de la Tubulina

14. Polimerización de la Tubulina Cada molécula de α y β tubulina se une a una molécula de GTP. El GTP unido a la β tubulina es el único que se hidroliza durante el montaje del microtúbulo . El montaje y desmontaje y desmontaje proceden mediante un proceso químico denominado inestabilidad dinámica.

15. El centrosoma y los microtubulos En la mayoría de células, el extremo menos esta estabilizado mediante la unión a una estructura que recibe el nombre de centrosoma. El centrosoma está compuesto de un par de centriolos rodeados por material pericentroliar . La matriz pericentroliar contiene γ tubulina .

16. El centro organizador de microtúbulos (MTOC)

17. Los microtúbulos pueden encontrar el centro de la célula

18. Funciones de los microtubulos Dan anclaje a organelos celulares y actúan como guías o rieles para su desplazamiento. Además, los microtúbulos son la base del movimiento de flagelos y cilios de las células que presentan tales estructuras, y como veremos en la mitosis. También guían el desplazamiento de los cromosomas vía la organización a partir de los centriolos.

19. Proteínas motoras asociadas a microtúbulos

20. Asociaciones de microtubulos : Cilios y Flagelos

21. Dinámica de los microtúbulos en la mitosis Durante la mitosis los centrosomas se duplican y los centriolos resultantes se separan en polos opuestos de la célula para formar el HUSO MITÓTICO.

22. Microfilamentos Se sitúan principalmente en la periferia celular, debajo de la membrana y están formados por hebras de la proteína actina la cual, forma parte del cortex celular. Asociados a los filamentos de miosina , son los responsables de la contracción muscular.

23. Filamentos de actina: Microvellosidades y esterocilios

24. Los filamentos de actina pueden determinar la forma de la membrana celular

25. La interacción actina y miosina

26. Actina en las proyecciones de la Mb plasmática

27. Proteínas asociadas a filamentos de actina

28. FILAMENTOS INTERMEDIOS Formados polímeros (proteínas) muy estables y resistentes. Son abundantes en el citoplasma de las células sometidas a fuertes tensiones mecánicas. Función consiste en repartir las tensiones, que de otro modo podrían romper la célula.

29. Los FI son proteínas fibrosas que presentan dominios establecidos

30. Organización molecular de los IF

31. Estructura de los filamentos intermedios

32. Tipos de filamentos intermedios Neurofilamentos . Filamentos de desmina , en el músculo. Filamentos gliales , cerebro, médula espinal y sistema nervioso periférico. Filamentos de vimentina tejido conjuntivo y en los vasos sanguíneos. Queratinas epiteliales , (o filamentos de queratina o también llamados tonofilamentos ), en células epiteliales. Laminofilamentos , lámina nuclear, una delgada malla de filamentos intermedios sobre la superficie interna de la envoltura nuclear. Son los únicos que no se encuentran en el citoplasma.

33. Tipos de filamentos intermedios Microfotografía electrónica de los filamentos intermedios de láminas nucleares (bajo la membrana nuclear)

34. Epidermolisis bullosa simple (EBS) Formación característica de ampollas intraepidérmicas que se debe a la citolisis en la región subnuclear de los queratinocitos basales. Presencia de tonofilamentos agrupados de queratinas de las células basales (K5 y K14). La genética molecular confirmó mutaciones en los genes KRT5 y KRT14 como la alteración subyacente en EBS.