CITOESQUELETO ESTRUCTURA FUNCION Dra. Judith de Rodas Salón 207.

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1 CITOESQUELETO ESTRUCTURA FUNCION Dra. Judith de Rodas Salón 207

2 EVALUACION INICIAL (0.50) ¿Qué es el citoesqueleto?
El principal orgánulo de la célula eucariota Una estructura constituida de proteínas El sitio de anclaje de los ribosomas libres La parte fluida de una células Sólo b y c son correctas De las funciones del citoesqueleto es incorrecto lo siguiente: Mantiene la forma y tamaño de la célula Sirve de inserción a los orgánulos citosólicos Tiene apariencia de una red micro trabecular Es fundamental para la división mitótica y meiotica Participa en el movimiento de cilios y flagelos

3 Las siguientes moléculas forman el citoesqueleto, excepto:
Variedad de tubulinas Variedad de citocinas Variedad de queratinas Variedad de actinas Variedad de miosinas De los micro túbulos, micro filamentos y filamentos intermedios podemos afirmar, Excepto: Los microtúbulos mueven estructuras intracelulares Las 3 variedades mantienen la forma de la célula Los microtubulos participan en el movimiento muscular Los microfilamentos participan en la contracción y locomoción celular Los filamentos intermediós poseen la mayor movilidad

4 De los elementos del citoesqueleto es incorrecto lo siguiente:
Son estructuras dinámicas Todos parten de un mismo centro organizador Actúan coordinadamente en las células Intervienen en el transporte intra y extra celular Algunos se asocian a proteínas n(MAPS) Del citoesqueleto es incorrecto lo siguiente: Es parte de la estructura de la célula eucariota animal Es parte de la estructura de la célula gegetal Se caracteriza por su movilidad y plastiicidad Protistas y procariotas no poseen citoesqueleto Contribuye a la adhesión celular

5 ¿Qué es el CITOESQUELETO?
Un complejo de filamentos y túbulos interconectados que se extienden a lo largo del citosol, desde el núcleo hasta la cara interna de la membrana plasmática

6 ELEMENTOS DEL CITOESQUELETO:
Está conformado por microtúbulos, filamentos intermedios y micro filamentos, que se organizan dando al citoplasma un aspecto de red microtrabecular.

7 3 Filamentos del cito esqueleto:
MICROFILAMENTOS: Constituidos de polimeros de actina G(globular) MICROTUBULOS: Formados por heterodímeros de alfa y beta tubulina que se polimerizan en protofilamentos y de la unión de 13 de ellos se forma 1 microtúbulo FILAMENTOS INTERMEDIOS: Constituidos por varias proteinas: queratina, desmina, vimentina , nestina, neurof. Etc. Microtúbulo: 25 nM Microfilamento de actina: 7 nM Hetero dímero de alfa y beta tubulina 18 a 25 nM. Filemento intermedio: A 15 nM

8 Funciones del citoesqueleto:
Mantiene la estructura y organización interna de las células, Permite a la célula adoptar diferentes formas, Favorece el movimiento celular, de organelos y de moléculas Participa en la reproducción celular Adherencia celular (unión intercelular)

9 Filamentos Intermedios (IF)
Diámetro : 8-12 nm Proveen resistencia a la tensión mecánica: tendones, ligamentos, sitios de inserciòn. Más estables y menos solubles que otros elementos del cito- esqueleto, Carecen de movimiento, porque no tienen proteína motora . Funcionan como la armazón (andamiaje) que le da soporte a dicha estructura Parecen no tener polaridad

10 Otras funciones del citoesqueleto
Mantiene la posicion y mueve organelos dentro del citosol Desplazamiento en microtúbulos Corriente citoplasmática Desplazamiento de vesículas Relacionado a procesos de señalización celular

11 Características del citoesqueleto
A diferencia de un esqueleto, el citoesqueleto tiene una naturaleza dinámica y plástica (moldeable)

12 Principales elementos estructurales del citoesqueleto
Microtúbulos Sus monomeros o proteínas estructu- rales son las tubulinas asociadas a otras variedades proteicas. Filamentos Intermedios Constituidos de de queratina, desmina, vimentina y otra varidad de proteínas fibrosas Microfilamentos: Sus monómeros estructurales son la actina y miosina y proteínas asociadas. Microtúbulos Filamentos intermedios Microfilamentos

13 Características de los elementos del citoesqueleto:
Microtúbulos Filamentos intermedios Microfilamentos Estructura Tubo hueco con pared formada por 13 protofilamentos 8 protofilamentos unidos extremo a extremo (escalonados) 2 cadenas de actina entrelazadas Diámetro Exterior: 25 nm Interior: 15 nm 8-12 nm 7 nm Monómeros Tubulina a Tubulina b Varios tipos de proteínas G- actina

14 Propiedades de los elementos del citoesqueleto
Microtúbulos Filamentos intermedios Microfilamentos Polaridad Extremos (+), (-) Sin polaridad conocida Funciones Axonema: motilidad celular Citoplasma: organización y mantener forma Movimiento cromosomas Movimiento de organelos Soporte estructural Mantener forma célula Lámina nuclear Reforzar axones Fibras musculares en registro Contracción muscular Movimiento Ameboide Locomoción celular Corriente citoplásmica Citocinesis

15 Ensamble de filamentos intermedios
Todas las proteínas que los forman tienen un dominio central en forma de bastón, muy conservado (tamaño, estructura y secuencia) que les permite enrollarse con otra proteína y formar dímeros, luego tetrámeros hasta constituir el protofilamento.

16 Ensamble de IF: 2 polipéptidos se enrollan uno sobre otro y forman una hélice 2 dímeros se alinean lateralmente, forman un protofilamento tetramérico Los protofilamentos se alinean por sus extremos Filamento ensamblado con 8 protofilamentos Tetrámero Dimero Proto Filamento Filamento intermedio

17 Filamentos Intermedios (IF)
Diámetro aproximado: 8-12 nm Dan soporte estructural y resistencia a la tracción mecánica del citoesqueleto, Son más estables y menos solubles que los otros componentes del citoesqueleto, son como el andamiaje que soporta dicha estructura, Parecen no tener polaridad Se agrupan de diferemtes maneras según su función.

18 Filamentos intermedios
Estructura: unión de 8 monómeros protéicos alfa hélice (protofilamentos). Función: Resistencia a la tracciòn mecánica, mantiene la forma y consistencia de la célula.

19 Importancia de los IF Son dinámicos
Forman la lámina nuclear que se fosforila y permite que la envoltura nuclear se desensamble durante la mitosis o la meiosis Se localizan en lugares sometidos a estrés mecánico (resistentes a la tensión) desmosomas y hemidesmosomas

20 Variedad de Proteínas de los IF:
} I. Queratina Acida II. Queratina Básica III. Vimentina, Disena , Periferina IV. Neurofilamentos V. Laminares Membrana Nuclear VI. Nestina VII. Desminas células musculares y fibroblastos 8 variedades } }

21 Clases de Filamentos intermedios
Proteína del IF Tejido Función I Citoqueratinas ácidas epitelial Resistencia mecánica II Citoqueratinas básicas III Vimentina Fibroblastos, células de origen mesenquimal, cristalino Mantener la forma de la célula Desmina Células musculares (m. liso) Soporte estructural Proteína GFA Células gliales y astrocitos Mantener la forma de la célula IV P. de neurofilamentos (L, M y H) Sistema nervioso central y periférico Rigidez y determinar tamaño de axón V Láminas nucleares (A, B y C) Todos los tipos celulares Forma al núcleo y andamiaje cromat. VI Nestina Células madre nerviosas (embrionario) desconocida

22 Los Microtúbulos Ensamblaje de los microtúbulos
Elementos más grandes del citoesqueleto Son cilindros rectos y huecos Pared formada por protofilamentos Protofilamento formado por heterodímeros de a y b tubulina Ensamblaje de los microtúbulos La orientación de los dímeros de tubulina es la misma en todos los protofilamentos del microtúbulo, esto les confiere polaridad

23 Ensamblaje de los microtúbulos
Comprende 3 momentos: Nucleación: Dímeros de tubulina se agregan para formar oligómeros que constituyen un núcleo Etapa lenta

24 Ocurre polimerización y despolimerización a igual velocidad (rápida)
2. Elongación El microtúbulo crece por la adición de tubulinas en sus extremos Más rápida 2.Equilibrio: Ocurre polimerización y despolimerización a igual velocidad (rápida)

25 Inestabilidad dinámica de microtúbulos
Para que haya polimerización, los heterodímeros deben estar unidos a GTP Se forma un casquete de tubulina GTP, donde ocurre mayor polimerización Extremo menos Terminación Acortamiento de los microtubulos Si la concentración de tubulina es baja, se favorece hidrólisis de GTP a GDP Desaparece el casquete GTP El microtúbulo se acorta Gran concentración de tubulina

26 Acortamiento de microtubulos es una forma de inestabilidad
Si la concentración de tubulina es baja, se favorece hidrólisis de GTP a GDP Desaparece el casquete GTP El microtúbulo se acorta Despolaimerización

27 Resumen del ensamblaje de los microtúbulos
Fase de nuclaciòn Fase de elongación Fase de nucleación Subundades de microtúbulos estabilizándose Extremo menos Extremo mas Dimeros de alfa y bera tubulina Unión de dímeros

28 Origen de los microtúbulos (MT)
En la mayoría de células, los MT parten de un centro organizador microtubular (COMT) que puede ser el centrosoma o cuerpo basal, que funciona como: Sitio donde inicia ensamblaje de microtúbulos Punto de anclaje para el extremo menos del microtúbulo (polaridad celular)

29 Polaridad de los microtúbulos en las células
Comprende el polo negativo de donde se origina (extremo -) y el positivo todo cuanto se alarga (extremo +) Estremo + Cuerpo basal centrosoma Microtúbulos del citoesqueleto del glóbulo rojo Célula epitelial Axón de la neugona Centrosoma

30 Centros organizadores de microtúbulos
Centrosoma (cuerpo basal) En todas las células animales y vegetales inferiores se localiza cerca del centro de la célula (centrosfera) Compuesto por 2 centriolos (diplosoma) rodeados de material pericentriolar

31 Centriolo: Formado por 9 tripletes de microtúbulos, giran sobre sí mismos y tienen polaridad (extremos distal y proximal) Los tripletes se unen mediante la proteína nexina (A con C) En el extremo proximal tiene una estructura de nueve radios (rueda de carro) Microtúbulo Centriolo Estructura del centriolo Nexina une a microtúbulos

32 Cuerpo basal Sirven de origen a microtúbulos que estructuran a los cilios y flagelos de las células eucariotas Poseen la misma estructura que los centriolos

33 Centriolo: Formado por 9 tripletes de microtúbulos, giran sobre sí mismos y tienen polaridad (extremos distal y proximal) Los tripletes se unen mediante la proteína nexina (A con C) En el extremo proximal tiene una estructura de nueve radios (rueda de carro) Microtúbulo Centriolo Estructura del centriolo Nexina une a microtúbulos

34 MAPS motoras (dineinas y Cinescinas)
Moléculas Función típica Dineína citoplásmica Movimiento hacia el extremo menos del microtúbulo Dineína del axonema Activación del deslizamiento en los microtúbulos flagelares Quinesinas Movimiento hacia el extremo más del microtúbulo

35 Gama tubulina (g) El ensamblaje de microtubulos requiere de tubulina g (tubulina gama) En vegetales superiores no existen centriolos, sus microtúbulos parten del material pericentriolar Los centriolos no son imprescindibles para la formación de COMT

36 MAPS motoras Se movilizan utilizando hidrólisis de ATP
Poseen cabeza globular con función de ATPasa La dineína requiere de un adaptador para unirse al orgánulo o vesícula

37 MAPS motoras Se movilizan utilizando hidrólisis de ATP
Microtúbulo Quinesina Dineína Se movilizan utilizando hidrólisis de ATP Poseen cabeza globular con función de ATPasa

38 Movimientos dependientes de los microtúbulos
Intracelular Movimieto de sustancias Celular (cilios y flagelos) De cromosomas Desplazamiento de vesículas y organelos

39 Movimiento intracelular
Los microtúbulos permiten el desplazamiento de vesículas y organelos. El trabajo mecánico depende de proteínas motoras asociadas a los microtúbulos (MAPS motoras)

40 Movimiento anafásico de cromosomas
Durante la división celular , los microtúbulos de la interfase se disgregan y se reensamblan para formar el huso mitótico. La duplicación del centrosoma forma 2 centros organizadores de microtúbulos, que migran hacia polos opuestos de la célula y permiten la inserción de los microtúbulos del huso mitótico. Célula interfásica 1 centrosoma Núcleo interfásico Duplicación Del centrosoma

41 Tipos de microtúbulos Centrosoma Microtúbulos cinetocóricos cinetocoro
Microtúbulos astrales Centrosoma Mictrotúbulos polares Cromosoma

42 Movimiento Ciliar y flagelar
Estructuras flexibles en forma de pelos, que tienen un núcleo formado por un haz de microtúbulos capaz de desarrollar movimientos de flexión regulares, que requieren consumo de energía Se originan de un centro organizador de microtúbulos llamado corpúsculo basal (similar al centrosoma). Presentan básicamente la misma estructura (axonema), la diferencia es que los cilios son, generalmente muchos y cortos, mientras los flagelos son pocos, más grueso y largos

43 Estructura del Axonema o Filamento Axial
Proviene de un centro organizador de MT llamado cuerpo basal Formado por 9 dobletes de microtúbulos que forman la pared y 2 microtúbulos en el centro arreglo (Subfibras A y B) Cada doblete posee 2 microtúbulos El cuerpo basal tiene una estructura 93 +0

44 Organización del axonema
Los 9 dobletes que forman la pared del axonema se unen por filamentos de nexina, que evita el deslizamiento de los microtúbulos, excepto cuando son traccionados por los brazos de dineína Proviene de un centro organizador de MT llamado cuerpo basal, que tiene una estructura mientras que el axonema posee

45 Estructura del cuerpo basal y del axonema
Brazo externo de dineina Cuerpo Basal Fibra radial Nexina Brazo interno de dineina

46 Movimiento de los microtúbulos mediante dineína
Dobletes aislados: la dineína permite el deslizamiento de los microtúbulos Dobletes en flagelos: la dineína solo dobla a los microtúbulos

47 Cilios Células que revisten el tracto respiratorio y los oviductos en vertebrados tienen en la superficie numerosos cilios que impulsan líquidos y partículas en una dirección determinada.

48 Flagelos Existen en los gametos masculinos (espermatozoides) les permite desplazarse El espermatozoide tiene una vaina mitocondrial, La vaina mitocondrial con mitocondrias permiten generar el ATP para el movimiento

49 Movimiento ciliar y flagelar
Célula flagelada y ciliada, para enlentecer su movimiento utilizamos lagrimas artificiales. Cilios del aparato respiratorio

50 PREGUNTAS Muchas gracias por su atención

51 LABORATORIO: Observación de células ciliadas en cultivo de microorganismos (agua de charco), a 400 diámetros, Observación de células espermáticas de animal, (movimiento del flagelo) TAREA: RESOLVER HOJA DE TRABAJO

52 Complete el siguiente cuadro relacionado con los elementos del citoesqueleto