CITOESQUELETO

CITOESQUELETO Red de fibras proteicas que ocupa el citoplasma de las células y que proporciona un armazón estructural para la célula. Determina la forma y la organización general del citoplasma, contribuyendo así a la integridad celular. Permite los diferentes tipos de motilidad celular

Una red de proteínas filamentosas conocidas con el nombre de citoesqueleto organizan especialmente el citoplasma de las células eucariotas.

FUNCIONES Define la forma y arquitectura (distribución) celular Permite el movimiento y transporte intracelular (por medio de proteínas motoras) Media procesos de endocitosis y exocitosis Participa activamente en la mitosis Participa en los procesos de modulación de receptores de superficie (define la conformación y función de los receptores) Participa en los procesos de interacciones intercelulares.

Dinámica del citoesqueleto A diferencia del esqueleto humano, el citoesqueleto tiene una naturaleza dinámica y plástica. Cambia de estructura y de forma

El citoesqueleto está formado por tres tipos de estructuras bien definidas:

Cada una de estas estructuras posee otras proteínas asociadas. Los microfilamentos se distribuyen bajo la membrana dando forma a la superficie celular. ACTINA Los microtúbulos crecen del centrosoma a la periferia de la célula. TUBULINA Los filamentos intermedios conectan células adyacentes a través de desmosomas. HETEROGÉNEOS Cada una de estas estructuras posee otras proteínas asociadas.

Pueden observarse por medio de ME. Sin embargo, actualmente pueden observarse en MO mediante el uso de inmunocitoquímica contra alguna de sus proteínas.

Microtúbulos

FUNCIONES Andamio para determinar la forma celular. Proveen un conjunto de pistas para que se muevan las organelas y vesículas. Forman las fibras del huso para separar los cromosomas durante la mitosis. Participan dentro de flagelos y cilios, para la locomoción

Tubos cilíndricos de 20-25 nm de diámetro. Compuestos de dímeros de la proteína tubulina alfa y beta.

Todos los microtúbulos están formados por 13 protofilamenos

Todos los microtúbulos están formados por 13 protofilamentos

La tubulina se autoensambla para originar  a los microtúbulos en un proceso dependiente de GTP. Se produce un recambio continuo de la red de microtúbulos. La vida media de un microtúbulo individual es de 10 minutos.

centrosomas, donde participa también Se originan en los centros organizadores de microtúbulos(COMT), principalmente en los centrosomas, donde participa también la tubulina-γ (gamma), adoptando una organización radial en las células interfásicas.

El crecimiento se realiza sólo hacia el lado positivo El centrosoma contiene cientos de proteínas con forma de anillos llamada gama tubulina. Este anillo sirve como centro de nucleación. El extremo que se asocia a la gama tubulina se llama NEGATIVO, el extremo contrario POSITIVO. El crecimiento se realiza sólo hacia el lado positivo

Cada molécula de tubulina participa en la formación y desmantelamiento de muchos microtúbulos durante su periodo de vida.

MICROFILAMENTOS

FUNCIONES

Ésta forma polímeros de alrededor de 5 a 6 nm de diámetro. Microfilamentos Son filamentos del citoesqueleto formados a partir de una proteína globular denominada Actina. Ésta forma polímeros de alrededor de 5 a 6 nm de diámetro.

Microvellosidades Protuberancias Invaginaciones

Los monómeros de forma globular (G-actina) se polimerizan en un proceso dependiente de ATP para formar el polímero de F-actina.

ALFA ACTININA Y FIMBRINA Los filamentos de actina se ensamblan en dos tipos generales de estructuras denominadas: Haces de actina Redes de actina ALFA ACTININA Y FIMBRINA FILAMINA

FILAMENTOS INTERMEDIOS

Son filamentos largos sin ramificaciones. FILAMENTOS INTERMEDIOS Su principal función es la de brindar sostén estructural a la célula, ya que su gran resistencia tensil es importante para proteger a las células contra las presiones y las tensiones. Son filamentos largos sin ramificaciones. Su diámetro es de 100Å (10nm)

Hay filamentos intermedios de muchos tipos: a) Láminas nucleares (que refuerzan la membrana nuclear) b) Proteínas relacionadas con la vimentina: Desmina, Proteína Glial, Periferina. c) Queratinas (en las células epiteliales) d) Filamentos intermedios neuronales: Proteínas de los neurofilamentos (ubicados en células nerviosas)

Polimerización de los filamentos intermedios.

ELEMENTOS DEL CITOESQUELETO RELACIONADOS A MOVIMIENTOS MICROFILAMENTOS CONTRACCIÓN MUSCULAR MUSCULO ESTRIADO MUSCULO LISO CONTRACCION NO MUSCULAR LAMELIPODIOS Y FILIPODIOS CITOCINESIS MOVIMIENTO AMEBOIDEO MICROTÚBULOS MOVIMIENTO DE VESICULAS Y ORGANELOS CILIOS Y FLAGELOS MOVIMIENTO ANAFASICO

PROTEÍNAS MOTORAS

Dos tipos de estos motores de proteína son: Motores celulares Las células tienen motores de proteínas que ligan dos moléculas, y usando ATP como energía, causan que una molécula cambie en relación a la otra. Dos tipos de estos motores de proteína son: Relacionada a la Actina: LA MIOSINA Relacionada a microtúbulos: LA DINEINA y LA CINESINA Cuando estas proteínas se ligan pueden causar que se muevan diferentes moléculas, organelas etc.

DINEINA Y CINESINA

Las Dineínas y Cinesinas mueven a lo largo de los microtúbulos a los organelos, mediante gasto de ATP. Pueden desplazarse a lo largo de los microtúbulos (función de riel). Existen diversas formas de proteína que transporta un tipo distinto de carga.                                         Las DINEINAS se mueven hacia el extremo NEGATIVO del microtúbulo (o sea hacia el centrosoma), las CINESINAS se mueven hacia el extremo POSITIVO.

Un ejemplo del movimiento de dineínas y cinesinas es en la neurona. Esta posee una región del citoplasma (soma) que presenta el núcleo, el aparato de Golgi, el RER, etc. Desde el soma parten largas prolongaciones rodeadas de membrana celular, llamadas dendritas o axón.

DINEINA Y CINESINA

Algunas neuronas poseen axones de 1 metro de largo Algunas neuronas poseen axones de 1 metro de largo. Si en el soma se halla toda la maquinaria para la síntesis de proteínas y organelas: ¿Cómo llegan las sustancias necesarias (ej. mitocondrias, vesículas, enzimas, etc.) hasta el extremo alejado del axón?

Cuando se conecta a otros microtúbulos, los motores de proteína pueden causar movimiento si los extremos están fijos o extender la longitud de los paquetes de fibras si los extremos están libres.

MIOSINA

MIOSINAS Son proteínas motoras de la actina. Hay de varios tipos. La miosina I y V intervienen en las interacciones de la membrana con el citoesqueleto así como en el desplazamiento de vesículas a lo largo de los filamentos de actina. La miosina III participa en funciones sensoriales como la visión. La miosina VI y VII participa en funciones sensoriales como la audición. La miosina II: La más abundante. impulsa la citocinesis con la formación del anillo contráctil y la contracción muscular .