UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRAS FACULTAD DE MEDICINA HUMANA BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR CITOESQUELETO PROFESOR: Hélmer Lezama, MSc. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

Microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios CITOESQUELETO  Microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios  USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama H.Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama CITOESQUELETO USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

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USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama   CITOESQUELETO 1970, Porter, Buckely y Wolosewick. Retículo microtrabecular Microscopio electrónico de alta aceleración. Secado a punto crítico. Retículo de finas trabéculas que sostiene los orgánulos citoplasmáticos como mitocondrias, retículo endoplasmático, polisomas, etc. Estructura dinámica, responde a cambios morfológicos y fisiológicos. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama CITOESQUELETO Forma de las células. Mantiene posición de las organelas. Pista para mover organelas, cromosomas y otras estructuras. Genera movimiento celular. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama CITOESQUELETO Forma parte de organelos locomotores como cilios y flagelos. Forma sitios para fijar mRNA. Interviene en la transmisión de señales del ambiente extracelular al interior de la célula. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

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MICROTÚBULOS: Estructura Tubos cilíndricos largos de 24nm de diámetro y pared de 5nm de espesor. Dos subunidades globulares ( y ) de tubulina. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MICROTÚBULOS USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MICROTÚBULOS USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROTÚBULOS:CÉLULA CULTIVADA USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama HUSO ACROMATICO USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama HUSO ACROMÁTICO USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama Protofilamento USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROTÚBULOS: función Andamio para determinar la forma celular. Pistas para que se muevan las organelas y vesículas. Forman las fibras del huso para separar los cromosomas durante la mitosis. Se disponen en forma geométrica dentro de flagelos y cilios para la locomoción. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROTÚBULOS: Ensamblaje Heterodímeros de tubulina se adicionan al extremo de crecimiento. El ensamblaje es dependiente de GTP. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROTÚBULOS: Ensamblaje USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROTÚBULOS: protofilamentos Cada subunidad globular consta de una sola molécula de tubulina. La subunidades se disponen en hileras longitudinales llamadas protofilamentos, alineados paralelamente al eje mayor del túbulo. En un corte transversal se nota que los microtúbulos casi siempre contienen 13 subunidades por cada circunferencia. El protofilameto presenta una estructura asimétrica con -tubulina en un extremo y -tubulina en el otro. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROTÚBULOS: polaridad Presenta dos extremos diferenciables: Más y menos. La polaridad estructural de los microtúbulos es un factor importante en el ensamblaje de las organela y en la participación en actividades mecánicas dirigidas. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MICROTÚBULOS: PRM Proteínas relacionadas con microtúbulos: En tejido cerebral. PRM4 en varias células. Frecuentemente las PRM tienen: - Una porción globular o cabeza que se fija al lado del microtúbulo. - Una porción filamentosa o cola que se extiende hacia fuera, a partir de la superficie del microtúbulo USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama PRM - MICROTÚBULOS Interconectan microtúbulos formando haces visibles (puentes transversales). Incrementan la estabilidad de los microtúbulos. Alteran la rigidez e influyen en la velocidad del ensamblado de los microtúbulos. Su actividad está controlada por fosforilaciones – desfosforilaciones (proteinkinasas) en un aminoácido particular. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MICROTÚBULOS - PRM USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MOTORES MOLECULARES Proteínas que operan en coordinación con el citoesqueleto. Son transductores mecanoquímicos. Convierten la energía química (ATP) en energía mecánica para desplazar cargas celulares fijas al motor. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MOTORES MOLECULARES MIOSINAS KINESINAS DINEÍNAS USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MOTORES MOLECULARES Kinesinas y dineínas se mueven a lo largo de microtúbulos. Miosina se desplaza a lo largo de microfilamentos. La carga celular incluye vesículas, mitocondrias, lisosomas, cromosomas y otros filamentos citoesqueléticos. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MOTORES MICROTUBULARES Kinesinas: contituídas por dos cadenas pesadas que se entrelazan en la región del tallo. La cabeza generadora de fuerzas se une al microtúbulo. La cola se une a la carga transportada. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MOTORES MICROTUBULARES: kinesina USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama KINESINA 1985. De axón de calamar gigante. Son una familia de proteínas. Los dominios motores o cabezas tienen secuencias semejantes, se desplaza por los microtúbulos. Las colas tienen secuencias diferentes de acuerdo a las diferentes cargas que transportan. Se desplaza hacia el extremo más. En neuronas los extremos positivos de los microtúbulos se dirigen hacia las terminales sinápticas. Las kinesinas intervienen en el movimiento anterógrado. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

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LOCALIZACIÓN DE LA KINESINA USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

DINEÍNAS CITOPLASMÁTICAS 1963. En células nerviosas. También está en otras células. Responsable del movimiento de flagelos y cilios. Proteína enorme, 9 a 10 cabezas grandes, globulares, generadoras de fuerza. Se mueven hacia el extremo menos del microtúbulo. Movimiento retrógrado. Generador de fuerza para el movimiento del cromosoma durante la mitosis. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

DINEÍNA CITOPLASMÁTICA USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MICROFILAMENTOS  Finas fibras proteicas. En diferentes células, debajo de la membrana como hilos de 3-6 nm de diámetro. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROFILAMENTOS: composición Compuestos predominantemente por la proteína contráctil actina. La estabilidad de actina está controlada por ATP y iones Ca++. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROFILAMENTOS: función Intervienen en el movimiento de células no musculares: desplazamiento, contracción citocinesis. La asociación con la proteína miosina es la responsable de la contracción muscular. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama ACTINA USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama ACTINA Es una de las proteínas más abundantes del músculo. 10% de todas las proteínas que forman el fibroblasto. El 15% en amebas y plaquetas y el 2% en hepatocitos . Proteína globular. Hay hasta 6 tipos. Actina  sólo en músculo. Se conocen 4 tipos de actina  de músculos: estriado, cardiaco, liso vascular y liso entérico. En células no musculares: variedades  y . USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

POLIMERIZACIÓN Y DESPOLIMERIZACIÓN DE ACTINA (dependiente de ATP) USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROFILAMENTOS: ensamblaje USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

POLIMERIZACIÓN DE ACTINA: GENERADOR DE MOVIMIENTO USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROVELLOS Y ESTEREOCILIOS USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROFILAMENTOS – PROTEINAS RELACIONADAS USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

MICROFILAMENTOS – PROTEINAS RELACIONADAS USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama Extremo mas del filamento Miosina I Microfilamentos USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MICROVELLOSIDADES USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MOTILIDAD DE MIOSINA USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

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FILAMENTOS INTERMEDIOS - Formados por diferentes proteínas relacionadas. - Polímeros muy estables y resistentes. - Especialmente abundantes en citoplasma de células sometidas a fuertes tensiones mecánicas. - Tienen un diámetro de 10 nm. - Proveen fuerza de tensión a la célula, ya que su función consiste en repartir las tensiones, que de otro modo podría romper la célula. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

FILAMENTOS INTERMEDIOS (FI) Solo se han identificado en células animales. Son de 6 clases: Queratina: células epiteliales Vimentina: células de origen mesodérmico. Desmina: células musculares. Glial: células gliales. Neurofilamentos: neuronas. Periferina: neuronas del SNC. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

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FILAMENTOS INTERMEDIOS Son muy resistentes a las fuerzas de tracción. Son más estables a la fragmentación química. Difíciles de solubilizar utilizando procedimientos leves de extracción. USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama QUERATINA USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

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CITOESQUELETO DE CÉLULAS VEGETALES USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

FIBROBLASTOS EN PROCESO DE FIJACIÓN 30, 60 min USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama 2 y 24 horas

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama LOCOMOCIÓN CELULAR USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MOVIMIENTO AMEBOIDEO USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama MOVIMIENTO AMEBOIDEO USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

FORMACIÓN DEL TUBO NEURAL USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama

FORMACIÓN DEL TUBO NEURAL USMP-FMH. BMC-2009-II H. Lezama