citoesqueleto plenaria

CITOESQUELETO

Esqueleto

Construcción

CITOESQUELETO

•Proporciona soporte celular•Mantiene la forma de la célula.

Funciones conjuntas de los elementos del citoesqueleto

•Armazón interna, que ayuda a mantener la posición de los diferentes organelos.

•Establece el mecanismo necesario para el movimiento de organelos.

Células eucariotasMicrotúbulos MicrofilamentosFilamentos

Intermedios

ElementoFibrilar

Composición Estructura

Microtúbulos 24nmDímeros de-tubulinay-tubulina

CilindrosHuecos (en espiral)

MicrofilamentosDelgadosGruesos

8nm15nm

ActinaMiosina

Filamentos sólidos

(en hélice)

FilamentosIntermedios

10nm

vimentina, GFAP,

queratina, desmina,

lamina, etc.

Filamentos sólidos (en paralelo)

Diámetro

MICROFILAMENTOSMICROFILAMENTOS

Actina

Microfilamentos Composicion y Función

Sostén y forma celular

Formación de seudópodos

Formación del anillo contráctil durante mitosis

Contracción muscular

Funciones:

Actina : células musculares Actina y : células no musculares

Actina-G

Núcleo

Nucleación Elongación

F- actina

Núcleo Núcleo

F- actina

Estado estable

Microfilamentos Polimerización

Fases de la polimerización

Hidrólisis de ATP

Extremo “menos”Extremo “menos”

Extremo “mas”Extremo “mas”

37 nm

actina “G”

Filamento de actina “F”

ATP-

ADP

PROTEÍNAS QUE SE ASOCIAN A LA ACTINA

Microfilamentos

Proteínas Fragmentadoras:

Gelsolina

Proteínas de entrecruzamiento (“cross-linking”)

Microfilamentos Proteínas asociadas

Amanita phalloides

La toxina faloidina se une a la actina,

evitando la despolimerizacion.

Microfilamentos Sostén y forma celular

Célula madre

Tejido cartilaginosoHialino

Eritrocito Neurona

Microglia

Microfilamentos Formación del anillo contractil

Formación del anillo contráctil durante la mitosis

Lamelipodios Pseudopodos

Flagelos

CiliosMicrovellosidades

Procesos citoplasmáticos

Movimiento celular

Microfilamentos Formación de seudópodos

Leucocitos, macrófagos, células embrionarias y cancerosas se desplazan emitiendo seudópodos que se forman y retraen constantemente para permitir el

desplazamiento

Formación de

Extensiones Celulares

Microfilamentos Desplazamiento celular

Dirección delmovimiento

Placas de adhesión

Substrato

Lamellipodium

Borde principal

Paso 1: Extensión

Cola

Paso 2: Adhesión

Nuevo puntode adhesiónPaso 3: Retracción

SARCOMERA

Microfilamentos Contracción muscular

MIOSINA (proteína de fuerza motríz)

Fibra Muscular

Microfilamentos Contracción muscular

Un potencial de acción, libera el neurotransmisor acetilcolina en las sinapsis con las fibras musculares.

La acetilcolina se une a receptores, que producen unpotencial de acción en la fibra muscular.

El potencial de acción estimula la liberación de calcio desde el reticulo endoplásmico.

Microfilamentos Contracción muscular

El calcio se une a la troponina de los filamentos de actina, y modifica la posición de la tropomiosina, y

descubre la región de la actina en la que esta proteína se puede unir con la miosina.

FILAMENTO FINO

ACTINA

MIOSINA FILAMENTO GRUESO

troponinatropomiosina

Microfilamentos Contracción muscular

Troponina: Proteína del sarcómero que regula la interacción de los filamentos gruesos y delgados

La miosina gracias a su actividad ATPasa se une con la actina, y establece puentes entre los filamentos finos y gruesos haciendo que estos se

deslicen entre sí, lo que produce acortamiento de la fibra muscular.

Microfilamentos Contracción muscular

Microfilamentos Contracción muscular

Movimiento no muscular

Microfilamentos

MICROTÚBULOS

Dímeros de y tubulina

Funciones:Desplazamiento de vesículasCentro organizador de microtúbulos (COMT): Centriolos: Huso mitótico y cuerpos basales: Cilios y flagelos

-tubulina -tubulina

Dímero de tubulina a y

Funciones:

M i c r o t ú b u l o s

-tubulina y -tubulina

Subunidades -tubulina-tubulina

Protofilamento

-tubulina y COMT

M i c r o t ú b u l o s

COMT

Centro organizador de microtúbulos

Polimerización de dímeros de tubulina GTP

M i c r o t ú b u l o s

Polimerización

Condiciones óptimas para laPolimerización de Microtúbulos

•Temperatura: 37°C (frío o calor excesivos causan despolimerización)

•Concentración citosólica de Ca++:0.2 µM (elevaciones causan

despolimerización)

•GTP: habilita a los dímeros para que vuelvan a polimerizarse

•Mg++: favorece la actividad de GTPasa de b-tubulina

Fármacos que influyen sobre la inestabilidad dinámica

de los microtúbulos

ColchicinaVimblastinaVincristinaNocodazolPodofilotoxina

Inducendespolimerización

TaxolBloquea

despolimerización

M i c r o t ú b u l o s

Desplazamiento de vesículas

Cinesina: hacia extremo (+)Dineína: hacia extremo (-)

M i c r o t ú b u l o s

Desplazamiento de vesículas

M i c r o t ú b u l o s

Desplazamiento de vesículas

Centríolos9(3)+0

M i c r o t ú b u l o s

COMT

CuerposBasales9(2)+2

Mt

Materialpericentriolar

Tubulo A

Tubulo B

Tubulo C

Rayo radial

M i c r o t ú b u l o s

Centriolos

Zona Centriolar

M i c r o t ú b u l o s

Centriolos

HusoMitótico

M i c r o t ú b u l o s

Centriolos

Huso Mitótico

M i c r o t ú b u l o s

Centriolos

InteracciónHuso

Acromático-Cromosoma

M i c r o t ú b u l o s

CENTROMERO

Cinetocoro

Separación de los Cromosomas por

el Huso Acromático

M i c r o t ú b u l o s

Huso mitótico

centro organizador de los microtúbulos (COMT) Cuerpos basales

M i c r o t ú b u l o s

Cuerpos basales

Axonema Flagelar

M i c r o t ú b u l o s

Flagelos

M i c r o t ú b u l o s

Cilios

M i c r o t ú b u l o s

Movimiento de flagelos

M i c r o t ú b u l o s

flagelos

Flagelo eucarionte

FILAMENTOS INTERMEDIOSFILAMENTOS INTERMEDIOS

Funciones:

Soporte celular

Resistencia a tejidos

La función depende de la composición y la localización de los filamentos.

Filamentos Intermedios

Funciones

Polimerización

de

Filamentos

Intermedios

Filamentos Intermedios

Polimerización

Filamentos Intermedios

Polimerización

Proteína FI tipo de Distribución primaria secuencias del tejido

Queratina I EpitelioQueratina II EpitelioVimentina III Células mesenquimatosasDesmina III MúsculoGFAP III Glia, astrocitosPeriferina III Neuronas periféricasNeurofilamentos Neruronas Nerv. Periféricos

NF-L IVNF-H IVNF-M IN

Lamina Envoltura nuclearLamina A VLamina B VLamina C V

Nestina VI Células de estirpe neuronal

Filamentos Intermedios

Soporte celular

Desmosomas

Filamentosintermedios

microtubulos

Neurofilamentosneuronas

Filamentos Intermedios

Soporte celular

Proteina glial fibrilar ácida Células gliales

GFAP durante la diferenciación

Modificado de Rowitch, 2004; Lledo y Grub, 2006

GFAP (rojo) durante la diferenciación de PNM hacia células con fenotipo glíal.

Citoesqueleto durante la diferenciación

neurofilamentos

GFAP-

GFAP-

ElementoFibrilar

Composición

Estructura

Funciones

Microtúbulos

Dímeros de-

tubulinay-tubulina

Cilindros Huecos (en espiral)

Microfilamentos

DelgadosGruesos

ActinaMiosina

Filamentos

sólidos (en

hélice)

FilamentosIntermedios

vimentina, GFAP,

queratina, desmina, lamina,

etc.

Filamentos

sólidos (en

paralelo)

ActinaTubulina

Microtubulos

Vimentina

Filamentos intermedios Microfilamentos

DISTRIBUCIÓN DE LAS FIBRAS DEL CITOESQUELETO