temas 28 y 29
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CITOESQUELETOFormado por:
actina (6 nm)1.-Microfilamentos (6 nm)
miosina (14 nm)2.-Filamentos Intermedios (8-10 nm) = 7 clases
3.-Microtúbulos (22-24 nm) = tubulina
Retículo Microtrabecular
Función: Movimiento celularSoporta el volumen de la célulaMaquinaria de los movimientos intracitoplásmicos:
Transporte de proteínas y señales, Transporte de organelos,Segregación de cromosomas,Contracción celular,Separación de células hijas en la división
celularMorfogénesis embrionaria
Microtrabécula
1970 Porter, Buckely, Wolosewick Retículo microtrabecular (ME alto voltaje)
Microfilamentos:Participan directamente en los movimientos celularesmicrofilamentos delgados (actina) + microfilamentos gruesos (miosina) + proteínas asociadas
Actina 6-7 nm de diámetro y 2-3 µm de largoMiosina participa con la actina en la contractilidad celular 14 nm.
Identificación:-Microscopía electrónica -Inmunohistoquímica -Inmunofluorescencia
MICROFILAMENTOS
Microfilamento
Actina G (globular) 5 nm
Actina F doble hélicoide de moléculas de actina G 6 nm diámetroTipos de actina= β γ
LOCALIZACIÓN:Todas las células eucarióticas
Células especializadas y regiones con abundantes microfilamentos:
Fibras musculares (sarcómera)
Céls. absorbentes (microvellosidades)
Células sensoriales auditivas
(estereocilios)
Células epiteliales (uniones
intercelulares)
Células en división (anillo contráctil)
Amibas (pseudópodos)
MICROFILAMENTOS
(+)
(-)
Son estructuras polarizadas, en extremo + crecen 10 veces mas rápido que en extremo (-)
Filamento de actina + Fragmento S1 de miosina
Miosina:
-Participa en la motilidad celular junto con la actina
-agrupa formando filamentos gruesos de 14 nm
-Representa el 44% de la proteína muscular total
-Cada molécula comprende 2 cadenas pesadas (HC) de 225 kDa c/u y 4 cadenas ligeras (LC)
Miosina:
-Mediante digestión con enzima Tripsina, la molécula de miosina se divide en dos partes:
-Meromiosina ligera (la mayor parte de la porción recta-Meromiosina pesada (parte de la porción recta y la porción globular)
-Con la digestión de la enzima Papaína, la Meromiosina pesada se divide en dos:
-Sub unidad globular (S1): Cabeza de la molécula y contiene ATP (une a actina)
-Sub unidad globular (S2): porción recta
+
MICROFILAMENTOS
Distribución -Células no musculares háces paralelos-Células. Musculares Sarcómera
Los microfilamentos en músculo =miofilamentos
Miofilamentos SARCOMERA2.4μm X 1μm
Tipos de miofilamentos: Delgados: ACTINA 6 nm, forman las bandas I y parte de las A Gruesos: MIOSINA
14 nm, bandas A y M
Proteínas asociadas a microfilamentos en sarcómera:
Titina: une miosina a banda ZNebulina: fija a la actinaCap Z: une filamento de actina a línea Z
MICROFILAMENTOS
PROTEÍNAS FIJADORAS DE ACTINA
Células Musculares estriadas:
-Tropomiosina: Mantienen rectilíneos los filamentos
-Troponina T, I y C: Contracción muscular
-Miosina I y II: motoras
Células no Musculares:
Timosina y Profilina: Secuestran la actina en su forma monomérica
Fimbrina, α-actinina, y villina: unión transversal entre Microfilamentos
Fodrina: une haces de Microfilamentos
Gelsolina: Fragmentan filamentos largos de actina
Filamina: Forman enlaces en sitios de entrecruzamiento de filamentos y estabilizan redes tridimensionales gelificadas
PROTEÍNAS FIJADORAS DE ACTINA
a) Inmunofluorescencia con triple marcaje, los MF en verde, mitocondrias en amarillo y núcleos en azul
b) y c) Demostración de actina y miosina en espermatogonias, Sertoli y células peritubulares
Músculo Liso
a) Representación de las unidades de contracción
b) Organización de los microfilamentos delgados
c) Mecanismo molecular de la activación de la miosina en la contracción
FILAMENTOS INTERMEDIOS
Función: Dar soporte a las células cuando son sometidas a estrés mecánico (función arquitectónica)
Diámetro: 8 – 10 nm
Localización: Casi todos los tipos de células animalesCitoplasma Forman una red citoplásmica, se
anclan en la membrana plasmática de uniones célula-célulaNúcleo Lámina nuclear
Tipos de filamentos intermedios (FI):1.- Filamentos de queratina: células epiteliales2.- Neurofilamentos: neuronas3.- Gliofilamentos: Células gliales4.- Desmina: Músculo liso y estriado5.- Vimentina: Células mesenquimáticas6.- Láminas nucleares: bajo la envoltura nuclear7.- Otros: Nestina, periferina, gefiltina y platicina: neuronas
A) Micrografía de fluorescencia de células epidérmicas teñidas para filamentos intermedios, conectados a los FI de otras células por los desmosomas. B) Dibujo representativo de la imagen A
FILAMENTOS INTERMEDIOS
CITOPLASMICO NUCLEARQueratinas Vimentinas y relacionadas Neurofilamentos Lámina nuclear
Enepitelios
En tejido conectivo, músculo y células de la
neuróglia
En células nerviosas
En todas las células nucleadas
Modelo de estructura de Filamento Intermedio
Composición de FI: Proteínas fibrosas elongadas y extremos globulares.
El dominio central es una región α hélice que facilita la formación de dímeros tetrameros 8 tetrámeros = FI
A) Céls. de carcinoma hepático humano. Triple marcaje: Queratina = rojo, desmoplaquinas (desmosomas) = verde, y núcleo = azul. B) Demostración de queratina en conductos deferentes humanos.
MICROTUBULOS
- Participan en la organización citoplásmica de las células eucarióticas
- Tubos largos de proteína (tubulina) que pueden rápidamente desensamblarse y ensamblarse en otro sitio
- Crecen a partir del centrosoma. Extendiéndose hacia la periferia celular
-Crean un sistema de vías donde pueden ser desplazados: vesículas, vacuolas, organelos y otros compuestos celulares
Funciones de los Microtúbulos
Participan en la división celular Huso mitótico
Organización de los organelos celulares
Transporte intracitiplásmico de vesículas, vacuolas, etc
Forman parte de los organelos microtubulares (cilios y flagelos)
-Compuestos de sub unidades de tubulina
- Tubulina = dímero de tubulina-α y tubulina-β c/u 55 kDa y 500 aa (unidas no covalentemente)
-Los dímeros se unen a otros dímeros para formar las paredes de los microtúbulos
-El MT aparecen como un cilindro hueco de 13 protofilamentos paralelos
-Los MT son estructuras polarizadas, tienen un extremo (+) y un extremo (-)
- El diámetro de un microtúbulo es de 24 nm- La pared del tubo es de aprox. 4-5 nm
ESTRUCTURA DE LOS MICROTUBULOS (MT)
Cualquier célula tiene una mezcla de tubulina libre y microtúbulos = Concentración crítica
Factores que favorecen la Formación de Microtúbulos:
-Proteínas Asociadas a los Microtúbulos (MAP)-cAMP-Ca++
-Centros Organizadores de Microtúbulos (MTOC)
CentriolosCuerpos BasalesCinetocoros
Poros de la envoltura nuclearLaminillas anilladasFragmentos de microtubulos
-Otros factores: Policationes, RNAasa, Insulina, y Factor de crecimiento nervioso (NGF)
Cuando la tubulina se incorpora a un microtúbulo se requiere de la fosforilación de GDP a GTP
FORMACION DE MICROTUBULOS IN VITRO
gdp
gdp
gdp
gdp
gdp
gdp
gdp
P
gtp
+
-
Químicos
-Colchicina (Colchicum autumnale): Se fija con gran afinidad a la tubulina = evita la polimerización de MT
-Vincristina y Vinblastina: se unen a los dímeros de tubulina en los sitios de unión a GTP
-Podofilotoxina (resina Podophyllum peltatum)
-Griseofulvina (Penicillium griseofulvum)
-Cacodilato, derivados arsénicos y sulfhidrilos, narcóticos como halotano, etc
INHIBIDORES DE LA FORMACION DE MICROTUBULOS
Físicos
Presión hidrostática elevada
Frío (menos de 4 °C)
Calor (más de 40°C)
-Taxol
-Agua Pesada
ESTABILIZADORES DE LOS MICROTUBULOS
CENTROSOMA Y ORGANIZACIÓN DE LOS MICROTÚBULOS
CENTROSOMA: Región de donde originan los microtúbulos-situación: cerca del núcleo
- Constituidos por un par de centríolos perpendiculares entre si
PROTEINAS ASOCIADAS A LOS MICROTUBULOSMAP
Facilitan la tubulogénesis, estabilización del MT y la relación entre MT adyacentes
Se clasifican en grupos de acuerdo al peso molecular:-MAP de alto peso molecular (200-1000 kDa): MAP-1 al 4,
MAP-1 (C) se llama también dineína citoplásmica – Transporte retrógrado de vesículas
MAP-2 se encuentra en el cuerpo celular y dendritas de células nerviosas
-MAP de bajo peso molecular (55-62 kDa) o Proteínas τ (tau) recubren la superficie del MT
-Quinesina: transporte anterógrado-Enzimas: GTPasa, tranfosforilasa de GTP, ATPasa