Clase 15. Citoesqueleto - psicobiologia
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<strong>Clase</strong> <strong>15.</strong> <strong>Citoesqueleto</strong><br />
1. Filamentos de actina (microfilamentos). ≈ 5nm ∅<br />
2. Microtúbulos. ≈ 25 nm ∅<br />
3. Filamentos intermedios ≈ 10 nm ∅<br />
Ensamblaje y estructura de los filamentos de actina<br />
Estructura de un monómero<br />
Señala en la figura lo que se<br />
escribe en negrita:<br />
Los monómeros de actina<br />
(actina G) polimerizan para<br />
formar filamentos de actina<br />
(actina F). El primer paso es la<br />
formación de dímeros y<br />
trímeros, que crecen por<br />
adición de monómeros en<br />
ambos extremos.<br />
En el monómero señalar:<br />
extremo puntiagudo y<br />
extremo protuberante.<br />
El citoesqueleto es una red tridimensional de filamentos:<br />
1. Define la forma y organización celular,<br />
2. Permite el movimiento y transporte intracelular.<br />
3. Media procesos de endocitosis y exocitosis,<br />
4. Participa activamente en la mitosis<br />
5. Participa en los procesos de modulación de receptores<br />
de superficie<br />
6. Crea compartimientos (favorece la organización<br />
funcional).<br />
7. Participa en los procesos de interacciones<br />
intercelulares.<br />
Microfilamento o filamentos de actina<br />
La maquinaria que impulsa la migración celular se<br />
genera a partir del citoesqueleto de actina.<br />
La actina existe como monómero globular,<br />
denominado ACTINA G, y como polímero<br />
filamentoso, la ACTINA F, que es una cadena lineal<br />
de subunidades de actina G<br />
Cada molécula de actina contiene Mg ++ que forma un<br />
complejo con ATP o ADP. El ensamblaje de actina G<br />
para dar actina F se acompaña con la hidrólisis de<br />
ATP a ADP y Pi.<br />
Modelo espacial de una actina F. Se<br />
representan 14 monómeros de<br />
actina en colores diferentes.<br />
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Los extremos puntiagudos de los filamentos de actina crecen a una velocidad menor que los<br />
extremos protuberantes. La actina unida a ATP se asocia con los extremos protuberantes de<br />
crecimiento rápido, y el ATP unido a la actina es a continuación hidrolizado a ADP. La ADP actia<br />
se disocia de los filamentos con mayor facilidad que la ATP-actina,<br />
En la periferia de la membrana (cara interna) hay<br />
una elevada concentración de filamentos de actina<br />
que forman una red tridimensional bajo la<br />
membrana plasmática. Esta red de filamentos de<br />
actina + proteínas de unión a la actina = cortex<br />
celular<br />
Así, cuando una célula se mueve, los<br />
filamentos de actina de la parte más vieja<br />
se cortan y los de la parte más nueva se<br />
polimerizan .<br />
Todas estas proteínas son reguladas por<br />
varias vías de señales como la del IP3<br />
El citoesqueleto de actina se<br />
organiza en haces y retículos<br />
filamentosos.<br />
En los haces y retículos<br />
filamentosos, los filamentos de<br />
actina están unidos entre sí<br />
mediante proteínas de enlace<br />
cruzado de actina .<br />
Si son cortas, obligan a los<br />
filamentos a disponerse<br />
paralelamente (fibrina, alfa<br />
actinina…)<br />
Si son largas y flexibles, se pueden<br />
adaptar a cualquier disposición de los<br />
filamentos (filamina, espectrina,<br />
distofina…)<br />
La forma específica de una célula depende no sólo de la disposición de los filamentos de actina, sino<br />
también de las proteínas que conectan los filamentos a la membrana.<br />
La zona celular más rica en filamentos de actina se encuentra en la corteza .<br />
La corteza es la responsable de la habilidad de las células de moverse y de cambiar de forma.<br />
Microfilamentos: Haces y redes de actina<br />
Haces contráctiles Redes Haces paralelos<br />
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Haces de actina: Unión a la membrana plasmática<br />
Cadherina<br />
Microtúbulos<br />
Microfilamentos<br />
Membrana<br />
plasmática<br />
Cateninas<br />
Tubos huecos formados por una proteína globular llamada<br />
tubulina que es un dímero (α-β )<br />
Al igual que los microfilamentos , son estructuras<br />
dinámicas que están continuamente ensamblándose y<br />
desensambándose.<br />
Intervienen en la determinación de la forma celular y en<br />
diversos movimientos celulares, incluyendo el transporte<br />
intracelular de orgánulos, la separación de cromosomas<br />
durante la división celular y algunos tipos de locomoción<br />
celular.<br />
INESTABILIDAD DINAMICA DE LOS<br />
MICROTUBULOS<br />
La tiene una funcion esencial<br />
en la citocinesis.<br />
Microtúbulos<br />
Las tubulinas se<br />
polimerizan para formar<br />
estructuras cilíndricas<br />
huecas.<br />
Las subunidades<br />
diméricas α-β tubulina<br />
interactúan entre sí para<br />
formar profilamentos<br />
que se asocian por sus<br />
lados en microtúbulos.<br />
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Se originan desde el<br />
centros organizadores de<br />
la célula (centrosoma) y<br />
se irradian a toda la<br />
célula en dirección a la<br />
membrana<br />
Los microtúbulos constituyen el entramado más rígido a lo largo sel axón debido a sus<br />
múltiples uniones laterales fijadas por proteínas asociadas a microtúbulos (MAPs), tales<br />
como Tau, MAP1 y MAP2. Por el contrario, los microtúbulos en el cono en crecimiento<br />
se organizan en filamentos únicos que se extienden y se retraen contínuamente debido<br />
a la fosforilación de las MAPs mediante quinasas específicas que se localizan en el cono.<br />
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Entre los microtúbulos se pueden formar<br />
enlaces cruzados mediante una proteínas<br />
llamadas MAP (proteínas asociadas a los<br />
microtúbulos) y entre éstos y otras<br />
estructuras. Las MAPs también impiden que<br />
los microtúbulos se despolimericen<br />
ORGANIZACION DE LOS MICROTUBULOS EN<br />
NEURONAS<br />
Los microtúbulos estables<br />
tanto en el axón como en las<br />
dendritas terminan en el<br />
citoplasma en lugar de unirse<br />
al centrosoma.<br />
PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS:<br />
ESTRUCTURA DE DINEINAS Y KINESINAS<br />
Los microtúbulos pueden estar<br />
ensamblándose y desensamblándose o<br />
pueden asociarse a proteínas que los<br />
estabilicen: proteínas asociadas a<br />
microtúbulos (MAPs), tales como Tau, MAP1 y<br />
MAP2.<br />
PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS:<br />
DINEINAS Y KINESINAS<br />
La kinesina y la dineína son proteínas motoras que<br />
desplazan vesículas y orgánulos en direcciones opuestas<br />
a lo largo de los microtúbulos.<br />
PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS EN LA DIVISION<br />
CELULAR<br />
ANAFASE<br />
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- CILIOS Y FLAGELOS: Son extensiones<br />
permamentes de la membrana plasmática<br />
edificadas a partir de microtúbulos. Su<br />
movimiento resulta de el deslizamiento de<br />
microtúbulos adyacentes, impulsado por la<br />
acción de dineínas.<br />
FILAMENTOS INTERMEDIOS<br />
- ORGANIZACION INTRACELULAR: Con cierta frecuencia (aunque no siempre) tienen<br />
una distribución coincidente con la de los microtúbulos. Forman una red que se<br />
extiende desde la zona nuclear hasta la membrana plasmática. En celulas epiteliales,<br />
se unen a la membrana en regiones especializadas de contacto (desmosomas y<br />
hemidesmosomas). Juegan tambien papeles especializados en celulas nerviosas y<br />
musculares. Las láminas nucleares están también formadas por filamentos<br />
intermedios.<br />
Filamentos intermedios<br />
1. Su función principal es estructural, sobre todo, para reforzar las células en los<br />
sitios dónde entra en contacto con otras células.<br />
2. No participan en la movilidad celular.<br />
3.Son muy estables.<br />
4.Los filamentos intermedios pueden estar formados por 6 familias de proteínas.<br />
5. Los neurofilamentos son los responsables del crecimiento radial del axón,<br />
determinan su diámetro.<br />
6. Se asocian entre ellos para formas especies de sogas muy resistente también se<br />
pueden encontrar asociados a los microtúbulos para crear un citoesqueleto<br />
estable.<br />
7. Los retículos de filamentos intermedios sostienen las membranas celulares<br />
Son estructuras del citoesqueleto de alrededor de<br />
10 nm de diámetro, formados por un conjunto de<br />
proteínas específicas para cada tipo celular. A<br />
nivel del tejido nervioso, las proteínas que<br />
forman los filamentos intermedios<br />
(neurofilamentos) son NF-H de alto peso<br />
molecular, NF-M de peso intermedio y NF-L de<br />
bajo peso molecular. En células gliales del cerebro<br />
predomina la GFA, proteína fibrilar acídica de la<br />
glia.<br />
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