unidad iii
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CITOESQUELETOTRANSCRIPT
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MECANISMOS CELULARES DE MOTILIDAD Y LOCOMOCIN:
EL CITOESQUELETO
CILIOS Y FLAGELOS
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Citoesqueleto
Consiste en una serie de
fibras que da forma a la
clula, y conecta distintas
partes celulares, como si
se tratara de vas de
comunicacin celulares.
Red de filamentos
proteicos que se extienden
a travs del citoplasma de
todas las clulas
eucariotas
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Se refiere a un grupo de estructuras
citoplasmticas formadas por
protenas filamentosas
La organizacin interna y el
movimiento celular dependen de los
elementos del citoesqueleto que
constituyen algo equivalente a los
msculos y los huesos de la clula
La mayora de las clulas eucariotas
tienen forma definida y un alto grado
de organizacin interna pero pueden
cambiar de forma en su interior a fin
de redistribuir diversos organelos y
en ocasiones migrar de un sitio a
otro
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Las principales funciones del citoesqueleto son:
Proporcionar el medio para el movimiento celular y del movimiento intracelular de organelos y otros componentes del citosol.
Proporcionar el soporte estructural para la membrana plasmtica y los orgnulos celulares.
Proporcionar el soporte para las estructuras celulares mviles especializadas, como cilios y flagelos, responsables de la propiedad contrctil de las clulas en tejidos especializados como el msculo
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Citoesqueleto
Compuesto por 3 tipos
principales de
filamentos proteicos
Filamentos de actina
o microfilamentos.
Filamentos
intermedios
Microtbulos
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Filamentos de actina o microfilamentos
Finas fibras de protenas como un hilo de 7
nm de dimetro.
Abundantes en clulas musculares,
nerviosas y epiteliales.
Compuestos predominantemente de un tipo
de protena contrctil llamada actina.
Principal protena del citoesqueleto de la
mayora de las clulas.
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La actina es una protena que
se asocia espontneamente
entre si para formar un
polmero lineal denominado
filamento de actina
Se organizan en estructuras
mas complejas formando
paquetes o redes
Son mas abundantes debajo
de la membrana plasmtica
(forman red)
Soporte mecnico
Forma celular
Movimiento (migracin)
Fagocitosis
Divisin
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Las molculas individuales de actina son protenas
globulares
Cada monmero de actina (actina [G] globular) se une a
otras dos molculas iguales
Los monmeros de actina polimerizan (reversible)
formando filamentos (actina [F] filamentosa
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Los filamentos de
actina estn
organizados en 2
tipos de estructuras
Paquetes de
actina
Arreglos
paralelos
Redes de actina
Fibras
entrecruzadas
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Protrusiones de la superficie celular
La superficie de muchas
clulas tiene
extensiones basadas en
filamentos de actina
Movimiento
Fagocitosis
Absorcin de
nutrientes
-
Las extensiones de la
superficie celular
basadas en actina mejor
caracterizadas son los
microvellos
involucrados en la
absorcin
Clulas epiteliales de la
superficie intestinal
1000 por clula
(brocha)
Aumentan la superficie
expuesta del rea
disponible para la
absorcin hasta 10 a 20
veces
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A diferencia de los microvellos, muchas extensiones de la superficie celular se forman en respuesta a estmulos fuera de la clula.
Pseudpodos
Fagocitosis
Su formacin y retraccin se basa en el ensamble y desensamble de filamentos de actina
Macrfago englobando clulas
tumorales durante la fagocitosis
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Actina, miosina y movimiento celular
Los filamentos de actina usualmente estn asociados con
miosina
Responsables de muchos tipos de movimiento celular
La miosina es el prototipo de un motor molecular
Protena que convierte la energa qumica en forma de
ATP a energa mecnica
Genera fuerza y movimiento
Las interacciones entre actina y miosina tambin son
responsables de otros tipos de movimiento en clulas no
musculares
Divisin celular
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Contraccin muscular
Las clulas musculares estn altamente especializadas para una sola accin Contraccin
Msculo esqueltico Movimientos
voluntarios
Msculo cardiaco Bombeo de sangre
del corazn
Msculo liso Movimientos
involuntarios Intestino Estmago tero, etc.
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Migracin celular
El movimiento de clulas a travs de una superficie es una forma bsica de locomocin
Movimiento de amibas
Clulas embrionarias durante el desarrollo
Invasin de tejidos por glbulos blancos para controlar infeccin
Fagocitosis.
Movimiento de clulas cancerosas (metstasis)
Todos estos movimientos se basan en las propiedades del citoesqueleto de actina, adems de los microtbulos y filamentos intermedios
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MICROTBULOS
Cilndros huecos de 25 nm de dimetro.
Cada microfilamento:
- 13 protofilamentos de tubulina.
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FILAMENTOS INTERMEDIOS O FI
Filamentos solidos y ramificados con un diametro aproximado de 10 nm.
Fibras fuertes que proporcionan fuerza mecanica a las clulas que se someten a tensin fsica.
Las subunidades de polipeptidos de FI puede dividirse en cinco clases principales con base en su distribucion tisular.
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- Neurofilamentos. Estn formados por tres protenas. Se encuentran presentes en las neuronas, en las dendritas y en los axones. Es muy probable que tambin se encuentren presentes en los eritrocitos. - Filamentos gliales. Formados por una sola protena. Se encuentran en el sistema nervioso. A la protena se le llama protena glial fibrilar acdica (GAP). - Citoqueratinas. Se encuentran en el tejido epitelial formando filamentos intermedios. En la piel forman placas de proteccin.
-Filamentos de vimentina. Presentes en clulas mesenquimatosas como los fibroblastos. Contienen solo una protena llamada vimentina. Se encuentran en todo el citoplasma en la estructura del citoesqueleto. La vimentina tambin se les ha observado presentes en las clulas de la retina y en las clulas de msculo liso vascular. - Filamentos de desmina. Como estructura contienen a la protena desmina se encuentran presentes como parte de los sarcmeros en todo el tejido muscular.
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PROPIEDADES DE LAS ESTRUCTURAS DEL CITOESQUELETO
Microtbulos Filamentos
intermedios
Filamentos de actinas
Subunidades incorporadas
en un polimero
Heterodmero GTO-
tubulina-ab
Varias protenas
globulares
Monmeros ATP-
actina
Sitio preferencial de la
incorporacin
Extremo (+)
(tubulina-b)
Interno Externo (+) (barbado)
Polaridad Si No SI
Actividad enzimtica GTP-asa Ninguna ATP-asa
Protenas motoras Cinesinas, dinenas Ninguna Miosinas
Principal grupo de
protenas relacionadas
MAP Plaquinas Protenas de unin con
actina
Estructura Tubo rgido y hueco Fibras gruesas Filamento helicoidal
flexible
Dimensiones 25nm de dimetro
externo
10nm de dimetro 8nm de dimetro
Distribucin Todos los
eucariontes
Animales Todos los eucariotas
Funciones principales Soporte, transporte
intracelular,
Soporte estructural Motilidad,
contractilidad