Citoesqueleto

1. Luis F. Acosta Diosdado Alberto Ayala Lugo Fernando Meza González

2. El citoesqueleto es un entramado tridimensional de micotúbulos y microfilamentos

4. Funciones: - Mantiene y da forma a la célula -Facilita la movilidad celular -Transporte intracelular -División celular

6. Los microfilamentos son finas fibras de proteínas de 3 a 7 nm de diámetro. Están compuestos predominantemente de una proteína contráctil llamada actina. Se sitúan en la periferia de la célula y se sintetiza desde puntos específicos de la membrana celular. Son los responsables de la forma y del desplazamiento celular. Están formados por proteínas globulares. La asociación de los microfilamentos con la proteína miosina es la responsable por la contracción muscular. Los microfilamentos también pueden llevar a cabo movimientos celulares, incluyendo desplazamiento, contracción y citocinesis . en conjunción con los microtubulos le dan a la célula la estructura y el movimiento.

8. MOVIMIENTO MUSCULAR

10. La actina está situada en los bordes de la célula por lo tanto desde ahí se polimeriza. Comienza como respuesta a señales externas que le dicen a la célula la forma que tiene que adoptar. Lo primero que se forma es una especie de capuchón formado por proteínas especiales que son la ARP2 y la ARP3, junto con otras proteínas que fortalecen este capuchón y que forman el complejo ARP (proteína relacionada con actina). A partir del capuchón de unen los monómeros de actina para formar los protofilamentos. El lado menos tiene el capuchón por lo tanto el filamento crece solo en el sentido más. El capuchón puede unirse a otros filamentos para ramificarse. Polimerizacion de microfilamentos

11. Procesos moleculares en el borde director. 1. La polimerización de los filamentos de actina en el extremo (+), estimulados por la profilina y las proteínas Vasp y Arp 2/3 como centros de nucleación. 2. Formación de redes y haces de actina con la ayuda de proteínas formadoras de enlaces cruzados. 3. Despolimerización en el extremo (-) de actina por la cofilina.

12. Los filamentos intermedios Son componentes del citoesqueleto, formados por agrupaciones de proteínas fibrosas. Su nombre deriva de su diámetro, de 10 nm, menor que el de los microtubulos, de 24 nm, pero mayor que el de los microfilamentos, de 7 nm. Son unicos en las células animales, y no existen en plantas ni hongos.

15. LOS FILAMENTOS DE QUERATINA FORMAN DESMOSOMAS (UNIONES CÉLULA-CÉLULA) Y HEMIDESMOSOMAS (UNIONES CÉLULA-MATRIZ EXTRACELULAR)

16. Los microtúbulos son estructuras tubulares de 25 nm de diámetro exterior y unos 12 nm de diámetro interior, con longitudes que varían entre unos pocos nanómetros a micrómetros, que se originan en los centros organizadores de microtúbulos y que se extienden a lo largo de todo el citoplasma. Se hallan en las células eucariotas y están formadas por la polimerización de un dímero de dos proteínas globulares, la alfa y la beta tubulina. Los microtúbulos intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en la división celular (mitosis y meiosis) y que, junto con los microfilamentos y los filamentos intermedios , forman el citoesqueleto. Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos. Microtúbulos

17. SE COMPONEN DE TUBULINA: DÍMERO DE  -TUBULINA Y  -TUBULINA. LA  -TUBULINA SE ENCUENTRA SÓLO EN LOS CENTROSOMAS LOS DÍMEROS DE TUBULINA POLIMERIZAN PARA FORMAR MICROTÚBULOS PUDEN POLIMERIZAR Y DESPOLIMERIZAR MEDIANTE LA FOSFORILACÍON DEL GTP UNIDO A LA  -TUBULINA

18. Estructura Los microtúbulos son heteropolímeros de α- y β-tubulina, los cuales forman dímeros, que son su unidad estructural. Los dímeros polimerizan en protofilamentos, que luego se agregan lateralmente para formar estructuras cilíndricas huecas. Para polimerizar se requiere la presencia de dímeros a una concentración mínima determinada denominada concentración crítica, aunque el proceso se acelera por la adición de núcleos, que son elongados. Una importante característica de los microtúbulos es su polaridad. La tubulina polimeriza por adición de dímeros en uno o ambos extremos del microtúbulo. La adición es por unión cabeza con cola, en la formación de los protofilamentos. Así, se forman filas sesgadas de monómeros de α y β-tubulina en la pared, lo que provoca una polaridad global al microtúbulo. Debido a que todos los protofilamentos de un microtúbulo tienen la misma orientación, un extremo está compuesto por un anillo de α-tubulina (denominado extremo -) y, el opuesto, por un anillo de β-tubulina (denominado extremo +).

19. Los microtúbulos se nuclean y organizan en los centros organizadores de microtúbulos (MTOCs), como pueden ser el centrosoma o los cuerpos basales de los cilios y flagelos. Estos MTOCs pueden poseer centríolos o no. Además de colaborar en el citoesqueleto, los microtúbulos intervienen en el tránsito de vesículas (véase la dineína o la kinesina), en la formación del huso mitótico mediante el cual las células eucariotas segregan sus cromátidas durante la división celular, y en el movimiento de cilios y flagelos. Organización citológica

20. PARTICIPAN EN LA DIVISIÓN CELULAR: HUSO MITÓTICO, ARRASTRE DE CROMOSOMAS

21. Polimerización La polimerización de los microtúbulos se nuclea en un centro organizador de microtúbulos. En ellos existe un tipo de tubulina, llamada γ-tubulina, que actúa nucleando la adición de nuevos dímeros, con intervención de otras proteínas reguladoras. Así, se considera la existencia de un complejo anular de γ-tubulina, siempre situado en el extremo + del microtúbulo.

23. Proteínas motoras Existen proteínas que aprovechan la hidrólisis de ATP para generar energía mecánica y desplazar sustancias sobre microtúbulos. Éstas son la dineína, transportador retrógrado, y la kinesina, transportador anterógrado. Las dineínas son una familia de proteínas motoras que median el transporte intracelular retrogrado sobre los microtúbulos. La dineína es una molécula de estructura similar a la kinesina: consta de dos cadenas pesadas idénticas que conforman dos cabezas globulares y de un número variable de cadenas intermedias y de cadenas ligeras. Se sugiere que la actividad de hidrólisis de ATP, fuente de energía de la célula, se encuentra en las cabezas globulares. La dineína transporta vesículas y orgánulos, por lo que debe interaccionar con sus membranas, y, para interactuar con ellas, requiere de un complejo proteico, de cuyos elementos cabe destacar la dinactina. Las kinesinas o cinesinas son una familia de proteínas motoras que median el transporte intracelular anterógrado sobre los microtúbulos. La mayoría de las cinesinas intervienen en el transporte anterógrado de vesículas, es decir, que implican un movimiento hacia la parte más distal de la célula o la neurita, hacia el extremo (+) de los microtúbulos, sobre los que se desplazan. Por el contrario, otra familia de proteínas motoras, las dineínas, emplean los mismos raíles pero dirigen las vesículas a la parte más proximal de la célula, por lo que su transporte es retrógrado.