Base moleculares del citoesqueleto

1. BASES MOLECULARES DEL
CITOESQUELETO

2. OBJETIVOS
Describir la estructura y
función de todos los
elementos del
Citoesqueleto.
Conocer las
características de los
componentes del
Citoesqueleto en los
movimientos celulares.
Describir la fuente de
energía para los
movimientos celulares.
Conocer las diferencias
en el mecanismo de la
contracción muscular
de las células muscular
estriada y lisa.
Describir las
características
estructurales de cilios y
flagelos.

3. INTRODUCCION
Proteínas motoras:
Dineína y cinesina
Miosina
El citoesqueleto establece, modifica y mantiene la forma de las células.
Responsable: contracción,
formación de pseudópodos
y desplazamiento de los
orgánulos, cromosomas,
vesículas y gránulos.
Elementos: microtúbulos,
filamentos de actina, de
miosina, intermedios y
macromoléculas proteicas.

4. MICROTÚBULOS
Son cilindros finos, largos de 24 nm de
dm.
Asociación de dímeros proteicos, de dos
subunidades (alfa y beta tubulinas)
Es un anillo con 13 dímeros
(protofilamentos).
Polimerización por el extremo (+) y
despolimerización por el (-).

5. Polimerizaciones
MICROTÚBULOS
Corta duración regulada por
Ca2+
Larga duración reguladas
por Proteínas Asociadas a
los Microtúbulos.
Polimerizaciones
Corta duración regulada por
Ca2+
Larga duración reguladas
por Proteínas Asociadas a
los Microtúbulos.

6. FUNCIONES:
 Movimiento de cilios y flagelos
 Transporte intracelular de
partículas
 Desplazamiento de
cromosomas
 Mantener forma celular.
MICROTÚBULOS

7. Fármacos que intervienen en
despolimerización o polimerización
COLCHICINA TAXOL
VINCRISTINA
VINBLASTINA
SE UTILIZAN EN EL TRATAMIENTO DE
TUMORES MALIGNOS
(antimitótico)
1930: alcaloide, paraliza la mitosis en metafase.
Microtúbulos de cilios y flagelos son resistentes a la
colchicina.
SE UTILIZAN EN EL TRATAMIENTO DE LA
GOTA
Acelera la formación de los
microtúbulos y los estabiliza

8. Microtúbulos de los
centriolos
En cada célula hay un par de centriolos
(núcleo o Golgi)
Localizados en el centrosoma, es un COMT
(Centro Organizador de Microtúbulos).
Microscopio Óptico: se ve corpúsculos
esféricos.
Al ME: El centriolo es un cilindro, uno
dispuesto en ángulo recto con el otro.
Sus microtúbulos dispuestos en 9 haces, de
3 microtúbulos paralelos (27 microtúbulos)
Los corpúsculos basales tienen la misma
estructura.

9. FILAMENTOS DE ACTINA
Formados por dos
cadenas en espiral de
monómeros globulares
de la proteína G, forman
estructura cuaternaria
fibrosa (Actina F)
Son filamentos delgados
de 5 a 7 nm de dm.
Se encuentra en todas las
células, abundante
células musculares
Constituye el 5 a 30% de
proteínas del citoplasma.
Son inestables y presenta
un extremo mas y otro
menos
Mas del 80% de las
secuencias de aa son
iguales en todas las
actinas

10. FUNCION
: Refuerzo a la membrana por
estar en la corteza celular o
córtex celular.
 Participa en movimientos
celulares, ameboide,
fagocitosis.
FARMACOS:
 Citocalasina
 impiden la polimerización.
 Faloidina
 estabiliza a los filamentos
 Ambos impiden
movimientos
dependientes de actina.

11. FILAMENTOS INTERMEDIOS
Proteínas fibrosas de 8 - 10 nm de dm,
intermedio entre filamentos de actina y
miosina.
Todos tienen la misma estructura,
formada a partir de tres cadenas
polipeptídicas enrrolladas en un hélice.
Son elementos estructurales.
Estables, abundantes en epidermis,
uniones desmosomas, axones y todas
las células musculares.
Si la célula se rompe el 99% de los
filamentos permanecen intactos.

12. Los filamentos
intermedios no tienen
participación directa en
la contracción celular o
movimientos de
orgánulos.
Ausente en
oligodendrocitos, células
embrionarias.
Se unen a los
microtúbulos, filamentos
de actina, mitocondrias,
ribosomas, envoltura
nuclear y la membrana
plasmática.

13. Proteínas que forman los filamentos intermedios
Proteínas y peso molecular
expresado en kilodaltons
Ubicación
Queratinas (mas de 20 tipos, 40
kDa-70KDa)
Células epiteliales y estructuras formadas por ellas, tales como las
uñas, el cabello y los cuernos. (ENFERMEDAD MUTACION EN
QUERATINAS, origina espacios lleno de líquido de tejido
conectivo, forman burbujas)
Vimentina (54 kDa) La mayoría de las células originadas del mesénquima embrionario;
a veces se produce sólo transitoriamente durante el desarrollo
embrionario (fibroblasto, macrófago, musculares lisas y muchas
otras)
Desmina (53 kDa) Células musculares lisas, esqueléticas, miocárdicas, discos Z
Proteína ácida fibrilar glial (50 kDa) Dos tipos de células gliales: células de Schwann y astrocitos.
Proteínas de los neurofilamentos (60
kDa – 130 kDa)
Cuerpo celular y las extensiones de las neuronas (principalmente
axones)
Lamina A,B y C (65 kDa – 75 kDa) Lámina nuclear, estructura en red que refuerza internamente la

14. Enlaces químicos débiles y reversibles, no covalentes, responsables de la fuerza
impulsora.
• Movimientos que causan cambios en la forma de las células.
• Movimientos que no producen ningún cambio en la forma de las células.
MOVIMIENTOS CELULARES
Los filamentos de actina y miosina, los microtúbulos y las proteínas motoras

15. La contracción de las
células musculares, las
células mioepiteliales
(glándulas exocrinas),
las células
endoteliales, las
células mioides, y
otras.
El movimiento
ameboide, mediante el
cual las células libres y
citocinesis.
► Movimientos que causan cambios
en la forma de las células.

16. Procesos de transporte intracelular
de material no acompañado por la
deformación celular.
Transporte de material a lo largo
de las prolongaciones de las
células nerviosas
Transporte de pigmento en las
células pigmentarias
expulsión de las vesículas de
secreción de las células
glandulares.
► Movimientos que no producen ningún
cambio en la forma de las células.

17. La mayoría de los movimientos celulares se debe al
deslizamiento de estructuras macromoleculares unas
encimas de las otras:
Filamentos de actina sobre las
fibrillas de miosina
Proteínas motoras sobre los
microtúbulos, como en cilios, flagelos y
transporte intracelular.

18. La célula muscular estriada (esquelético y cardíaco) está
altamente especializada en la transformación de la energía
química en energía mecánica.
 Células grandes,
multinucleadas, formando
sincitios (estructura que
consta de varios núcleos y
citoplasma).
 Se insertan por tendones.
 FIBRA MUSCULAR –
MIOFIBRILLAS (bandas
claras o I y bandas oscuras
o bandas A) –
SARCÓMEROS.
 Componente del miocardio
 Células pequeñas, un
núcleo, tienen uniones
comunicantes
 Contracción involuntaria,
rítmica y contínua.

19. El SARCÓMERO es la unidad
funcional de las fibras
musculares estriadas
esqueléticas y cardíacas
EL SARCÓMERO ES LA UNIDAD FUNCIONAL DE LAS
FIBRAS MUSCULARES ESTRIADAS ESQUELÉTICAS Y
CARDÍACAS

20. La contracción muscular tiene lugar gracias al deslizamiento de los filamentos de actina sobre
los de miosina en el sarcómero, con el acortamiento de la distancia entre las estrías Z.
La fuerza impulsora para este movimiento proviene de las uniones entre la actina y las
cabezas globulares de la miosina, que periódicamente se doblan, generando un
desplazamiento lateral, seguido por una ruptura y luego una reconstitución de la conexión.
Comparando el músculo contraído con el distendido, se observó que los filamentos finos se
hacen menos visibles debido a su deslizamiento entre los filamentos gruesos, y las líneas Z se
aproximan, acortando el sarcómero.
EL DESLIZAMIENTO DE LOS FILAMENTOS DE ACTINA Y
MIOSINA ACORTA LOS SARCÓMEROS Y CAUSA LA
CONTRACCIÓN MUSCULAR

21. EL DESLIZAMIENTO DE LOS FILAMENTOS DE ACTINA Y
MIOSINA ACORTA LOS SARCÓMEROS Y CAUSA LA
CONTRACCIÓN MUSCULAR

22. Los filamentos de actina, tropomiosina
y troponina forman el filamento
delgado.
La tropomiosina se une a 7 monómeros
de actina.
El Ca2+ liberado del REL se une a la
troponina y desplaza a la tropomiosina.
Las miosinas se unen a la actina por la
energía de la hidrólisis del ATP
LA LIBERACIÓN DE IONES CA2+ DEL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
LISO TRANSMITE HACIA EL INTERIOR DE LA FIBRA MUSCULAR
ESTRIADA EL ESTÍMULO CONTRÁCTIL RECIBIDO POR LA
MEMBRANA.

23.  fusiforme, pequeña, en útero, estómago,
intestinos, etc.
 La contracción y relajación es más lenta.
 Los miofilamentos (actina, miosina de 12 a
16nm de dm y tropomiosina)se cruzan en el
citoplasma.
 El ca2+ se une a la calmodulina activa una
cinasa de la cadena ligera de la miosina y
fosforila a la miosina y la deforma.
 Hay cuerpos densos son proteínas alfa actinina
equivalente a los discos Z y fil. Intermedios de
desmina y vimentina.
La CÉLULA MUSCULAR
LISA:

24.  Dependen de receptores, se pueden
contraer por la acción de
neurotransmisores:
 Epinefrina
 Serotonina
 Prostaglandinas
 Angiotensina
 Oxitocina
 otras.
Célula muscular lisa:

25. OTROS EJEMPLOS DE LA INTERACCIÓN DE
LA ACTINA Y LA MIOSINA
FILAMINA:
• Une los filamentos de
actina.
ESPECTRINA:
• Une a la actina a la
membrana
FIMBRINA:
• forma haces de actina.
MINIMIOSINA:
• permite el deslizamiento
de partículas sobre las
moléculas de actina.

26. Mioepiteliales
• glándulas.
Mioides
• túbulos seminíferos.
Endoteliales
• capilares sanguíneos
OTROS EJEMPLOS DE LA INTERACCIÓN DE
LA ACTINA Y LA MIOSINA

27. La separación de las células hijas en el final de la mitosis, se produce debido a la interacción de la
actina y la miosina.
► Citocinesis o citodieresis.

28.  Son numerosas prolongaciones muy delgadas
 Localizadas en el polo apical de las células
epiteliales (mucosa intestinal) y de los túbulos
contorneados renales.
 Se estudia por microscopia electrónica e
inmunocitoquímica
 Compuesto por actina, miosina y actinina,
cumplen una función de soporte y
manteniendo la forma alargada.
 Contienen en su interior unos 40 haces de
actina.
► Microvellosidades.

29.  Se producen en los tejidos durante el
desarrollo embrionario.
 Compuesto por filamentos de actina y
miosina, formando una especie de
cintura alrededor del polo apical de los
epitelios que se invaginan.
 El deslizamiento de estos filamentos
de actina sobre los de miosina
promueve una constricción del ápice
de las células, dándoles la forma de un
cono truncado.
► Movimientos morfogenéticos.

30. Se produce en las células libres
como las amebas, macrófagos,
leucocitos y fibroblastos.
Se hace mediante la extensión,
de una prolongación de la capa
cortical o córtex del citoplasma,
muy ricas en actina.
Esta prolongación o seudópodo
y al fijarse en un sustrato,
parece tirar del resto de la célula
en su dirección.
Participan actina, Miosina y otras
proteínas, donde la energía es
suministrada por el ATP.
► Movimiento ameboide.

31. • parecen pequeños pelos de 0,25 um dm,
cortos, múltiples y en los epitelios en la
superficie apical.
• Ejm: árbol respiratorio, oviducto
CILIOS:
• son únicos y largos, ejm, espermatozoide.
• Formados por 9 pares de microtúbulos
alrededor de un par.
• Nacen en corpúsculos basales son 9
agregados de 3 túbulos periféricos.
• Energía para el movimiento ATP
• Proteínas: nexinas y dineína.
FLAGELOS:
MOVIMIENTOS DE LOS CILIOS Y LOS FLAGELOS SON
PROMOVIDOS POR LOS MICROTÚBULOS

32. LOS MICROTÚBULOS Y FILAMENTOS DE ACTINA
SIRVEN COMO PUNTO DE APOYO PARA LAS PROTEÍNAS
MOTORAS
PROTEINAS MOTORAS: tiene dos componentes: Adaptadores se unen a las
partículas y Motores se unen a los microtúbulos o fil. actinas
Las proteínas motoras son ATPasas, hidrolizan el ATP como energía
MICROTÚBULOS: CINESINAS hacia el extremo + y las DINEINAS hacia el extremo –
ACTINA: se asocian con miosina

33. Gránulos o vesículas
de secreción son
expulsados de la
célula por un proceso
de exocitosis.
Microtúbulos
participan en la
extrusión de los
productos de
secreción acumulados
en vesículas en el
interior de las células.
► Extrusión de las vesículas de
secreción.

34. GRACIAS.