Fisiologia Celular

1. UMSNH
Facultad de ciencias medicas y biológicas “Dr. Ignacio
Chávez”
Fisiología celular
“Citoesqueleto y movilidad celular”
Sección 15
Yahaira Zuleima Romero

2. Principales funciones del
citoesqueleto.
• Se compone de 3 tres estructuras filamentosas bien definidas,
microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios, que
constituyen una red interactiva, cada uno es un polímero de
subunidades proteicas unidas por enlaces no covalentes.

3. • Microtúbulos: son tubos largos, huecos y sin ramificaciones ,
compuesto por subunidades de tubulina.
• Microfilamentos: estructuras sólidas más delgadas,
usualmente organizadas en una red ramificada y formados
por P. Actina.
• Los F. intermedios: son fibras resistentes, similares a cuerdas,
por diversas proteínas relacionadas (no polarizados)

6. Microtúbulos.
• Forman parte de diversas estructuras, como el uso mitótico
de las cel en división, en centro de cilios/flagelos. Un
diámetro de 25nm 4nm de grosor, la pared se forma por
proteínas globulares en hileras longitudinales llamadas
protofilamentos se ensamblan por bloques dimétricos (1
tubulina α y 1 tubulina β)
• Se forman por 13 protofilamentos.

8. • Son bastante rígidas para resistir fuerzas que puedan
comprimir o doblar la fibra, dándole soporte mecánico,
también ayudan a determinar la forma de la célula, es
evidente en ciertos procesos celulares muy alargados, como
los cilios y los flagelos, o los axones de las neuronas.

9. Proteínas motoras.
• Las proteínas motoras de una célula convierten la energía
química (almacenada en forma de ATP) en energía mecánica,
que se emplea para mover el cargamento celular unido al
motor. Una sola célula puede contener cien proteínas motoras
diferentes, cada una supuestamente especializada en una
actividad distinta.
• Se agrupan en 3 familias: cinesinas, dineínas y miosinas
Cinesinas y dineínas se mueven a lo largo de los microtúbulos;
las miosinas a lo largo de los microfilamentos.

10. • Las proteínas motoras se mueven por pasos en una sola
dirección a lo largo del riel de citoesqueleto, de un sitio de
unión al siguiente. Conforme la proteína avanza, experimenta
varios cambios en la conformación que constituyen un ciclo
mecánico. Los pasos del ciclo mecánico se coordinan con los
pasos de un ciclo químico (o catalítico), el cual proporciona la
energía necesaria para impulsar la actividad del motor

11. Unión de una
molécula de
ATP con el
motor
Hidrolisis del
ATP
Liberación de los
productos ADP y
P, difosfato de
adenosina del
motor
Ciclo Químico

12. Cinesinas
En 1985 Ronald Vale y sus colegas aislaron una proteína motora
del citoplasma de los axones de calamar gigante que usaban los
microtúbulos como rieles.
Es un tetrámero construido con dos cadenas pesadas idénticas y
dos cadenas ligeras idénticas
Tiene un par de cabezas globulares que se unen a un
microtúbulo y actúan como “máquinas” generadoras de fuerza
que hidrolizan ATP, se conecta con un cuello, un pedúnculo
cilíndrico y una cola con forma de abanico que se une al
cargamento que debe moverse

14. • En un axón, donde todos los microtúbulos están orientados
con su extremo menos hacia el cuerpo celular, la cinesina
transporta cargamentos hacia las terminaciones sinápticas.
• Una sola molécula de cinesina se mueve sobre un solo
protofilamento de un microtúbulo a una velocidad
proporcional a la concentración de ATP (hasta una velocidad
máxima de 1 μm por segundo)

15. Dineína citoplasmática
• Se descubrió en 1963 como la proteína encargada del
movimiento de cilios y flagelos.
• es una proteína enorme formada por dos cadenas pesadas
idénticas y varias cadenas intermedias y ligeras.
• Cada cadena pesada de la dineína consiste en una cabeza
globular grande con dos proyecciones alargadas (tallos).
• La proyección más larga, conocida como pie (o cola), vincula
las cadenas intermedias y ligeras, cuyas funciones no están
bien definidas

17. • se cree que la dineína citoplásmica participa en el
movimiento retrógrado de organelos citoplásmicos y el
movimiento anterógrado de los microtúbulos.
• En los fibroblastos y otras células no neurales, se supone que
la dineína citoplásmica transporta organelos.
• Su transporte incluye endosomas y lisosomas, vesículas
derivadas del retículo endoplásmico en dirección al complejo
de Golgi, moléculas de RNA y el virus VIH, que se transporta al
núcleo de una célula infectada.

18. Centros organizadores de
microtúbulos
• Centrosomas.
• En las células animales, los microtúbulos del citoesqueleto
casi siempre desarrollan el núcleo mediante el centrosoma,
una estructura compleja que contiene dos centriolos con
forma de barril rodeados por material pericentriolar (PCM)
electrodenso.
• Los centriolos son estructuras cilíndricas de unos 0.2 mm de
diámetro y casi siempre miden lo doble de largo. Contienen
nueve fibrillas espaciadas de manera uniforme; en el corte
transversal cada una de ellas se ve como una banda de 3
microtúbulos A,B y C

19. • por lo general permanece en el centro de la
red microtubular de la célula

20. • Centros basales.
• Los microtúbulos externos de un cilio o flagelo se generan a
partir de microtúbulos en una estructura llamada cuerpo
basal, que se encuentra en la base del cilio o flagelo.
• Los cuerpos basales tienen una estructura idéntica a los
centriolos; de hecho los cuerpos basales y los centriolos
pueden dar origen uno al otro.

21. • Nucleación del microtúbulo
• Controlan el número de microtúbulos, su
polaridad, el número de protofilamentos que
constituyen sus paredes y el momento y la
localización de su ensamble

22. Son fibras proteicas resistentes,
parecidas a cuerdas, que
desempeñan una función
estructural o mecánica en la
célula.
Abundan en las células que están
sometidas a importantes tensiones
mecánicas
Varían según el tipo celular. Entre
ellos están:
• Los filamentos de queratina de
las células epiteliales.
• Los neurofilamentos de las
células nerviosas.
• Los filamentos de vimentina y
otras proteínas relacionadas, como
la desmina.
• Los filamentos de la lámina
nuclear.
Filamentos intermedios.

23. Son prolongaciones móviles, presentes en la superficie de muchas
células. Su función es permitir el desplazamiento de una célula
aislada a través de un líquido o desplazar el líquido extracelular sobre
la superficie de la célula. Los cilios son cortos y numerosos mientras
que los flagelos son largos y escasos.
Ambos presentan la misma estructura pero diferente tipo de
movimiento.
Cilios y flagelos.

24. Estructura
Se pueden distinguir las siguientes partes:
• el eje o axonema cuya flexión produce el movimiento del cilio o
flagelo.
• la zona de transición.
• el corpúsculo basal.

25. • El centro del cilio, llamado axonema, contiene un conjunto de
microtúbulos que corre en sentido longitudinal por todo el
organelo. Con raras excepciones, el axonema de un cilio o
flagelo móvil consiste en nueve microtúbulos dobles
periféricos que rodean un par central de microtúbulos. Esta
misma estructura microtubular, que se conoce como
“disposición 9 + 2”

26. Movimiento
Se produce por el deslizamiento de unos dobletes periféricos con
respecto a otros.
La dineína es una proteína motora responsable del
deslizamiento.
En presencia de ATP, los brazos de dineína hacen que los dobletes
se muevan uno respecto del otro.

27. Movimiento
de poder.

28. Proteínas Función
Tubulina Componente estructural de los microtúbulos.
Brazos de dineína
Son proteínas motoras indispensables para el movimiento del cilio o
flagelo.
La dineína es la responsable del deslizamiento de los dobletes de
microtúbulos periféricos.
Puentes de nexina Mantienen unidos a los dobletes adyacentes y convierten el
deslizamiento de los dobletes en la flexión del axonema.
Fibras radiales Unen los dobletes periféricos con la vaina central.
Cilios y flagelos

29. Función
El centrosoma es el centro
organizador de microtúbulos.
Los microtúbulos crecen a
partir del material asociado a
los centriolos, denominado
material pericentriolar.
Durante la interfase organiza
los microtúbulos
citoplasmáticos y durante la
mitosis se encarga de la
disposición de los microtúbulos
del huso mitótico.
Las células de los vegetales
superiores carecen de
centriolos.
Centrosoma

32. Miofilamentos del musculo estriado.
Los miofilamentos se distribuyen formando una unidad
repetitiva (sarcómera) presentada por bandas transversales I, A,
H, seudo H y M, enmarcadas por los discos transversales Z, dada
esta disposición de dos tipos de mio filamentos.
• Delgados: 6nm 1mic HB I
• Gruesos: 14 nm 1.6 mic HB A

33. Miofilamentos delgados
• Constituidos en su mayor parte por actina forma en 20% de la
proteína muscular.
• Cada molécula es un doble helicoide de moléculas globulares
de actina G
• Las actinas alfa (mas acidas) son únicas del musculo.
• Y actinas las beta y gama están en todas la células.

34. • La actina se acompaña de otras proteinas
• Tropomiosina: se adosa cada 36.5 nm a lo largo del filamento
de actina
• Troponina (T, I y C) solo en M. estirado: situado en el final de
una molécula de tropomiosina
• Caldesmón calponina (solo en musculo liso): interaccionan
con la actina y calmodulina Ca++ en la contracción muscular.

35. • Miosina.
• Filamento grueso que constituye el 44% de la proteína
muscular total.
Miosina ligera (LMM): comprende un poco mas de la porción
recta, corresponde al extremo opuesto de las cabezas.
Miosina pesada (HMM): comprende las cabezas globulares y
parte de la porción recta

36. • Líneas Z
• La actina alfa: forma filamentos delgados de 30 x 2 nm, que se
unen entre si a los filamentos de actina.
• Proteína de coronación (cap-Z): forman una caperuza en el
extremo + de los filamentos de actina.
• Los discos intercalares comprenden a las líneas Z
• Vinculina: une los filamentos de actina a la mem plas, y a las
cadherinas E
• Placas de adhesión: componentes de placas de fijación en
uniones intercelulares.
• Tialina: unes los filamento de actina a la mem plas y al
receptor de fibronectina.

37. • Otros componentes de la sarcómera.
• Titina / conectina: une los filamentos de miosina a las líneas Z.
• Nebulina: limita la extensión de los filamentos de actina.
• Proteína C: dispuesta intermitentemente sobre el filamento
de miosina .
• Miomesina: une por puentes transversales los filamentos de
miosina en la línea M
• Distrofina: une miofibrillas a la membrana plasmática.

41. Microfilamentos.
• Intervienen en el movimiento de células móviles no
musculares.
• Microfilamentos de actina.
Se pueden representar en diferentes formas.
• Redes de microfilamentos: son receptores que responden a
señales externas y actúan mediante proteína G y GTPasas
• Haces de microfilamentos: filamentos dispuestos paralelos
entre si de mayor longitud que los que hacen redes.

42. • Miosina
• Forma en 2.5% de los fibroblastos y compaña a los filamentos
de actina.
• Miosina ll / no muscular: posee dos cadenas pesadas y cuarto
ligeras. No forma filamentos gruesos.
• Miosina I / minimiosina: no polimerizada en filamentos,
conecta filamentos de actina la membrana.

44. • Movimiento ameboide
Las amebas y los macrófagos se mueven emitiendo un gran
seudópodo hacia adelante tras el que desplazan el cito plasma el
cual a su ves se retrae por la cola.
• Movimiento de fibroblastos.
Emiten hacia adelante unas proyecciones citoplásmicos
laminares de contorno ondulado (lamelipodios) y filopodios para
fijarse al surato y avanzar; cuando se pone en movimiento los
microfilamentos, dejan de configurar haces para hacer una red
por el citoplasma