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CITOESQUELETO
MICROTÚBULOS: CILIOS Y
FLAGELOS, MICROFILAMENTOS Y
FILAMENTOS INTERMEDIOS.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
• EL CITOESQUELETO ES PROPIO DE LAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS.
• ES UNA ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DINÁMICA QUE SE EXTIENDE A TRAVÉS DEL CITOPLASMA.
• ESTA MATRIZ FIBROSA DE PROTEÍNAS SE EXTIENDE POR EL CITOPLASMA ENTRE EL NÚCLEO Y LA
CARA INTERNA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

• AYUDA A DEFINIR LA FORMA DE LA CÉLULA E INTERVINIENDO EN LA LOCOMOCIÓN Y DIVISIÓN
CELULAR. ES DECIR QUE EL CITOESQUELETO NO SÓLO DA ESTABILIDAD A LA CÉLULA COMO
UN ESQUELETO, SINO QUE ES TAMBIÉN COMO EL MÚSCULO INTERVIENE EN EL MOVIMIENTO
CELULAR.
FUNCIONES

• ESTABILIDAD CELULAR Y FORMA CELULAR

• LOCOMOCIÓN CELULAR
• DIVISIÓN CELULAR
• MOVIMIENTO DE LOS ORGÁNULOS INTERNOS
• REGULACIÓN METABÓLICA
SISTEMAS DE FILAMENTOS
• MICROFILAMENTOS
• MICROTÚBULOS

• FILAMENTOS INTERMEDIOS.
• PROTEÍNAS ACCESORIAS
• PROTEÍNAS REGULADORAS: REGULAN LOS PROCESOS DE ALARGAMIENTO (POLIMERIZACIÓN) Y
ACORTAMIENTO (DESPOLIMERIZACIÓN) DE LOS FILAMENTOS PRINCIPALES.
• PROTEÍNAS LIGADORAS: CONECTAN LOS FILAMENTOS ENTRE SI Y CON DISTINTAS ESTRUCTURAS
CELULARES

• PROTEÍNAS MOTORAS: SIRVEN PARA LA MOTILIDAD, CONTRACCIÓN Y CAMBIOS DE FORMA
CELULARES. TAMBIÉN TRASLADAN MACROMOLÉCULAS Y ORGANOIDES DE UN PUNTO A OTRO
DEL CITOPLASMA.
MICROFILAMENTOS

• SON LAS FIBRAS MÁS DELGADAS DE 3-6 NM

• ESTÁN FORMADOS POR LA PROTEÍNA ACTINA.
• LA ACTINA ES UNA PROTEÍNA CON FUNCIONES CONTRÁCTILES, ES TAMBIÉN LA PROTEÍNA
CELULAR MÁS ABUNDANTE. LA ASOCIACIÓN DE ESTOS MICROFILAMENTOS DE ACTINA CON LA
PROTEÍNA MIOSINA ES LA RESPONSABLE DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR.

• LOS MICROFILAMENTOS TAMBIÉN PUEDEN LLEVAR A CABO LOS MOVIMIENTOS CELULARES,
INCLUYENDO DESPLAZAMIENTO, CONTRACCIÓN Y CITIOCINESIS.
MICROFILAMENTOS- DISTRIBUCIÓN
1.

FILAMENTOS TRANSCELULARES (ATRAVIESAN

2.

FILAMENTOS CORTICALES (POR

EL CITOPLASMA EN TODAS LAS DIRECCIONES).

DEBAJO DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA)

• EN

LAS CÉLULAS EPITELIALES , LOS FILAMENTOS TRANSCELULARES TRANSPORTAN ORGANOIDES,
ASOCIADOS A LA PROTEÍNA MOTORA MIOSINA I.

• EN

LAS CÉLULAS DEL TEJIDO CONECTIVO LOS FILAMENTOS DE ACTINA TRANSCELULARES SE
LLAMAN FIBRAS TENSORAS Y ESTÁN ASOCIADAS A LA PROTEÍNA MOTORA MIOSINA II.

• LOS

FILAMENTOS DE ACTINA CUMPLEN UN ROL PRINCIPAL EN LA MOTILIDAD CELULAR , DECISIVA
EN EL DESARROLLO EMBRIONARIO. EN LAS CÉLULAS MUSCULARES LOS FILAMENTOS DE ACTINA NO
SE ACORTAN NI SE ALARGAN.

• LA

DROGA CITOCALASINA B PROVOCA LA DESPOLIMERIZACIÓN DE LOS FILAMENTOS DE ACTINA,
DEBIDO A QUE SE UNE A SUS DOS EXTREMOS Y BLOQUEA SU CRECIMIENTO.
MICROTUBULOS
• LOS MICROTÚBULOS
NM DE DIÁMETRO.

SON TUBOS CILÍNDRICOS DE

20-25

• ESTÁN

COMPUESTOS DE SUBUNIDADES DE LA PROTEÍNA
TUBULINA , ESTAS SUBUNIDADES SE LLAMAN ALFA Y BETA.

• LOS MICROTÚBULOS

ACTÚAN COMO UN ANDAMIO PARA
DETERMINAR LA FORMA CELULAR, Y PROVEEN UN
CONJUNTO DE “PISTAS” PARA QUE SE MUEVAN LAS
ORGANELAS Y VESÍCULAS.

•

LOS MICROTÚBULOS

TAMBIÉN FORMAN LAS FIBRAS DEL
HUSO PARA SEPARAR LOS CROMOSOMAS DURANTE LA
MITOSIS Y LA MEIOSIS.

• CUANDO

SE DISPONEN EN FORMA GEOMÉTRICA DENTRO
DE CILIOS Y FLAGELOS, SON USADOS PARA LA
LOCOMOCIÓN (AUTOPROPULSIÓN ) O PARA MOVER
LÍQUIDO CIRCUNDANTE O PARTÍCULAS (MOTILIDAD).
MICROTÚBULOS Y MAP
• LAS

PROTEÍNAS

PROTEÍNAS

ASOCIADAS

MAP (PROTEÍNAS

• POR SU LOCALIZACIÓN,

A

LOS

MICROTÚBULOS

RECIBEN

EL

NOMBRE

DE

ASOCIADAS A LOS MICROTÚBULOS).

PODEMOS CLASIFICARLOS EN:

1.

CITOPLASMÁTICOS (CÉLULA EN INTERFASE): SON NECESARIOS COMO VÍAS DE TRANSPORTE DE
MACROMOLÉCULAS Y ORGANOIDES (VESÍCULAS, MITOCONDRIAS, ETC.), INTERVIENEN DOS PROTEÍNAS
MOTORAS QUINESINA Y DINEÍNA. EN LA NEURONA EXISTE OTRA PROTEÍNA MOTORA ASOCIADA A LOS
MICROTÚBULOS, LA DINAMINA. EN LAS NEURONAS SE HALLAN EN LAS DENDRITAS Y EN EL AXÓN, DONDE SON
ESENCIALES PARA EL CRECIMIENTO DE ÉSTE ÚLTIMO, QUE DEPENDE DEL ALARGAMIENTO DE SUS
MICROTÚBULOS. ESTE ALARGAMIENTO ES DEPENDIENTE DE LA PROTEÍNA MOTORA DINAMINA, QUE PROVOCA
EL DESLIZAMIENTO DE LOS MICROTÚBULOS, UNOS SOBRE OTROS. EN LAS NEURONAS SE HA DESCUBIERTO UNA
MAP REGULADORA, DENOMINADA TAU, QUE ESTABILIZA LOS MICROTÚBULOS. EN LA ENFERMEDAD DE
ALZHEIMER, CARACTERIZADA POR EL DETERIORO NEURONAL PROGRESIVO, ESTA ALTERADO EL
FUNCIONAMIENTO NORMAL DE ESTA PROTEÍNA Y POR LO TANTO SE VE INCREMENTADA LA INESTABILIDAD DE
LOS MICROTÚBULOS IMPOSIBILITANDO EL TRANSPORTE AXÓNICO.

2.

MITÓTICOS (FIBRA DEL HUSO): |MOVILIZAN LOS CROMOSOMAS DURANTE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS.
MICROTUBULOS Y MAP

3.

CILIARES (EN EL EJE DE LOS CILIOS): CRECEN A PARTIR DE UN CUERPO BASAL O CINETOSOMA DE

ESTRUCTURA IDÉNTICA A LA DE UN CENTROSOMA QUE ACTUA COMO CENTRO DE NUCLEACIÓN DE
DÍMEROS DE ALFA-BETA TUBULINA. EL CUERPO BASAL SE ENCUENTRA POR DEBAJO DE LA MEMBRANA
PLASMÁTICA.

4.

CENTRIOLARES (EN CUERPOS BASALES Y CENTRÍOLOS)
FILAMENTOS INTERMEDIOS
• LOS FILAMENTOS INTERMEDIOS TIENEN 10 NM DE DIÁMETRO Y PROVEEN FUERZA DE TENSIÓN
(RESISTENCIA MECÁNICA) A LA CÉLULA. SEGÚN EL TIPO CELULAR VARÍAN SUS PROTEÍNAS
CONSTITUTIVAS. PODEMOS DECIR QUE EXISTEN SEIS TIPOS DE FILAMENTOS INTERMEDIOS:

1) NEUROFILAMENTOS (EN

LA MAYORÍA DE LAS NEURONAS).

2) FILAMENTOS DE DESMINA, EN EL MÚSCULO.

3) FILAMENTOS GLIALES,
|

SIRVEN DE SOPORTE EN EL CEREBRO, MÉDULA ESPINAL Y SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO.

4) FILAMENTOS DE VIMENTINA EN CÉLULAS
SANGUÍNEOS.

DEL TEJIDO CONJUNTIVO Y EN LOS VASOS

5) QUERATINAS EPITELIALES, (O FILAMENTOS DE QUERATINA
TONOFILAMENTOS), EN CÉLULAS EPITELIALES.
6) LAMINOFILAMENTOS,

O TAMBIÉN LLAMADOS

FORMAN LA LÁMINA NUCLEAR, UNA DELGADA MALLA DE FILAMENTOS
INTERMEDIOS SOBRE LA SUPERFICIE INTERNA DE LA ENVOLTURA NUCLEAR. SON LOS ÚNICOS
QUE NO SE ENCUENTRAN EN EL CITOPLASMA.
DISTRIBUCIÓN CELULAR
MOTILIDAD Y MOVIMIENTO
CELULAR

• LA MOTILIDAD

Y MOVIMIENTO CELULAR SE LOGRA POR MEDIO DE CILIOS Y FLAGELOS.

• LAS

CILIAS SON APÉNDICES DELGADOS, QUE SURGEN DE LA SUPERFICIE DE DISTINTOS TIPOS
CELULARES. LOS CILIOS DE MAYOR LONGITUD SE LLAMAN FLAGELOS. LAS ESTRUCTURAS CILIARES SE
ENCUENTRAN EN EPITELIOS ESPECIALIZADOS EN EUCARIONTES. POR EJEMPLO, LAS CILIAS BARREN
LOS FLUIDOS SOBRE CÉLULAS ESTACIONARIAS EN EL EPITELIO DE LA TRÁQUEA Y TUBOS DEL
OVIDUCTO FEMENINO (TROMPAS DE FALOPIO).

• LOS

FLAGELOS, SON IMPORTANTES PARA EL MOVIMIENTO CELULAR. SON MÁS LARGOS QUE LAS
CILIAS PERO SUS ESTRUCTURAS INTERNAS DE MICROTÚBULOS SON SIMILARES. LOS FLAGELOS
PROCARIÓTICOS Y EUCARIÓTICOS POSEEN ESTRUCTURAS MUY DIFERENTES.
MOVIMIENTO DE ORGANELOS INTERNOS
•

EL CITOESQUELETO ACTÚA COMO UN ANDAMIAJE SOBRE EL CUAL, CON LA AYUDA DE LAS
PROTEÍNAS ACCESORIAS (COMO POR EJEMPLO LAS PROTEÍNAS MOTORAS ) ES POSIBLE MOVER
ORGANELAS, CROMOSOMAS, PROVOCAR FLUJOS CITOPLASMÁTICOS Y LOGRAR LA DIVISIÓN
CELULAR (CITOCINESIS).

• LAS

PROTEÍNAS ACCESORIAS MOTORAS, SON MOTORES PROTEICOS QUE LIGAN DOS MOLÉCULAS Y
QUE UTILIZANDO ATP , PROVOCAN EL DESPLAZAMIENTO DE UNA MOLÉCULA CON RESPECTO A LA
OTRA. ESTAS PROTEÍNAS TIENEN UN EXTREMO MOTOR QUE UNEN AL CITOESQUELETO
(MICROTÚBULOS Y ACTINA) Y POR EL EXTREMO LIGANTE PUEDEN UNIRSE A DIFERENTES TIPOS DE
ESTRUCTURAS MOLECULARES, COMO POR EJEMPLO ORGANELAS , VESÍCULAS U OTRAS PROTEÍNAS
DEL CITOESQUELETO.

• EJEMPLOS
•

DE PROTEÍNAS MOTORAS:

MIOSINA QUE SE UNE A ACTINA

• QUINESINA O KINESINA QUE SE UNE A MICROTÚBULOS
• DINEÍNA QUE SE UNE A MICROTÚBULOS

• CUANDO

SE CONECTAN A OTROS MICROTÚBULOS, LAS PROTEÍNAS MOTORAS PUEDEN CAUSAR
MOVIMIENTO SI LOS EXTREMOS ESTÁN FIJOS (CILIAS Y FLAGELOS) O EXTENDER LA LONGITUD DE LOS
PAQUETES DE FIBRAS SI LOS EXTREMOS ESTÁN LIBRES.
MATRIZ EXTRACELULAR
• LA MEC ES UN MEDIO DINÁMICO

• REGULA FUNCIONES CELULARES DURANTE LA REMODELACIÓN Y EL CRECIMIENTO CELULAR
NORMAL Y PATOLÓGICO, COMO EN EL DESARROLLO EMBRIONARIO Y TODA UNA SERIE DE
PROCESOS QUE ACONTECEN EN EL ORGANISMO ADULTO POR EJEMPLO, LA COAGULACIÓN
SANGUÍNEA, LA CURACIÓN DE HERIDAS, LA INFLAMACIÓN, LA REPARACIÓN DE TEJIDOS
DAÑADOS, Y LA ERRADICACIÓN DE INFECCIONES. PARADÓJICAMENTE, LA ADHESIVIDAD A LA
MEC PUEDE FACILITAR TAMBIÉN, LA APARICIÓN DE ARTRITIS REUMATOIDE, ATAQUES
CARDÍACOS, LOS ACCIDENTES CEREBRO VASCULARES (ACV), LA INVASIÓN TUMORAL Y LA
METÁSTASIS.
• LAS CÉLULAS DEL CUERPO SE MANTIENEN PEGADAS UNAS A OTRAS Y A UN MATERIAL
COHESIVO EXTRACELULAR (LA MEC), QUE LAS CIRCUNDA. ESTA COHESIÓN ES ESENCIAL
PARA LA SUPERVIVENCIA, YA QUE MANTIENE UNIDOS A LOS TEJIDOS. LAS CÉLULAS NORMALES
NO LOGRAN SOBREVIVIR SI NO ESTÁN ADHERIDAS A ALGÚN TIPO DE SUSTRATO O ENTRE ELLAS.
COMPONENTES

• FLUIDOS:
• GLICOSAMINOGLICANOS (POLISACÁRIDO)

Y

• PROTEOGLICANOS (GLICOPROTEÍNA).

• FIBROSOS:
• PROTEÍNAS ESTRUCTURALES (COLÁGENOS) Y
• PROTEÍNAS ADHESIVAS (FIBRONECTINA, LAMININA).
COMPONENTES FLUIDOS
•

GLICOSAMINOGLICANOS, UN HETEROPOLISACÁRIDO QUE SE HALLAN ASOCIADOS ENTRE SÍ O A
GLICOPROTEÍNAS LLAMADAS PROTEOGLICANOS.

• LOS

GLICOSAMINOGLICANOS Y LOS PROTEOGLICANOS SE ASOCIAN ENTRE SÍ FORMANDO
AGREGADOS MOLECULARES DE GRAN TAMAÑO. TIENEN UN PAPEL ESTRUCTURAL OTORGAN
RESISTENCIA MECÁNICA A LOS GOLPES DEBIDO A SUS PROPIEDADES VISCOSO ELÁSTICAS.

• TODOS

LOS GLICOSAMINOGLICANOS, SON MOLÉCULAS ÁCIDAS CON NUMEROSAS CARGAS
NEGATIVAS. ADEMÁS, TODOS LOS GLICOSAMINOGLICANOS, EXCEPTO EL ÁCIDO HIALURÓNICO,
POSEEN GRUPOS SULFATOS (TAMBIÉN UN GRUPO ÁCIDO). POR LO TANTO PODEMOS DECIR QUE EL
CARÁCTER ÁCIDO DE LOS PROTEOGLICANOS Y LOS GLICOSAMINOGLICANOS, LOS CONDUCE A
FIJAR CATIONES (NA+, K+), EN CONSECUENCIA CONSTITUYEN UNA RESERVA DE ESTOS. POR OTRA
PARTE LOS CATIONES ESTÁN RODEADOS DE AGUA, ESTO AUMENTA EL VOLUMEN (TURGENCIA) DE
LA MEC. DEBIDO A QUE LOS PROTEOGLICANOS RETIENEN AGUA, SON DIRECTAMENTE
RESPONSABLES DEL GRADO DE HIDRATACIÓN DE LA MATRIZ EXTRACELULAR (VER OTROS
POLISACÁRIDOS EN COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS).
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• COLÁGENO: GLUCOPROTEÍNAS FIBRILARES PRESENTES EN LOS
TEJIDOS CONJUNTIVOSPRINCIPALES TIPOS DE COLÁGENOS:
•

TIPO I: PRESENTE EN LA DERMIS, LOS HUESOS Y EN LOS TENDONES.

•

TIPO II: PRESENTE EN EL CARTÍLAGO.

•

TIPO III: EXISTE EN LA DERMIS

•

TIPO IV: SE ENCUENTRA EN LA MEMBRANA

BASAL

• LA SUBUNIDAD DE COLÁGENO, SE LLAMA TROPOCOLÁGENO
(TROPOS, EN GRIEGO SIGNIFICA BASTONCITO). ESTÁ FORMADO POR
TRES CADENAS POLIPEPTÍDICAS DE 1050 AMINOÁCIDOS CADA UNA.
UNO DE CADA TRES AMINOÁCIDOS ES UNA GLICINA, SEGUIDO MUY
PROBABLEMENTE DE UNA PROLINA O HIDROXIPROLINA.
• CADA CADENA POLIPEPTÍDICA SE DENOMINA ALFA. POR LO TANTO
DEBEN UNIRSE TRES HÉLICES ALFA (ALFA 1, ALFA 2 Y ALFA 3), PARA
FORMAR EL BASTONCITO DE TROPOCOLÁGENO.
COMPONENTES FIBROSOS

• PROTEÍNAS ADHESIVAS: FIBRONECTINA Y LAMININA
• LA FIBRONECTINA, ES UNA GLICOPROTEÍNA ENCONTRADA EN LA MAYORÍA DE LAS MATRICES EXTRACELULARES
EN FORMA DE AGREGADOS O FIBRILLAS. ESTA IMPORTANTE PROTEÍNA ADHESIVA, CUMPLE FUNCIONES QUE
INVOLUCRAN PROCESOS DE ADHESIÓN, COMO LA MIGRACIÓN Y LA INVASIÓN CELULAR. LA FIBRONECTINA
MEDIA UNA VARIEDAD DE ADHESIONES UNIÉNDOSE AL FIBRINÓGENO/FIBRINA (COAGULACIÓN SANGUÍNEA),
COLÁGENO, HEPARÁN SULFATO Y AL ÁCIDO HIALURÓNICO (FIG.6.16).
• LA LAMININA ES UNA GLICOPROTEINA DE ADHESIÓN QUE SE ENCUENTRAN EN TODAS LAS MEMBRANAS BASALES
(SE ENCUENTRA ASOCIADA AL COLÁGENO IV). LA LAMININA CUMPLE UNA FUNCIÓN ESTRUCTURAL MUY
IMPORTANTE. PARTICIPA EN LA MIGRACIÓN, PROLIFERACIÓN Y DIFERENCIACIÓN CELULAR.
• ES LA PRIMERA PROTEÍNA ADHESIVA QUE APARECE EN LA MEC, DURANTE EL DESARROLLO EMBRIONARIO.
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8 citoesqueleto

  • 1. CITOESQUELETO MICROTÚBULOS: CILIOS Y FLAGELOS, MICROFILAMENTOS Y FILAMENTOS INTERMEDIOS.
  • 2. CARACTERÍSTICAS GENERALES • EL CITOESQUELETO ES PROPIO DE LAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS. • ES UNA ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DINÁMICA QUE SE EXTIENDE A TRAVÉS DEL CITOPLASMA. • ESTA MATRIZ FIBROSA DE PROTEÍNAS SE EXTIENDE POR EL CITOPLASMA ENTRE EL NÚCLEO Y LA CARA INTERNA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA • AYUDA A DEFINIR LA FORMA DE LA CÉLULA E INTERVINIENDO EN LA LOCOMOCIÓN Y DIVISIÓN CELULAR. ES DECIR QUE EL CITOESQUELETO NO SÓLO DA ESTABILIDAD A LA CÉLULA COMO UN ESQUELETO, SINO QUE ES TAMBIÉN COMO EL MÚSCULO INTERVIENE EN EL MOVIMIENTO CELULAR.
  • 3. FUNCIONES • ESTABILIDAD CELULAR Y FORMA CELULAR • LOCOMOCIÓN CELULAR • DIVISIÓN CELULAR • MOVIMIENTO DE LOS ORGÁNULOS INTERNOS • REGULACIÓN METABÓLICA
  • 4. SISTEMAS DE FILAMENTOS • MICROFILAMENTOS • MICROTÚBULOS • FILAMENTOS INTERMEDIOS. • PROTEÍNAS ACCESORIAS • PROTEÍNAS REGULADORAS: REGULAN LOS PROCESOS DE ALARGAMIENTO (POLIMERIZACIÓN) Y ACORTAMIENTO (DESPOLIMERIZACIÓN) DE LOS FILAMENTOS PRINCIPALES. • PROTEÍNAS LIGADORAS: CONECTAN LOS FILAMENTOS ENTRE SI Y CON DISTINTAS ESTRUCTURAS CELULARES • PROTEÍNAS MOTORAS: SIRVEN PARA LA MOTILIDAD, CONTRACCIÓN Y CAMBIOS DE FORMA CELULARES. TAMBIÉN TRASLADAN MACROMOLÉCULAS Y ORGANOIDES DE UN PUNTO A OTRO DEL CITOPLASMA.
  • 5. MICROFILAMENTOS • SON LAS FIBRAS MÁS DELGADAS DE 3-6 NM • ESTÁN FORMADOS POR LA PROTEÍNA ACTINA. • LA ACTINA ES UNA PROTEÍNA CON FUNCIONES CONTRÁCTILES, ES TAMBIÉN LA PROTEÍNA CELULAR MÁS ABUNDANTE. LA ASOCIACIÓN DE ESTOS MICROFILAMENTOS DE ACTINA CON LA PROTEÍNA MIOSINA ES LA RESPONSABLE DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR. • LOS MICROFILAMENTOS TAMBIÉN PUEDEN LLEVAR A CABO LOS MOVIMIENTOS CELULARES, INCLUYENDO DESPLAZAMIENTO, CONTRACCIÓN Y CITIOCINESIS.
  • 6. MICROFILAMENTOS- DISTRIBUCIÓN 1. FILAMENTOS TRANSCELULARES (ATRAVIESAN 2. FILAMENTOS CORTICALES (POR EL CITOPLASMA EN TODAS LAS DIRECCIONES). DEBAJO DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA) • EN LAS CÉLULAS EPITELIALES , LOS FILAMENTOS TRANSCELULARES TRANSPORTAN ORGANOIDES, ASOCIADOS A LA PROTEÍNA MOTORA MIOSINA I. • EN LAS CÉLULAS DEL TEJIDO CONECTIVO LOS FILAMENTOS DE ACTINA TRANSCELULARES SE LLAMAN FIBRAS TENSORAS Y ESTÁN ASOCIADAS A LA PROTEÍNA MOTORA MIOSINA II. • LOS FILAMENTOS DE ACTINA CUMPLEN UN ROL PRINCIPAL EN LA MOTILIDAD CELULAR , DECISIVA EN EL DESARROLLO EMBRIONARIO. EN LAS CÉLULAS MUSCULARES LOS FILAMENTOS DE ACTINA NO SE ACORTAN NI SE ALARGAN. • LA DROGA CITOCALASINA B PROVOCA LA DESPOLIMERIZACIÓN DE LOS FILAMENTOS DE ACTINA, DEBIDO A QUE SE UNE A SUS DOS EXTREMOS Y BLOQUEA SU CRECIMIENTO.
  • 7. MICROTUBULOS • LOS MICROTÚBULOS NM DE DIÁMETRO. SON TUBOS CILÍNDRICOS DE 20-25 • ESTÁN COMPUESTOS DE SUBUNIDADES DE LA PROTEÍNA TUBULINA , ESTAS SUBUNIDADES SE LLAMAN ALFA Y BETA. • LOS MICROTÚBULOS ACTÚAN COMO UN ANDAMIO PARA DETERMINAR LA FORMA CELULAR, Y PROVEEN UN CONJUNTO DE “PISTAS” PARA QUE SE MUEVAN LAS ORGANELAS Y VESÍCULAS. • LOS MICROTÚBULOS TAMBIÉN FORMAN LAS FIBRAS DEL HUSO PARA SEPARAR LOS CROMOSOMAS DURANTE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS. • CUANDO SE DISPONEN EN FORMA GEOMÉTRICA DENTRO DE CILIOS Y FLAGELOS, SON USADOS PARA LA LOCOMOCIÓN (AUTOPROPULSIÓN ) O PARA MOVER LÍQUIDO CIRCUNDANTE O PARTÍCULAS (MOTILIDAD).
  • 8. MICROTÚBULOS Y MAP • LAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS ASOCIADAS MAP (PROTEÍNAS • POR SU LOCALIZACIÓN, A LOS MICROTÚBULOS RECIBEN EL NOMBRE DE ASOCIADAS A LOS MICROTÚBULOS). PODEMOS CLASIFICARLOS EN: 1. CITOPLASMÁTICOS (CÉLULA EN INTERFASE): SON NECESARIOS COMO VÍAS DE TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y ORGANOIDES (VESÍCULAS, MITOCONDRIAS, ETC.), INTERVIENEN DOS PROTEÍNAS MOTORAS QUINESINA Y DINEÍNA. EN LA NEURONA EXISTE OTRA PROTEÍNA MOTORA ASOCIADA A LOS MICROTÚBULOS, LA DINAMINA. EN LAS NEURONAS SE HALLAN EN LAS DENDRITAS Y EN EL AXÓN, DONDE SON ESENCIALES PARA EL CRECIMIENTO DE ÉSTE ÚLTIMO, QUE DEPENDE DEL ALARGAMIENTO DE SUS MICROTÚBULOS. ESTE ALARGAMIENTO ES DEPENDIENTE DE LA PROTEÍNA MOTORA DINAMINA, QUE PROVOCA EL DESLIZAMIENTO DE LOS MICROTÚBULOS, UNOS SOBRE OTROS. EN LAS NEURONAS SE HA DESCUBIERTO UNA MAP REGULADORA, DENOMINADA TAU, QUE ESTABILIZA LOS MICROTÚBULOS. EN LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER, CARACTERIZADA POR EL DETERIORO NEURONAL PROGRESIVO, ESTA ALTERADO EL FUNCIONAMIENTO NORMAL DE ESTA PROTEÍNA Y POR LO TANTO SE VE INCREMENTADA LA INESTABILIDAD DE LOS MICROTÚBULOS IMPOSIBILITANDO EL TRANSPORTE AXÓNICO. 2. MITÓTICOS (FIBRA DEL HUSO): |MOVILIZAN LOS CROMOSOMAS DURANTE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS.
  • 9. MICROTUBULOS Y MAP 3. CILIARES (EN EL EJE DE LOS CILIOS): CRECEN A PARTIR DE UN CUERPO BASAL O CINETOSOMA DE ESTRUCTURA IDÉNTICA A LA DE UN CENTROSOMA QUE ACTUA COMO CENTRO DE NUCLEACIÓN DE DÍMEROS DE ALFA-BETA TUBULINA. EL CUERPO BASAL SE ENCUENTRA POR DEBAJO DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. 4. CENTRIOLARES (EN CUERPOS BASALES Y CENTRÍOLOS)
  • 10. FILAMENTOS INTERMEDIOS • LOS FILAMENTOS INTERMEDIOS TIENEN 10 NM DE DIÁMETRO Y PROVEEN FUERZA DE TENSIÓN (RESISTENCIA MECÁNICA) A LA CÉLULA. SEGÚN EL TIPO CELULAR VARÍAN SUS PROTEÍNAS CONSTITUTIVAS. PODEMOS DECIR QUE EXISTEN SEIS TIPOS DE FILAMENTOS INTERMEDIOS: 1) NEUROFILAMENTOS (EN LA MAYORÍA DE LAS NEURONAS). 2) FILAMENTOS DE DESMINA, EN EL MÚSCULO. 3) FILAMENTOS GLIALES, | SIRVEN DE SOPORTE EN EL CEREBRO, MÉDULA ESPINAL Y SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO. 4) FILAMENTOS DE VIMENTINA EN CÉLULAS SANGUÍNEOS. DEL TEJIDO CONJUNTIVO Y EN LOS VASOS 5) QUERATINAS EPITELIALES, (O FILAMENTOS DE QUERATINA TONOFILAMENTOS), EN CÉLULAS EPITELIALES. 6) LAMINOFILAMENTOS, O TAMBIÉN LLAMADOS FORMAN LA LÁMINA NUCLEAR, UNA DELGADA MALLA DE FILAMENTOS INTERMEDIOS SOBRE LA SUPERFICIE INTERNA DE LA ENVOLTURA NUCLEAR. SON LOS ÚNICOS QUE NO SE ENCUENTRAN EN EL CITOPLASMA.
  • 12. MOTILIDAD Y MOVIMIENTO CELULAR • LA MOTILIDAD Y MOVIMIENTO CELULAR SE LOGRA POR MEDIO DE CILIOS Y FLAGELOS. • LAS CILIAS SON APÉNDICES DELGADOS, QUE SURGEN DE LA SUPERFICIE DE DISTINTOS TIPOS CELULARES. LOS CILIOS DE MAYOR LONGITUD SE LLAMAN FLAGELOS. LAS ESTRUCTURAS CILIARES SE ENCUENTRAN EN EPITELIOS ESPECIALIZADOS EN EUCARIONTES. POR EJEMPLO, LAS CILIAS BARREN LOS FLUIDOS SOBRE CÉLULAS ESTACIONARIAS EN EL EPITELIO DE LA TRÁQUEA Y TUBOS DEL OVIDUCTO FEMENINO (TROMPAS DE FALOPIO). • LOS FLAGELOS, SON IMPORTANTES PARA EL MOVIMIENTO CELULAR. SON MÁS LARGOS QUE LAS CILIAS PERO SUS ESTRUCTURAS INTERNAS DE MICROTÚBULOS SON SIMILARES. LOS FLAGELOS PROCARIÓTICOS Y EUCARIÓTICOS POSEEN ESTRUCTURAS MUY DIFERENTES.
  • 13. MOVIMIENTO DE ORGANELOS INTERNOS • EL CITOESQUELETO ACTÚA COMO UN ANDAMIAJE SOBRE EL CUAL, CON LA AYUDA DE LAS PROTEÍNAS ACCESORIAS (COMO POR EJEMPLO LAS PROTEÍNAS MOTORAS ) ES POSIBLE MOVER ORGANELAS, CROMOSOMAS, PROVOCAR FLUJOS CITOPLASMÁTICOS Y LOGRAR LA DIVISIÓN CELULAR (CITOCINESIS). • LAS PROTEÍNAS ACCESORIAS MOTORAS, SON MOTORES PROTEICOS QUE LIGAN DOS MOLÉCULAS Y QUE UTILIZANDO ATP , PROVOCAN EL DESPLAZAMIENTO DE UNA MOLÉCULA CON RESPECTO A LA OTRA. ESTAS PROTEÍNAS TIENEN UN EXTREMO MOTOR QUE UNEN AL CITOESQUELETO (MICROTÚBULOS Y ACTINA) Y POR EL EXTREMO LIGANTE PUEDEN UNIRSE A DIFERENTES TIPOS DE ESTRUCTURAS MOLECULARES, COMO POR EJEMPLO ORGANELAS , VESÍCULAS U OTRAS PROTEÍNAS DEL CITOESQUELETO. • EJEMPLOS • DE PROTEÍNAS MOTORAS: MIOSINA QUE SE UNE A ACTINA • QUINESINA O KINESINA QUE SE UNE A MICROTÚBULOS • DINEÍNA QUE SE UNE A MICROTÚBULOS • CUANDO SE CONECTAN A OTROS MICROTÚBULOS, LAS PROTEÍNAS MOTORAS PUEDEN CAUSAR MOVIMIENTO SI LOS EXTREMOS ESTÁN FIJOS (CILIAS Y FLAGELOS) O EXTENDER LA LONGITUD DE LOS PAQUETES DE FIBRAS SI LOS EXTREMOS ESTÁN LIBRES.
  • 14. MATRIZ EXTRACELULAR • LA MEC ES UN MEDIO DINÁMICO • REGULA FUNCIONES CELULARES DURANTE LA REMODELACIÓN Y EL CRECIMIENTO CELULAR NORMAL Y PATOLÓGICO, COMO EN EL DESARROLLO EMBRIONARIO Y TODA UNA SERIE DE PROCESOS QUE ACONTECEN EN EL ORGANISMO ADULTO POR EJEMPLO, LA COAGULACIÓN SANGUÍNEA, LA CURACIÓN DE HERIDAS, LA INFLAMACIÓN, LA REPARACIÓN DE TEJIDOS DAÑADOS, Y LA ERRADICACIÓN DE INFECCIONES. PARADÓJICAMENTE, LA ADHESIVIDAD A LA MEC PUEDE FACILITAR TAMBIÉN, LA APARICIÓN DE ARTRITIS REUMATOIDE, ATAQUES CARDÍACOS, LOS ACCIDENTES CEREBRO VASCULARES (ACV), LA INVASIÓN TUMORAL Y LA METÁSTASIS. • LAS CÉLULAS DEL CUERPO SE MANTIENEN PEGADAS UNAS A OTRAS Y A UN MATERIAL COHESIVO EXTRACELULAR (LA MEC), QUE LAS CIRCUNDA. ESTA COHESIÓN ES ESENCIAL PARA LA SUPERVIVENCIA, YA QUE MANTIENE UNIDOS A LOS TEJIDOS. LAS CÉLULAS NORMALES NO LOGRAN SOBREVIVIR SI NO ESTÁN ADHERIDAS A ALGÚN TIPO DE SUSTRATO O ENTRE ELLAS.
  • 15. COMPONENTES • FLUIDOS: • GLICOSAMINOGLICANOS (POLISACÁRIDO) Y • PROTEOGLICANOS (GLICOPROTEÍNA). • FIBROSOS: • PROTEÍNAS ESTRUCTURALES (COLÁGENOS) Y • PROTEÍNAS ADHESIVAS (FIBRONECTINA, LAMININA).
  • 16. COMPONENTES FLUIDOS • GLICOSAMINOGLICANOS, UN HETEROPOLISACÁRIDO QUE SE HALLAN ASOCIADOS ENTRE SÍ O A GLICOPROTEÍNAS LLAMADAS PROTEOGLICANOS. • LOS GLICOSAMINOGLICANOS Y LOS PROTEOGLICANOS SE ASOCIAN ENTRE SÍ FORMANDO AGREGADOS MOLECULARES DE GRAN TAMAÑO. TIENEN UN PAPEL ESTRUCTURAL OTORGAN RESISTENCIA MECÁNICA A LOS GOLPES DEBIDO A SUS PROPIEDADES VISCOSO ELÁSTICAS. • TODOS LOS GLICOSAMINOGLICANOS, SON MOLÉCULAS ÁCIDAS CON NUMEROSAS CARGAS NEGATIVAS. ADEMÁS, TODOS LOS GLICOSAMINOGLICANOS, EXCEPTO EL ÁCIDO HIALURÓNICO, POSEEN GRUPOS SULFATOS (TAMBIÉN UN GRUPO ÁCIDO). POR LO TANTO PODEMOS DECIR QUE EL CARÁCTER ÁCIDO DE LOS PROTEOGLICANOS Y LOS GLICOSAMINOGLICANOS, LOS CONDUCE A FIJAR CATIONES (NA+, K+), EN CONSECUENCIA CONSTITUYEN UNA RESERVA DE ESTOS. POR OTRA PARTE LOS CATIONES ESTÁN RODEADOS DE AGUA, ESTO AUMENTA EL VOLUMEN (TURGENCIA) DE LA MEC. DEBIDO A QUE LOS PROTEOGLICANOS RETIENEN AGUA, SON DIRECTAMENTE RESPONSABLES DEL GRADO DE HIDRATACIÓN DE LA MATRIZ EXTRACELULAR (VER OTROS POLISACÁRIDOS EN COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS).
  • 17. COMPONENTES FIBROSOS • COLÁGENO: GLUCOPROTEÍNAS FIBRILARES PRESENTES EN LOS TEJIDOS CONJUNTIVOSPRINCIPALES TIPOS DE COLÁGENOS: • TIPO I: PRESENTE EN LA DERMIS, LOS HUESOS Y EN LOS TENDONES. • TIPO II: PRESENTE EN EL CARTÍLAGO. • TIPO III: EXISTE EN LA DERMIS • TIPO IV: SE ENCUENTRA EN LA MEMBRANA BASAL • LA SUBUNIDAD DE COLÁGENO, SE LLAMA TROPOCOLÁGENO (TROPOS, EN GRIEGO SIGNIFICA BASTONCITO). ESTÁ FORMADO POR TRES CADENAS POLIPEPTÍDICAS DE 1050 AMINOÁCIDOS CADA UNA. UNO DE CADA TRES AMINOÁCIDOS ES UNA GLICINA, SEGUIDO MUY PROBABLEMENTE DE UNA PROLINA O HIDROXIPROLINA. • CADA CADENA POLIPEPTÍDICA SE DENOMINA ALFA. POR LO TANTO DEBEN UNIRSE TRES HÉLICES ALFA (ALFA 1, ALFA 2 Y ALFA 3), PARA FORMAR EL BASTONCITO DE TROPOCOLÁGENO.
  • 18. COMPONENTES FIBROSOS • PROTEÍNAS ADHESIVAS: FIBRONECTINA Y LAMININA • LA FIBRONECTINA, ES UNA GLICOPROTEÍNA ENCONTRADA EN LA MAYORÍA DE LAS MATRICES EXTRACELULARES EN FORMA DE AGREGADOS O FIBRILLAS. ESTA IMPORTANTE PROTEÍNA ADHESIVA, CUMPLE FUNCIONES QUE INVOLUCRAN PROCESOS DE ADHESIÓN, COMO LA MIGRACIÓN Y LA INVASIÓN CELULAR. LA FIBRONECTINA MEDIA UNA VARIEDAD DE ADHESIONES UNIÉNDOSE AL FIBRINÓGENO/FIBRINA (COAGULACIÓN SANGUÍNEA), COLÁGENO, HEPARÁN SULFATO Y AL ÁCIDO HIALURÓNICO (FIG.6.16). • LA LAMININA ES UNA GLICOPROTEINA DE ADHESIÓN QUE SE ENCUENTRAN EN TODAS LAS MEMBRANAS BASALES (SE ENCUENTRA ASOCIADA AL COLÁGENO IV). LA LAMININA CUMPLE UNA FUNCIÓN ESTRUCTURAL MUY IMPORTANTE. PARTICIPA EN LA MIGRACIÓN, PROLIFERACIÓN Y DIFERENCIACIÓN CELULAR. • ES LA PRIMERA PROTEÍNA ADHESIVA QUE APARECE EN LA MEC, DURANTE EL DESARROLLO EMBRIONARIO.
  • 19. VIDEO • EL INTERIOR CELULAR • HTTP://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=YKW4F0NU-UY