Citoesqueleto

CITOESQUELETO.CITOESQUELETO.
Departamento de FisiologíaDepartamento de Fisiología
Celular.Celular.

CitoesqueletoCitoesqueleto
 Se compone de tres estructurasSe compone de tres estructuras
filamentosas bien definidas (microtúbulos,filamentosas bien definidas (microtúbulos,
microfilamentos y filamentos intermedios)microfilamentos y filamentos intermedios)
que constituyen una red interactiva.que constituyen una red interactiva.
 Cada filamento es un polímero deCada filamento es un polímero de
subunidades proteínicas unidas mediantesubunidades proteínicas unidas mediante
enlaces débiles no covalentes.enlaces débiles no covalentes.

Citoesqueleto.Citoesqueleto.
 La capacidad de las células eucariontes deLa capacidad de las células eucariontes de
adoptar una diversidad de formas, organizaradoptar una diversidad de formas, organizar
la mayoría de sus componentes internos,la mayoría de sus componentes internos,
interactuar mecánicamente con el mediointeractuar mecánicamente con el medio
ambiente y llevar a cabo movimientosambiente y llevar a cabo movimientos
coordinados depende del citoesqueleto.coordinados depende del citoesqueleto.

 Esta arquitectura filamentosa ayuda aEsta arquitectura filamentosa ayuda a
sustentar el considerable volumensustentar el considerable volumen
citoplasmático de la célula eucarionte,citoplasmático de la célula eucarionte,
función importante y especial en las célulasfunción importante y especial en las células
animales por la carencia de la pared celular.animales por la carencia de la pared celular.
 Es una estructura dinámica que seEs una estructura dinámica que se
reorganiza de manera continua a medidareorganiza de manera continua a medida
que la célula cambia de forma, se divide yque la célula cambia de forma, se divide y
responde a su medio ambiente.responde a su medio ambiente.

 Es el responsable directo de diversosEs el responsable directo de diversos
movimientos en gran escala, como elmovimientos en gran escala, como el
deslizamiento sobre una superficie, ladeslizamiento sobre una superficie, la
contracción de las células musculares y loscontracción de las células musculares y los
cambios de la forma celular que secambios de la forma celular que se
producen durante el desarrollo embrionario.producen durante el desarrollo embrionario.

 En ausencia del citoesqueleto, las heridasEn ausencia del citoesqueleto, las heridas
no curarían, los músculos serían inútiles yno curarían, los músculos serían inútiles y
los espermatozoides jamás alcanzarían ellos espermatozoides jamás alcanzarían el
óvulo.óvulo.
 Representa la maquinaria que posibilita losRepresenta la maquinaria que posibilita los
movimientos intracelulares, como elmovimientos intracelulares, como el
traslado de orgánulos de un lugar a otro, latraslado de orgánulos de un lugar a otro, la
separación de las células animales duranteseparación de las células animales durante
la división celular.la división celular.

 El citoesqueleto es una red complicada deEl citoesqueleto es una red complicada de
proteínas que se entrecruzan en elproteínas que se entrecruzan en el
citoplasma de las células.citoplasma de las células.
 El citoesqueleto está compuesto de unaEl citoesqueleto está compuesto de una
variedad de proteínas.variedad de proteínas.
 Estas proteínas usualmente forman largasEstas proteínas usualmente forman largas
hebras retorcidas que se parecen a unhebras retorcidas que se parecen a un
cable eléctrico o a los cables que sujetancable eléctrico o a los cables que sujetan
los puentes.los puentes.

 el citoesqueleto mantiene la estructura y lael citoesqueleto mantiene la estructura y la
forma de la célulaforma de la célula
 Actúa como bastidor para la organizaciónActúa como bastidor para la organización
de la célula y la fijación de orgánulos yde la célula y la fijación de orgánulos y
enzimas.enzimas.
 es responsable de muchos de loses responsable de muchos de los
movimientos celulares.movimientos celulares.

 el citoesqueleto no es una estructurael citoesqueleto no es una estructura
permanente, sino que se desmantela y sepermanente, sino que se desmantela y se
reconstruye sin cesar .reconstruye sin cesar .
 Se forma a partir de tres tipos principales deSe forma a partir de tres tipos principales de
filamentos proteicos: microtúbulos,filamentos proteicos: microtúbulos,
microfilamentos de actina y filamentosmicrofilamentos de actina y filamentos
intermedios, unidos entre sí y a otrasintermedios, unidos entre sí y a otras
estructuras celulares por diversasestructuras celulares por diversas
proteínas.proteínas.

 El citoesqueleto está montado sobre unaEl citoesqueleto está montado sobre una
red de tres tipos de filamentos proteicos:red de tres tipos de filamentos proteicos:
 A) filamentos intermediosA) filamentos intermedios
 B) microtúbulosB) microtúbulos
 C) filamentos de actina.C) filamentos de actina.

 Los filamentos intermedios están,Los filamentos intermedios están,
constituidos por una familia de proteínasconstituidos por una familia de proteínas
fibrosas, los microtúbulos se hallanfibrosas, los microtúbulos se hallan
integrados por la subunidad proteicaintegrados por la subunidad proteica
tubulina, y los filamentos de actina estántubulina, y los filamentos de actina están
compuestos por la subunidad actina.compuestos por la subunidad actina.

Componentes del Citoesqueleto.Componentes del Citoesqueleto.

Microfilamentos de actinaMicrofilamentos de actina
 Se sitúan principalmente en la periferiaSe sitúan principalmente en la periferia
celular, debajo de la membrana y estáncelular, debajo de la membrana y están
formados por hebras de la proteína actina,formados por hebras de la proteína actina,
trenzadas en hélice de unos 50 Å detrenzadas en hélice de unos 50 Å de
diámetro y longitud variable, cuyadiámetro y longitud variable, cuya
estabilidad se debe a la presencia de ATP eestabilidad se debe a la presencia de ATP e
iones de calcio.iones de calcio.
 Asociados a los filamentos de miosina, sonAsociados a los filamentos de miosina, son
los responsables de la contracciónlos responsables de la contracción
muscularmuscular

 Los filamentos de actina se encuentran enLos filamentos de actina se encuentran en
todas las células eucariontes y sontodas las células eucariontes y son
esenciales para muchos de susesenciales para muchos de sus
movimientos, sobre todo los relacionadosmovimientos, sobre todo los relacionados
con la superficie celular, en ausencia decon la superficie celular, en ausencia de
éstos una célula animal no podríaéstos una célula animal no podría
desplazarse a lo largo de una superficie,desplazarse a lo largo de una superficie,
englobar una partícula para la fagocitosis nienglobar una partícula para la fagocitosis ni
dividirse en dos células.dividirse en dos células.

 Los filamentos de actina se asocian con
abundantes proteínas fijadoras de actina,
las que posibilitan que los filamentos
cumplan diversas funciones celulares.
Pueden dar lugar a la formación de
estructuras rígidas y relativamente
permanentes como las microvellosidades
del intestino o los pequeños haces
contráctiles del citoplasma.

 El deslizamiento celular depende de la
actina, las amebas carnívoras se deslizan
en busca de alimentos. Los leucocitos
(neutrófilos) migran del torrente sanguíneo
hacia los tejidos.
 La actina se asocia con la miosina para
formar estructuras contráctiles.

Microfilamentos de actinaMicrofilamentos de actina
 Otras funciones porOtras funciones por
ejemplo, dar flexibilidad aejemplo, dar flexibilidad a
los glóbulos rojos, ayudarlos glóbulos rojos, ayudar
a a la citocinesis en laa a la citocinesis en la
división celular, participardivisión celular, participar
en los movimientosen los movimientos
ameboidalesameboidales
(seudópodos) de algunos(seudópodos) de algunos
organismos unicelulares.organismos unicelulares.

MicrotúbulosMicrotúbulos
 Son filamentos largos,Son filamentos largos,
formados por lasformados por las
proteínasproteínas tubulina alfatubulina alfa
y beta (globulares)y beta (globulares)..
 tubos huecos. Tienentubos huecos. Tienen
un largo variable yun largo variable y
unos 250 Åunos 250 Å

 Se trata de tubos proteicos huecos, largos y
relativamente rígidos que tienen la
capacidad de desensamblarse con rapidez
en un sitio y ensamblarse de nuevo en otro.
 Se originan en una estructura pequeña
localizada cerca del centro de la célula
denominada centrosoma.

 Se extienden hacia la periferia para formar
un sistema de guías intracelulares a lo largo
de las cuales se desplazan vesículas,
orgánulos y otros componentes. Este
sistema constituye la fracción del
citoesqueleto responsable de anclar los
orgánulos asociados a membranas dentro
de la célula y guiar el transporte intracelular.

MicrotúbulosMicrotúbulos
 Son los componentes másSon los componentes más
importantes delimportantes del
citoesqueleto y puedencitoesqueleto y pueden
formarformar asociacionesasociaciones
establesestables, como:, como:
• Centriolos :Centriolos :
• Son dos pequeñosSon dos pequeños
cilindros localizados encilindros localizados en
el interior delel interior del
centrosomacentrosoma..
• exclusivos de célulasexclusivos de células
animalesanimales

• Cilios y flagelos :Cilios y flagelos :
• Son delgadas prolongaciones celularesSon delgadas prolongaciones celulares
móviles que presentan básicamente lamóviles que presentan básicamente la
misma estructura, la diferencia entremisma estructura, la diferencia entre
ellos es que los cilios son muchos yellos es que los cilios son muchos y
cortos, mientras que los flagelos soncortos, mientras que los flagelos son
pocos y más largos.pocos y más largos.

 Los cilios son estructuras piliformes
cubiertas de membrana plasmática que
parten de la superficie de varios tipos de
células eucariontes.
 Cada cilio contiene una porción central
formada por un haz de microtúbulos que
provienen de un cuerpo basal, el cual actúa
como centro organizador del cilio.

 La principal función de los cilios es
desplazar el agua sobre la superficie de una
célula o propulsar células aisladas a través
de un medio líquido.
 Localización: células epiteliales del tracto
respiratorio, otros en las trompas uterinas.

 CiliosCilios ::
 presenta unapresenta una
estructura típica de 9estructura típica de 9
dobletes dedobletes de
microtúbulos + 2microtúbulos + 2
microtubulos simplesmicrotubulos simples
centrales.centrales.

Flagelos.
 Los flagelos que impulsan a los
espermatozoides y a varios protozoos
presentan una estructura interna muy
similar a los cilios, pero por lo general son
mucho más largos.
 Están concebidos para desplazar la
totalidad de la célula, creando un
movimiento ondulante regular que se
propaga a lo largo de la célula.

 flagelosflagelos ::
 cuerpo basal sucuerpo basal su
estructura es 9estructura es 9
microtúbulosmicrotúbulos

Filamentos intermediosFilamentos intermedios
 Formados por diversos tipos de proteínasFormados por diversos tipos de proteínas
fibrosas. Son polímeros muy estables, resistentes,fibrosas. Son polímeros muy estables, resistentes,
e irreversibles sin gasto de energía. Sone irreversibles sin gasto de energía. Son
estructuras filamentosas de unos 100 Å deestructuras filamentosas de unos 100 Å de
diámetro. Especialmente abundantes en eldiámetro. Especialmente abundantes en el
citoplasma de las células sometidas a fuertescitoplasma de las células sometidas a fuertes
tensiones mecánicas como el tejido epitelial, lastensiones mecánicas como el tejido epitelial, las
neuronas y las células musculares estriadasneuronas y las células musculares estriadas
(discos Z) (queratina, desmina ) ya que su función(discos Z) (queratina, desmina ) ya que su función
consiste enconsiste en repartir las tensionesrepartir las tensiones, que de otro, que de otro
modo podrían romper la célula.modo podrían romper la célula.

 Los filamentos intermedios tienen un alto
grado de fuerza tensional y su función
principal consiste en conferir resistencia a
las células contra el estrés mecánico
asociado con el estiramiento.

 Las subunidades de los FI, son proteínas
fibrosas alargadas compuestas por una
cabeza globular en el extremo amino, una
cola globular en el extremo carboxilo y un
dominio bastoniforme alargado central.

 Son muy abundantes a lo largo de los
axones de las células nerviosas y
proporcionan un refuerzo interno
fundamental a estas prolongaciones
celulares extremadamente largas y finas.
 También son numerosos en las células
musculares y en las células epiteliales
cutáneas.

 Los FI presentes en el citoplasma se
clasifican en cuatro categorías:
 A) filamentos de queratina
 B) vimentina y filamentos relacionados
 C) neurofilamentos
 D) láminas nucleares.

 Microfilamentos de actina:Microfilamentos de actina: de función estructuralde función estructural
y para permitir los movimientos ameboideos y dey para permitir los movimientos ameboideos y de
contracción celular.contracción celular.
- Filamentos intermedios:- Filamentos intermedios: de proteínas fibrosas,de proteínas fibrosas,
con función estructural.con función estructural.
-- Microtúbulos de tubulinaMicrotúbulos de tubulina: forman los: forman los
centríolos, el huso acromático, los cilios, loscentríolos, el huso acromático, los cilios, los
flagelos y pseudópodos, y sirven de canales deflagelos y pseudópodos, y sirven de canales de
transporte intracelular.transporte intracelular.

Principales fármacos de acciónPrincipales fármacos de acción
sobre los microfilamentos ysobre los microfilamentos y
microtúbulos.microtúbulos.

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