Sesion 7 BIOQUIMICA

Universidad Autónoma de Guadalajara
Instituto de Ciencias Biológicas
Departamento de Bioquímica
CITOESQUELETO
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUADALAJARA
Universidad Autónoma de Guadalajara
Instituto de Ciencias Biológicas
Departamento de Bioquímica
CITOESQUELETO
AUTOR: Dr. Luis Enrique López RománAUTOR: Dr. Luis Enrique López Román

• Precisará las funciones del citoesqueleto.
• Enunciará los elementos constitutivos del citoesqueleto.
• Diferenciará las funciones de los componentes del citoesqueleto.
• Distinguirá las siguientes características de los microtúbulos:
– Organización
– Movimiento de los orgánulos
– Polarización.
• Precisará las características de los filamentos intermedios en cuanto
a movimiento y estabilidad mecánica.
• Precisará las características de los microfilamentos.
Objetivos
• Precisará las funciones del citoesqueleto.
• Enunciará los elementos constitutivos del citoesqueleto.
• Diferenciará las funciones de los componentes del citoesqueleto.
• Distinguirá las siguientes características de los microtúbulos:
– Organización
– Movimiento de los orgánulos
– Polarización.
• Precisará las características de los filamentos intermedios en cuanto
a movimiento y estabilidad mecánica.
• Precisará las características de los microfilamentos.

El citoesqueleto es una red compleja de
filamentos proteicos que se extiende por todo
el citoplasma. Esta arquitectura velamentosa
ayuda a sustentar el considerable volumen
citoplasmático de una célula eucarionte, función
que reviste una importancia especial en las
células animales por la carencia de pared
celular.
Introducción
El citoesqueleto es una red compleja de
filamentos proteicos que se extiende por todo
el citoplasma. Esta arquitectura velamentosa
ayuda a sustentar el considerable volumen
citoplasmático de una célula eucarionte, función
que reviste una importancia especial en las
células animales por la carencia de pared
celular.

El citoesqueleto es responsable directo de
diversos movimientos en gran escala, como:
• El deslizamiento sobre una superficie.
• La contracción de las células musculares y
los cambios de la forma celular que se
producen durante el desarrollo embrionario.
Introducción
El citoesqueleto es responsable directo de
diversos movimientos en gran escala, como:
• El deslizamiento sobre una superficie.
• La contracción de las células musculares y
los cambios de la forma celular que se
producen durante el desarrollo embrionario.

El citoesqueleto está montado sobre una
red de tres tipos de filamentos proteicos:
• Microtúbulos
• Filamentos intermedios
• Filamentos de actina.
Introducción
El citoesqueleto está montado sobre una
red de tres tipos de filamentos proteicos:
• Microtúbulos
• Filamentos intermedios
• Filamentos de actina.

Microtúbulos
• 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 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.

Microtúbulos
Este sistema y otros sistemas de
microtúbulos citoplasmáticos constituyen
la fracción del citoesqueleto responsable
de anclar los orgánulos asociados a
membranas dentro de la célula y guiar el
transporte intracelular.
Este sistema y otros sistemas de
microtúbulos citoplasmáticos constituyen
la fracción del citoesqueleto responsable
de anclar los orgánulos asociados a
membranas dentro de la célula y guiar el
transporte intracelular.

Microtúbulos

Microtúbulos
Los microtúbulos también pueden formar
estructuras permanentes, como ejemplifican
las estructuras piliformes de movimientos
rítmicos conocidos con los nombres de cilios y
flagelos.
Los microtúbulos también pueden formar
estructuras permanentes, como ejemplifican
las estructuras piliformes de movimientos
rítmicos conocidos con los nombres de cilios y
flagelos.

Microtúbulos
Los microtúbulos de las células derivan del
crecimiento de centros organizadores
especializados (centrosomas), que controlan
el número de microtúbulos formados; su
localización y su orientación en el citoplasma.
Los microtúbulos de las células derivan del
crecimiento de centros organizadores
especializados (centrosomas), que controlan
el número de microtúbulos formados; su
localización y su orientación en el citoplasma.

Microtúbulos
Los microtúbulos están formados por la
polimerización de subunidades de
tubulina, cada una de las cuales es un
dímero compuesto por dos proteínas
globulares muy semejantes
denominadas α -tubulina y β–tubulina,
que están firmemente unidas entre sí
mediante enlaces no covalentes.
Los microtúbulos están formados por la
polimerización de subunidades de
tubulina, cada una de las cuales es un
dímero compuesto por dos proteínas
globulares muy semejantes
denominadas α -tubulina y β–tubulina,
que están firmemente unidas entre sí
mediante enlaces no covalentes.

Microtúbulos
Cada dímero de tubulina tiene una molécula
de GTP estrechamente asociada que
experimenta una hidrólisis a ATP después de
que la tubulina se ensambla en un
microtúbulo.
Cada dímero de tubulina tiene una molécula
de GTP estrechamente asociada que
experimenta una hidrólisis a ATP después de
que la tubulina se ensambla en un
microtúbulo.

Microtúbulos
• Las cinesinas y las dineínas son proteínas
motoras que utilizan la energía derivada de
la hidrólisis del ATP para desplazarse a lo
largo de los microtúbulos en una sola
dirección.
• Estas proteínas transportan vesículas de
membrana específicas y otros materiales, y de
tal manera preservan la organización espacial
del citoplasma.
• Las cinesinas y las dineínas son proteínas
motoras que utilizan la energía derivada de
la hidrólisis del ATP para desplazarse a lo
largo de los microtúbulos en una sola
dirección.
• Estas proteínas transportan vesículas de
membrana específicas y otros materiales, y de
tal manera preservan la organización espacial
del citoplasma.

Filamentos intermedios
• Su función principal consiste en conferir
resistencia a las células contra el estrés
mecánico asociado con el estiramiento.
• Estos filamentos se denominan intermedios
porque su diámetro (alrededor de 10 nm ) se
encuentra entre el de los filamentos delgados
de actina y los filamentos más gruesos de
miosina de las células musculares lisas.
• Su función principal consiste en conferir
resistencia a las células contra el estrés
mecánico asociado con el estiramiento.
• Estos filamentos se denominan intermedios
porque su diámetro (alrededor de 10 nm ) se
encuentra entre el de los filamentos delgados
de actina y los filamentos más gruesos de
miosina de las células musculares lisas.

• Los filamentos
intermedios son los más
resistentes y estables de
los tres tipos de
filamentos del
citoesqueleto.
• Los filamentos
intermedios son los más
resistentes y estables de
los tres tipos de
filamentos del
citoesqueleto.

• Algunos tipos de filamentos intermedios se
localizan inmediatamente por debajo de la
membrana nuclear para formar la lámina
nuclear, mientras que otros se distribuyen a
través del citoplasma.
• Algunos tipos de filamentos intermedios se
localizan inmediatamente por debajo de la
membrana nuclear para formar la lámina
nuclear, mientras que otros se distribuyen a
través del citoplasma.

• Los filamentos intermedios están constituidos
por subunidades de 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.
• El dominio central consiste en una región alfa-
helicoidal extendida que permite que pares de
proteínas de filamentos intermedios formen
dímeros estables al enrollarse uno sobre otros
con una disposición en espiral.
• Los filamentos intermedios están constituidos
por subunidades de 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.
• El dominio central consiste en una región alfa-
helicoidal extendida que permite que pares de
proteínas de filamentos intermedios formen
dímeros estables al enrollarse uno sobre otros
con una disposición en espiral.

• Dos de estos dímeros se asocian luego
mediante enlaces covalentes para formar un
tetrámero y, por último, los tetrámeros se unen
entre sí en forma terminoterminal y
laterolateral mediante enlaces no covalentes
para constituir el filamento intermedio
cordiforme.
• Dos de estos dímeros se asocian luego
mediante enlaces covalentes para formar un
tetrámero y, por último, los tetrámeros se unen
entre sí en forma terminoterminal y
laterolateral mediante enlaces no covalentes
para constituir el filamento intermedio
cordiforme.

• Dos de estos dímeros se
asocian luego mediante enlaces
covalentes para formar un
tetrámero y, por último, los
tetrámeros se unen entre sí en
forma terminoterminal y
laterolateral mediante enlaces no
covalentes para constituir el
filamento intermedio cordiforme.
• Dos de estos dímeros se
asocian luego mediante enlaces
covalentes para formar un
tetrámero y, por último, los
tetrámeros se unen entre sí en
forma terminoterminal y
laterolateral mediante enlaces no
covalentes para constituir el
filamento intermedio cordiforme.

Los filamentos intermedios presentes en el citoplasma
pueden clasificarse en cuatro categorías:
1. Filamentos de queratina, en las células epiteliales.
Las queratinas es la familia de subunidades más
diversa.
Es posible hallar distintos grupos de queratinas en
diferentes epitelios:
Un grupo en epitelio intestinal y otro grupo en las capas
epidérmicas de la piel
Los filamentos intermedios presentes en el citoplasma
pueden clasificarse en cuatro categorías:
1. Filamentos de queratina, en las células epiteliales.
Las queratinas es la familia de subunidades más
diversa.
Es posible hallar distintos grupos de queratinas en
diferentes epitelios:
Un grupo en epitelio intestinal y otro grupo en las capas
epidérmicas de la piel

2. Vimentina y filamentos relacionados con
ésta en las células del tejido conectivo, las
células musculares y las células de sostén
del sistema nervioso (neuroglia).
3. Nuerofilamentos en las células nerviosas.
4. Láminas nucleares, los cuales otorgan
resistencia a la membrana nuclear de las
células animales.
2. Vimentina y filamentos relacionados con
ésta en las células del tejido conectivo, las
células musculares y las células de sostén
del sistema nervioso (neuroglia).
3. Nuerofilamentos en las células nerviosas.
4. Láminas nucleares, los cuales otorgan
resistencia a la membrana nuclear de las
células animales.

FILAMENTOS DE ACTINA
Los filamentos de actina se encuentran
en todas las células eucariontes y son
esenciales para muchos de sus
movimientos, sobre todo los relacionados
con la superficie célular.
Los filamentos de actina se encuentran
en todas las células eucariontes y son
esenciales para muchos de sus
movimientos, sobre todo los relacionados
con la superficie célular.

Filamentos de actina
• Los filamentos de actina son
polímeros helicoidales de
moléculas de actina.
• Tienen más flexibilidad que
los microtúbulos y a menudo
se disponen en haces o redes
asociados con la membrana
plasmática.
• Los filamentos de actina son
polímeros helicoidales de
moléculas de actina.
• Tienen más flexibilidad que
los microtúbulos y a menudo
se disponen en haces o redes
asociados con la membrana
plasmática.

• Son estructuras polarizadas con un
extremo de crecimiento lento y un extremo
de crecimiento rápido y su ensamblado y
desensamblado son controlados por a
hidrólisis del ATP íntimamente unido a
cada monómero de actina
• Son estructuras polarizadas con un
extremo de crecimiento lento y un extremo
de crecimiento rápido y su ensamblado y
desensamblado son controlados por a
hidrólisis del ATP íntimamente unido a
cada monómero de actina

• Las diversas formas y funciones de los
filamentos de actina en las células dependen
de numerosas proteínas fijadoras de actina.
• Estas proteínas controlan la polimerización de
los filamentos, los unen mediante uniones
cruzadas para constituir redes laxas o haces
rígidos , los fijan a las membranas o los
desplazan.
• Las diversas formas y funciones de los
filamentos de actina en las células dependen
de numerosas proteínas fijadoras de actina.
• Estas proteínas controlan la polimerización de
los filamentos, los unen mediante uniones
cruzadas para constituir redes laxas o haces
rígidos , los fijan a las membranas o los
desplazan.

Las miosinas son proteínas motoras que utilizan
la energía derivada de la hidrólisis del ATP para
desplazarse a lo largo de los filamentos de
actina, estas proteínas pueden transportar
orgánulos a lo largo de los carrilles formados
por filamentos de actina o hacer que los
filamentos de actina vecinos se deslicen unos
sobre otros en los haces contráctiles.
Las miosinas son proteínas motoras que utilizan
la energía derivada de la hidrólisis del ATP para
desplazarse a lo largo de los filamentos de
actina, estas proteínas pueden transportar
orgánulos a lo largo de los carrilles formados
por filamentos de actina o hacer que los
filamentos de actina vecinos se deslicen unos
sobre otros en los haces contráctiles.

Conclusión
La capacidad de las células eucariontes de
adoptar una diversidad de formas, organizar la
mayoría de sus componentes internos,
interactuar mecánicamente con el medio
ambiente y llevar a cabo movimientos
coordinados depende del citoesqueleto, una red
compleja de filamentos proteicos como lo son
los filamentos intermedios, microtúbulos y
filamentos de actina.
La capacidad de las células eucariontes de
adoptar una diversidad de formas, organizar la
mayoría de sus componentes internos,
interactuar mecánicamente con el medio
ambiente y llevar a cabo movimientos
coordinados depende del citoesqueleto, una red
compleja de filamentos proteicos como lo son
los filamentos intermedios, microtúbulos y
filamentos de actina.

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