Bcm 15-li-03-citoesqueleto-heli

UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE
PORRAS
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR
CITOESQUELETO
2015-II
PROFESOR: Hélmer Lezama, MSc.
USMP-FMH- BCM-2015-II H.
Lezama
1

CITOESQUELETO
Microtúbulos,
microfilamentos y
filamentos
intermedios
Lezama
2
H.Lezama

CITOESQUELETO
Lezama
3

Lezama
4

CITOESQUELETO
 1970, Porter, Buckely y Wolosewick.
 Retículo microtrabecular
›Microscopio electrónico de alta aceleración. Secado a punto
crítico.
›Retículo de finas trabéculas que sostiene los orgánulos
citoplasmáticos como mitocondrias, retículo endoplasmático,
polisomas, etc.
›Estructura dinámica, responde a cambios morfológicos y
fisiológicos.
Lezama
5

CITOESQUELETO
 Forma de las células.
 Mantiene posición de las organelas.
 Pista para mover organelas,
cromosomas y otras estructuras.
 Genera movimiento celular.
Lezama
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CITOESQUELETO
•Forma parte de organelos locomotores
como cilios y flagelos.
•Forma sitios para fijar mRNA.
•Interviene en la transmisión de señales del
ambiente extracelular al interior de la
célula.
Lezama
7

Lezama
8

Lezama
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MICROTÚBULOS:
Estructura
•Tubos cilíndricos largos de 24nm de diámetro
y pared de 5nm de espesor.
•Dos subunidades globulares (α y β) de
tubulina.
Lezama
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MICROTÚBULOS
Lezama
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HUSO ACROMATICO
Lezama
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HUSO ACROMÁTICO
Lezama
13

Protofilamento
Lezama
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MICROTÚBULOS: función
 Andamio para determinar la forma celular.
 Pistas para que se muevan las organelas y
vesículas.
 Forman las fibras del huso para separar los
cromosomas durante la mitosis.
 Se disponen en forma geométrica dentro de
flagelos y cilios para la locomoción.USMP-FMH- BCM-2015-II H.
Lezama
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MICROTÚBULOS: Ensamblaje
Heterodímeros de tubulina se adicionan al
extremo de crecimiento.
El ensamblaje es dependiente de GTP.
Lezama
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MICROTÚBULOS: Ensamblaje
Lezama
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MICROTÚBULOS: protofilamentos
•Cada subunidad globular consta de una sola molécula de
tubulina.
•La subunidades se disponen en hileras longitudinales
llamadas protofilamentos, alineados paralelamente al
eje mayor del túbulo.
•En un corte transversal se nota que los microtúbulos casi
siempre contienen 13 subunidades por cada circunferencia.
•Cada protofilameto presenta una estructura asimétrica
con α-tubulina en un extremo y β-tubulina en el otro.
Lezama
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MICROTÚBULOS: polaridad
•Presenta dos extremos diferenciables: Más y
menos.
•La polaridad estructural de los microtúbulos
es un factor importante en el ensamblaje de
las organelas y en la participación en
actividades mecánicas dirigidas.
Lezama
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MICROTÚBULOS: PRM
Proteínas relacionadas con
microtúbulos:
En tejido cerebral.
PRM4 en varias células.
•Frecuentemente las PRM tienen:
- Una porción globular o cabeza que se fija al lado del
microtúbulo.
- Una porción filamentosa o cola que se extiende hacia
fuera, a partir de la superficie del microtúbulo
Lezama
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PRM - MICROTÚBULOS
•Interconectan microtúbulos formando haces
visibles (puentes transversales).
•Incrementan la estabilidad de los microtúbulos.
• Alteran la rigidez e influyen en la velocidad del
ensamblado de los microtúbulos.
•Su actividad está controlada por fosforilaciones –
desfosforilaciones (proteinkinasas) en un
aminoácido particular.USMP-FMH- BCM-2015-II H.
Lezama
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MICROTÚBULOS - PRM
Lezama
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MOTORES MOLECULARES
• Proteínas que operan en coordinación con el
citoesqueleto.
• Son transductores mecanoquímicos.
Convierten la energía química (ATP) en energía
mecánica para desplazar cargas celulares fijas al
motor.
Lezama
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MIOSINAS
KINESINAS
DINEÍNAS

MOTORES MOLECULARES
 Kinesinas y dineínas se mueven a lo largo
de microtúbulos.
 Miosina se desplaza a lo largo de
microfilamentos.
 La carga celular incluye vesículas,
mitocondrias, lisosomas, cromosomas y
otros filamentos citoesqueléticos.
Lezama
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MOTORES MICROTUBULARES
•Kinesinas: contituídas por dos
cadenas pesadas que se
entrelazan en la región del
tallo.
La cabeza generadora de
fuerzas se une al microtúbulo.
•La cola se une a la carga
transportada.
Lezama
25

Lezama
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KINESINA
 1985. De axón de calamar gigante.
 Son una familia de proteínas.
 Los dominios motores o cabezas tienen secuencias
semejantes, se desplaza por los microtúbulos.
 Las colas tienen secuencias diferentes de acuerdo a las
diferentes cargas que transportan.
 Se desplaza hacia el extremo más.
 En neuronas los extremos positivos de los microtúbulos
se dirigen hacia las terminales sinápticas. Las kinesinas
intervienen en el movimiento anterógrado.

Lezama
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DINEÍNAS CITOPLASMÁTICAS
 1963. En células nerviosas. También está en
otras células.
 Responsable del movimiento de flagelos y
cilios.
 Proteína enorme, 9 a 10 cabezas grandes,
globulares, generadoras de fuerza.
 Se mueven hacia el extremo menos del
microtúbulo. Movimiento retrógrado.
 Generador de fuerza para el movimiento
del cromosoma durante la mitosis.
Lezama
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DINEÍNA CITOPLASMÁTICA
Lezama
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MICROFILAMENTOS
•Finas fibras proteicas.
• En diferentes células, debajo de la
membrana como hilos de 3-6 nm de
diámetro.
Lezama
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COMPOSICION
•Compuestos predominantemente por la proteína
contráctil actina.
• La estabilidad de actina está controlada por ATP
y iones Ca++
.

MICROFILAMENTOS: función
 Intervienen en el movimiento de células no
musculares: desplazamiento, contracción
citocinesis.
 La asociación con la proteína miosina es la
responsable de la contracción muscular.
Lezama
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ACTINA
Lezama
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ACTINA
•Es una de las proteínas más abundantes del músculo.
•10% de todas las proteínas que forman el fibroblasto. El
15% en amebas y plaquetas y el 2% en hepatocitos .
•Proteína globular. Hay hasta 6 tipos.
•Actina α sólo en músculo.
• Se conocen 4 tipos de actina α de músculos: estriado,
cardiaco, liso vascular y liso entérico.
•En células no musculares: variedades β y γ.USMP-FMH- BCM-2015-II H.
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POLIMERIZACIÓN Y DESPOLIMERIZACIÓN DE
ACTINA
(dependiente de ATP)
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MICROFILAMENTOS: ensamblaje
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POLIMERIZACIÓN DE ACTINA:
GENERADOR DE MOVIMIENTO
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MICROVELLOS Y
ESTEREOCILIOS
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37

MICROFILAMENTOS
PROTEINAS RELACIONADAS
Lezama
38

MICROFILAMENTOS
PROTEINAS RELACIONADAS
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Lezama
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MOTILIDAD DE MIOSINA
Lezama
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FILAMENTOS INTERMEDIOS
- Formados por diferentes proteínas relacionadas.
- Polímeros muy estables y resistentes.
- Especialmente abundantes en citoplasma de células
sometidas a fuertes tensiones mecánicas.
- Tienen un diámetro de 10 nm.
- Proveen fuerza de tensión a la célula, ya que su
función consiste en repartir las tensiones, que de
otro modo podría romper la célula.
Lezama
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(FI)
 Solo se han identificado en células animales.
 Son de 6 clases:
Queratina: células epiteliales
Vimentina: células de origen mesodérmico.
Desmina: células musculares.
Glial: células gliales.
Neurofilamentos: neuronas.
Periferina: neuronas del SNC.
Lezama
43

Lezama
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•Son muy resistentes a las fuerzas de
tracción.
•Son más estables a la fragmentación
química.
•Difíciles de solubilizar utilizando
procedimientos leves de extracción.
Lezama
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QUERATINA
Lezama
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FIBROBLASTOS EN PROCESO
DE FIJACIÓN
Lezama
4730, 60 min 2 y 24 horas

Lezama
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LOCOMOCIÓN CELULAR

FORMACIÓN DEL TUBO NEURAL
Lezama
49

FORMACIÓN DEL TUBO
NEURAL
Lezama
50

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