Citoesqueleto y Uniones Celulares - Tema 3

• Tema 3 trata sobre el citoesqueleto y las uniones celulares
• El citoesqueleto y las uniones celulares, incluyendo la introducción, los microtúbulos, los microfilamentos, los filamentos intermedios y las uniones celulares, se analizan en el texto

Introducción

• Un grupo de investigadores observó un retículo de finas trabéculas mediante microscopía electrónica y lo denominó retículo microtrabecular, actualmente conocido como citoesqueleto en 1970
• El citoesqueleto funciona como un sistema de fibras citoplasmáticas
• Las fibras del citoesqueleto están hechas de monómeros de proteínas unidos por enlaces no covalentes
• Se organiza en estructuras que regulan movimientos de orgánulos, flujos internos y movimientos celulares
• El citoesqueleto es esencial para la función, el crecimiento y la diferenciación celular
• El citoesqueleto mantiene anclados los orgánulos
• El citoesqueleto forma un soporte mecánico para el volumen citoplasmático, lo cual es importante en células animales
• El citoesqueleto conecta regiones celulares y actúa como vía de transporte
• El citoesqueleto no es estático, responde a cambios fisiológicos con cambios de forma

Microtúbulos

• Irradian desde el centro organizador de MT o centrosoma
• Los microfilamentos están dispersos por todo el citoplasma
• Están concentrados justo por debajo de la membrana plasmática
• Los filamentos intermedios se extienden por todo el citoplasma
• Anclan a la membrana para dar resistencia mecánica a las células
• El tamaño de los microtúbulos es de 22-25 nm
• El tamaño de los microfilamentos es de 5-9 nm
• El tamaño de los filamentos intermedios es de 10 nm
• Los microtúbulos son estructuras huecas similares a tubos
• Los microfilamentos tienen una estructura similar a dos hebras enrolladas
• Los filamentos intermedios tienen una estructura de cuerda
• Los microtúbulos están compuestos de tubulina globular
• Los microfilamentos están compuestos de actina globular
• La queratina, la vimentina y la lámina son un tipo de filamento intermedio
• Los microtúbulos tienen polaridad
• Los microfilamentos tienen polaridad
• Los microtúbulos tienen equilibrio dinámico
• Los microfilamentos tienen equilibrio dinámico
• Los microtúbulos requieren energía (GTP)
• Los microfilamentos requieren energía (ATP)
• Cinesina y dineína son ejemplos de proteínas motoras asociadas a microtúbulos
• Miosinas son ejemplos de proteínas motoras asociadas a microfilamentos
• La forma celular, la organización intracelular y el transporte celular son funciones de los microtúbulos
• Los cilios y los flagelos están compuestos de microtúbulos
• Los microfilamentos proporcionan soporte mecánico y movimiento
• Los filamentos intermedios proporcionan estabilidad mecánica
• Las células contienen microtúbulos estables de larga duración
• Los cilios, los flagelos y los centriolos están hechos de estos microtúbulos
• Los microtúbulos inestables tienen una vida corta
• Los microtúbulos inestables están involucrados en el huso mitótico, los cambios en la forma celular y la movilidad de los orgánulos
• Se caracterizan por cilindros huecos
• En sección transversal, los microtúbulos aparecen como un anillo compuesto por 13 subunidades circulares
• Las subunidades tridimensionales son elipsoides dispuestos en línea
• Se organizan en heterodímeros formados por tubulina α y tubulina β
• Forman 13 protofilamentos que componen la pared del microtúbulo
• Las histonas y las tubulinas están presentes en todas las especies animales y han sido menos modificadas
• Los microtúbulos contienen proteínas además de tubulinas
• Las proteínas asociadas a los microtúbulos (MAP) regulan la estabilidad
• Las proteínas asociadas a los microtúbulos enlazan otros elementos y controlan su ensamblaje
• Las motoras mueven orgánulos a lo largo de filamentos o deslizan filamentos
• Las quinesinas y las dineínas son proteínas motoras
• Están guiados por microtúbulos en el transporte rápido de macromoléculas y orgánulos
• Las quinesinas y las dineínas transfieren vesículas sobre la superficie del microtúbulo
• El microtúbulo es una estructura dinámica en constante ensamblaje y desensamblaje
• Experimenta ciclos de crecimiento y acortamiento o inestabilidad dinámica
• Permite respuestas inmediatas a los cambios celulares
• Posee un extremo (+) y un extremo (-) de polaridad, que están relacionados con la capacidad de crecimiento
• Todos los microtúbulos están organizados con sus extremos (-) cerca de los centros organizadores, el centrosoma
• Tienen sus extremos (+) hacia la periferia celular
• Los MT se ensamblan a través de la polimerización de heterodímeros de αβ-tubulina
• El ensamblaje de los MT consta de 3 pasos
• Los filamentos forman a partir de subunidades de tubulina α y β
• Los protofilamentos se unen para formar la pared del microtúbulo
• El agregado de más unidades a los extremos de los protofilamentos los alarga
• Los dímeros de la tubulina αβ se asocian longitudinalmente para formar protofilamentos cortos
• Estos se asocian lateralmente en hojas curvas más estables
• Para formar un microtúbulo con 13 protofilamentos, las láminas se enrollan
• El microtúbulo obtiene subunidades en los extremos de los protofilamentos
• Los dímeros de tubulina libres tienen GTP unido
• Después de insertar una subunidad dimérica en un MT, el GTP de la tubulina β se hidroliza a GDP
• La tubulina es una GTPasa
• Los MT se asocian con GTP-tubulina solo cuando sus extremos (+) son estables
• Los MT con GDP tubulina se despolimerizan y pueden desaparecer en un minuto
• La velocidad de agregado de tubulina es más rápida que la velocidad de hidrólisis de GTP en concentraciones más altas de GTP-tubulina
• Cuando el MT crece se hidrolisa el GTP
• Cuando las concentraciones de GTP-tubulina son bajas, la despolimerización sobrepasa la polimerización y se forma un casquete de GDP
• Como el MT se vuelve inestable, se libera subunidades de tubulina y se acorta
• Los dos extremos se polimerizan a diferentes velocidades
• La velocidad de polimerización del extremo (+) es de 2 a 3 veces superior a la del extremo (-)
• Solo los extremos (+) y (-) existen
• La tubulina polimeriza mejor por ende es mayor que Cc
• Si la tubulina es menor que la Cc no hay polimerización
• La concentración de dímeros citoplasmáticos regula la estabilidad
• Si la concentración de dímeros es mayor que Cc, el microtúbulo tenderá a polimerizar
• Si la concentración de dímeros es menor que Cc, el microtúbulo tenderá a despolimerizar
• La vida media de la tubulina es de 20 horas
• En el citoplasma se almacenan tubulinas sintetizadas y despolimerizadas
• La alfa tubulina no se puede hidrolizar de GTP
• La beta tubulina se puede hidrolizar a GDP
• Las asociaciones estables de microtúbulos son los cilios y los flagelos
• Los centriolos son asociaciones estables de microtúbulos
• Las asociaciones estables son importantes para la movilidad, el transporte y la forma celular
• También encargados del reparto de cromosomas entre las células hijas
• Los cilios y los flagelos tienen similitud estructural
• Son extensiones delgadas de la célula
• Los cilios son más numerosos y cortos
• Los flagelos son pocos y largos
• El cuerpo basal y el axonema componen cilios y flagelos
• La función es desplazar líquidos o células sobre una superficie
• Cilios y flagelos seccionados tienen dobletes de MT, dineína, radios, nexina, membrana externa
• En los cilios, el movimiento es rítmico
• En los flagelos, el movimiento es ondulatorio
• Los centriolos son 2 cilindros ubicados dentro del centrosoma
• Solo presentes en células animales, se organizan perpendiculares entre sí en la interfase
• Los centriolos y el material pericentriolar constituyen el centrosoma
• Los centriolos están formados por 9 tripletes de MT inclinados hacia el eje central
• Una proteína llamada nexina mantiene unidos los tripletes
• Las células replican los centriolos preexistentes durante la mitosis
• Ayudan a formar el huso mitótico, pero no son esenciales
• El centrosoma regula los microtúbulos
• Contiene dos centriolos perpendiculares a los microtúbulos en el PCM
• Los extremos negativos de los microtúbulos están unidos por anillos de gamma tubulina en el centrosoma mientras que los extremos positivos son libres
• Los microtúbulos irradian desde el material pericentriolar, que incluye centriolos
• Los centriolos separan en mitosis
• El extremo negativo de un microtúbulo queda envuelto en material pericentriolar
• Las células duplican otro centriolo
• Al final de la mitosis, cada célula hija posee un diplosoma
• El transporte vesicular es sobre los microtúbulos
• Los receptores vesiculares determinan la dirección del transporte
• Los receptores de dineína transportan hacia atrás
• Los receptores de quinesina transportan hacia adelante
• El ejemplo dado es el transporte axonal rápido, 400 mm por día
• Utiliza quinesina, dineína y microtúbulos
• Transporta vesículas, mitocondrias, proteínas
• Los microútbulos tienen proteínas asociadas
• MAPs interactúan con los microtúbulos con cierta especificidad
• La estabilidad es regulada por MAPs
• Las proteínas asociadas a los microtúbulos enlazan los MT citoesqueléticos
• Neutralizan las cargas de repulsión y promueven la estabilidad
• Tau está muy fosforilada en el Alzheimer
• Las proteínas catanina y catastrofina desestabilizan
• La catanina es una proteína heterodimérica que utiliza la energía de hidrólisis de ATP para generar roturas internas de MT
• Crea rupturas internas para hacer pequeños fragmentos
• Como el ensamblaje del huso meiótico y mitótico también tiene una actividad de GTPasa
• La catastrofina separa los protofilamentos uniendo los extremos (+)
• La colchicina y el taxol impactan la polimerización,
• La colchicina une los dímeros de tubulina e inhibe el ensamblaje
• Evita la polimerización de tubulinas. La colchicina también disocia los microtúbulos en proceso de organización
• El taxol une el interior del microtúbulo
• Evita que GTP desestabilice
• Mantiene la estructura lineal del protofilamento, estabilizando los microtúbulos, previniendo la despolimerización

Microfilamentos

• Los microfilamentos también constituyen el citoesqueleto
• Son los más delgados, miden 7-9 nm
• Están hechos de polímeros de la proteína actina
• Constituyen una doble hélice
• Además son polares, tiene sus extremos (+) y (-)
• Los monómeros actina-G se ensamblan para formar largos polímeros helicoidales
• Polimerización y despolimerización rápidas
• Proteína abundante dentro de la célula
• La actina globular existe en un monómero, donde ACTINA G esta unida a actina G-ATP
• Como polímero fibroso ACTINA F une ACTINA F - ADP
• La actina tiene un sitio de unión al trifosfato de adenosina, o ATP
• Para esto se utiliza la hidrólisis
• Dicha estructura separa dos lóbulos con pliegues ATPasa
• La actina G necesita el nucleótido ATP o ADP o se desnaturaliza

Polimerización de ACTINA

• Nucleación, solo se hace in vitro con proteínas
• El extremo (-) contiene el extremo de unión ATP
• Agregado SUBUNIDADES
• Hidrólisis de ATP, proporciona la estabilidad
• El extremo (-) contiene la subunidad terminal de actina del medio de unión
• El extremo (+) tiene contacto con la subunidad
• La hidrólisis y el ensamblaje de actina G en F requieren ATP para la cinética
• El ensamblaje es reversible
• En las celulas, las células mantienen equilibrio iónico en la concentración de actina, las células emplean un mecanismo diferente difierente en iniciación y nucleación
• Intervienen proteínas fijadoras de actina, que favorecen o inhiben su polimerización
• Las proteína que lo favorecen incluyen a profilinas
• Las proteínas que las inhiben incluyen timosinas
• Interfieren la Gelsolina y la Cofilina
• La profilina une la actina G-ATP al extremo (+) y estimula el ensamblaje.
• La timosina la une a la actina e impide el ensamblaje
• Las seccionadoras proteínas se fijan a los filamentos de actina, controlan su longitude y estabilizan
• La Gelsolina une el extremo (+) he impide seguir uniendo más moléculas
• En lugar de eso, la Cofilina se une al extremo (-) y hace que la actina G este disponible, también forma actina F
• La CapZ estabiliza los extremos del filamento de actina, mientras la Tropomodulina recubre el resto del filamento
• Las citoesqueleto sea invariable donde no hay organización donde donde las uniones
• Ensamblaje de actina se organizan en Fimbrina que da soporte, la alfa-Actina da redes

Proteínas

• El ensamblaje actina en redes con distrofina y filamina se dan gracias
• La regulación del citoesqueleto esta basada en la selectina, la espectrina, la profilina, y otras estructura o proteínas
• Complejo actina y de polimerización
• La profilina favorece con la timosina
• El tetrámero Espectrina, es una filamentos actina

Formas Biconcavas

• Estas se dan por glicoforinas que red proteica de proteinas
• El filamento de actina espectrina y ankirina
• Así tiene lugar el funcionamiento eritosito, tiene una flexibilidad

Microfilmentos

• El mantenimiento son importante en plaquetas durante a coalgulación
• El citosol debe mantener las uniones
• La activación plaquetaria es cortada y elonagada
• Las proteínas están en filopodios

Células

• Existen movimientos y adhesión
• Desplazamiento
• Filamentos de Actina
• Contracción del musculo o su endocitosis
• Así forman citocinesis

Flujos dentro la célula

• Esto genera estructuras que se polimericen
• La lamina en contacto con filamentos

Asociación de Filamentos

• La parte intestinals se da solo con actina
• Ademas se da solo en algunos partes internos del cuerpo y no es el general

Las uniones que es el cilio

• Solo las microvillosidades

El epitelio NAsal

• Es lo equivalente a microvillosidades peo si tiene celulas que en su vez usan tubilina

Filamentos intermedios

• Hay filamento intermedios por todo el cuerpo
• Estos se encuentra debajo la membrana tienen un tamaño de 8-10 nm en los lados

Tipos de filamento

• Ciotplasmaticos que forman el núcleo de celulas vimentin y nerofilametos
• La celulas nervosa se llaman láminas nucleases la celulas animal que
• El son eapitalia esta debajo o tiene bajo estas celulas

Su compocision

• Son intermedios de 10mm
• Esta el fibras polinerasi que es Muy estables para dar fuerza y unión
• Estabilizar moléculas
• No necesitan energía
• Esta hecho queratina y desminia
• Apoyan el esceuento

La estructura fibrosa

• Tiene una estructura de helicase que une una proto fibrillas, lo cual une en un fibrosa

Ensamble

• Es un fila mento

Lmina nucelar

• Lna lana tiene una en una red las celula con filamentos el soporte

La mitosis

Lmina de los filamentos interinos

• En la mitosis se ven la separación de dos moleculas

Las funciones entre celulas

• Funcionan en células y hay las que regulaciones son

La Filamientos

• Los componentes de es ceulas y son de plectrina

Conexina

• Ayuda el las uniones laterales celulares

Microtbulios

• Y algunas microfilameintos que actina

Tipos de conexiones celilares

• Funcionan comunican , en ocluion

Las móleculas que forma estas proteinas

• Pueden formar o impedir la formación de conexiones
• Esto hace regular los tejidos

Intercones

• Uniones estrecha que se puede usar ahesion belts desosomas y las gap junctions

Filamentos las celulas

• De los tejidos el soporte de la membrana
• La epiteliales
• Las celulas se unen

Los uniones

• Pueden sr estraches y adherentes y que tiene que tenr la célula

Celulas epiteliala

• Con una gran conexión entre celulas en su matriz

El polaridad

• Que a su forma se unen las celulas , estiliza uniones

Unión

• Sitan próximas a las celulas

La celulas

• Unen moleculares entre membrana

Se puede decir

• Mculas con funciones
• Estructuras entre células