Citoesqueleto: Una Guía Introductoria (PDF)

TEMA 4 Citosol y citoesqueleto  Citosol: generalidades Gel acuoso con elevada concentración y diversidad de moléculas (proteínas, azucares, lípidos, iones inorgánicos). Lugar donde se producen la mayor parte de las reacciones químicas esenciales para la célula/vida. – Síntesis...

TEMA 4 Citosol y citoesqueleto  Citosol: generalidades Gel acuoso con elevada concentración y diversidad de moléculas (proteínas, azucares, lípidos, iones inorgánicos). Lugar donde se producen la mayor parte de las reacciones químicas esenciales para la célula/vida. – Síntesis de proteínas. – Metabolismo celular.  Citoesqueleto: generalidades Propio de células eucariotas. Red de filamentos proteicos entrecruzados por todo el citosol con elevado dinamismo: – Soporte estructural – Organización del citoplasma (orgánulos). – Movilidad celular – Transporte intracelular – División celular (mitosis y citocinesis).  Citoesqueleto: composición Tres tipos de filamentos proteicos: – Filamentos intermedios – Microtúbulos – Filamentos de actina (microfilamentos) Difieren en: – Composición – Distribución – Función  Citoesqueleto: filamentos intermedios Propios de células eucariotas animales. Diámetro intermedio (~10 nm). Función estructural y resistencia a los esfuerzos mecánicos (citoplasma y núcleo). Formados por diversas proteínas filamentosas (clases diferentes). No presentan polaridad. No función motora. Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)  Citoesqueleto: filamentos intermedios Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)  Citoesqueleto: filamentos intermedios Cuatro clases de filamentos intermedios: – Filamentos de queratina: células epiteliales. Anclaje entre células vecinas y a MEC (desmosomas/hemidesmosomas). – Filamentos de vimentina/desmina: células musculares y neuroglía. – Neurofilamentos: soporte y crecimiento axonal. Esclerosis lateral amiotrófica (ELA). – Láminas nucleares: red de filamentos intermedios sobre la que se asienta la membrana nuclear. Anclaje para cromosomas y poro nuclear.  Citoesqueleto: filamentos intermedios Gran resistencia a los esfuerzos de tensión (estabilidad mecánica). Essential Cell Biology (© Garland Science 2010) Citoesqueleto: filamentos intermedios  Citoesqueleto: microtúbulos Gran importancia en la organización/movilidad celular: – Guía intracelular para el movimiento y anclaje de los orgánulos y componentes celulares. – Locomoción celular (cilios y flagelos). – Mitosis (separación de cromosomas).  Citoesqueleto: microtúbulos Tubos/varillas huecos de ~25 nm de diámetro. Estructuras muy dinámicas (gran capacidad para ensamblaje/desensamblaje). Subunidad proteica: dímero de proteína globular (tubulina): – Protofilamento: cadena lineal α- y β- tubulina. Unión no covalente. – Polaridad del protofilamento. Crecimiento preferencial por extremo +.  Citoesqueleto: microtúbulos Centros organizadores de microtúbulos: controlan el número, localización y orientación de éstos en el citoplasma. Centrosoma (eucariotas animales). Centrosoma: – Próximo al núcleo (interfase). – Formado por: Essential Cell Biology (© Garland Science 2010) matriz proteica con estructuras anulares (γ- tubulina) Un par de centriolos.  Citoesqueleto: microtúbulos Centrosoma y centriolos  Citoesqueleto: microtúbulos Crecimiento: Un mismo microtúbulo sufre cambios constantes de crecimiento y retracción (inestabilidad dinámica). Inestabilidad dinámica: depende de la rapidez de polimerización del microtúbulo y del grado de hidrólisis del GTP unido a la β-tubulina. Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)  Citoesqueleto: microtúbulos Inestabilidad dinámica  Citoesqueleto: microtúbulos Estabilización selectiva de microtúbulos: polarización celular Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)  Citoesqueleto: microtúbulos Proteínas motoras: impulsan el transporte intracelular mediado por microtúbulos. – Viajan a lo largo del microtúbulo con consumo de ATP, arrastrando a otras moléculas y orgánulos a determinados lugares del citosol. – Dos tipos: Quinesinas: desplazamiento hacia el extremo (+). Dineínas: desplazamiento hacia el extremo (-).  Citoesqueleto: microtúbulos Quinesinas y dineínas Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)  Citoesqueleto: microtúbulos Cinesinas y dineínas presentan variabilidad en sus colas, lo cual, determina el tipo de carga a transportar. Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)  Citoesqueleto: microtúbulos Cilios y flagelos: prolongaciones de la mb. plasmática con un esqueleto de microtúbulos estabilizados. – Similitud en: Estructura general (axonema). Cuerpo basal: centro organizador de los microtúbulos de cilios y flagelos (estructura similar al centriolo). – Diferencias en longitud, número y tipo de movimiento. Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)  Citoesqueleto: microtúbulos Axonema Biología Celular Biomédica. Calvo. Elsevier 2015 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)  Citoesqueleto: filamentos de actina Funciones: relacionadas con el movimiento/transporte/adaptaciones morfológicas. Diversidad funcional dependiente de proteínas de unión a actina. microvellosidad Haz contráctil movimiento Anillo contráctil  Citoesqueleto: filamentos de actina Hebras helicoidales (~7 nm), más flexibles y cortas que los microtúbulos. Se organizan en haces o redes (mayor soporte mecánico). Subunidad proteica: monómero de proteína globular (actina). – Polaridad del filamento. Crecimiento preferencial por extremo +. Citoesqueleto: filamentos de actina  Citoesqueleto: filamentos de actina Recambio rotatorio (dependiente de ATP, no GTP). Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)  Citoesqueleto: filamentos de actina Una gran variedad de proteínas de unión a actina modifican sus propiedades: – Proteínas permisivas del ensamblaje (ARP, Formina, profilina). – Proteínas inhibidoras del ensamblaje (Timosina). – Proteínas fragmentadoras de filamentos (Gelsolina). – Proteínas estabilizantes de filamentos (Cap). – Proteínas de estabilización lateral (Tropomiosina). – Proteínas formadoras de haces (Fimbrina). – Proteínas formadoras de redes (Filamina). – Proteínas motoras (miosina). Citoesqueleto: filamentos de actina  Citoesqueleto: filamentos de actina Miosina (Proteína motora dependiente de actina ).