Tema 2: Componentes Subcelulares de las Células del Sistema Neuroendocrino PDF

Alexia Díaz García Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología Tema 2.- Componentes subcelulares de las células del sistema neuroendocrino 1.- ¿Cómo genera el sistema nerviosos conductas? Nuestro sistema nervioso es responsable de numerosas conductas conscientes (correr, reír...) como inconsciente...

Alexia Díaz García Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología Tema 2.- Componentes subcelulares de las células del sistema neuroendocrino 1.- ¿Cómo genera el sistema nerviosos conductas? Nuestro sistema nervioso es responsable de numerosas conductas conscientes (correr, reír...) como inconscientes (respirar, latir…). La forma de cualquier célula y su funcionamiento va a depender de la información contenida en su material genético, es decir, en el ADN. Cualquier célula del cuerpo procede del ADN que durante la fecundación procedía del óvulo de nuestra madre y el espermatozoide de nuestro padre. Todas las células de nuestro cuerpo derivan de la división de este cigoto, por lo tanto, todas tienen la misma información genética. ¿Por qué tenemos diferentes tipos de células que realizan diferentes funciones? 2.-Mecanismos mediante los cuales las neuronas reciben, procesan y producen señales. El sistema nervioso se divide en Sistema Nervioso Central y Sistema Nervioso Periférico: el SNC está formado por el cerebro y la espinal. El SNP está formado por los nervios que recorren el cuerpo y por unos acúmulos neuronas a ambos lados de la medula llamados ganglios espinales. No siempre estuvo claro que nuestro sistema nervioso estuviese formado por células. El sistema nervioso es el responsable de nuestros pensamientos, emociones, memoria y movimientos. El concepto de célula esta estrechamente ligado a la fabricación y perfección de los microscopios, es decir, a la tecnología. 2.1. El descubrimiento de la célula. Teoría celular: es un conjunto de principios que definen las características de las células. Los principios son: 1. Todos los seres vivos están formados por células o productos secretados por las células. 2. La célula es la unidad más pequeña de vida. 3. Toda célula se ha originado a partir de otra célula ya existente. 2.2.-Teoría reticularista. El sistema nervioso no estaba formado por unidades como el resto del organismo, sino que era un continuo de fibras. Un defensor de esta teoría es Camilo Golgi, el cual descubrió el Aparato de Golgi. El fue el responsable de la puesta en marcha de muchas técnicas de tinción de tejido. Por la misma época, un científico español, Santiago Ramón y Cajal, utilizando las técnicas de Golgi, pero con algunas modificaciones. Decidió coger para su experimento embriones de pollo ya que en esta etapa el sistema nervioso todavía se estaba formando. Demostró que el tejido nervioso al igual que los demás está formado por células. Las células que vio fueron las neuronas, por lo que dicha teoría se conoce como la teoría neuronal. 2.3.-Células que forman el tejido nervioso. Sus altas capacidades derivan de que son 10^11 neuronas, y las células de la glía son 10 o 15 veces más que neuronas. Estás células están interconectadas unas con otras formando circuitos. El cerebro es el órgano más complejo del cuerpo. La forma y el funcionamiento de una célula, es decir, el conjunto de rasgos se conoce como fenotipo el cual esta determinado por el genotipo (información genética recogida en el ADN). Un rasgo es una característica que difiere de un ser a otro. Hay rasgos determinados por genes que no están influenciados por rasgos ambientales. Sin embargo, hay otros (inteligencia, agresividad, el nº de receptores musculares…) que dependen de genes cuya expresión puede variar por la interacción con los estímulos ambientales. Es decir, las señales ambientales modulan la expresión de estos genes, por lo que no se puede entender su expresión genética sin su interacción con el ambiente. 1 Alexia Díaz García Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología El órgano que expresa mayor cantidad de genes es el cerebro, el doble que en el hígado. Es decir, el cerebro es el órgano que presenta mayor cantidad de fenotipos, tanto estructurales como funcionales. - Neuronas: una sola neurona puede mandar información a otras 10.000 células. En una neurona distinguimos 3 partes: o Dendritas: • Son ramificaciones cortas que se dividen en las cercanías del soma. • Al conjunto de dendritas de una neurona se le denomina arborización dendrítica. o Su función, generalmente, es recibir información de otras células (sobre todo excitatoria). • Pueden poseer unos abultamientos llamados espinas dendríticas. Estas espinas son el lugar donde los axones de otras neuronas hacen contacto. Se pueden distinguir 2 zonas: cuello (hay un complejo de proteínas que forman el aparato de la espina, éstas pueden cambiar de forma y con ello la forma de la espina, para adaptarse a la información que reciben, son estructuras muy dinámicas) y cabeza. El citoplasma de las dendritas tiene una composición similar a la del soma. • Están repletas de proteínas receptoras. o Soma o cuerpo de la neurona: • Es donde podemos encontrar contenido el núcleo. • Una neurona madura pierde su capacidad para dividirse. Podemos generar neuronas, pero estas se forman a partir de células madre de neuronas. • Poseen gran cantidad de Retículo endoplasmático rugoso o sustancia de Nissl, porque hay una gran síntesis de proteínas. • Del soma surge el axón. • También recibe información (inhibidora) de otras células. o Axón: • Es una extensión larga y delgada. • Suele ramificarse lejos del soma. o Especializado en transmitir información. • Termina en unos abultamientos llamados botones o pies terminales, donde la neurona va a liberar neurotransmisores. Son ricos en mitocondrias y en unas vesículas llenas de neurotransmisores. • El lugar del axón más próximo al soma se llama cono axónico. o Puede estar rodeado o no de vainas de mielina. Disposición de las neuronas en el sistema nervioso: sustancia blanca y sustancia gris En el sistema nervioso los axones de distintas neuronas suelen viajar juntos, y los somas de distintas neuronas también se agregan. En la medula espinal los somas están en el centro de la médula, y por fuera viajan los axones. Los axones tienen mielina, cuyo color es claro, por lo que donde abundan los axones el tejido nervioso es blanco (sustancia blanca). Sim embargo la zona donde solo hay somas es más oscura y recibe el nombre de sustancia gris. La disposición de sustancia blanca y gris en el cerebro es inversa, es decir la gris esta por fuera( corteza del cerebro) y la blanca por dentro. También hay sustancia gris por dentro, denominado núcleo. 2 Alexia Díaz García Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología Clasificación de las neuronas: - o Número de neuritas: • Unipolar: tiene una sola ramificación en un polo. • Bipolar: 2 ramificaciones, una en cada polo. • Multipolar: múltiples ramificaciones. • Pseudounipolar: parece unipolar porque de un polo surge una ramificación, pero después esta se divide en 2. o Forma: • Piramidales. • Estrelladas. • Espinosas (tienen espinas dendríticas) / aespinosas (no tienen). o Conexiones: • Sensoriales: especializadas en enviar información desde los órganos de los sentidos hasta al SNC. • Interneuronas: las que están dentro del tejido nervioso. • Motoras: llevan la información desde el tejido nervioso hasta los órganos efectores (glándulas, músculos…) o Longitud del axón: • Neurona de circuito local: tienen un axón pequeño, es decir, le mandan información a neuronas que están muy cerca. • Neuronas de proyección: tienen axones largos, proyectan a sitios alejados (los que forman la sustancia blanca) o Tipo de neurotransmisor que sinteticen y liberen: • Colinérgicas: liberan acetilcolina • Dopaminérgicas: sintetizan y liberan dopamina • Peptidérgicas: sintetizan y liberan péptidos. Células de la glía: son más pequeñas que las neuronas. Sin ellas no funcionaría el sistema nervioso. Cuanto más evolucionados somos, la proporción de células de la glía aumentan. Se subdividen en 3 grupos: o Astroglía: pertenecen diferentes células: o Astrocitos: • Son las células gliales de mayor tamaño. • Forma estrellada • Proceden de las mismas células madre que las neuronas. • Constituyen entre el 20-50% del volumen de la mayoría de las regiones cerebrales. • Hay 2 poblaciones: ▪ Fibrosos: acompañan a la sustancia blanca (axones) ▪ Protoplasmáticos: acompañan a la sustancia gris (somas). • Las funciones de los astrocitos: 3 Alexia Díaz García Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología ▪ Abastecen de energía a las neuronas. Las neuronas gastan grandes cantidades de o o energía, por lo que los astrocitos se la suministran. ▪ Están en comunicación permanente con las neuronas vecinas y con otras células de la glía. ▪ Son capaces de unir, transportar y metabolizar los neurotransmisores de las neuronas. Son capaces de sintetizar y liberar sus propios neurotransmisores, llamados gliotransmisores. ▪ Abastecen de precursores de neurotransmisores a las neuronas. ▪ Están equipadas con un gran número de transportadores de neurotransmisores y los eliminan de la hendidura sináptica con gran eficacia. Luego los pueden inactivar o reciclar mandándoselos de nuevo a la neurona. ▪ Forman parte de la barrera hematoencefálica (barrera entre la sangre y el cerebro). Los vasos sanguíneos del SNC se caracterizan por estar rodeados de una barrera que no dejan pasar sustancias libremente desde la sangre hasta el tejido nerviosos. Toda sustancia quiera atravesarla debe hacerlo usando transportadores específicos. Esta barrera está formada por las células que forman los vasos sanguíneos, las cuales (a diferencia del resto del cuerpo) están pegadas unas con otras. Además, apoyadas en las células de los vasos, los astrocitos tienen un ensanchamiento, pies terminales, que tapizan la pared del vaso. o Mantiene el medio extracelular en estado óptimo (homeostasis) mediante sus canales de K+ y el Ca++ ▪ Actúan como células madre de neuronas. Antes se pensaba que los cerebros adultos ya no podían formar nuevas neuronas, ya que las neuronas maduras estaban tan especializadas que eran incapaces de dividirse, se pensaba que cuando una neurona moría no podía ser reemplazada. Se descubrieron 2 zonas en el sistema nervioso: las paredes de los ventrículos laterales y el hipocampo, que tienen una población de astrocitos capaces de dividirse, y estas células pueden transformarse en neuronas, que emigran y se diferencian en neuronas, aduras funcionales, es lo que se conoce como neurogénesis. Este proceso se produce a partir de astrocitos. Ependimocitos: se caracteriza porque pueden proyectar hacia el líquido cefalorraquídeo los cilios, que cuando se mueve el líquido se mueven ellos. Los ependimocitos se unen mediante canales. Glía radial: placa sistema nerviosos en el embrión comienza a formarse n el ectodermo, y en una parte de esta empiezan a dividirse las células formándose una placa neuronal. Dicha placa a medida que se dividen se va a haciendo más profunda formando un surco neural, el cual termina desprendiéndose dele ectodermo ando lugar al tubo neural, que está a lo largo de todo el embrión, dar lugar al SNC. La parte anterior del tubo dará lugar al cerebro y la parte rostral a la medula espinal. Si hacemos un corte transversal, vemos que en la parte del tubo está formado por las células glía radial. Estas células están implicadas en el desarrollo del sistema nerviosos. De ellas derivan los astrocitos y las neuronas (las neuronas inmaduras se llaman neuroblastos, que se forman en la parte más´ próxima a la luz del tubo) y una vez formadas, pueden migrar a otras zonas, por lo que las células glía radial sirven e andamio para las futuras neuronas. 4 Alexia Díaz García o o o Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología Glía mielinizante: son las células de la glía que forman las vainas de mielina: ▪ Oligodendrocitos (células con pocas ramificaciones): están en el SNC. Tienen unas ramificaciones que emiten hacia los axones de las neuronas, envolviéndolas, formando la vaina de mielina. Es capaz de formar muchas vainas en el mismo axón o diferentes. ▪ Células de Schwann: en el SNP. Solo son capaces de forman una vaina de mielina. Las vainas de mielina son aislantes eléctricos que permite que el impulso nerviosos viaje más rápido. El impulso nervioso es unas corrientes eléctricas que no está producida por el movimiento de electrones, sino por el movimiento de iones). Por las vainas de mielina tienen que interrumpirse en algún sitio, llamado nódulo de Ranvier. Microglía: son las más pequeñas. ▪ Tienen un origen embrionario como el de las células sanguíneas. De hecho, se comportan de manera muy parecida. ▪ Son pequeñas. o Móviles. o Destruyen el tejido dañado. o Representan el sistema inmune del cerebro. Astrogliosis: La astrogliosis (también conocida como astrocitosis o astrocitosis reactiva) es un aumento anormal en el número de astrocitos debido a la destrucción de las neuronas próximas por un trauma en sistema nervioso central (SNC), infección, un accidente cerebrovascular, una respuesta autoinmune y una enfermedad neurodegenerativa. 2.4.-Componentes subcelulares de las células del sistema nervioso Las principales partes de una célula son: - La membrana plasmática: rodea a la célula. Es semipermeable, es decir, deja pasar ciertas sustancias, y de las que deja pasar tiene un control de cómo y cuánto deben pasar. Es la responsable de que el interior de la célula tenga una composición diferente a la del exterior, incluso que los orgánulos que contiene tengan una composición diferente a la del citoplasma (Ej.: En el medio extracelular abundan ciertos iones (Na+), esto se debe a que la membrana no permite el paso de dicho ion, y en el medio intracelular abunda el ion K+). Las membranas están especializadas en reconocer señales del medio, tanto señales disueltas en el liquido intersticial como señales de contacto con otras células. La membrana posee unas proteínas llamadas receptoras capaces de unirse a diferentes sustancias y cambiar el metabolismo de la célula. Cuando están próximas 2 membranas se produce una fusión (se unen). Todas las membranas plasmáticas tienen una estructura básica formada por lípidos, proteínas y glúcidos. Pero cada membrana tiene una combinación característica de este tipo de moléculas, aunque toda están dispuesta de la misma forma. La misma membrana es diferente en su interior que en su exterior, es decir, es asimétrica. ▪ Los lípidos de membrana son de 2 tipos: fosfolípidos y colesterol. La composición química de los fosfolípidos es: un grupo fosfato, cadenas de ácidos grasos y otros compuestos. Hay 2 tipos de fosfolípidos: los glicerolípidos (grupo alcohol = glicerol + ácidos grasos + ácido fosfórico) y los esfingolípidos (grupo alcohol = esfingosina). En las zonas ricas de esfingolípidos se suelen asociar el colesterol y proteínas, dando lugar 5 Alexia Díaz García ▪ ▪ Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología a zonas muy importantes para la señalización celular, por ello se les dio el nombre de balsas lipídicas. Los lípidos de membrana se caracterizan por ser anfipáticos, es decir, que poseen una parte hidrófila (afín al agua) y una parte hidrófoba (repele al agua). Cuando ponemos estas sustancias en agua, colocan la parte hidrofílicas orientadas hacia el agua, y las hidrofóbicas al contrario (ej.: esfingolípidos: pueden formar micelas; estructuras formadas por una sola capa de fosfolípidos con la cabeza polar orientada hacia el agua, y las bicapas lipídicas, son 2 capas de fosfolípidos enfrentadas entre si con las cabezas polares en contacto con el agua, y sus colas se esconden enfrentándose entre ellas, y los liposomas están formadas por bicapas). Los ácidos grasos se pueden clasificar en: saturados (todos sus enlaces están saturados por hidrogeno, no tienen dobles enlaces, tienen una estructura fluida, provocando una compactación de la membrana y con ello, restando fluidez) y los insaturados (tienen dobles o triples enlaces, formando sitios rígidos que hacen la molécula este más abierta, por lo tanto, ocupará más espacio, y la membrana será más liquida). Las membranas de las células de Schwann y de los oligodendrocitos son ricos en determinados esfingolípidos y fosfolípidos, a eso se le unen proteínas y forman las vainas de mielina. El colesterol, es un lípido insaponificable (no tienen ácidos grasos) y es muy importante porque se asocia a los fosfolípidos y le aporta ciertas características a la membrana le proporciona estabilidad a la altura de las cabezas y fluidez a la altura de las colas. Además, el colesterol se caracteriza porque dependiendo de la temperatura a al que se encuentre la célula, estabiliza la estructura de la membrana volviéndola más fluida (si hace frio) o rígida (si hace calor). Los lípidos de membrana están en constante movimiento, ya que la membran es fluida. Se pueden mover de 3 maneras; lateralmente (pueden intercambiar su sitio unos con otros), rotacional (giran sobre sí mismo) y flip-flop (necesita energía, los fosfolípidos de la cara externa de la membrana se intercambian con los de la cara interna). Proteínas: pueden ser de 2 tipos: integrales (atraviesan la membrana de lado a lado), y las periféricas (están por dentro o por fuera de la membrana). Las proteínas de membrana tienen diversas funciones: forman parte de cables por donde circulan iones, sirven de anclaje tanto en el interior como en el exterior, actúan como receptores de señales externa, catalizan señales químicas (enzimas). Al igual que los lípidos tienen posibilidad de movimiento, no obstante, como están anclados a proteínas internas y externas, pues el movimiento está limitado. Glúcidos: suelen estar siempre asociados a lípidos (glucolípidos) o proteínas (glucoproteínas), y están situados en el exterior de la membrana, formando una estructura llamado glucocálix. Esta estructura protege a la membrana de daños exteriores, les da identidad inmunitaria a las células (nuestro sistema inmune reconoce el glucocálix de sus células, pero no el de células extrañas), se pueden atrapar sustancias que no se disuelven en el agua como las hormonas, le dan estabilidad a la proteínas de membrana. En la cara interna de la membrana hay una red tridimensional que recibe el nombre de córtex celular, formado por proteínas que formaran parte del citoesqueleto. 6 Alexia Díaz García - - Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología Citoplasma: se encuentra en el interior. Está compuesto por el citosol y diferentes estructuras llamados orgánulos. Algunos de estos orgánulos también poseen una o una doble membrana. El citosol es un líquido intracelular de consistencia semi-gelatinosa, que contiene nutrientes disueltos, iones y partículas de desecho. La molécula más abundante es el agua. De hecho, para que las células del sistema nerviosos y endocrino coordinen y controlen el funcionamiento del resto de las células es necesario que se comuniquen entre ellas y el esto del organismo. Para ello debemos comprender cual es la composición química intracelular y extracelular (ANEXO 1 Y 2). El cuerpo tiene 3 compartimentos líquidos: el líquido intracelular, el cual se encuentra dentro de la célula y tiene una composición química diferente, y el líquido extracelular que se subdivide en 2: el plasma, que forma parte de la sangre, y el liquido que rodea las células fuera de los vasos sanguíneos llamado liquido intersticial. Todos los líquidos están compuestos por agua y sustancias disueltas en ellas. Sistema de endomembranas: son una serie de sacos y túbulos limitados por una membrana que separa la matriz citoplasmática de la luz o cavidad del sistema (lumen). A este grupo pertenecen el RER, el REL, el Aparato de Golgi, una serie de vesículas (lisosomas, peroxisomas) y la envoltura externa del núcleo. ▪ RER: en el tienen lugar al síntesis y procesamiento de proteínas. Cuando un ARNm es leído se va sintetizando una proteína. A media que se va sintetizando, el ribosoma se adhiere a la membrana del RER. Sigue la síntesis de la proteína y a media que sale del ribosoma se introduce en el interior del RER a través de poros específicos. Los primeros aminoácidos de la proteína se llaman secuencia señal, que indica a la proteína si se queda anclada a la membrana o si se introducen el RER, por lo que se pueden formar 2 tipos de proteínas. Las proteínas que entran en el RER pueden sufrir un proceso llamado glicolicación (adición de azúcares en sitios determinados de la proteína, donde hay unos aa con una secuencia determinada). ▪ REL: es muy importante en lugares donde se sintetizan muchos lípidos (oligodendrocitos y células de Schwann), porque en su interior se produce la síntesis de lípidos. Además, junto con otros orgánulos como las mitocondrias, se encargan de almacenar el ion calcio. El calcio tiene que estar en unas concentraciones muy determinadas, si no puede dar lugar a un proceso de autodestrucción (apoptosis = suicidio celular). ▪ Aparato de Golgi: a este orgánulo van a ir los productos sintetizados en los retículos, y se les van a añadir o eliminar azucares (glisolicación terminal). También se produce 7 Alexia Díaz García ▪ Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología la síntesis de heteropolisacáridos, los cuales van a ser secretados al exterior y van a formar parte de la matriz mitocondrial. En el proceso de glucosilación el aparo de Golgi modifica los glúcidos y las proteínas que formaran parte de glucolípidos y glucoproteínas. El Aparto de Golgi está formado por sáculos aplanados formando cisternas, apilados unos encima de otros. Cada pila de cisternas tiene 3 regiones funcionales principales: cis (próxima al retículo endoplasmático), medial (cisternas intermedias), y trans (la más alejada al retículo endoplasmático y cerna a la membrana plasmática). Las vesículas que proceden del retículo endoplasmático se fusionan con la parte cis y descargan ahí su contenido molecular. A continuación, van pasando de una cisterna a otra a través de la región medial completando su síntesis. Por último, llega a la región trans donde son seleccionados y empaquetados en forma de vesículas finales, y se envían a los lisosomas (las moléculas se fusionan con endosomas), al membrana plasmática (se insertan como proteínas y lípidos de membrana), la matriz extracelular y el espacio extracelular (las moléculas se fusionan con la membrana plasmática y se descargan hacia el espacio extracelular mediante exocitosis). Otra de las funciones del aparato de Golgi es la señalización de las moléculas para determinar el destino final de éstas, también participan en los procesos de apoptosis. Las vesículas: son pequeños compartimentos delimitados por una membrana que se van desprendiendo de un compartimiento dador a un compartimento receptor, que en el interior llevan la sustancia a transportar. Al llegar a la receptora se fusionan las membranas y vierte su contenido en interior de la cisterna receptora. Existen 2 tipos de vesículas formadas de esta manera: o Vesículas desnudas: cuya membrana está desnuda. o Vesículas revestidas: cuyas membranas están rodeadas de proteínas: • Vesículas con revestimiento de proteína clatrina. • Vesículas con revestimiento de proteína coatómero. Una vez formadas las vesículas su contenido va a ser liberado al exterior: hay 2 rutas: o o Continua o constitutiva: nada más formarse la vesícula esta se dirige a la membrana y expulsa al exterior su contenido Discontinua o regulada: cuando se forma la vesícula esta no se vacía inmediatamente, sino que estas vesículas se almacenan en el interior de la célula y solo liberan su contenido cuando reciben una señal que se lo indique. Ej: la liberación de los neurotransmisores cuando llega a los pies terminales el impulso nervioso. 8 Alexia Díaz García Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología *Lisosomas: son orgánulos que en su interior contienen enzimas hidrolíticas capaces de romper o diferir grandes biomoléculas (proteínas, carbohidratos, orgánulos, microorganismos, destruir sustancias de desecho…). La acción de los lisosomas puede ser de 2 tipos: heterofagia (digerir material del exterior) o autofagia (procedente del interior). La autofagia no solo sirve para que el lisosoma se deshaga de sustancias de desecho del interior de la célula, sino que es imprescindible para que la célula obtenga fuentes de energía, mediante la oxidación de las moléculas del interior de la célula. Sin este proceso las células podrían morir por falta de nutrientes. La autofagia es imprescindible para el correcto crecimiento y desarrollo de los fetos. En la autofagia se forman vesículas que se aproximan a la sustancia a digerir y a las envuelven, formando una autofagosoma (una vesícula de doble membrana con el contenido a digerir dentro), este se asocia con un lisosoma fusionando sus membranas, y las enzimas hidrolíticas del lisosoma digieren el material. Dicho material puede ser expulsado al citoplasma y se recicla para otros usos. *Peroxisomas: vesículas formadas por una membrana. Se originan de otros peroxisomas preexistentes, al igual que las mitocondrias. Son unos orgánulos muy importantes porque en su interior se inactivan especies reactivas de oxígeno, las ROS (cuando se inactivan se forma agua oxigenada). Los peroxisomas tienen una enzima llamada catalasa que convierte el agua oxigenada en oxigeno y agua. Las especies reactivas de oxígeno son tóxicas porque son pequeñas moléculas que tienen el último electrón de su órbita desapareado, es decir, son especies muy reactivas, que tienden a unirse a las primeras biomoléculas que encuentren, inutilizándolas. Si este sistema antioxidante se queda por debajo de los radicales libres que se sintetizan la célula entra en estrés oxidativo, lo que puede provocar una degeneración y derivar en la muerte celular. - Citoesqueleto: es una red tridimensional de proteínas que recorre todo el citoplasma. Constituye el andamio interno en el que sustentan los orgánulos organizando el citosol y los diferentes orgánulos que se encuentran en él. Se compone de 3 estructuras fibrosas y de distinto diámetro. ▪ Microfilamentos de actina: (diámetro de 8-12 nanómetros). Están formados por la proteína globular actina, la cual puede unirse sucesivamente formando filamentos. Una de las características de dicha proteína es que pueden ensamblarse varias unidades formando filamentos flexibles. Debido a que los monómeros de actina se orientan en la misma dirección, es decir tienen 2 extremos distintos, el filamento va a tener también polaridad, con un polo – y polo+. Para que se formen los filamentos de actina se necesita energía, pero si interviene la hidrólisis de ATP (proporcionando energía) la polimerización y despolimerización de los filamentos se hace mucho más rápido. Varios filamentos de actina se asocian entre si formando haces o retículos. Esto depende de otras proteínas que las unen, llamadas proteínas de enlace cruzado de actina. Si son pequeñas de forman haces y si son grandes se forman retículos. En 9 Alexia Díaz García ▪ ▪ Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología la periferia de la membrana (cara interna) hay una elevada concentración de filamentos de actina que forman una red tridimensional bajo la membrana plasmática. Esta red de filamentos de actina + proteínas de unión de actina = córtex celular. Los microfilamentos de actina forman parte de una estructura que se forma en las neuronas inmaduras. Cuando estos comienzan a formar sus axones aquí intervienen los filamentos de actina. En uno de los polos del neuroblasto comienza a surgir una protuberancia (cono de crecimiento) y en sus extremos hay unas prolongaciones finitas llamadas filopodios (formados por microfilamentos de actina), que detectan señales del medio; las atrayentes (crecen los filamentos) y repelentes (se desensamblan y se van a buscar señales atrayentes). También los microfilamentos de actina ensamblándose y rompiéndose, permiten que la célula se pueda mover (migración celular). Los microfilamentos de actina intervienen en la última fase de la división de la célula (citocinesis), el estrangulamiento en la mitad de la célula madre, dicho estrangulamiento está regulado por los microfilamentos de actina. Filamentos intermedios: (diámetro de ). Están formados por distintas proteínas que varían de unas células a otras. Forman especies de sogas que dan resistencia y elasticidad a la célula. Con cierta frecuencia tienen una distribución coincidente con la de los microtúbulos. Los desmosomas son complejos de proteínas que sirven para que las células vecinas se comuniquen unas con otras. En su interior se anclan filamentos intermedios, los cuales recorren toda la célula. Encontramos filamentos intermedios en la cara interna de la membrana interna del nucleó, protegiendo al ADN. Tieien la misma disposición que los microtúbulos dentro del axón, impidiendo su deformación aportándole resistencia. Microtúbulos: (diámetro de 25 nanómetros). Son tubos huecos formados por una proteína globular llamada tubulina que un dímero, es decir, está formada por 2 cadenas peptídicas (α, β). Al igual que los microfilamentos de actina, son estructuras dinámicas que están continuamente ensamblándose y desensamblando (por un extremo crecer y por el otro desaparecer). Los microtúbulos pueden asociarse a proteínas y no romperse nunca (estabilizarse). En células que no sean neuronas existen los centrosomas (estructura cerca del núcleo), del cual irradian microtúbulos hacia la membrana. En las neuronas, los microtúbulos están dispuestos de otra manera ya que no hay centrosoma, y se encuentran en el axón o en las dendritas, y no se rompen nunca. Se estabilizan al asociarse a proteínas (MAPs,) tales como Tau, MAP1 y MAP2. Trastornos en estas proteínas dan lugar a trastornos en las neuronas. Las funciones son: el transporte axónico, el cual puede ir en 2 direcciones: el transporte anterógrado, en el cual intervienen unas proteínas que transportan la carga desde el soma hasta el botón terminal, y el transporte retrógrado, cuyas proteínas transportan la carga desde el pie terminal hasta el soma. También intervienen en la división celular, donde los microtúbulos forman el huso mitótico (estructura donde se anclan los cromosomas para ser distribuidos por igual en las 2 células hija). Los centriolos también están formados por microtúbulos (las neuronas no tienen centriolos). Los microtúbulos forman parte del esqueleto interno de cilios y flagelos, que permiten la movilidad de las células y que agite el líquido del medio extracelular. 10 Alexia Díaz García - - - Zuleima Santana Suárez ULL 1ºPsicología Las mitocondrias: son los orgánulos más grandes de la célula después del núcleo. Son orgánulos encargados de suministra la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular, a través de la respiración celular. Son estructuras dinámicas, que sufren constantemente ciclos de fusión (se unen 2 mitocondrias) o de fisión (una mitocondria se rompe dando lugar a otra mitocondria o para deshacer de un parte daña). ▪ Membrana externa: se caracteriza por ser muy permeable. Posee canales amplios constituidos por la proteína porina, que permiten el paso de sustancias. ▪ Crestas: pliegues de la membrana interna. Cuanto más grande es la membrana, más pliegues tiene. ▪ Membrana interna: a diferencia de la externa es muy impermeable, permite el paso de muy pocas sustancias. Sobre esta se encuentran todos los componentes de la cadena respiratoria y la maquinaria para la síntesis de ATP, la ATPsintasa. ▪ Matriz mitocondrial: está compuesta por agua, iones, proteínas.… Tiene su propio ADN, ARN…por lo tanto son capaces de sintetizar proteínas. ▪ Espacio intermembrana: importante porque durante el proceso de la respiración celular va a concentrar muchos iones de H+, que van a ser cruciales para la síntesis de ATP. El núcleo: es un orgánulo de doble membrana el cual se encuentra en el soma del cuerpo neuronal. ▪ Membrana externa: hace un continuo con el RER, de hecho, puede tener ribosomas sobre ella produciendo proteínas ▪ Membrana interna ▪ Espacio intermembrana: ▪ Hay unos complejos de proteínas que forman un poro nuclear, donde se controla el paso de sustancia hacia el citoplasma y el núcleo. ▪ Nucleolo: zona densa. Su forma y numero varían dependiendo del tipo de célula. Aquí se encuentra el ADN que contiene la información para la síntesis de los ribosomas ▪ Nucleoplasma: medio acuosos con iones, proteínas, ARN. ▪ Cromatina: es el ADN de las células asociado con proteínas Si está muy condensada se le llama heterocromatina, y si esta poco condensada se llama eucromatina. Esta cromatina cuando la célula se va a dividir se condensa al máximo formando los cromosomas. Ribosomas: orgánulos sin membrana. En ello se realiza la síntesis de proteínas. Los podemos encontrar solos. Están constituidos por proteína ribosómicas y por ADNr. Cuando están solos pueden estar separados en 2 trozos; subunidades. Estas 2 subunidades cuando se va a producir al síntesis de proteínas se asocian. Pueden estar anclados en membranas, en el citoplasma formando un rosario (polirribosoma, un ARNm unido con muchos ribosomas), o solos. 11