Apuntes 1° Parcial Biología Celular PDF 2020/2021

Curso 2020/2021 Primer parcial Biología celular. Apuntes hechos por paula ferrández  - Estudio el corcho y vio que estaba formado de unas celdas, y las denominó célula...

Curso 2020/2021 Primer parcial Biología celular. Apuntes hechos por paula ferrández  - Estudio el corcho y vio que estaba formado de unas celdas, y las denominó células. (pero BIOLOGÍA CELULAR (2020/2021) desconocía que fueran células per se, pensaba que era el lugar por donde circulaban los nutrientes de la célula). TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA CELULAR DIVERSIDAD CELULAR 1670 A. van Leeuwenhoek: Hace mención a diferentes tamaños, morfologías y función. -microscopio con una sola lente, pero con gran potencia, llegaba a alcanzar unos 270 aumentos. Fueron estas dos últimas variables, las que más dificultaron llegar a la conclusión de que todos los organismos estaban formados por variaciones de una estructura común, llamada célula. -mejoró a los microscopios compuestos de la época -estudio distintos de bacterias a los que llamó animálculos. TAMAÑO FORMA FUNCIÓN - Eucariota 10-30 micras Redondas Alimentación (intestino) pero no las asocio por las celdas de las plantas que observó Hooke). Procariotas 1-2 micras Estrelladas Detoxificación (peroxisomas) y defensa 1830 Dutrochet: (macrófagos) -estudia muestras de animales y plantas y se da cuenta de que los glóbulos y las celdas eran lo Ejm: neuronas, huevos Filiformes Reproducción y mismo, pero con distinta morfología, incluso asignó función fisiológica a las muestras que veía. de avestruz, virus. CONCEPTO DE CÉLULA. HISTORIA. 1838 Schleiden (plantas) y Schwann (animales): Poder de resolución: capacidad para presentar como distintos y separados dos puntos adyacentes colocados a una distancia mínima. -los primeros que formalizan el primer axioma de la la teoría celular, cada uno en su ámbito. (esto llevó a la formulación del principio fundamental de la bilogía) Límite de resolución (LR): distancia mínima entre dos puntos para que se puedan distinguir per se. 1932 invención del microscopio electrónico Ruska y Knoll Poder de resolución es la inversa de LR. Están totalmente relacionados. (PR= 1/LR) 1939 comercialización del microscopio electrónico Mi ojo tiene una distancia mínima a partir de la cual lo veo todo como un punto (200 micras), lo que significa que puedo ver objetos o dos puntos separados a una distancia mínima de 200 micras, pero no a menos distancia. Por tanto, no puedo ver células, pues miden 10-30 micras. TEORÍA CELULAR Con el invento de los microscopios pudimos bajar el límite de resolución a 0,2 micras y POSTULADOS: aumentar el poder de resolución. Lo que significa que podremos ver células separadas 1. La unidad estructural y funcional de los seres vivos es la célula. a 0,2 micras o más, pero no menos, ejem. Si mi célula mide 12 micras, sí podré verlas, pero no un virus de 0,02 nanómetros. 2. Todos los seres vivos, tanto animales como vegetales, están constituidos por unidades básicas denominadas células. 3 causas que dificultaron la identificación de células como unidad: 3.Las células se originan exclusivamente por crecimiento y división de otras células. 1. Mala calidad de las lentes FORMAS ACELULARES 2. Imaginación de los observadores 3. Diversidad celular PRIONES RESPONSABLES DE ENCEFALOPATÍAS ESPONGIFORMES TRANSMISIBLES. AVANCES EN EL DESCUBRIMIENTO DE LA CÉLULA Galileo Galilei (1610): Uso lentes del telescopio y las adaptó a su microscopio La primera evidencia de esta enfermedad se descubrió en S. XVIII, los ganaderos observaron tembladera en ovejas (scrapie), al Hermanos Lippersey y Jamsseu: crearon el primer microscopio compuesto (tubo+ dos lentes de morir esas ovejas se estudiaron y se vio que era una enfermedad aumento a cada extremo) neurodegenerativa en la que el cerebro acababa como una 1664 Robert Hooke: neuronas) -Estudio distintas muestras de todo tipo -Plasmo en un libro (MICROGRAPHIA) la primera eminencia de las células y se describen alrededor de 50 preparaciones. 1 2 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021  Inicio s. XX Encefalopatía espongiforme humana Creutzfeldt- Definición: Complejos de ácidos nucleicos y proteínas que se reproducen sólo Jakob. en células. 1982 prión proteína descubierta por Stanley Prusiner se dijo -virus desnudos: ácido nucleico + cápside = Nucleocápside. que era la causante de todas las patologías crónicas del SNC las -virus envueltos: Nucleocápside + Envuelta. definió como PARTÍCULAS PROTEÍCAS. Características de los virus: Prión (PrP) glicoproteínas presentes en todas las membranas codificada por el gen cromosoma 20 Los virus son sólo visibles con ME. codifica para tejido neural. Miden en torno a 18-20nm los icosaédricos y hasta los 300nm los complejos. Función PrP: memoria largo plazo, papel activo desarrollo neuronal. Carecen de orgánulos celulares y son incapaces de generar energía o sintetizar proteínas. Por ello Estructura PrP: en hélice- , susceptible a proteasas. (las proteasas de son parásitos obligados: solo se reproducen en células, ya que poseen información genética que les los lisosomas las van a hidrolizar). permite apoderarse de los sistemas de la célula para reproducirse y producir energía. Alteración PrP se transforma en PrPSc (proteína anómala) Estructura del virus: PrPSc estructura: estructura lámina , resistente a la digestión por 1. Cápside: Se trata de una cubierta formada por 1 o 2 protómeros, por autoensamblaje. Sus proteasas funciones son la protección del material genético y favorecer la transferencia entre células del huésped. Las hay de varios tipos: PrPSc viaja al cerebro y se une PrP pasa a ser PrPSc formación placas amiloides, dentro de la neurona, esas placas terminan por 1.1 Icosaédrica. 20 caras y 12 triángulos, formada por capsómeros desencadenar fibrillas insolubles que acaban por precipitar en el citoplasma de la neurona pentones o hexones. Al ME, forma esférica. muerte neuronal, dejan un hueco cerebro espongiforme enfermedades neurodegenerativas 1.1.1 Pentones. 5 protomeros (vértices) letal. 1.1.2 Hexones 6 protomeros (caras de los triángulos) Ejemplos: virus Polio, Herpesvirus. Transmisión: Ingesta contaminada Reconocimiento PrPSc Fagocitosis macrófagos Resistencia a las 1.2 Helicoidal. Tubo hueco de paredes proteicas formadas por hidrolasas ácidas de lisosomas además tienen Resistencia a anticuerpos Transporte bazo y ganglios tejido protómeros de un solo tipo dispuestos helicoidalmente. El ácido nervioso nucleico se dispone en espiral en el interior. Los fármacos que impidan la unión de la proteína anormal con la normal. Ejemplos: virus mosaico del tabaco (sin envuelta), virus de la gripe (con envuelta). 2. Virus complejos: Son bacteriófagos. Y tienen una estructura formada por: VIRUS Descubrimiento: 2.1 cabeza icosaédrica: contiene el genoma. El primer concepto de Virus se acuñó en el siglo XIX por el 2.2 cola helicoidal: parecida a un muelle impulsor. científico L. Pasteur: todo agente infeccioso patológico vivo. 2.3 sistema de anclaje: formado por las espículas caudales (son lisozimas, capaces En 1892 Dimitri Ivanovski dijo que se trataban de Toxinas capaces de romper la pared de la batería infectada para meterle su mat. Genético) y 6 de atravesar el filtro, mediante un experimento con la enfermedad fibras de unión para la superficie de la bacteria. mosaico tabaco. (extractos plantas infectadas filtración Ejemplos: Bacteriófagos (T2). transmisión enfermedad plantas sanas toxinas capaces de atravesar el filtro.) Ciclos víricos: En 1898 Marthinus Beijerinck descartó la posibilidad de que los virus fueran toxinas debido a que los Los virus carecen de funciones de nutrición o de relación, solo pueden reproducirse: consideraba agentes responsables capaces de multiplicarse en células vivas en división. Entrada del virus por Endocitosis->2->Replicación y síntesis de Principios s. XX Frederick Twort: descubre virus bacteriófagos. proteínas-> Salida del virus por: Exocitosis, gemación En 1935, Stanley cristalizó el virus. (estrangulación, deja a la célula intacta) y lisis celular. En 1939, Ruska y Knoll, obtuvieron las primeras imágenes con el microscopio electrónico de los A) Ciclo vital de los virus de ARN (polaridad de ARNm): virus. llega dentro de la célula y se desensambla. Este ARN al Al final, la definición quedó así: complejos de ácidos nucleicos y proteínas que se reproducen sólo en tener polaridad de mensajero (ARNm) se puede traducir células. directamente a proteínas usando los ribosomas de la célula y lo primero que hace es traducirse a ARN replicasa, necesaria para poder replicar su material genético. Hace muchas copias de su material genético y de proteínas estructurales y cuando hay 3 4 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021  mucha cantidad, se autoensambla todo y son liberados al exterior de la célula para que sigan b) Ribosomas. Se trata de ribosomas 70S (30S y 50S), los cuales se encuentran dispersos por el infectando. Ejm: COVID. protoplasma o asociados a ARNm. Su función es la síntesis de proteínas. c) Inclusiones. Granulaciones en la matriz que contienen diversas sustancias de reserva. B) Ciclo vital de los virus de ARN con retrotranscriptasa: para 3) Cápsula: Es una capa externa que solo se da en algunas bacterias (formada por glúcidos). Se virus que no tienen polaridad de mensajero como es el caso encarga de: regular el intercambio de sustancias, almacén de alimentos, proteger de las del virus del SIDA. Tienen una enzima que se llama desecaciones y la defensa frente a los macrófagos. retrotranscriptasa, nada más entrar hace que el ARN pase a 4) Flagelos: Se trata de uno o varios apéndices compuestos de flagelina. Su función es la motilidad ADN, ahí ya hace que se replique su material genético, celular. creando una doble cadena, que se queda integrada en el genoma de la célula, de manera que queda 5) Fimbrias/ Pili: Son apéndices cortos, finos y rectos formados por fimbrina. Su función es unir las latente. Sale por gemación. bacterias a los sustratos, a otras células y transferir ADN. C) Ciclo vital de los virus de ADN: el virus entra a la célula por endocitosis se desensambla la cápside CÉLULA EUCARIOTA y se libera el ADN usa la maquinaria de la célula infectada y hace copias de su mat. Genético, se transcribe ese mat. En ARNm y se traduce a proteínas fundamentalmente estructurales. Se auto ensamblan, se introduce el mat. Genético y salen al exterior. (ejm: virus del papiloma humano, herpes CARACTERÍTICAS GENERALES. Con compartimentos internos delimitados por membranas: CÉLULA PROCARIOTA NÚCLEO. Contiene el material genético, y Se trata de células carentes de núcleo y de orgánulos. Son las más abundantes del planeta. pueden vivir en se encuentra delimitado por una doble todos los ambientes Constan de las siguientes partes: unidad de membrana. 1) Pared celular: Otros: mitocondrias, RE, vacuolas, peroxisomas, lisosomas, cloroplastos (en PÉPTIDOGLICANO: polímero formado por N-acetilglucosamina (NAG) y ácido Nacetilmurámico células vegetales). (NAM). Al NAM se unen 4 aminoácidos (formas L- y D-). Ribosomas. Su función consiste en proteger a las bacterias frente a la destrucción por presión osmótica. Citoesqueleto. *A esta pared celular se la combate generando poros, y ahí es donde intervienen los fármacos. En función de la cantidad de Peptidoglucano/Mureína distinguiremos TEMA 2: MÉTODOS DE ESTUDIO E INVESTIGACIÓN EN BIOLOGÍA CELULAR 1 a) GRAM +: es una capa engrosada por mureína (el 90%). Con ácidos teicoicos que le confieren su negativa a la superficie. INTRODUCCIÓN b) GRAM -: es una pared muy delgada que solo Poder de Resolución (PR): capacidad de presentar distintos y separados dos puntos adyacentes contiene un 10% de mureína, debido a que colocados a una distancia mínima. posee una membrana externa con fosfolípidos, Límite de Resolución (LR): distancia mínima entre dos puntos para que éstos puedan distinguirse y un liposacárido (hemicapa externa) que le como tales. confiere su carga positiva a la superficie. Es muy poco inmunógeno, y suele provocar la fiebre de PREPARACIÓN DE MUESTRAS MICROSCOPIA ÓPTICA forma involuntaria. 2) Matriz citoplasmática/ protoplasma FIJACIÓN a) Nucleoide. Se encuentra libre en el citoplasma, y Consiste en: mantener la estructura del tejido lo más posible a in vivo. sin membrana rodeándolo. Se trata de un ADN bicate- nario circular. La fijación tiene cuatro objetivos: A veces contiene plásmidos que le confieren una Detener la degradación: asociada a las funciones de autolisis y putrefacción. ventaja selectiva (aportación de genes). Insolubilizar componentes: mediante proteínas que forman puentes cruzados. Dar consistencia: mantener forma y volumen, y preservar las características bioquímicas y moleculares del tejido, y que éstas duren por años. 5 6 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021  Facilitar la tinción. 3- MICROTOMÍA Existen dos tipos de fijación: física y química: ¿Qué es? Uso de instrumentos de precisión para obtener cortes finos y uniformes. Existen varios tipos según el elemento que uses: 1. Fijación física: se basa principalmente en el fenómeno de criofijación, aunque también se puede dar -MICROTOMO: muestras de parafina con cortes entre 3-5 micras. con calor. Se trata de técnicas citoquímicas para la congelación del tejido fresco, con objetivo de: -CRIOSTATO: muestras congeladas (gas carbónico), secciones de 8- 15 micras. Para diagnóstico detener los procesos celulares e inmovilizar las estructuras tisulares. intraoperatorio. Previamente se trata con crioprotectores (Sacarosa, glicerol, propilenglicol y DMSO; evitan la formación de -VIBRATOMO: tejido fresco o fijado sin incluir, desventaja: cortes 25 micras. Moléculas cristales que alteren la morfología celular. Tras esto, se produce una congelación instantánea por ejemplo citoquímicas que les afectan los procesos +. con nitrógeno líquido (-196ºC, se usa principalmente para la investigación), o con gas carbónico a -20ºC (que -ULTRAMICROTOMO: microscopio electrónico. se usa en anatomía patológica, en diagnóstico operatorio, para ver la limpieza de los márgenes). Tras el corte se produce la DESPARAFINACIÓN (los colorantes contienen mucha agua y los elementos de la El principal inconveniente es la reversibilidad del proceso, y que no respeta la estructura y morfología del inclusión eran hidrófobos), se derrite a unos 60ºC; posteriormente se hidrata el tejido con tejido demasiado. concentraciones decrecientes de etanol, hasta agua. Y una vez deshidratado comenzaremos la tinción. ++ 2. Fijación química: se basa en el empleo de agentes químicos que permiten detener los fenómenos post mortem y mantener estructuras tisulares (lo más parecido a in vivo). Reaccionan 4- TINCIÓN con macromoléculas del tejido (principalmente proteínas). Existen varios tipos: (Tamaño celular 10- 30 m LR del ojo humano 200 m NO VISUALIZACIÓN DIRECTA Entrecruzantes. Los puentes formados entre el fijador y las moléculas de proteína hacen que las MICROSCOPIOS CÉLULAS INCOLORAS DESARROLLO COLORANTES CONTRASTE CÉLULAS proteínas cambien de estado sólido a gel, y forman una trama espacial que preserva la posición de VISIBLES) las proteínas a la vez que le da consistencia mecánica al tejido. o Destacan el formaldehído (grupos aminos y aminas, anillos aromáticos de aminoácidos) + -Estructura general de un colorante: (Fijación reversible) + (mal fijador de líquidos) + (Microscopía óptica). Grupo Cromóforo: responsable del color. Por radicales químicos como, por o El glutaraldehído (malla de proteínas apolares mediante puentes) + (Fijación irreversible) + ejemplo: nitro, nitroso, indamina (el mejor fijador intracelular) + (para microscopías óptica y electrónica). Grupo Auxocromo: responsable de la afinidad de unión del colorante a Oxidantes. Como el Tetraóxido de Osmio. Tiene gran afinidad por los lípidos, lo que implica que las estructuras celulares. fije bien las membranas y de contraste (es electrodenso) -Tipos de colorantes: Precipitantes. (ácido picírico) Son malos para estudiar los ácidos nucleicos. -Colorantes básicos o catiónicos: (hematoxilina, azul metileno) Su grupo auxocromo básico son las aminas. Carga neta positiva, y reacciona con componentes celulares ácidos (basófilos: afinidad por los colorantes básicos, por lo que es ácido): núcleo, ácidos nucleicos, glucosaminoglicanos, 2- INCLUSIÓN proteínas ácidas. Infiltración de un medio para dar consistencia al tejido y obtener cortes finos (de un espesor de 1-100 -Colorantes ácidos o aniónicos: (eosina y fucsina.) Su grupo auxocromo tienen carboxilos. El micras). Para realizar estos cortes se usan microtomos. colorante presenta una carga neta negativa, y reacciona con componentes celulares Previamente a la inclusión debemos incluir dos procesos, pues los medios para la inclusión son básicos (acidófilos: afinidad por los colorantes ácidos, por lo que es básico): gránulos de secreción, hidrófobos: colágeno, proteínas citoplasmáticas. o -Deshidratación: consiste en la inmersión sucesiva en alcoholes de gradación creciente MICROSCOPIO ÓPTICO DE CAMPO CLARO desde el etanol 70% al etanol absoluto. o -Aclaramiento Fuente de luz blanca atraviesa muestra (fina y teñida) orgánico. -ESTATIVO: pie y columna. Tras esto ya aplicaremos los medios de inclusión, que son 2: -TUBO. Ancla la parte del ocular -PLATINA: placa plana que consta de un o PARAFINA: (m. óptico) los tejidos se sumergen en parafina a 60º C, ya que a esta orificio central para colocar la muestra temperatura es líquida, y los agentes aclarantes se evaporan y la parafina ocupa su a estudiar. Puede moverse sobre los ejes X e Y, lugar. La parafina a temperatura ambiente se solidifica formando bloques. Es hidrófoba. junto con un condensador (para controlar la o RESINAS DE PLÁSTICO (EPOXI): (m. electrónica y óptica) no precisan trabajarse a nitidez de la iluminación). También posee un diafragma (intensidad lumínica, concentra los rayos y altas temperaturas. Se endurecen mediante la polimerización formando bloques. los proyecta hacia la muestra) y unas pinzas de sujeción para la muestra. 7 8 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021  -TORNILLOS DE ENFOQUE: (macrométrico (muy bruscamente) y micrométrico (más sensible)) MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA. sirven para enfocar la muestra regulando la distancia de la muestra Funciona mediante sondas fluorescentes (se excitan a una longitud de onda y emiten color a una longitud con el objetivo. mayor). (El más conocido es la tubulina, a excepción de DAPI.). Sistema luminoso: Se utiliza en detección de proteínas u otras moléculas -FUENTE DE LUZ: situada en el pie. -DIAFRAGMA: debajo de la platina, gradúa la cantidad de rayos basan en una serie de filtros ópticos: La fuente de luz emite en todos los colores Sistema óptico: del espectro visibles, pero yo solamente voy a excitar una longitud de onda determinada -OBJETIVOS: lente más próxima al objeto, objetivos secos: 4X, 10X y para que emita en un color preciso. 40X. y húmedo: x100 ¿cómo haces para seleccionar el filtro que -OCULAR: lente más próxima al ojo, mono o binocular. (tubo con excitara a esa sonda? sistema de lentes. Suelen llegar a 10x y 15x. Nuestro segundo -CONDENSADOR (lentes convergentes, que concentran los rayos luminosos y los proyecta hacia la muestra). 1. El filtro de excitación solo permite la entrada de las longitudes de onda que excitan un fluoróforo concreto/ mi sonda de interés dentro de la muestra *AMPLIACIÓN= Aumento objetivo x Aumento ocular (binocular). Gracias a los Efectos de difracción, que Llega el haz de luz a mi muestra y excita a esa sonda emitiendo color deseado. son de tamaño menor a la resolución del MO, podemos ver objetos mediante sondas fluorescentes. 2. El segundo filtro permite solamente que a mi ojo llegue la longitud de onda de interés emitidas por el fluoróforo (en este caso, la verde). 1/PR=LR=k x landa/AN MICROSCOPIO CONFOCAL Límite de resolución es k, cuanto menor sea lamda menor limite resolución mayor poder de resolución. Lamda es la longitud de onda. Cuanto más baja sea más pequeño será ese límite de resolución Permite trabajar con células vivas marcadas con sondas fluorescentes (GFP, excelente definición. MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASES La gran ventaja: Su fuente es láser, permite trabajar en diferentes profundidades de la muestra. Es el mejor. Para el estudio de células vivas (sobre todo en cultivos), porque no precisa tinción, debido a su sistema de anillos (2 anillos: condensador y objetivo). Permite la observación de células sin teñir. -DETECTOR: selecciona la fluorescencia emitida en el plano de estudio (Y gracias a un software, podemos Mediante diferencias de intensidad da lugar a un contraste con el que observamos diferencias de fases que construir imágenes tridimensionales de la célula). con el M.O. no detectamos MICROSCOPIO DE NOMARSKY O DE CONTRASTE DE FASES INTERFERENCIAL: más complejo, estructura tridimensional MICROSCOPIO ELECTRÓNICO Hay que hablar previamente de varias fechas claves: -1924: De Broglie descubrió el movimiento de los electrones. -1926: Busch demostró que los campos magnéticos con la dimensión y forma apropiada pueden usarse como lentes para enfocar un haz de electrones. -1932: Knoll y Ruska diseñaron el primer ME, pero con un PR bajo debido a que no incorporaron el condensador). Dos lentes electromagnéticas + un haz de electrones. -1935: el primer ME con mayor PR que el MO. -1939 Siemens y AEG comercializaron los primeros ME. 9 10 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 EXISTEN DOS TIPOS DE MICROSCOPIO ELECTRÓNICO: 2.MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO (MEB) 1.MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓN (MET) Con éste, se pueden observar células en relieves, es decir, morfológicamente por fuera. Longitud de onda de MET100) cadenas repetidas del GAG condroitín sulfato que están unidas a una proteína central. células-matriz - ác. Hialurónico (verde) por unas proteínas de unión (bolas naranjas) forman un agregado de agrecano, que MEMBRANA BASAL/ LÁMINA BASAL quedan atrapados en la red de colágeno. Límite Funciones: Andamios estructurales de la matriz extracelular, por su estructura rígida. imaginaria. Mientras que al ME se observan dos Define la forma de los tejidos en los que se encuentran. Tienen una partes: sistema inmune filtrando bacterias y virus, disminuyendo, por tanto, la posibilidad de infección. Proporcionar hidratación y favorecer la difusión de pequeñas - Lámina basal: formada por una lámina moléculas permitiendo al tejido absorber grandes cambios de presión lúcida y una lámina densa relacionado sin deformarse. con la electrodensidad. Ambas contienen colágeno IV (formación de redes), LAMININA, perlecan (muchas repeticiones de heparán sulfato) y entactina (responsable de que conecten el colágeno 4 y la laminina). - Lámina fibrorreticular: por debajo de la lámina basal. Capa de fibras reticulares, proteínas y polisacáridos. *Debajo ya estaría el tej. Conjuntivo. 43 44 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 LAMININA INTEGRINAS Estructura: formada por 3 cadenas polipeptídicas: , puentes disulfuro Receptores de la superficie celular, a través de los dominios extracelulares interaccionan con matriz extracelular. formando una cruz latina. A. Cadena : Estructura: B. Cadenas : se disponen simétricamente, tienen unos brazos que se entrelazan a lo largo de la (18 cadena y una porción extendida que da lugar al palo corto de la cruz. subunidades) y (8 subunidades) se combinan y forman 24 tipos de integrinas diferentes. o La subunidad Alpha tiene los sitios de unión a los cationes divalentes (M2+) - Colágeno IV. o La subunidad beta, se une a secuencias cortas de aminoácidos, - Perlecán (proteoglicano, con múltiples cadenas repetidas de heparán sulfato) (*secuencia consenso/común llamada RGD (arginina- glicina- aspártico)) presentes en: - colágeno - laminina - fibronectina. - Entactina: proteína que conecta laminina y colágeno IV. permitiendo así las uniones a los elementos de la matriz - Integrinas unión células a lámina basal. extracelular Función: -célula Pero no es lo normal SELECTINAS. Generalidades: Glicoproteínas forman parte del glicocálix Proteínas transmembrana que pertenecen al grupo de las lectinas (proteínas de las superficie de la célula que se unen con HC). Explicación fotografía: lamininas en forma de cruz (gris), la entactina (bola amarilla), perlecan (bolas lilas). Median interacciones transitorias entre los leucocitos y las células endoteliales (células que revisten los vasos sanguíneos). PROTEÍNAS DE ADHESIÓN EN LA SUPERFICIE CELULAR. Tipos: Características: - L-Selectina: se expresan en leucocitos. Intervienen en la unión célula célula y célula-matriz. células dependientes de anclaje para - E-Selectina: se expresa en células endoteliales. dividirse. Si no contactan morirán por un proceso llamado ANOIKIS/ apoptosis por falta de - P- selectinas: se expresan en plaquetas. adhesión. as reconocen a los carbohidratos de la superficie celular, normalmente oligosacáridos Para evitar que la célula muera por falta de adhesión la membrana tiene diferentes proteínas que forman parte de las glucoproteínas o glucolípidos de la membrana plasmática. transmembrana denominadas moléculas de adhesión molecular: as endoteliales durante 1. Integrinas: unión célula-matriz. los procesos de inflamación tisular diapédesis/extravasación. 2. Selectinas: unión transitoria célula-célula. 3. Superfamilia de las Inmunoglobulinas: unión transitoria célula-célula. 4. Cadherinas: unión estable (se implican los citoesqueletos de ambas) célula-célula. Las adhesiones celulares mediadas por selectinas, integrinas y cadherinas son dependientes de cationes divalentes, requieren Ca2+, Mg2+ o Mn2+ (estabilizan la conformación de la proteína = favorecen esa unión). 45 46 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 DIAPÉDESIS. -cadherina que se expresa en las células epiteliales establece interacciones homofílicas con la E- cadherinas de la célula adyacente dando lugar a la adhesión selectiva. Intervienen: las selectinas + la superfamilia de las inmunoglobulinas + las integrinas (excepción de Estas uniones son muy importantes pues la perdida selectiva de E- cadherinas, puede ayudar al interacción célula célula) desarrollo de cáncer y a la formación de metástasis célula cancerosa tiene más capacidad 1. En el Neutrófilo (polilobulado) podemos ver las L- selectinas y en la membrana del endotelio invasiva. podemos ver las E- selectinas. Lo primero que tiene lugar es la interacción de ambas selectinas. Esa interacción es débil permite al leucocito seguir rodando. 2. La propia interacción de esas selectinas estimula a las células endoteliales a producir una sustancia UNIONES DE ANCLAJE CÉLULA -MATRIZ. química que se llama quimiocinas. Actúan sobre la membrana del neutrófilo para que exprese más moléculas de adhesión molecular integrinas + superfamilia de inmunoglobulinas. 3. Esas nuevas moléculas encontrarán sus receptores en el endotelio y se unirán a ellos. Esta unión A. HEMIDESMOSOMAS. será fuerte capaz de detener al neutrófilo. Implicados en uniones de célula sustrato (cultivo celular) o célula matriz (tejidos). Uniones entre las células epiteliales y el tejido conjuntivo subyacente/lámina basal. *Lo hemos querido detener, pues cerca de ese vaso sanguíneo hay un tejido donde hay una infección. *los neutrófilos, son los que primero llegan al lugar de infección, porque se desencadenan procesos de producción de moléculas quimiotácticas/ quimioatrayentes que modifican ese endotelio provocando La proteína implicada es la integrina (2 subunidades, la Alpha: cationes divalentes y Beta: elementos de la que las selectinas que actúan como receptores (suelen estar escondidas) salgan, provocando que el matriz extracelular), su función es conectar a la célula con el medio que la rodea y, por otro lado, a nivel intracelular (nivel de los dominios citosólicos) conectará con el citoesqueleto de la célula (pero hemos de recalcar que hay proteínas intermedias que van a mediar esa unión). En los hemidesmosomas la combinación de integrinas es Integrina específica 6 4, interacciona con los 4. Una vez que esta detenido, tiene que salir al tejido mediante la proyección de pseudópodos filamentos intermedios mediante las proteínas llamadas Plectina (naranja) y BP230 (rosita), también (prolongaciones de su citoplasma). Esta salida va a estar facilitada porque hay unas células encontramos otra proteína llamada Bp 180 (verde), que da estabilidad al enlace, pero que no forma parte llamadas mastocitos/células cebadas (exclusivas del tejido conjuntivo) que tienen muchos del enlace estructural. gránulos llenos de heparina (anticoagulante) y de histamina (vasodilatador) provoca que se vasodilaten los vasos y se abran huecos entre los vasos permitiendo la salida del neutrófilo al tejido ¿Qué ocurre a nivel exterior celular con a la integrina? desempeñar función de fagocitosis A partir de los dominios extracelulares interacciona con los elementos de la matriz extracelular (ejm. CADHERINAS Son una gran familia de proteínas (80 miembros) que comparten un dominio extracelular altamente conservado. Función: Su función es mediar interacciones principalmente homofílicas (interacciones entre cadherinas idénticas entre sí). Son dependientes de Ca2+. B. ADHESIONES FOCALES/ CONTACTOS FOCALES. Tipos: - E-cadherina (epitelial). - P-cadherina (placentaria, cerebro). - N-cadherina (neuronal, fibroblastos). ¿Dónde las vemos? - Otras: Desmocolinas y desmogleínas: forman parte del desmosomas. Son las únicas que establecen En los cultivos celulares. Cuando la célula se unía al sustrato. En este tipo de unión que haya fibronectina y interacciones de tipo heterofílico (interacciones entre cadherinas distintas entre sí). laminina va a ayudar muchísimo a la unión de la célula a la placa. 47 48 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021  Pueden ser: Intervienen: - Estructuras muy estables pues la célula se ha quedado adherida Cadherina E. (proteínas integrales de membrana) (en a un sustrato o interaccionando con los elementos de la matriz concreto del epitelio). La cadherina E de una célula conecta con extracelular implicadas en la estructura tisular. la cadherina E de la célula adyacente (interacciones - Estructuras que pueden cambiar (ensamblan/desensamblan) si homofílicas), intervienen a nivel del exterior celular. la célula - catenina. - catenina. Adherirse: molécula integral es la integrina. El dominio citosólico de la integrina se va a anclar con el citoesqueleto de Modo de unión al interior celular: actina a través de las proteínas de unión a la actina como la Talina, Vinculina y -actinina. Los dominios intracelulares de la cadherina contactan con los filamentos de actina, a través de unas proteínas: - catenina y El que una integrina esté activa un efecto llamada/ - catenina. reclutamiento secuencial de más integrinas, talinas, vinculinas y -actininas hacia la zona, donde forma la estructura llamada o El dominio citosólico/ cola citosólica de la adhesiones focales. cadherina E se une directamente con la - catenina. ANOIKIS muerte por falta de adhesión. o - catenina, se une tanto a - catenina como a los filamentos de actina. Moverse/cambiar de morfología: si quiere migrar, todo vendrá determinado por los cambios de o P120 (naranja) hace lo mismo que P180 actividad en las integrinas, esto dependerá de que aparezcan o desaparezcan esas adhesiones focales. (desmosoma (no forma parte de la Por lo que si se quiere mover la integrina tiene que estar totalmente inactiva sitios de unión a estructura, pero es una parte vital para laminina, fibronectina y colágeno tienen que estar totalmente escondidos/replegados (si estuviesen darle estabilidad a la unión). expuestos reaccionarían con todo). no interaccionan con nada de la matriz CÉLULA SUELTA. Si se quiere parar o adherir al sustrato hay señales desde el citosol vía unión a Talina o vinculina y ellas activaran el dominio citosólico de la integrina. Esto a su vez cambia la Comentarios de la fotografía: conformación del dominio extracelular expone todos los sitios de unión permite la unión a los *Vemos la comunicación de los filamentos de actina ligandos (laminina (lamina basal), colágeno y fibronectina (matriz extracelular) establecen de ambas células adyacentes mediante el tipo de contacto y hacen el efecto llamada formación de complejos de adhesión focales. unión que llamamos adherente. Los puntos verdes simbolizan las cadherinas enfrentadas, estableciendo conexiones de tipo homofílico. Vemos como se forma una banda de adhesión continua cinturón 2.DESMOSOMAS/ MÁCULA DE ADHESIÓN/ DESMOSOMA PUNTUAL/ MACULA ADHERENS. estable y fuerte, célula-célula, pero la diferencia es que implicamos a los filamentos intermedios. Asocian UNIONES DE ANCLAJE CÉLULA -CÉLULA directamente los citoesqueletos de células adyacentes. disco, ya no tienen forma de cinturón continuo. Intevienen: 1.UNIONES ADHERENTES/ BANDAS DE ADHESIÓN/ ZONULA ADHERENS/ DESMOSOMA EN BANDA. Cadherinas desmosómicas: cadherinas especiales, que se componen de desmogleína y desmocolina. La desmogleína de Unión estable implican los citoesqueletos de ambas células, supone una unión fuerte, solo desaparece una célula va a interactuar con la desmocolina de la célula en caso de rotura del epitelio, son típicas de las células epiteliales. adyacente, y viceversa uniones de tipo heterofílico Unen el citoesqueleto de actina de una célula (palitos amarillos), a través de las cadherinas transmembrana, dominio extracelular al citoesqueleto de actina de la célula adyacente van formando un cinturón de adhesión continuo. 49 50 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021  o En los dominios citosólicos de esas cadherinas, las colas citosólicas se asocian en una estructura En una célula epitelial siempre llamada placa anclaje/placa densa compuesta de placoglobina (color lila oscuro) y placofilina desde la parte apical hacia la (color lila claro). parte basal, tenemos 3 tipos o Por lo que esa placa densa conectará los dominios citosólicos con los filamentos intermedios de uniones: mediante desmoplaquina (proteína de color granate, similar a la proteína pleptina del 1.Cerca de la parte apical: hemidesmosoma). unión estrecha claudinas y ocludinas, ni siquiera pasan o Se ven muy bien al microscopio óptico de transmisión. iones. Filamentos de actina. 2.Uniones adherentes cadherinas E (hemofílicas). Filamentos de actina. 3.Unión desmosomal cadherinas desmosomales (desmogleína y desmocolina). Filamentos intermedios. SIEMPRE EN ESTE ORDEN. UNIONES FORMADORAS DE CANAL/UNIONES GAP. de pequeñas moléculas e iones, entre células adyacentes. Van a ser muy o importantes en la actividad eléctrica y metabólica de las células. UNIONES DE OCLUSIÓN/UNIONES ESTRECHAS En el músculo cardiaco van a sincronizar las contracciones entre células Siempre se encuentran en la parte más apical entre dos células, se encargan de sellar los espacios entre adyacentes. células epiteliales Barrera impermeable. (no pueden ni pasar los iones) ¿En qué consisten? Llegan a ser tan delimitantes estas uniones que, a pesar de la propiedad de difundir, no pueden pasar a La unidad básica es la proteína Conexina: través de este tipo de unión, por lo que la composición de proteínas de la parte apical no se parece en nada Es una proteína integral de membrana, hay 21 proteínas humanas diferentes a la composición del dominio basolateral. darán distintos tipos de canales. ¿Qué proteínas intervienen? Conexón homomérico asociación de 6 conexinas idénticas entre sí. Claudina Ocludina. Estas proteínas se unen a proteínas Conexón heteromérico asociación de 6 conexinas distintas entre sí. similares de células adyacentes interacciones homofílicas (claudina de una célula de una célula interacciona con la claudina de la otra célula, y viceversa). Canal homotípico unión de 2 conexones idénticos entre sí. Canal heterotípico unión de 2 conexones distintos entre sí. Modo de adhesión: Modo de adhesión: Proteínas transmembrana que forman La asociación de 6 conexinas conexón cilindro con un poro (1,5 nm de calibre) acuoso central. El hebras dando lugar a una red cinturón conexón de una célula se alinea con el de la adyacente canal abierto. a lo largo de toda la célula. Lo que hacen es que Interaccionar con los filamentos de actina y mantienen su localización en membrana plasmática. plasmáticas. *estructuras a modo de red, se ven muy bien por criofractura. 51 52 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021  TEMA 7. CITOESQUELETO I. MICROFILAMENTOS DE ACTINA. CITOESQUELETO: CONCEPTO Y FUNCIÓN. El citoesqueleto consta de una red complej permiten a la célula: sostener el volumen citoplasmático de la célula. Permite adoptar diversas morfologías. Interaccionar con el medio que le rodea (Ejm. Fagocitosis) Realizar movimientos coordina Organización intracelular (transporte de vesículas de membrana, elongación de los axones Resumen del dibujo: Unión célula - célula Papel crucial en el proceso de mitosis Desmosomal (filamentos intermedios de una célula asociados a los filamentos intermedios de la célula COMPOSICIÓN adyacente) Hemidesmosomal (filamentos intermedios de una célula interaccionan con la matriz extracelular/ lamina El CQ está compuesto por una red de tres tipos de filamentos proteicos que difieren en: basal) A. La subunidad proteica que la forman Adherente (filamentos de actina de una célula que interaccionan con los filamentos de actina de otra) B. Propiedades mecánicas adhesión focal (filamentos de actina que relacionan la célula con la matriz) Los 3 tipos son: Microfilamentos de actina (marco la actina) + Microtúbulos (marco tubulina) + Filamentos Parte más apical: intermedios ( Uniones estrechas MICROFILAMENTOS DE ACTINA Uniones estrechas + unión adherente + unión desmosomal = complejos de unión -7 nm son los filamentos más pequeños Uniones GAP = formadoras de canales. subunidad mínima Cambios morfológicos y Motilidad celular *MIRAR ESQUEMAS DE GOOD NOTES FILAMENTOS INTERMEDIOS -12 nm tamaño intermedio CASOS CLÍNICOS T8 Osteogénesis imperfecta colágeno tipo 1. Mutación. Hay distintos grados, siendo el mayor grado responsables de que no se rompan ante tensiones repetitivas. MUY IMPORTANTE EL TIPO 5 (lámina nuclear). columna, aparición de la chepa, escoliosis). No hay tratamiento. MICROTÚBULOS Escorbuto déficit de vitamina C (hidroxilaciones estabilizar colágeno (bajo epitelios y vasos mayor tamaño sanguíneos)). Prolina e lisina hidroxilasa formación de puentes intracatenarios. Tejido conjuntivo subunidad mínima. debilitado mitosis Péptido vulgar enfermedad autoinmune. Afecta a la desmogleína (desmosoma, es una cadherina), por culpa de un Ac. No se hacen bien las uniones desmosomales se separan los queratinocitos, se forman grandes ampollas de agua a nivel de tronco, boca, extremidades, mucosa oral se pueden romper. MICROFILAMENTOS DE ACTINA Epidermólisis bullosa simple le dan el nombre de microfilamentos. tida es actina. Además, hay proteínas asociadas (ARP). 53 54 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 Función: PROTEÍNAS DE UNIÓN A ACTINA O ARP: - Células no musculares: esenciales en movimientos de la célula relacionados con el desplazamiento a lo largo de la superficie celular, división en dos células (citocinesis) o englobar a una partícula de gran tamaño ¿QUÉ PROTEINAS TENEMOS? (fagocitosis) Formina. - Células musculares: papel en contracción muscular. Dimérica, formada por dos subunidades, implicada en Iniciación y polimerización de filamentos de actina (determina donde se van a formar esos filamentos de actina DETERMINA EL LUGAR), facilita el proceso Estructura. de NUCLEACIÓN (favorece la asociación de 3 monómeros en un trímero a partir de ahí la polimerización La actina se puede encontrar en dos modalidades: ocurre espontáneamente). Monómero globular o actina G: Cuando ha actuado la formina actúa la ARP 2/3, se unirá por el extremo + facilita la formación de RAMIFICACIONES. Se encuentra libre en el citoplasma unida a ADP y solamente se unirá al filamento F cuando intercambia el ADP con el ATP. (es la unión de repetidas unidades de actina G, es una estructura polar (Todas las unidades están orientadas hacia la misma dirección extremos positivo y negativo). Son muy inestables (desaparecen y aparecen en función de las necesidades). Proteínas CAPERUZA: Dinámica. Cap Z extremo + (ESTABILIZA el filamento) y tropomodulina extremo (EVITA la despolimerización. Extremo menos rico en actinas ADP, por ahí no se une nada, por lo que si le 1. Tenemos muchas moléculas en el citosol con ADP y necesariamente ese ADP tiene que pasar a ATP, de manera que ese ATP se va a gastar para que la actina G- ADP pase a actina G-ATP. ponemos una caperuza, evitamos que se caigan esas actinas ADP) 2. Esa actina G- ATP, ya se puede unir al filamento F por el extremo +. Permitiendo la elongación, Proteínas que contribuyen a la ESTABILIZACIÓN de filamentos: mientras que se van uniendo se va produciendo la hidrolisis de actina- ATP actina ADP, Nebulina en sarcómero (contracción muscular) y tropomiosina TAPANDO/ OCULTANDO los sitios de liberándose fosfatos. unión de actina-miosina). OJO, ESOS SITIOS SOLO QUEDARÁN EXPUESTOS EN PRESENCIA DE CALCIO. Todo depende de la velocidad de polimerización: o mayor por el extremo + > velocidad de hidrolisis extremo rico en actinas ATP. Proteínas que producen la ROTURA/DESPOLIMERIZACIÓN de los filamentos de actina: 3. Extremo -, la velocidad de hidrolisis suele ser mayor que la de adición, por lo que si siempre se están ADF/cofilina. Pero también tenemos: SEVERINA, CATANINA Y GELSONINA REMODELAN los hidrolizando las moléculas que se añaden por el + extremo rico en actinas ADP (actina ADP , no filamentos de actina existentes. tiene afinidad por unirse se van a ir cayendo / acortando el polímero) Proceso: *EXTREMO + = LUGAR DE ENSAMBLAJE. EXTREMO - = LUGAR DE ACORTAMIENTO. o Cofilina se une por el extremo y FAVORECEN LA TASA DE DISOCIACIÓN de los 4. Esas unidades de actina ADP que se van cayendo necesitan de nuevo el cambio de ADP por ATP monómeros de actina = favorecen que se caigan más de lo que ya se caen. para poder unirse de nuevo al filamento. o Unión a las moléculas de actina ADP e IMPIDEN SU INTERCAMBIO A ATP impiden su o Hay un momento en el que al filamento se van a añadir tantas moléculas DE ACTINA ATP incorporación al filamento. por el extremo +, como tantas moléculas ACTINA ADP se pierdan por el extremo - o COFILINA + CATANINA + SEVERINA = cortan/ escinden el filamento por la mitad. RECAMBIO ROTATORIO/TRIDMILL. esto ocurre con actina y con Prót ARP. Proteínas que favorecen polimerización: Profilina, revierte el efecto de ADF/cofilina = FAVORECE INTERCAMBIO DE ADP POR ATP, mediante la disponibles para unirse al filamento F. Proteínas de entrecruzamiento Forman haces o redes. Las que forman redes (red= muchos filamentos de actina, entre las cuales habrá unas proteínas llamadas: Filaminas.). La Fimbrina que forma los Haces de filamentos (haz = muchas moléculas paralelas, entre ellas se dispondrá la fimbrina para que queden ordenados paralelamente de forma perfecta). Para los HACES NO CONTRÁCTILES FIMBRINAS. Para los SÍ CONTRÁCTILES ALPHA- ACTININA. 55 56 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 REPASO Monómeros de actina, con el intercambio de ADP Mínima unidad de los filamentos de actina actina G. ATP = unión al filamento. libre en el citosol, siempre unida a ADP. Una vez formados los filamentos hay una proteína caperuza en el extremo para evitar que se para unirse al filamento tiene que unirse a ATP. despolimerice. se van asociando en trímeros gracias a una proteína llamada formada Formina. Una vez que esta el filamento estable, usamos la Dinámica compleja: actina G ADP, cuando se intercambia con actina G ATP, está en condiciones de unirse al filamina (color lila), hacemos que se ponga a filamento por el extremo +. intervalos regulares de forma perpendicular para Hay que recordar que pasa con las velocidades de hidrolisis. que creen una red de filamentos entrecruzados. Molécula muy inestable. PSEUDÓPODO ADP cofilina: participa en la unión de los monómeros de actina G ADP, y favorecer la tasa de disociación por el LAMELIPÓDIO extremo CORTEZA CELULAR DEBAJO MEM. PLASMÁTIC. Profilina compite con cofilina, para favorecer el intercambio de actina G ADP por actina G ATP, para que se puedan volver a unir al filamento. COFILINA + CATANINA + SEVERINA = cortan/ escinden el filamento por la mitad. así generamos dos trocitos nuevos (dos nuevos extremos). HACES DE FILAMENTOS DE ACTINA Formina se encarga de nucleación y polimerización (unir 3 monómeros en un trímero) y determinar el lugar de formación de los filamentos de actina. Estructuras dispuestas de manera paralela, una detrás de otra repeticiones paralelas. 1º se forma el trímero y luego se van asociando las moléculas de actina secuencialmente por el extremo +, hasta que De mayor longitud que las redes. se forma un filamento. Tropomiosina adosada ininterrumpidamente a lo largo de los filamentos de actina. Cada molécula de TM forma Catión muy importante para la contracción = calcio. una barra que se extiende a lo largo de cada 8 monómeros. Calcio hace que los sitios de unión con la miosina los va a liberar (acordarse de que los sitios están tapados por la Distinguimos: tropomiosina) Haces no contráctiles intervienen 2 tipos de proteínas: miosina 1/ minimiosina y fimbrina ARP 2/3 cuando está el filamento formado, se une por el extremo + y favorece la formación de ramificaciones. Haces contráctiles miosina 2 y Alpha actinina ¿CÓMO SE ORGANIZAN LOS FILAMENTOS DE ACTINA DENTRO DE LA CÉLULA GRACIAS A LAS ARPS? HACES DE FILAMENTOS NO CONTRÁCTILES. MIOSINA I. Todos los haces dispuestos con la misma polaridad -> extremo mas y extremo menos (tapado con la caperuza). A. REDES DE MICROFILAMENTOS DE ACTINA. Tropomiosina cada 8 monómeros. Fimbrina proteína entrecruzante. Ayuda a empaquetar los haces de filamentos de actina. Se une cada 10 Interviene una proteína entrecruzante llamada filamina monómeros de actina, genera tal empaquetamiento para que no pueda colocarse la miosina 1 haces no contráctiles. Se sitúa periódicamente de forma perpendicular. Miosina 1/ minimiosina cabeza globular (se une a los filamentos de actina) + cola (se une al fosfolípido de la Se encarga de favorecer la formación de redes. Forma redes justo debajo de la membrana plasmática implica que membrana o de un orgánulo membranoso a trasportar (ejm. Vesícula)). estabilidad a los haces, sujetándolos a las si hay orgánulos cerca de esa zona, los excluye crea la corteza celular parte rígida que da forma y resistencia membranas + Favorece el deslizamiento de los haces + favorece el transporte de vesículas (por la afinidad que tiene la mecánica. cola por la membranas). ¿Cómo se anclan esas redes a la membrana?: Otras proteínas implicadas en estas estructuras de haces: villina, espectrina (eritrocito) y fodrina. Mediante un complejo llamado: ERM ezrina, radixina y moesina. Permite tener sitios de unión para los filamentos de actina y tener sitios de unión a una proteína integral de ¿Cómo es el deslizamiento de los haces y cómo se deslizan vesículas? membrana. permite el anclaje a la membrana plasmática La minimiosina puede favorecer el deslizamiento de un filamento de actina, accionando su cabeza globular anclada ¿Para qué sirven las redes?: por su cola a la membrana plasmática. - conferir resistencia mecánica. En el caso del transporte de vesículas, el filamento de actina no se mueve, actúa de eje o de raíz. En este caso la - modificar la conformación celular. miosina 1, anclado a los filamentos de actina, desplaza de sentido a + las vesículas (las desplaza usando al filamento como raíz o eje) - proporcionar motilidad. (Ej.: lamelipodios (estructura gruesa y a modo de lámina) (fibroblastos y otras células móviles) o pseudópodos (prolongaciones del citoplasma de redes de actina, presentes en neutrófilos)). 57 58 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 Filopodios Recordemos que el extremo está estabilizado para evitar la despolimerización por otra proteína dedos caperuza, llamada tropomodulina. tejido conjuntivo (fibroblastos o axones en - Filamentos delgados de actina. crecimiento). Pueden crecer de dos formas: A CTIVACIÓN DE MIOSINA EN EL PROCESO DE CONTRACCIÓN MUSCULAR A (polimerización de monómeros de actina G unidos por el extremo + polimerización va empujando a la membrana, desplaza a los Requieren de calcio. Es esencial. orgánulos que se encuentra a su paso) y B (por En ausencia de calcio la miosina se encuentra en estado NO ACTIVO. Configuración replegada. desplazamiento/ deslizamiento de los Para activarse necesita fosforilación. Tiene que haber una QUINASA. filamentos de actina, hacia el extremo +, accionados por la miosina 1) Calcio interactúa con la troponina permite el cambio conformacional de todo el sistema. Puntas de flecha filopodios. Si desaparece el calcio todo vuelve a su conformación inicial. Tropomiosina vuelve a tapar el sitio de unión a actina. Lamelipodios Más gruesas, en conformación de red. PROCESO: El calcio requiere de calmodulina, se forma el complejo ca-calmodulina. El complejo se une a la quinasa y la Microvellosidades activa. Una vez activada va a fosforilar a la miosina y la va a activar, cambiando su conformación. Una vez En células epiteliales. Aumentar la superficie de absorción. En borde apical. activada, los sitios de unión del calcio que estaban tapados por la tropomiosina se van a liberar Cada microvellosidad consta de 30 o 40 haces de filamentos de actina dispuestos de manera paralela, al eje acortamiento del sarcómero contracción muscular. principal. Haces asociados entre sí, gracias a 2 proteínas entrecruzantes: fimbrina y villina (especifica de la CORRELACIONES CLÍNICAS: microvellosidad) Conjunto de haces que conforman una microvellosidad, se unen a la membrana plasmática de la microvellosidad gracias a miosina 1. Distrofias musculares. Distrofina (expresión anormal o ausencia total de la proteína) (ancla los filamentos de actina a la membrana y de la membrana a la matriz extracelular da estabilidad a la fibra muscular). La Filamentos de actina al penetrar al citoplasma, desaparecen las proteínas entrecruzantes (fimbrina, miosina célula va a degenerar porque al no estar anclada/unida ANOIKIS. Se va a reemplazar por tejido adiposo. 1 y villina), quedaran asociados entre sí y a la membrana plasmática por la proteína llamada Fodrina. Además, estos filamentos de actina terminan por entrecruzarse con los filamentos de actina que conforman las uniones adherentes. HACES DE FILAMENTOS CONTRÁCTILES. MIOSINA II Requiere de dos tipos de filamentos: - Filamentos gruesos de Miosina II Dos cadenas pesadas + 4 cadenas ligeras. Las pesadas forman una doble hélice y se repliegan en un extremo para formar junto con las ligeras, dos cabezas globulares dando lugar a una molécula con morfología de bastón. Filamentos gruesos se van a intercalar con los delgados de actina, a intervalos regulares y van a crear la estructura llamada sarcómero (comprendida entre 2 discos Z) contracción muscular. La miosina 2 se dispone en parejas con polaridad opuesta y se va intercalando con los filamentos de actina (dispuestos también con polaridad opuesta), quedando anclados a unas estructuras llamadas: placas de fijación. Placas formadas por dos estructuras: Alpha actinina (proteína en doble hélice forma puentes transversales con los filamentos de actina dejando una separación de unos 30/40 nanómetros, que permite la interacción de la Miosina 2). Proteína de coronación (caperuza terminal, unida al extremo + del filamento de actina limita su crecimiento) 59 60 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 PAULA FERRÁNDEZ LÓPEZ 2020/2021 TEMA 8. CITOESQUELETO II. FILAMENTOS INTERMEDIOS. Dos dímeros se alinean de forma escalonada, pero esta vez la asociación es antiparalela (amino- INTRODUCCIÓN. carboxilo y carboxilo- amino). lado diámetro, tamaño intermedio entre microfilamentos y los microtúbulos. contra lado, y forman un tetrámero diversas proteínas que se expresan antiparalelo de cuatro cadenas en distintos tipos de células. 6 tipos. polipeptídicas. ESPECÍFICAS.