Citoesqueleto y Contracción PDF

CITOESQUELETO Y CONTRACCIÓN Citoesqueleto - Definición y funciones del citoesqueleto: Es un red de fibras tridimensionales que se extiende a lo largo del citosol y junto a esta forma el citoplasma que constituye el principal medio interno de la célula. Algunas de sus...

CITOESQUELETO Y CONTRACCIÓN Citoesqueleto - Definición y funciones del citoesqueleto: Es un red de fibras tridimensionales que se extiende a lo largo del citosol y junto a esta forma el citoplasma que constituye el principal medio interno de la célula. Algunas de sus funciones son: La función principal del citoesqueleto es mantener la forma celular y brindar un soporte mecánico para la motilidad de la célula. Se encarga de organizar a las organelas y al medio interno Se encarga de regular las reacciones bioquímicas celulares Media procesos de endocitosis y exocitosis - Componentes del citoesqueleto: 1.- Microtúbulos: Se encargan de la locomoción unicelular o Están en todas las células eucariotas de captura de alimento, usan la dineína Constituidas por la proteína globular para el movimiento de cilios y flagelos. llamada tubulina (α-tubulina y β-tubulina) 4.- Microfilamentos: Se encargan de la forma celular y del Constituida por filamentos de actina soporte celular Se encargan de soportar tensiones, ayuda Se pueden ensamblar y desensamblar, sin a mantener la forma celular, da consistencia útiles en los procesos de división celular de gel a la corteza de la célula, forma la Son más gruesos que los microfilamentos y corriente citoplasmática e interviene en la los filamentos intermedios. división celular. 2.- Centrosomas y centriolos Las células especializadas se encargan de Son características de la célula animal la contracción muscular, dando movimiento El centrosoma posee 2 centriolos a los seudópodos. Se encargan de organizar a los Son los más pequeños microtúbulos 5.- Filamentos intermedios Sintetizan el huso acromático en la división Constituida por filamentos de queratina celular Se encarga de soportar tensión, mantiene 3.- Cilios y flagelos: la forma celular y forma la lámina nuclear. En seres eucariontes están conformadas Son más grandes que los microfilamentos por una organización especial de microtúbulos Los cilios se encuentran en gran cantidad, pero son de tamaño reducido Los flagelos se encuentran en menor cantidad, pero son de mayor tamaño que un cilio.  - Componentes extracelulares: 1.- Pared celular: Componente presente en células vegetales y en todos los seres procariontes, su composición puede variar de especie a especie, pero principalmente están compuestas de peptidoglicano, celulosa y hemicelulosa. En bacterias hay 2 tipos, gram positivas y gram negativas, en donde las positivas tienen una pared con más peptidoglicano y las negativas las tienen con menos peptidoglicano. En hongos están compuestas por diversos carbohidratos, pero el principal es la quitina, la cual brinda bastante rigidez y este polisacárido también está presente en exoesqueletos en artrópodos. En plantas hay fases dependiendo de su grado de madurez: En las plantas jóvenes hay una pared primaria que es delgada y flexible, entre la pared primaria y la membrana estará la zona llamada lámina media. En plantas maduras se sintetiza la pared secundaria que está entre la pared primaria y la membrana celular siendo esta capa más gruesa y resistente. 2.- Matriz extracelular: Está presente solamente en las células animales, ayuda a que las células se unan y se comuniquen con las células cercanas, desempeña una función importante en la multiplicación celular, el movimiento celular y otras funciones celulares. También participa en la reparación del tejido dañado. - Composición de la matriz extracelular: Su composición se basa principalmente en la presencia de proteínas fibrosas estructurales como la elastina, fibrilina y el más importante el colágeno que forma fibras fuertes y usualmente están revestidas de una sustancia llamada proteoglicano. También hay proteínas integrales llamadas integrinas que sirven para la señalización celular. Luego la otra parte importante es la sustancia fundamental conformada principalmente por uniones de carbohidratos y proteínas libres que forman glucoproteínas (bajo contenido en carbohidrato) y proteoglicano (alto contenido de carbohidrato). Un ejemplo de glicoproteína serían las fibronectinas que ayudan a la adhesión celular, los proteoglicanos poseen una carga negativa considerable que los hace higroscópicos que ayudan a la hidratación de tejidos y al intercambio de sustancias, además que pueden formar glicosaminoglicanos (GAG) que son polisacáridos largos y no ramificados. La unión de proteínas fibrosas estructurales con la sustancia fundamental confirman la matriz y pueden ser sólidas, gelatinosas, rígidas, etc y todo depende de la composición de ambos componentes anteriormente descritos. 3.- Uniones intercelulares: - En plantas: En las plantas se usan a los plasmodesmos, estos conductos están en las uniones de paredes celulares y por aquí hay flujo de citosol, nutrientes, iones y todo tipo de sustancias que la célula haga, aunque el agua y pequeños solutos como iones son quienes fluyen libremente. - En animales: Uniones estrechas: ○ Las células se adhieren de forma adyacente con el uso de proteínas tales como la claudina y ocludina, que son proteínas transmembranosas.  ○ Es unión impide el flujo de sustancias hidrosolubles Desmosomas y uniones de adherencia: ○ En uniones de adherencia se usan cadherinas y microfilamentos de actina, además forman las placas de adherencia en forma conjunta. ○ En desmosomas se usan cadherinas y filamentos intermedios de queratina ○ La cadherina es una proteína transmembrana. Hemidesmosomas: ○ Estas unen la matriz extracelular con la célula, es la única que no une célula con célula. ○ Usan integrinas y filamentos intermedios de queratina ○ Se le llamada hemidesmosoma porque parece la parte media de un desmosoma normal Uniones hendidura: ○ Usan complejos proteicos llamados conexiones que atraviesan las dos membranas de la célula y permite el paso de iones y moléculas pequeñas de forma constante. Contracción muscular Pasos: 1.- Debe haber una señalización nerviosa que viajará a lo largo de los túbulos T que se extienden desde el exterior de la célula hasta el interior, el túbulo T tiene canales de calcio regulados por voltaje que se abrirán tras el paso del potencial de acción. Esta señal irá al retículo sarcoplásmico liso, que abrirá los canales de calcio dependiente del segundo mensajero calcio para abrirse, esto generará una liberación masiva de calcio que se irá al sarcómero. 2.- Los iones de calcio liberados del retículo sarcoplásmico se unen a la troponina C y ésta cambia de forma y provoca el desplazamiento de la tropomiosina. Este desplazamiento deja libre al sitio activo de la actina para que la cabeza de miosina II pueda unirse a ella. 3.- Fases de la unión: - Unión: La cabeza de miosina II está unida al filamento de actina y esto forma una configuración rígida y estable. - Liberación: La cabeza de miosina II será separada al filamento de actina cuando un ATP se une a esta zona, es decir que el ATP reduce la afinidad de la miosina II a la actina. OJO, la miosina II se activa con el ATP. - Enderezamiento: Este ATP se hidroliza formando ADP y un fosfato, pero ambos productos permanecerán aún unidos firmemente a la cabeza de miosina II. - Generación de fuerza: Eventualmente la cabeza de miosina II volverá a unirse a la actina, pero esta unión será débil al estar en una zona desfavorable, esta zona provocará la liberación del fosfato y esto generará un golpe de fuerza, luego la liberación del ADP provocará el golpe de potencia. En este momento se produce la contracción. - Unión: Luego se vuelve al estado inicial y este proceso se repetirá para seguir contrayendo el músculo, a más repeticiones tenga el ciclo hará que la contracción sea más intensa y fuerte.. 4.- Finalmente cuando la contracción y el potencial de acción hayan terminado, los iones de calcio se irán de la tropomiosina C y al exceso de calcio se retirará con las bombas de calcio hacia el retículo sarcoplásmico en donde la calsecuestrina retener al calcio en zonas especiales para volver a utilizarlos en otro proceso de contracción. Otra ruta es que el calcio salga de la célula mediante transporte secundario de contratransporte de calcio-sodio en donde sale un calcio y entran 3 iones de sodio.