citoesqueleto i
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Citoesqueleto i-Univ. Aut. de Baja California Sur-Biologia Celular-Dr. Jose L. Espinoza VTRANSCRIPT
CITOESQUELETOCITOESQUELETO
Toda la porción citoplasmática que carece Toda la porción citoplasmática que carece
de estructura y constituye la parte líquida de estructura y constituye la parte líquida
del citoplasma, recibe el nombre de del citoplasma, recibe el nombre de
citosolcitosol por su aspecto fluido por su aspecto fluido
CitoesqueletoCitoesqueleto
Consiste en una serie de fibras Consiste en una serie de fibras
que da forma a la célula, y que da forma a la célula, y
conecta distintas partes celulares, conecta distintas partes celulares,
como si se tratara de vías de como si se tratara de vías de
comunicación celulares. comunicación celulares.
Red de Red de filamentos proteicosfilamentos proteicos que que
se extienden a través del se extienden a través del
citoplasma de todas las células citoplasma de todas las células
eucariotaseucariotas
Se refiere a un grupo de estructuras Se refiere a un grupo de estructuras
citoplasmáticas formadas por proteínas citoplasmáticas formadas por proteínas
filamentosasfilamentosas
La organización interna y el movimiento La organización interna y el movimiento
celular dependen de los elementos del celular dependen de los elementos del
citoesqueleto que constituyen algo citoesqueleto que constituyen algo
equivalente a los músculos y los huesos equivalente a los músculos y los huesos
de la célulade la célula
La mayoría de las células eucariotas La mayoría de las células eucariotas
tienen forma definida y un alto grado de tienen forma definida y un alto grado de
organización interna pero pueden organización interna pero pueden
cambiar de forma en su interior a fin de cambiar de forma en su interior a fin de
redistribuir diversos organelos y en redistribuir diversos organelos y en
ocasiones ocasiones migrar de un sitio a otromigrar de un sitio a otro
ORIGEN DE LAS CÉLULAS GERMINALES ORIGEN DE LAS CÉLULAS GERMINALES PRIMORDIALES (CGP)PRIMORDIALES (CGP)
ExtraembrionarioExtraembrionario
– La eliminación de la creciente La eliminación de la creciente
germinal, región germinal, región
extraembrionaria en la que se extraembrionaria en la que se
detectan las primeras CGP, detectan las primeras CGP,
conlleva al desarrollo de conlleva al desarrollo de
embriones estérilesembriones estériles
– La identificación inicial de las La identificación inicial de las
CGP ha sido en la base del CGP ha sido en la base del
alantoides primeramente, y en alantoides primeramente, y en
el endodermo del saco vitelinoel endodermo del saco vitelino
MIGRACIÓN DE LAS CGPMIGRACIÓN DE LAS CGP
De la base del De la base del alantoides hasta la alantoides hasta la región urogenital región urogenital donde se formarán las donde se formarán las gónadas.gónadas.Movimiento pasivoMovimiento pasivo– Hacia el interior del Hacia el interior del
embriónembrión
Movimiento activoMovimiento activo– Hacia las crestas Hacia las crestas
genitales dentro del genitales dentro del embriónembrión
Las CGP llegan a su destinoLas CGP llegan a su destino
Estas células junto con otros tipos de células Estas células junto con otros tipos de células
somáticas conforman la cresta genital en la que somáticas conforman la cresta genital en la que
posteriormente se establecerá la gónada posteriormente se establecerá la gónada
indiferenciada.indiferenciada.
Sus principales Sus principales funcionesfunciones del citoesqueletodel citoesqueleto son: son:
– Proporcionar el medio para el Proporcionar el medio para el movimiento celular y del movimiento movimiento celular y del movimiento intracelulaintracelularr de organelas y otros componentes del citosol de organelas y otros componentes del citosol
– Proporcionar el Proporcionar el soporte estructuralsoporte estructural para la membrana plasmática y los para la membrana plasmática y los orgánulos celularesorgánulos celulares
– Proporcionar el soporte para las estructuras celulares móviles Proporcionar el soporte para las estructuras celulares móviles especializadas, como especializadas, como cilioscilios y y flagelosflagelos, responsables de la , responsables de la propiedad propiedad contráctilcontráctil de las células en tejidos especializados como el de las células en tejidos especializados como el músculomúsculo
CitoesqueletoCitoesqueleto
Compuesto por 4 Compuesto por 4
tipos principales de tipos principales de
filamentos proteicosfilamentos proteicos
– Filamentos de actinaFilamentos de actina
– Filamentos Filamentos
intermediosintermedios
– MicrotúbulosMicrotúbulos
– Red microtrabecularRed microtrabecular
Filamentos de actina o microfilamentosFilamentos de actina o microfilamentos
Finas fibras de proteínas como un hilo de 7 nm de Finas fibras de proteínas como un hilo de 7 nm de
diámetro.diámetro.
Abundantes en células musculares, nerviosas y Abundantes en células musculares, nerviosas y
epiteliales epiteliales
Compuestos predominantemente de un tipo de proteína Compuestos predominantemente de un tipo de proteína
contráctil llamada contráctil llamada actinaactina..
– Principal proteína del citoesqueleto de la mayoría de Principal proteína del citoesqueleto de la mayoría de
las célulaslas células
La La actinaactina es una proteína que es una proteína que
se asocia espontáneamente se asocia espontáneamente
entre si para formar un entre si para formar un
polímero lineal denominado polímero lineal denominado
filamento de actinafilamento de actina
– Se organizan en
estructuras mas complejas
formando paquetes o redes
– Son mas abundantes
debajo de la membrana
plasmática (forman red)
Soporte mecánico
Forma celular
Movimiento (migración)
Fagocitosis
División
Las moléculas individuales de actina son proteínas globulares Las moléculas individuales de actina son proteínas globulares
Cada monómero de actina (actina [G] globular) se une a otras dos Cada monómero de actina (actina [G] globular) se une a otras dos
moléculas igualesmoléculas iguales
Los monómeros de actina polimerizan (reversible) formando Los monómeros de actina polimerizan (reversible) formando
filamentos (actina [F] filamentosafilamentos (actina [F] filamentosa
Los filamentos Los filamentos
de actina están de actina están
organizados en 2 organizados en 2
tipos de tipos de
estructurasestructuras
– Paquetes de Paquetes de
actinaactina
Arreglos Arreglos
paralelosparalelos
– Redes de actinaRedes de actina
Fibras Fibras
entrecruzadasentrecruzadas
Hay dos paquetes de Hay dos paquetes de
actina distintos funcional actina distintos funcional
y estructuralmente, que y estructuralmente, que
contienen diferentes contienen diferentes
proteínas de enlaceproteínas de enlace
– El primer tipo contiene El primer tipo contiene
filamentos de actina filamentos de actina
alineados en paralelo alineados en paralelo
Sostiene Sostiene
proyecciones de la proyecciones de la
membrana membrana
plasmáticaplasmática
– MicrovellosMicrovellos
El segundo tipo de de El segundo tipo de de
paquete de actina está paquete de actina está
compuesto por filamentos compuesto por filamentos
mas espaciadosmas espaciados
El > espaciamiento entre El > espaciamiento entre
filamentos permite a la filamentos permite a la
miosinamiosina (proteína motor) (proteína motor)
interactuar con los interactuar con los
filamentos de actina en filamentos de actina en
esos paquetesesos paquetes
Permite la contracción del paquetePermite la contracción del paquete
Protrusiones de la superficie celularProtrusiones de la superficie celular
La superficie de La superficie de
muchas células tiene muchas células tiene
extensiones basadas extensiones basadas
en filamentos de en filamentos de
actinaactina
– MovimientoMovimiento
– FagocitosisFagocitosis
– Absorción de Absorción de
nutrientesnutrientes
Las extensiones de la Las extensiones de la
superficie celular basadas en superficie celular basadas en
actina mejor caracterizadas actina mejor caracterizadas
son los son los microvellosmicrovellos
involucrados en la absorcióninvolucrados en la absorción
– Células epiteliales de la Células epiteliales de la
superficie intestinalsuperficie intestinal
– 1000 por célula (brocha)1000 por célula (brocha)
– Aumentan la superficie Aumentan la superficie
expuesta del área disponible expuesta del área disponible
para la absorción hasta 10 a para la absorción hasta 10 a
20 veces20 veces
A diferencia de los A diferencia de los microvellos, muchas microvellos, muchas extensiones de la extensiones de la superficie celular se superficie celular se forman en respuesta forman en respuesta a estímulos fuera de a estímulos fuera de la célulala célulaPseudópodosPseudópodos– FagocitosisFagocitosis– Su formación y Su formación y
retracción se basa en retracción se basa en el ensamble y el ensamble y desensamble de desensamble de filamentos de actinafilamentos de actina Macrófago englobando células
tumorales durante la fagocitosis
Actina, miosina y movimiento celularActina, miosina y movimiento celular
Los filamentos de actina usualmente están asociados Los filamentos de actina usualmente están asociados
con miosinacon miosina– Responsables de muchos tipos de movimiento celularResponsables de muchos tipos de movimiento celular
La miosina es el prototipo de un motor molecularLa miosina es el prototipo de un motor molecular– Proteína que convierte la energía química en forma de ATP a Proteína que convierte la energía química en forma de ATP a
energía mecánicaenergía mecánica
Genera fuerza y movimientoGenera fuerza y movimiento
Las interacciones entre actina y miosina también son Las interacciones entre actina y miosina también son
responsables de otros tipos de movimiento en células no responsables de otros tipos de movimiento en células no
muscularesmusculares– División celularDivisión celular
Contracción muscularContracción muscularLas células musculares Las células musculares están altamente están altamente especializadas para una especializadas para una sola acciónsola acción– ContracciónContracción
Músculo esqueléticoMúsculo esquelético– Movimientos voluntariosMovimientos voluntarios
Músculo cardiacoMúsculo cardiaco– Bombeo de sangre del Bombeo de sangre del
corazóncorazón
Músculo lisoMúsculo liso– Movimientos involuntariosMovimientos involuntarios– IntestinoIntestino– EstómagoEstómago– Útero, etc.Útero, etc.
El músculo El músculo
esquelético esquelético
– Paquetes de fibras Paquetes de fibras
musculares (células musculares (células
únicas)únicas)
– El citoplasma El citoplasma
consiste en consiste en
miofibrillasmiofibrillas
MiofibrillasMiofibrillas
Paquetes cilíndricos de Paquetes cilíndricos de
dos tipos de filamentosdos tipos de filamentos
– Miosina (densos)Miosina (densos)
– Actina (finos)Actina (finos)
Cada miofibrilla está Cada miofibrilla está
organizada como una organizada como una
cadena de unidades cadena de unidades
contráctilescontráctiles
– SarcómeroSarcómero
Los sarcómeros Los sarcómeros poseen varias poseen varias regionesregiones– Disco Z (extremos)Disco Z (extremos)– Banda A (obscura) Banda A (obscura) – Banda I (clara)Banda I (clara)
Corresponden a la Corresponden a la presencia o ausencia presencia o ausencia de filamentos de de filamentos de miosinamiosina
– Las bandas I Las bandas I contienen actinacontienen actina
– Las bandas A Las bandas A contienen actina y contienen actina y miosinamiosina
Los filamentos de actina Los filamentos de actina
(anclados en el disco Z) y (anclados en el disco Z) y
miosina se traslapan en miosina se traslapan en
los extremos de la banda los extremos de la banda
AA
La región centralLa región central
– Zona HZona H
– Contiene solo miosinaContiene solo miosina
Los filamentos de Los filamentos de
miosina están anclados miosina están anclados
en la en la línea Mlínea M
Durante la contracción muscular cada Durante la contracción muscular cada sarcómero se acorta acercando los discos Zsarcómero se acorta acercando los discos Z– No hay cambios en la banda ANo hay cambios en la banda A– Las bandas I y H casi desaparecen Las bandas I y H casi desaparecen
Esos cambios se explican porque los filamentos Esos cambios se explican porque los filamentos de actina y miosina resbalan unos sobre otrosde actina y miosina resbalan unos sobre otros
Los filamentos de actina se mueven sobre la Los filamentos de actina se mueven sobre la banda A y la zona Hbanda A y la zona H
Migración celularMigración celular
El movimiento de células a través de una El movimiento de células a través de una superficie es una forma básica de locomociónsuperficie es una forma básica de locomoción– Movimiento de amibasMovimiento de amibas– Células embrionarias durante el desarrolloCélulas embrionarias durante el desarrollo– Invasión de tejidos por glóbulos blancos para Invasión de tejidos por glóbulos blancos para
controlar infeccióncontrolar infección– Fagocitosis (ver archivo)Fagocitosis (ver archivo)– Movimiento de células cancerosas (metástasis)Movimiento de células cancerosas (metástasis)
Todos estos movimientos se basan en las propiedades del Todos estos movimientos se basan en las propiedades del citoesqueleto de actina, además de los microtúbulos y citoesqueleto de actina, además de los microtúbulos y filamentos intermediosfilamentos intermedios