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Organelos y citoesqueleto

Luciana Negro Departamento de Histologa y Embriologa 2015

Escuela Universitaria de Tecnologa Mdica - Escuela de Parteras Facultad de Medicina

Universidad de la Repblica

UTI Biologa Celular y Tisular

PEROXISOMAS

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Peroxisomas

B Organelos pequeos (0,5 -1 um), esfricos, rodeados de membrana B Cristaloide en su interior: gran concentracin proteica

B Funcin: Degradar cidos grasos y molculas txicas (detoxificacin)

Peroxisomas

B Funciones: Detoxificacin: Degradacin de sustancias txicas (cido rico, cido

frmico, formaldehido, alcohol) Degradacin de cidos grasos (Beta-oxidacin) y aas

B Sin produccin de energa (a diferencia de la mitocondria) B Producto: Acetil CoA exportada al citoplasma para reutilizacin

B Enzimas: Oxidasas (peroxidasa, urato-oxidasa, aminoacidasa)

B Utilizan O2 para oxidar sustancias orgnicas (produciendo H2O2) Catalasa:

B Utiliza H2O2 para degradar otros sustratos (ej: etanol en el hgado) Reaccin de peroxidacin H2O2 + RH2 R + 2H2O 2H2O2 2H2O + O2 B Elimina exceso H2O2 produciendo agua y O2 (proteccin)

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MITOCONDRIA

Mitocondrias

B Organelos con doble membrana B Tienen su propio ADN, ARN, ribosomas B Funcin principal: Generacin de energa para mantener

la actividad celular

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Mitocondrias Morfologa

B Tamao: 1-10 m B Forma: vairada, desde largas estructuras

ramicadas hasta pequeos elipsoides Muy dinmicas

B Cambio forma B Crecimiento B Fisin/Fusin

B Aumentan su nmero al replicar su ADN y dividirse mediante fisin.

B Pueden fusionarse formando estructuras ms grandes

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Mitocondrias: Fisin y fusin

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Mitocondrias

Distribucin y nmero variable

Mitocondrias - Estructura

Doble membrana

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Membranas mitocondriales

B Membrana mitocondrial externa: Permeable a molculas pequeas Porinas (pasaje libre de molculas

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Origen de las mitocondrias: Teora endosimbitica

B Genoma propio y maquinaria transcripcional/traduccional B Genes, protenas y ribosomas similares a los de bacterias B Teora: Evolucionaron a partir de bacterias endocitadas por una clula

eucariota ancestral.

CITOESQUELETO

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lamentos de acna (microlamentos) microtbulos

3 Familias de protenas = 3 pos de lamentos propiedades , dinmicas y funciones diferentes B Filamentos de acna (microlamentos) -Forma celular y locomocin. Cortex celular. -dimetro 5 -7 nm

B Microtbulos -Posicin y transporte de organelos membranosos y otras estructuras celulares -dimetro 25 nm

B Filamentos intermedios -Resistencia mecnica -dimetro 10 nm

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Construccin a parr de subunidades pequeas: rpidos cambios en la r e o r g a n i z a c i n d e l citoesqueleto

subunidad protolamento lamento

Microlamentos: Acna

Microtbulos: Tubulina

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Construccin a parr de subunidades pequeas: rpidos cambios en la reorganizacin del citoesqueleto

Los dos extremos de los lamentos crecen a diferente velocidad

Intercambio rotatorio (treadmiling)

La velocidad a la que los monmeros de acna se incorporan en los lamentos es proporcional a su concentracin. La hidrlisis del ATP reduce la anidad de unin de las subunidades, y facilita su disociacin. Concentracin crca (Cc) para ambos extremos es diferente (Cc menos > Cc mas)

Cc menos > C > Cc mas : velocidad de polimerizacin = vel de disociacin: equilibrio aparente

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Inestabilidad dinmica

Un mismo extremo puede a l ternar entre estados de crecimiento y acortamiento (cuando C > Cc ) Un MT con GTP unido forma una caperuza de GTP Si la adicin es mas lenta que la hidrlisis del GTP, ende a acortarse: catstrofe Si se adicionan sucientes para volver a formar la caperuza, el crecimiento se rescata

Microtbulos y lamentos de acna: Dinamismo: propiedad intrnseca de la forma en que se polimerizan los lamentos Estabilidad: protenas accesorias que se asocian a los lamentos y modican su dinmica y estructura

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Regulacin de propiedades y ensamblaje: Protenas accesorias se asocian a las subunidades de acna o a los lamentos Los lamentos de acna se pueden asociar formando haces paralelos o redes

Protenas de asociacin a acna

Diferentes arreglos de acna:

Haces paralelos o redes (de po gel) segn la asociacin con diferentes protenas accesorias -De nuc l eac in : Arp o f o r m i n a s , s e u n e n a subunidades y nuclean el e n s am b l a j e e n r e d e s complejas o largos lamentos respecvamente.

-De cross linking, o asociacin entre lamentos: acnina, espectrina, lamina, fimbrina

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Especializaciones del citoesqueleto de acna:

Organizacin intracelular de microamentos, asociacin a membrana (microvellosidades)

Acvidad contrcl de clulas musculares y no musculares, citocinesis.

Transporte de vesculas y organelos

Protenas motoras asociadas a la acna: Miosinas

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Citoesqueleto de acna en clula muscular esquelca

Contraccin en clulas no musculares

Movimientos celulares impulsados por cambios en el cortex celular (citoesqueleto de acna):

-Protusin de un borde de avance -Adhesin al sustrato -Traccin

F o rm a c i n d e l a n i l l o c o n t r c l d u r a n t e l a citocinesis.

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subunidad protolamento lamento

Microlamentos: Acna

Microtbulos: Tubulina

Protenas de asociacin a MT

A l g u n a s p r o t e n a s i n t e r v i e n e n desensamblando los MT, e s c i n d i n d o l o s o aumentando la velocidad de despolimerizacin de la tubulina. Otras (MAPS) se jan a ellos e incrementan su estabilidad. E s t a s i n t e r a c c i o n e s permiten a la c lu la estabilizar los MTs en localizaciones denidas

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Organizacin de Microtbulos:

-Se exenden a parr de un centro organizador de microtbulos (MTOC) -En las clulas animales MTOC = centrosoma -Protena clave en nucleacin: -tubulina

Motores Microtubulares : Quinesinas y Dinenas

Protenas motoras que u l i z a n l a e n e r g a derivada de la hidrlisis del ATP para producir fuerza y movimiento.

R e s p on s a b l e s d e diversos movimientos celulares incluyendo transporte intracelular y posicionamiento de vesculas y organelos

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Especializaciones formadas por Microtbulos: Cilios y agelos

Axonema

-Clulas ciliadas del tracto respiratorio -Espermatozoides

Filamentos Intermedios

-Proporcionan resistencia mecnica a clulas y tejidos que los conenen (no todas). -Compuestos por diversas protenas -Organizacin estructural comn - D o m i n i o c e n t r a l responsable de ensamblaje -Dominios de cabeza y cola determinantes de la funcin especca

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Principales protenas de Filamentos Intermedios

Filamentos Intermedios

Filamentos de kerana de clulas epiteliales

Filamentos gliales en gla Neurolamentos en axn

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Bibliografa recomendada

B Cooper. La clula. 2 ed. 2004. (Cap. 10 , 11)

B Alberts. Biologa molecular de la Clula. 5 ed. 2008. (Cap. 12,14,16).