| El citoesqueleto le da forma a la célula | y sus fibras (las 3 posibles) están involucradas en el movimiento de células internas.
En particular los microfilamentos y los microtúbulos son los "rieles" involucrados en este movimiento de moléculas.
La fuente de energía de este movimiento de moléculas mediante las fibras es el ATP |
| Citoesqueleto | Es una compleja red de filamentos proteico que se extiende a todo lo largo del citoplasma, es una estructura altamente dinámica. Los filamentos de proteínas son todos polímeros y se los clasifican con base en su tamaño relativo. |
| Microfilamentos (filamentos de actina): Ensamblaje y desensamblaje | Cada monómero tiene sitios de unión de tal manera que polimerizan para formar filamentos en los cuales cada monómero se encuentra girado 166º, por lo que los filamentos tienen una apariencia de una hélice de doble cadena, y presentan una polaridad diferenciada (extremo más y menos).La incorporación de monómeros de actina se da por la proteína profilina; mientras que el desensamblaje de los filamentos se da por la proteína colfilina. El complejo de 7 proteínas denominado Arp2/3 sirve como nucleación para iniciar un nuevo filamento |
| Microfilamentos (filamentos de actina): Organización de los filamentos | Los filamentos individuales se ensamblan en dos tipos generales de estructuras.
- Haces de actina:
Los haces de actina son de dos tipos:
A) Haz paralelo: filamentos de actina agrupados en paralelo, capaces de sostener las prolongaciones de la membrana; los filamentos están unidos por la proteína fimbrina como monómero.
B) Has contráctil: filamentos más espaciados y capaces de contraerse como en la división celular tas la mitosis; unida por la proteína αactina como dímero.
-Red de actina: Los filamentos se disponen ortogonalmente entre sí y están unidos por la proteína filamina como dímero. Subyace a la membrana y es un soporte estructural de la superficie de la célula |
| Filamentos intermedios: Composición | Desempeñan un papel estructural proporcionando resistencia, mecánica.
Están compuestos por proteínas fibrosas de la familia de la queratina y se han
clasificado en 6 grupos según la similitud de los aminoácidos que las componen:
Tipo I y II: son queratinas.
Tipo III: vimentinas, desmina, periferinas.
Tipo IV: son neurofilamentos.
Tipo VI: nestina.
Estas proteínas se ubican en el citoplasma.
Tipo V: lamina. (Constituyen la capa proteica que se encuentra en la cara interna de la
membrana nuclear interna). |
| Microfilamentos (filamentos de actina): Composición | Son fibras sólidas compuestas por unidades de actina (proteína globular monomérica)
Se encuentran justo debajo de la membrana plasmática. |
| Filamentos intermedios: Ensamblaje | Se forman dímeros en los cuales los dominios de eje central de dos cadenas polipeptídicas están enrolladas uno alrededor de otro en una estructura de espiral enrollada. Los dímeros se asocian de un modo escalonado y antiparalelo para formar tetrámeros, los cuales se ensamblan extremo con extremo para formar protofilamentos apolares.
Suelen ser más estables y no exhiben un comportamiento dinámico; los
protofilamentos suelen ser modificados por la fosforilación. |
| Filamentos intermedios: Organización | Forman una elaborada red y proporcionan un anclaje para los componentes del citoesqueleto y para estructura interna de la célula. |
| Microfilamentos (filamentos de actina): Actina-Miosina | Los filamentos de actina asociados a la proteína fibrosa miosina, son responsables de muchos tipos de movimientos celulares.
Las miosinas de las fibras musculares pertenecen a la subfamilia de la miosina II que está compuesta por dos cabezas y una cola en forma de varilla.
Las células no musculares contienen miosina I. |
| Microtúbulos: Composición | UhSon varillas huecas de mayor diámetro de los tres, son estructuras dinámicas, determinan la forma y movimientos celulares.
Están compuestos por la proteína tubulina como dímero (formada por dos polipéptidos globulares α-tubulina y β-tubulina).
En una célula que no está en división, el centro de nucleación es el centrosoma; en una célula en división el centro de nucleación son los polos del huso mitótico; en los cilios y flagelos es el cuerpo basal. |
| Microtúbulos: Ensamblaje | La γ-tubulina es una tercera proteína globular que se localiza en el centrosoma y es clave para el inicio de ensamblaje de los microtúbulos.
Constan de 13 protofilamentos lineares que están constituidos por un conjunto de dímeros de tubulina dispuestos cabeza con cola y se disponen en paralelo, por lo tanto son estructuras polares con sus extremos diferenciados (extremo más y menos).
La polimerización está controlada por la unión de GTP. |
| Microtúbulos: Proteínas motoras | Se asocian proteínas motoras, la quinesina (hacia el extremo más) y la dineina (hacia el extremo menos), las cuales se mueven a lo largo de los microtúbulos en direcciones opuestas. Y transportan vesículas y orgánulos a través del citoplasma.
El movimiento se produce por cambios de conformación de estructura terciaria de proteínas, que a su vez basa su energía en la hidrólisis de ATP, dicha reacción esta regulada por enzimas que este caso son las proteínas motoras.
Las vesículas tienen adheridos receptores (proteínas integrales en las membranas de las vesiculas) para las dineinas o quinesinas la cual indicara a que proteínas debe adherirse la vesícula para saber a que parte de la célula debe ir o volver.
El adaptador entre cargo y motor tambien es una proteina |
| Microtúbulos: Cilios y Flagelos | Son prolongaciones de la membrana plasmática constituidas por microtúbulos.
La estructura fundamental de ellos es el axonema, que esta constituido por microtúbulos y proteínas asociadas. Los microtúbulos se disponen en un patrón característico de “9 (9 pares (1 completo por 13 protofilamentos y 1 incompleto con 10 u 11) que forman la circunferencia) + 2 (2 túbulos mas en el centro, no fusionados)” los dobletes externos se unen con otros pares por puentes de nexina, y al par central mediantes espinas radiales; cada doblete externo se une entre sí por brazos de dineina ciliar interna y externa. |
| Los microtubulos se construyen por ensamblado de moléculas pequeñas (proteinas globulares - tubulinas) | Se ensamblan por interacciones no covalentes |
| Los microtubulos van de punta a punta | en un celula.
Y son dinamicos: se forman, se arman y se desarman |
| Las enzimas de hidrolisis tiene terminación -asa | ese varía según lo que hidrolicen ya sean proteinas (proteinasa), lipidos(lipasa) o ATP (ATPasa) |
| Los microtubulos (estado estacionario) tienen una longitud la cual varía constantemente | se ensamblan nuevas tubulinas en el extermo más y se van quitan por el extremo menos todo el tiempo |
| Los procariotas no tienen ni microfilamentos ni tubulos de actina | es exclusivo de los eucariota |
| Los dobletes de los cilios y flagelos estan conectados mediante dineinas (que funcionan como proteínas motoras) | Al cambiar las dineinas de conformación se mueven un doblete con respecto al otro. Al estar unidas ambas a la célula se doblan, en vez de avanzar. El moviemiento de los nueves dobletes en conjunto generan el movimiento caracteristico de los cilios y flagelos. |
| Los centriolos son 9 tripletes de microtubulos | . |
| Filamentos intermedios son los estructurales de la célula | son proteínas las cuales tienen estructura fibrilar |
| En al división celular, las fibras del huso (los microfilamentos) se mueven uno respecto al otro gracias a que tiene dos proteinas motoras | dos miosinas se asocian y permite este movimiento (mediante hidrolisis de ATP) |
| La miosina es la proteina motora que permite | la contracción y la flexión de los músculos (mediante hidrolisis de ATP) al mover actinas (microfilamentos) |
| Moviemiento de microfilamento de actina | 1º) Fosforilización de miosina: Al unirse la miosina a un ATP, el ATP genera una carga negativa sobre la molecula haciendo que cambie la conformación, es decir cambia la forma de la proteina producto de las interacciones debiles de la estructura terciaria de la proteina (tanto puentes de H, como fuerzas de Van deer Waals, etc)
El ATP se une a la miosina mediante una quinasa (unen ATP a proteinas )
2º) Producto de esto la miosina fosforilada se une a a la actina
3º) La miosina se desfosforila la miosina, se pierde la carga negativa, la miosna vuelve a su estado original y como la fibra esta unida a ella se desplaza al microfilamento de actina
El P de la miosina se va de la miosina mediante otra enzima de tipo fosfatasa
Las fosfatasas hidrolizan (lo quitan) el fosforo unido covalentemente a una proteína |
| Los microfilamentos y los filamentos intermedios se encargan de que la célula | resista tensiones |
| Los microtubulos se encargan de que la celula | resista la compresion |
| Corriente citoplasmatica | acelera la distribución de materiales dentro de la celula |
| Los filamentos intermedios son más permanentes que los otros | y no se desensamblan |
| Los filamentos intermedios | refuerzan la forma de la célula y fijan en su posición ciertos organelos |
| Los filamentos intermedios forman la lamina nuclear | que es lo que da estructura al núcleo en la células eucariotas
La lamina nuclear ubica debajo de la envoltura nuclear y se une a los poros nucleares como a la envoltura nuclear
La proteína de estos filamentos se llama lanina. |
| Los filamentos intermedios dan estructura al núcleo y al citoplasma | al núcleo y al citoplasma (fijando organelos como el citoplasma)
Dan a la célula estructura y resistencia. |
| Intercambio rotario de actina:
La actina se polimeriza cuando se unen dímeros unidos ATP | cuando se une al microfilamento, pierden el enlace fosfato por un extremo y por el extremo menos se pierden dímeros junto a ADP |
| Microvellosidades | Los filamentos de actina en células epiteliales forman microvellosidades, interaccionando en forma lateral con otras proteínas.
Las microvellosidades aumentan el área de interacción de la célula con el entorno para captar mayor cantidad de nutrientes
Cada microvellosidad se aleja o se acerca a otra mediante el movimiento regulado de una miosina entre medio que esta conectada a las dos |
| Deslizamiento celular | ocurre mediante filamentos de actina como células blancas, axones y algunas bacterias.
1º) La célula unida a una matriz y a la membrana mediante la corteza de actina
2º) En la protrusión del lamelipodio se polimeriza la actina y hace que la célula se estira, generando una corriente citoplasmática de la célula (con actina no polimerizada) y que la corteza de actina se tensione
3º) La miosina II contrae a la célula, haciendo que se acorte la célula. Muchas veces esto generá que se pierda citoplasma
4º) La protrusión se ancla a otro punto de la matriz y se repite el mecanismo haciendo que la célula avance |
