Biología Celular 1 er Curso

Transcripción

1 Grado Medicina Biología Celular 1 er Curso TEMA 7 CITOESQUELETO Y MOVIMIENTO CELULAR. 7.1 Estructura y organización de los filamentos de actina. (grupo de clase) 7.2 Actina, miosina y movimiento celular. (grupo de clase) 7.3 Filamentos intermedios. 7.4 Microtúbulos. 7.5 Motores microtubulares y movimientos. 7.1 ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DE LOS FILAMENTOS DE ACTINA (grupo de clase) 1

2 7.2 ACTINA, MIOSINA Y MOVIMIENTO CELULAR (grupo de clase) 7.3 FILAMENTOS INTERMEDIOS 2

3 FILAMENTOS INTERMEDIOS Diámetros entre 8 nm y 11 nm (filamentos actina, 7 nm; microtúbulos, 25 nm). Desempeñan un papel estructural proporcionando resistencia mecánica a las células y tejidos. No están implicados en los movimientos celulares. Están compuestos por más de 65 proteínas diferentes que se clasifican en seis grupos en función de las similitudes entre sus secuencias de aminoácidos (filamentos actina, polímeros de actina; microtúbulos, polímeros de tubulina). 3

4 PROTEÍNAS DE FILAMENTOS INTERMEDIOS Organización estructural común. El domino central juega un papel fundamental en el ensamblaje de los filamentos, mientras que los dominios variables de la cabeza y cola determinan las funciones específicas de cada proteína. Los filamentos intermedios son apolares. Más estables que los filamentos de actina y los microtúbulos y no presentan comportamiento dinámico. Las proteínas de filamentos intermedios son modificadas por fosforilación regulando su ensamblaje y desemsam- blaje. 4

5 ORGANIZACIÓN INTRACELULAR DE LOS FILAMENTOS INTERMEDIOS Forman una elaborada red en el citoplasma de la mayoría de las células, extendiéndose a partir de un anillo que rodea al núcleo hasta la membrana plasmática. Queratina y vimentina se fijan a la envuelta nuclear para posicionar y anclar el núcleo dentro de la célula. Los filamentos intermedios se pueden asociar con los filamentos de actina y microtúbulos. Proporcionan un andamiaje integrando a los componentes del citoesqueleto. En el caso de las células epiteliales los filamentos de queratina se anclan a la membrana plasmática en dos áreas especializadas de contacto celular: Desmosomas y Hemidesmosomas Filamentos de queratina (flechas) unidos a placas densas de proteínas intracelulares a ambos lados de un desmosoma 5

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7 ENFERMEDADES DE LA PIEL Y SISTEMA NERVIOSO epidermólisis bullosa simple (EBS) esclerosis lateral amiotrófica (ELA) 7.4 MICROTÚBULOS 7

8 MICROTÚBULOS Varillas rígidas y huecas de ~25 nm. Son estructuras t dinámicas i que están continuamente t ensamblándose y desensanblándose en la célula. Determinan la forma celular, movimientos celulares, transporte intracelular de orgánulos y separación de los cromosomas durante la mitosis. Se componen de un único tipo de proteína globular: tubulina. Son estructuras polares con dos extremos diferenciados: más, crecimiento rápido menos, crecimiento lento 8

9 TREADMILLING Y EL PAPEL DEL GTP EN LA POLIMERIZACIÓN DE MICROTÚBULOS INESTABILIDAD DINÁMICA DE LOS MICROTÚBULOS 9

10 ENSAMBLAJE DE MICROTÚBULOS ESTRUCTURA DE LOS CENTROSOMAS 10

11 ESTRUCTURA DE UN CENTRIOLO ORGANIZACIÓN DE LOS MICROTÚBULOS EN EL INTERIOR DE LA CÉLULA Proteínas asociadas a los microtúbulos, MAP Estabilizan microtúbulos mediante caperuzas en sus extremos. Desensamblan microtúbulos. Dirigen los microtúbulos en crecimiento hacia localizaciones celulares específicas, lo que resulta importante para determinar la morfología y polaridad celular. MAP MAP-1 MAP-2 tau (se acumula en pacientes de Alzheimer) MAP-4 11

12 7.5 MOTORES MICROTUBULARES Y MOVIMIENTOS 12

13 MOTORES MICROTUBULARES Y MOVIMIENTOS Microtúbulos responsables de movimientos celulares: Transporte intracelular Posicionamiento de las vesículas de membrana y orgánulos Separación de los cromosomas en la mitosis Batir de cilios y flagelos Las quinesinas y dineínas son las responsables de impulsar los movimientos en los que participan los microtúbulos. 13

14 REORGANIZACIÓN DE LOS MICROTÚBULOS DURANTE LA MITOSIS Importancia de la inestabilidad dinámica. Disgregación de los microtúbulos y formación del huso mitótico. Duplicación del centrosoma. 14

15 Micrografía electrónica del huso mitótico Separación de los centrosomas Condensación de la cromatina Tres tipos de microtúbulos: Cinetocóricos Cromosómicos Polares Astrales 15

16 Movimiento cromosómico: Anafase A Anafase B Movimiento cromosómico: Anafase A Anafase B 16