TEMA 8 CITOSOL Y CITOESQUELETO

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1 TEMA 8 CITOSOL Y CITOESQUELETO

2 1- Citosol 2-Citoesqueleto 3-Filamentos de actina 4-Filamentos intermedios 5-Microtúbulos 6-Cilios y flagelos 7-Centrosoma:centro organizador de microtúbulos

3 1- Citosol Es el medio acuoso del citoplasma en el que se encuentran inmersos los orgánulos citoplasmáticos. Posee consistencia de gel y en él se encuentran disueltos: Iones inorgánicos Numerosas pequeñas moléculas orgánicas(aa., monosacáridos, nucleótidos, coenzimas y metabolitos) Moléculas de RNA Muchas proteinas, la mayoría enzimas. Contiene también unos filamentos proteicos que le proporcionan su estructura interna y constituyen el citoesqueleto. Muchas células almacenan sustancias de reserva en forma de gránulos (inclusiones). Por ejemplo los hepatocitos contienen gránulos de glucógeno y los adipocitos gotas de grasa.

4 2- Citoesqueleto Confiere a la célula su forma, capacidad de movimiento y le proporciona un entramado interno que le permite situar y transportar sus orgánulos en el citoplasma. El citoesqueleto está formado por tres tipos de fibras: Los filamentos de actina o microfilamentos, tienen un diámetro de unos 7 nm y están formados por actina. Los microtúbuls, con 25 nm de diámetro. Son cilindros huecos de tubulina Los filamentos intermedios, con 10 nm de diámetro. Formados por diferentes proteinas según el tipo celular. Los tres tipos de filamentos están conectados entre si. Todos intervienen en la estructura y organización del citoplasma y dan forma a la célula. Los filamentos de actina y los microtúbulos participan también en los movimientos celulares (de los orgánulos o de la célula).

5 Los filamentos de actina y los microtúbulos poseen unas características esenciales para la realización de sus funciones: Son estructuras dinámicas, pueden formarse o destruirse por adición o pérdida de las proteinas que los forman. Presentan polaridad, tienen un extremo+ por el que se polimerizan o alargan y otro extremo por el que se despolimerizan. También hay en el citoesqueleto unas proteinas motoras que utilizando la energia del ATP cambian de forma o se mueven. Entre las proteinas motoras se encuentran la miosina, la dineina y la cinesina. Los filamentos de actina y los microtúbulos actúan como rieles para las proteinas motoras que ayudan a la célula a moverse o a mover vesículas dentro de ella.

6 3-Filamentos de actina Todas las células eucariota poseen actina y en muchas es la proteina más abundante. La proteina motora miosina se asocia con la actina en todas las células musculares y en otras. Estructura Los filamentos de actina están formados por moléculas de una proteina globular la actina G que se polimeriza en presencia de ATP formando un filamento doble helicoidal denominado actina F o filamentosa. En muchas células no musculares, los filamentos de actina, pueden aparecer o desaparecer según las necesidades de la célula.

7 Funciones Intervienen en la contracción muscular Los filamentos de actina se asocian a los de miosina y a otras proteinas. La contracción muscular se produce por deslizamiento de los filamentos de actina sobre los de miosina impulsado por la hidrólisis del ATP. Intervienen en el movimiento ameboide y en la fagocitosis mediante la formación de pseudópodos. Los psedópodos son prolongaciones dinámicas de la superficie celular. En el interior del pseudópodo se disponen los filamentos de actina con sus extremos en crecimiento hacia el exterior. La polimerización de los filamentos de actina interviene en la extensión del pseudópodo y contribuye al desplazamiento de la célula.

8 Contribuyen a reforzar la membrana plasmática La mayoría de las células animales poseen por debajo de la membrana plasmática una red densa de filamentos de actina que constituyen la corteza que da fuerza mecánica a la superficie y le permite moverse y cambiar de forma. Mantienen la estructura de las microvellosidades En el interior de las microvellosidades de las células del epitelio intestinal hay haces de filamentos de actina que mantienen su estructura.

9 Producen corrientes citoplasmáticas o de ciclosis Alrededor de la vacuola se disponen filamentos de actina en disposición paralela que producen corrientes que hacen girar el citoplasma alrededor de la vacuola. Forman el anillo contráctil Alrededor del ecuador de la célula, por debajo de la membrana se disponen haces de filamentos de actina y de miosina, durante la división celular. Esta estructura es el anillo contráctil. El estrechamiento del anillo produce la separación de las células hijas.

10 4- Los filamentos intermedios Sion fibras proteicas resistentes que poseen función estructural o mecánica. Muy abundantes en células epiteliales, axones de las neuronas y en las células musculares, todas ellas sometidas a tensiones mecánicas. Los tipos de filamentos intermedios varían según el tipo de célula. Entre ellos podemos destacar: Filamentos de queratina, que en las células epiteliales proporcionan fuerza mecánica. Neurofilamentos que se disponen a lo largo de dendritas y del axón Filamentos de vimentina que se encuentran en las células del tejido conjuntivo, vasos sanguíneos y linfáticos y de desmina en las células musculares. Filamentos de la lámina nuclear, forman una carcasa por debajo de la membrana nuclear.

11 5- Los microtúbulos Son los principales componentes del citoesqueleto. Pueden encontrarse dispersos por el citoplasma o formar estructuras como cilios, flagelos y centriolos. Son estructuras dinámicas. Estructura Formados por tubulina. La tubulina es un dímero formado por a-tubulina y b-tubulina. Los dímeros Se unen formando un protofilamento, Un microtúbulo consta de 13 protofilamentos paralelos que forman un cilindro hueco. Asociadas a los microtúbuls hay proteines que los estabilizan, permiten la unión a otros componentes celulares. Otras proteinas motoras utilizan la energía del ATP para desplazar orgánulos a lo largo de los microtúbulos.

12 Función Son los principales elementos estructurales y generadores del movimiento de cilios y flagelos Dirigen el transporte de orgánulos en el citoplasma. Actúan como guías a lo largo de las cuales las proteinas motoras desplazan vesículas y otros orgánulos. En las neuronas el transporte de vesículas por el axón se realiza a través de los microtúbulos. También las mitocondrias se desplazan por el citoplasma asociadas a los microtúbulos

13 Constituyen el huso mitótico. Son los microtúbulos los que formen al comienzo de la mitosis el huso mitótico. Determinan la forma y polaridad de la célula. En las células alargadas se disponen alineados con el eje largo de la célula, siendo los responsables de esta forma. También se disponen así a lo largo de los axones y dendritas. Disponen el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi en el lugar adecuado. Intervienen en la organización de todos los filamentos del citoesqueleto. Muchos microtúbulos irradian del centro organizador de los microtúbulos y participan en la distribución de los otros tipos de filamentos.

14 6- Cilios y flagelos Se trata de prolongaciones móviles de unas 0,25 micras de diámetro que se encuentran en la superficie de algunas células y permiten el desplazamiento de la célula o del medio extracelular. Las dos estructuras tienen la misma estructura pero los cilios (cortos y numerosos) se mueven como un látigo y los flagelos (largos i escasos) con movimientos ondulatorios repetidos. Son ejemplo de células ciliadas algunos protozoos, las células epiteliales del tracto digestivo en vertebrados, las células que revisten las trompas de Falopio. Son células con flagelo los espermatozoides.

15 Estructura Formados por el eje o axonema, la flexión del cual produce el movimiento del cilio o flagelo, la zona de transición y el corpúsculo basal. Eje. Envuelto por la m. plasmática. Formado por 2 microtúbulos centrales y 9 dobletes de microtúbulos periféricos paralelos al eje central (estructura 9+2). El doblete central formado por microtúbulos completos envueltos por una vaina. Los dobletes periféricos formados por un microtúbulo completo(a) y otro incompleto (b). El microtúbulo a presenta dos brazos formados por una proteina, la dineina, que se dirigen al microtúbulo b del doblete adyacente. Cada doblete se une al adyacente mediante los puentes de nexina. Las fibras radiales conectan cada doblete periférico con la vaina central.

16 Zona de transición. Es la base del cilio o flagelo. El par de microtúbulos centrales se interrumpen y en su lugar aparece la placa basal. Corpúsculo basal. Situado justo por debajo de la membrana plasmática. Tiene la misma estructura de los centriolos. Cilíndrico de 0,2 micras de diámetro y 0,4 micras de largo. Su pared está formada per 9 tripletes de microtúbulos. Los tripletes adyacentes unidos mediante puentes. Su estuctura és 9+0.

17 Movimiento Se produce como consecuencia del deslizamiento de unos dobletes con respecto a otros. Es la dïneina la proteina responsable del movimiento del axonema. En presencia de ATP, los brazos de dineina De un doblete periférico contactan con el doblete adyacente. Este deslizamiento de un doblete respecto a otro es el responsable del movimiento del cilio o flagelo. Los puentes de nexina, mantienen unidos los dobletes, limitando el deslizamiento. Como resultado del deslizamiento de los dobletes tiene lugar la flexión del axonema.

18 7- Centrosoma Localització i estructura Es trova al costat del nucli.`està format per dos estructures cilíndriques disposades perpendicularment, els centríols, envoltades per un material amorf, material pericentriolar. A partir del centrosoma irradien els microtúbuls citoplasmàtics. Els centríols i els corpuscles basals dels cilis i flagels tenen la mateixa estructura i són interconvertibles. Els centriols es formen per duplicació dels centríols preexistents tras la separació dels centríols del centrosoma i formació d un nou perpendicular al primer.

19 Función Es el centro organizador de microtúbulos. Actua como el núcleo a partir del cual crecen los microtúbulos. Éstos crecen a partir del material pericentriolar. Durante la interfase organiza los microtúbulos citoplasmáticos. Durante la mitosis organiza el huso mitótico. Los corpúsculos basales intervienen en la formación del axonema de cilios y flagelos. En las células vegetales los microtúbulos del huso mitótico parten de una región difusa que carece de centriolos.