citoesqueleto y movimiento celular

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El citoesqueleto proporciona un armazón estructural para la célula, actuando como un andamio que determina la forma celular y la organización general del citoplasma Citoesqueleto y movimiento celular

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Page 1: Citoesqueleto y movimiento celular

El citoesqueleto

proporciona un

armazón

estructural para la

célula, actuando

como un andamio

que determina la

forma celular y la

organización

general del

citoplasma

Citoesqueleto y movimiento

celular

Page 2: Citoesqueleto y movimiento celular

Estructura y organización de los

filamentos de actina

La actina es la proteina mas importante en el citoesqueleto, y las proteinas que se unen a esta, son las que regulan las funciones del citoesqueleto, tales como movimiento y forma celular ademas de la organizacion en general del citoplasma.Losmicrofilamentos o filamentos de actina, se encuentran principalmente al rededor de la membrana plasmatica, donde actuan como soporte mecanico.

En celulas musculares, la actina constituye el 20 % de la proteinacelular.Los mamiferos presentan al menos 6 genes de actina diferente, 4 en celulas musculares como lo son las presentes en musculo cardiaco, estriado, liso vascular, y liso enterico. En estas, la actina presente es del tipo alfa, mientras que la beta se encuentra en celulas no musculares.

Page 3: Citoesqueleto y movimiento celular

Ensamblaje y desensamblaje de los

filamentos de actinaLas moléculas individuales de actina

son proteínas globulares de 375

aminoácidos (43 kDa). Cada monómero

(actina globular G) tiene sitios de unión

que median la interacción cabeza con

cola con otros dos monómeros de

actina, de tal manera que los

monómeros de actina polimerizan para

formar filamentos (actina filamentosa F)

En los filamentos de cada monómero se

encuentra girando 166°, por lo que los

filamentos tienen la apariencia de una

hélice de doble cadena. Debido a que

todos los monómeros de actina están

orientados en la misma dirección, los

filamentos de actina presentan una

polaridad diferenciada y sus extremos

(denominados extremos

protuberanciales y puntiagudos) se

distinguen entre sí. Esta polaridad de los

Page 4: Citoesqueleto y movimiento celular

Debido a que la polimerización de la actina es reversible, los filamentos pueden despolimerizar por la disociación de las subunidades de actina, lo que permite que los filamentesde actina se descompongan cuando sea necesario (figura de abajo). In vitro, existe un equilibrio aparente entre los monómeros de actina y los filamentos, que dependen de la concentración de los monómeros libres.

La velocidad a la que los monómeros de actina se incorporan a los filanmetos es proporcional a su concentración, por lo que hay una concentración critica de monómeros de actina a la cual la velocidad de disociación.

Page 5: Citoesqueleto y movimiento celular

Organización de los filamentos de

actinaLos filamentos de actina se

ensamblan en haces de actina y

redes de actina, gracias a la

acción de unas proteínas

pequeñas y rígidas (villina y

fimbrina).

Esta unión se da gracias a las

proteínas de entrecruzamiento

mencionadas anteriormente

(fimbrina y villina) que tiene al

menos dos dominios de unión a

la actina.

Hay dos tipos de haces de

actina unos unidos muy

estrechamente que no permiten

movimiento, y otros unidos por

alfa-actina que están mas

espaciados entre si y permiten la

Page 6: Citoesqueleto y movimiento celular

Asociación de filamentos de actina

con la membrana plasmatica

Bajo la membrana plasmatica, hay

una elevada concentracion de

filamentos de actina y de proteinas

de union a la actina asociadas, a

esto se le llama Cortex Celular. Este

cortex celular es el encargado de

darle forma a la celula y ademas

esta implicado en diversas acciones

de la superficie celular, incluyendo el

movimiento.

Page 7: Citoesqueleto y movimiento celular

Dado a su ausencia de nucleos y organelas, los globulosrojos son la principal estructura usada para el estudio del citoesqueleto coritcal.

La Espectrina, es la principal proteina en el citoesqueleto cortical de los eritrocitos. Esta constituida por dos cadeas alfa y dos cadenas beta. Cada unidad beta se une a la actina con un dominio terminal, mientras que las cadenas alfa se unen a Ca 2 +.

Estas cadenas alfa y beta se asocian lateralmente para formar dimeros y despues cabeza con cabeza para formar tetrameros.

Los extremos de los tetrameros de espectrina se asocian con filamentos cortos de actina dando como resultado una red de espectrina-actina que forma el citoesqueletocortical de los globulos rojos.

Page 8: Citoesqueleto y movimiento celular

Las Fibras de estres son haces

contractiles entrelazados por alfa-

actina, q anclan a la celula y ejercen

tension sobre el sustrato. Estan

unidas a la membrana plasmatica a

traves de la integrina.

Los contactos celula-celula, en las

uniones de adherencia estan

mediados por caherinas que sirven

como sitios de union para los haces

de actina. Son proteinas

transmembrana y sus dominios

citoplasmaticos se unen a beta-

catenina que interactua con alfa-

catenina, que sirve como nexo para

los filamentos de actina.

Page 9: Citoesqueleto y movimiento celular

Protuberancias en la superficie

celular

La mayoria de las celulas, poseen

protuberancias y extensiones relacionadas con

movimiento celular, fagocitosis y funciones

especialzadas tales como la abosrcion de

nutrientes.

La gran mayoria de estas funciones son

mediadas por filamentos de actina. Las

microvellosidades, son proyecciones en forma

de dedos de la memmbrana plasmatica, son

sostenidos por haces de actinas y estan

ubicadas en el cortex celular en una region

llamada red terminal.

La Vilina, es la proteina de enlace entre estas

microvellosidades del intestino. Los brazos que

sostienen los haces de actina presentes en las

microvellosidades consisten en calmadulina en

asociacion con miosina I.

Page 10: Citoesqueleto y movimiento celular

Los filamentos de actina en asociacion

con miosina son los responsables de

muchos movimientos celulares.La

miosina es el prototipo de un motor

molecular que convierte energia quimica

en forma de ATP a energia mecanica,

generando asi fuerza y movimiento. Pero

ademas de movimientos musculares las

interacciones actina-miosina tambien son

responsables de una variedad de

movimientos en celulas no-musculares

incluyendo la division celular.

Los musculos estan compuestos por

haces de fibras musculares, formadas por

fusion celular. Cada fibra muscular

contiene varias miofibrillas, que son

haces de filamentos de actina y miosina

organizados en cadenas de unidades

repetidas llamadas sarcomeros.