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CITOESQUELETO Y MOVIMIENTO

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by

Clara Palacios

on 26 November 2014

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CITOESQUELETO Y MOVIMIENTO CELULAR
Índice
1-. Formación de extensiones celulares y movimiento celular.

2-. Movimiento de cilios y flagelos

3-. Filamentos intermedios en los distintos tipos celulares.

4-. El citoesqueleto en mitosis.

5-. Relaciones entre los distintos componentes del citoesqueleto.

6-. Bibliografía
Formación de las
expansiones celulares.
Movimiento celular

https://www.youtube.com/watch?v=Qyz5ep-R-y4

Quimiotaxis

Señales que guían la migración celular y la formación de expansiones celulares.
Proteínas Rac, Rho y Cdc42.

Esquema general del proceso

- Polaridad de la Célula
-Existencia de un córtex de actina y un “núcleo” de miosina.


TIPOS DE EXPANSIONES


-
Filopodios:
unidimensionales y fomados por un núcleo de largos haces de filamentos dinámicos de actina, que se extienden desde el borde director.
- Pseudópodos,
pequeñas proyecciones tridimensionales formadas por geles de actina, que se dan en amebas principalmente.
- Lamelipodios:
Los más estudiados por su forma bidimensional. Se componen de una red ortogonal de filamentos de actina entrecruzados, paralelos al sustrato sólido.


Conceptos previos y Expansiones celulares:
Filopodios, pseudopodios y lamelipodios

Introducción a las extensiones celulares
Protuberancia

Adhesión

Tracción

Fases del proceso
ANAFASE

Telofase










Citoesqueleto en mitosis.

PROMETAFASE

PROFASE

METAFASE
Placa ecuatorial
ANAFASE
Cromosomas hijos
TELOFASE
Los cromosomas llegan a los polos
Se pasa a la próxima interfase mientras se reconstruye la membrana nuclear y el nucléolo; la cromatina se descondesa.
La región del centrómero duplicado que une a las cromátides se alinea en el plano ecuatorial de la célula.
Cada cromosoma se divide y cada nuevo cromosoma se orienta hacia un polo de la célula.
La plectina además de empaquetar los filamentos intermedios, también los une a los haces de filamentos de actina y a los filamentos de la proteína motora miosina II
Familia de proteínas relacionadas con la plectina: IFAP con dominio homólogo a la calponina, similar a la fimbrina (proteína de los microfilamentos)
En las células musculares estriadas, los FI (desmina) unen la cara interna de la membrana a las miofibrillas (asociación de miofilamentos actina y miosina) posiblemente por esquelemina

Relación entre microfilamentos y filamentos intermedios

Los filamentos de vimentina se fijan a la membrana plasmática y a la nuclear por medio de anquirina y plectina, que se unen a desmosomas y hemidesmosomas.
Los microtúbulos se unen a la membrana plasmática por medio de las MAP y proteínas +TIP unidas al extremo más en crecimiento
En los microfilamentos: proteínas fijadoras de microfilamentos como espectrina y proteínas ERM (reguladas por señales); en las microvellosidades la miosina también actúa como enlace con la membrana plasmática

Uniones a la membrana plasmática

Cooperación de ambos filamentos en el transporte de vesículas a través de regiones pobres en microtúbulos
Los microtúbulos astrales determinan en sitio de la citocinesis gracias a una señal que puede ser la cdc2 cinasa
Proteínas Arp (homólogas a la actina en 50) Un grupo de Arp (Arp2/3) estimula el ensamblaje de actina, y otro grupo (Arp 1) se asocia con los microtúbulos y con una proteína motora de microtúbulos.

Relación entre microtúbulos y microfilamentos

MAP (microtubule-associated proteins)

- Enlaces cruzados entre los microtúbulos del citosol (tau)
-Interacción microtúbulos y filamentos intermedios (MAP2)

MAP2 se encuentra en dendritas

IFAP (plectina) enlaces cruzados entre microtúbulos y vimentina (FI)

(Demostración con colchicina)

Tipos similares de enlaces cruzados entre microtúbulos y neurofilamentos se observan en los axones de células nerviosas, aunque se desconoce la identidad de estas conexiones, pueden ser IFAP



Relación microtúbulos y filamentos intermedios

Los movimientos globales, las formas y estructura de las células necesitan de la actividad coordinada de los tres tipos de filamentos básicos y de la actividad de una gran variedad de proteínas accesorias del citoesqueleto, incluyendo las proteínas motoras. Gracias a estas proteínas se establecen las relaciones entre los diferentes retículos de filamentos del citoesqueleto.


5. Relaciones entre los distintos componentes del citoesqueleto

Formación de cilios y flagelos

Los cilios y flagelos que tendrá una célula se produce durante la diferenciación celular y por tanto se tienen que formar de nuevo. Los microtúbulos se forman a partir de los microtúbulos que forman el cuerpo basal. Pero entonces, ¿quién forma los cuerpos basales? Inicialmente, uno de los centriolos del centrosoma migra hacia la membrana plasmática, contacta con ella y se inicia la polimerización de los túbulos A y B del axonema. Al final del proceso el centriolo se transforma en cuerpo basal.

ESTRUCTURA

Cuando los cilios o flagelos se separan artificialmente de las células continúan moviéndose hasta que se les acaban las reservas de ATP. Esto implica que tienen movilidad intrínseca. El movimiento se produce por deslizamientos de unos microtúbulos sobre otros. Las proteínas nexinas y los radios proteicos son los que impiden que el flagelo se desorganice. El movimiento de los microtúbulos está producido por la dineína, un motor molecular, puesto que es donde se produce la hidrólisis de ATP y si se elimina el movimiento cesa, aún en presencia de ATP.

Movimiento de cilios y flagelos

Las células estan recubiertas por muchos cilios, de una longitud de 10 μm.
En cuanto a su función, interviene tanto en la movilidad celular como la renovación del medio. Un ejemplo sería la cantidad de células ciliadas que se encuentran en el tracto respiratorio. Su movimiento es un movimiento coordenado de atrás hacia delante.

Son mucho más largos, con unas 150 µm de longitud, y un poco más gruesos. Son mucho menos numerosos que los cilios en las células que los poseen. Su movimiento también es diferente puesto que no desplazan el líquido en una dirección paralela a la superficie de la célula sino en una dirección paralela al propio eje longitudinal del flagelo. Los flagelos son frecuentes en células móviles como ciertos organismos unicelulares y gametos masculinos.

Flagelos

Cilios

Tipo IV: neurofilamentos.

3. Periferina
Función: Diferenciación de las neuronas.
Localización principal: Se localiza en las neuronas del sistema nervioso central, es además uno de los principales componentes del axón neuronal


4. Proteínas fibrilares ácido gliar
* Función y localización celular: Forman la neuroglia del sistema nervioso central y periférico.


Tipo III

1. Vimentina

Función: anclaje orgánulos.
Además participan en la embriogénesis como componente principal de los neuroblastos.
Se asocian con las vesículas que contienen la lámina B en mitosis.
Localización principal: células mesenquimales, en las endoteliales vasculares y en fibroblastos, glóbulos blancos sanguíneos…


2. Desmina

Función: coordinación de las células musculares. Uniones intercelulares.
Localización principal: células musculares lisas y esqueléticas.






Tipo III

FUNCIÓN PRINCIPAL

Participan en las uniones celulares, tanto célula-célula como célula-sustrato. Uniones:
1. Desmosomas
2. Hemidesmosomas

Aportan resistencia mecánica a los epitelios.


Se encuentran principalmente en las células epiteliales.
Se disponen en heterodímeros.







Tipo I y II Los filamentos de queratina (ácida y básica)

Moléculas fibrilares estables .

Aportan resistencia mecánica.

Están formados por monómeros con dos dominios: cabezas y zonas intermedias. 

Nucleoplasma y citoplasma de células animales.

Tercer sistema del citoesqueleto.

Nombre derivado de su tamaño.






3. Filamentos intermedios

Expresadas durante el desarrollo embrionario.

Tejido conectivo neuromuscular.

Pueden ser consideradas dentro del grupo IV.

Tipo VI: nestinas.

Láminas nucleares que permiten el asentamiento de la envoltura nuclear.

Tipo A (láminas A y C).

Tipo B (láminas B1 y B2).

Importantes en la reestructuración de la envoltura nuclear.

Tipo V: proteínas de las láminas.

Diferenciamos entre pesados (H), medianos (M) y ligeros (L).
Componente importante de la estructura del axón.
Otro tipo importante son las internexinas, así como la filensina y la faquinina.

Bibliografía:

Freshney RI, 1994, "Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique" (3ª ed.), Wiley-Liss, New York.
Alberts y col., 2004,"Biología Molecular de la célula" (4ª ed.), Ed. Omega, Barcelona.
Lodish y col., 2004, "Biología Celular y Molecular" (5ª ed.), Editorial Médica Panamericana, Buenos
Aires.
Cooper y Hausman, 2005, "La Célula" (5ª ed.), Editorial Marbán, Madrid.
Universidad de vigo (Página Web oficial)





http://bcs.whfreeman.com/lodish5e/pages/bcs-main.asp?v=chapter&s=19000&n=00010&i=19010.03&o=|00510|00610|00520|00530|00540|00560|00570|00590|00600|00700|00710|00010|00020|00030|00040|00050|01000|02000|03000|04000|05000|06000|07000|08000|09000|10000|11000|

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