Profesor: Dr. Adam Aguirre Ducler.

Junio de 2008.

Citoesqueleto.

UNICYT

Enfermería

Biología Celular

CITOPLASMA (CITOSOL).

El citosol corresponde a la parte del citoplasma eucariota que no está incluida dentro de ningún orgánulo celular (en el núcleo se llama núcleoplasma).

Se caracteriza por:

a) es una masa hialina altamente organizada.

b) es una solución coloidal formada por agua, sales, iones y muchas enzimas que intervienen en el metabolismo celular.

c) consta de elementos fibrosos que constituyen el citoesqueleto, los ribosomas, organelos membranosos y las inclusiones.

d) en él tiene lugar la mayoría de las reacciones metabólicas.

El Citoesqueleto.

El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos que se extiende por todo el citoplasma de las células eucariontes

Es una estructura dinámica que está en constante ensamblaje y desensamblaje. Se reorganiza continuamente a medida que la célula se mueve y cambia de forma.

El citoesqueleto está ausente en las bacterias y puede haber sido un factor crucial en la evolución de las células eucarióticas.

¿Que es?.

Funciones.

Es responsable de movimientos tales como el desplazamiento de algunas células sobre un sustrato, la contracción muscular y los muchos cambios de forma de un embrión de vertebrados.

Provee la maquinaria para los movimientos intracelulares, tales como el transporte de organelos de un lugar a otro en el citoplasma y la segregación de cromosomas durante la mitosis.

Los filamentos de proteína que forman el marco del citoesqueleto son todos polímeros y se clasificaron originalmente con base en su tamaño relativo.

Está formado por 3 tipos principales de filamentos de proteínas

• Filamentos de Actina (microfilamentos )(~ 7 nm de diametro)

• Filamentos Intermedios (~10 nm de diametro)

• Microtúbulos (~25 nm de diametro)

Por sí mismos, los tres tipos de filamentos no podrían proporcionar forma y sostén a la célula; su función depende de la existencia de un conjunto de proteínas accesorias que unen los filamentos unos con otros y a los otros componentes celulares. Las proteínas accesorias son también esenciales para controlar el ensamble de los filamentos en determinadas ubicaciones y además proveen los motores que mueven los organelos a lo largo de los filamentos.

Filamentos de Actina o microfilamentos.

Proporciona el soporte mecánico de la célula.

Mantiene la estructura de la célula.

Permite el movimiento celular (migración, fagocitosis, división celular).

Junto con la proteína miosina permiten la contracción muscular.

Forma uniones estrechas.

Se forma por la polimerización de una proteína globular (Actina G) produciendo filamentos (Actina F) largos, delgados y flexibles.

El anillo contráctil que divide una célula luego de la mitosis.

Los filamentos de actina, junto con la miosina, actúan como un tipo de "cordón de monedero" en las células animales durante la división celular, porque estrangulan al citoplasma para separar a las dos células hijas.

Las miofibrillas están constituidas por unidades llamadas sarcómeros, que consisten en filamentos delgados y gruesos alternados.

En algunos casos, haces de otra proteína, conocida como miosina, actúan con los filamentos de actina para producir movimiento como la contracción muscular.

Filamentos Intermedios.

• Son de mayor grosor que la actina.• No están involucrados en movimiento.• Función sólo estructural.

Los tipos I y II son queratinas, una gran familia de proteínas que se expresan en células epiteliales, algunas de las cuales intervienen en la formación de pelos, uñas y cornamentas. Algunas queratinas son abundantes en el citoplasma de células epiteliales, como las que sirven de anclaje a la placa proteica citoplasmática de los desmosomas.

Las proteínas tipo III de los filamentos intermedios, incluyen a las vimentinas (se expresan en diferentes tipos celulares como fibroblastos, músculo liso y leucocitos), la desmina (expresada específicamente en el músculo), proteínas específicas de las células gliales y periferinas (en neuronas del sistema nervioso periférico).

Las proteínas tipo IV de los filamentos intermedios, los neurofilamentos, forman el citoesqueleto primario de los axones (prolongación de la célula nerviosa).

Las proteínas tipo V constituyen la capa proteica que se encuentra en la cara interna de la membrana nuclear interna (lámina nuclear).

La proteína tipo VI, la nestina, forma filamentos intermedios en células neuronales en desarrollo del sistema nervioso central, antes de la formación de los neurofilamentos.

Microtúbulos.

Mantención de la forma celular.

Transporte de organelos.

Movimiento de los cromosomas en mitosis.

Forman parte de cilios y flagelos.

Están constituidos por moléculas de tubulina, cada una de las cuales es un dímero de dos polipéptidos globulares llamados -tubulina y -tubulina, Un microtúbulo es una estructura cilíndrica y hueca en la que los dímeros de tubulina están asociados en 13 protofilamentos lineares que constituyen las paredes del microtúbulo.

Para que los microtúbulos actúen como marco estructural o para que intervengan en los movimientos celulares, deben anclarse a otras partes de la célula. En una célula que no está en división, el centro de nucleación es el centrosoma , también llamado centro celular o centro de organización de los microtúbulos. En la célula en división el centro de nucleación son los polos del huso mitótico. En los cilios y flagelos es el cuerpo basal.

Los microtúbulos son también componentes claves de los cilios y flagelos, estructuras permanentes usadas para la locomoción por muchos tipos de células.

Los cilios y flagelos tienen la misma estructura, sólo que, cuando son cortos y aparecen en cantidades grandes se los llama cilios y cuando son más largos y más escasos se los llama flagelos.

Estas estructuras con frecuencia se encuentran en organismos unicelulares, y en organismos multicelulares pequeños. En los animales encontramos flagelos en las células espermáticas, formando la cola de estos, y cilios en la superficie de las células de conductos internos del cuerpo (ej., vías respiratorias).

Las células procarióticas también tienen flagelos, pero su construcción es tan diferente de los de las células eucarióticas, que es útil darles un nombre diferente: undulipodios.