Citoplasma

Representa la masa celular de la clula. Mezcla de macromolculas y molculas pequeas. Contiene 70% de agua y de 15-20% de protenas por peso.Citosol: metabolismo

Citoesqueleto: sostn y movimiento celular

CITOSOL: fraccin soluble del citoplasmaCITOESQUELETO: fraccin organizada en filamentos y microtbulos

Hialoplasma

El hialoplasma tambin se denomina citosol o citoplasma findamental (citoplasma).

El hialoplasma es un gel casi lquido que contiene en disolucin o suspensin sustancias tales como enzimas e inclusiones citoplasmticas. Puede relacionarse con el nucleoplasma a travs de los poros nucleares.

El citosol interviene en la modificacin de la viscosidad, en el movimiento intracelular, en el movimiento ameboide, en la formacin del huso mittico y en la divisin celular.

Tambin acta como tampn, equilibrando el pH celular y contiene todos los orgnulos. Hialoplasma

Las enzimas que contiene constituyen aproximadamente el 20% de las protenas totales de la clula.

Entre estos enzimas estn los que intervienen en la biosntesis de aminocidos, nucletidos y cidos grasos, en la activacin de aminocidos para sntesis proteica, en las modificaciones en protenas recin sintetizadas, en la glucognesis, en la glucogenlisis, en la gluclisis anaerobia y en mltiples reacciones en las que intervienen el ARN t y el ATP, GTP, AMP cclico y otros nucletidos. Hialoplasma

Inclusiones en clulas animales

1.- Glucgeno: polisacrido de reserva en clulas animales. Aparece como grnulos. 2.- Lpidos: se acumulan como triglicridos de cidos grasos y aparecen como gotas de tamaos variables. 3.- Protenas: en general aparecen bajo formas cristalizadas. 4.- Pigmentos: son substancias que dan color natural al tejido:a.- Pigmentos endgenos: como por ejemplo la hemoglobina, melanina b.-Pigmentos exgenos: originados fuera del organismo. Como por ejemplo carotenoides y minerales. Hialoplasma

Citoplasma y citoesqueletoCitoesqueleto

Funciones del citoesqueletoDurante el desarrollo embrionario los rganos se forman por migracin de clulas simples o grupos de clulas de partes distantes del embrinEn el organismo adulto se da el movimiento de clulas simples en respuesta a un agente extrao (infeccin) o la migracin celular descontrolada (cncer)Motilidad: uno de los logros mas importantes de la evolucinForma celular:

La contraccin de las clulas muscularesLa elongacin de los axones nerviososLa formacin de caveolas en la superficie celularLa citocinesis durante la divisin celular.Movimientos que ocurren en el citoplasma:

La ciclosis Transporte de vesculasMotilidad:

CITOESQUELETO: actina, filamentos intermedios y microtbulos

Fibroblastos humanos en cultivo. Inmunodeteccin de fibronectina (FITC, fluorescena, verde), tincin de actina (faloidina-TRITC, rodamia, rojo), y ncleos (Hoechst, azul).

Microfilamentos: Estructura-+ +

Microfilamentos: Recambio molecular in vitro

Microfilamentos: Recambio molecular in vitroTreadmilling

Microfilamentos: Recambio molecular in vivo

MICROTUBULOSResponsables de varios movimientos celulares:

Cilios y flagelos Transporte de vesculas en el citoplasma Movimientos amiboideos Movimientos anafsicos

Estructura de los microtbulos

ESTRUCTURA DE CILIOS Y FLAGELOS

MOVIMIENTO DE CILIOS Y FLAGELOS

Axonema

PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS: ESTRUCTURA DE DINEINAS Y KINESINAS

LAS PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS Y LA DISTRIBUCION DE ORGANELOSRETICULO ENDOPLASMICOGOLGIMICROTUBULOSGOLGIMBoCAlberts 3rd Edition

Azul: MicrotbulosRojo: MitocondriasVerde: NcleoVerde: MicrofilamentosRojo: MitocondriasAzul: NcleoMICROFILAMENTOS, MICROTUBULOS Y LA DISTRIBUCION DE ORGANELOS

MICROTUBULOS

ESTRUCTURA, ENSAMBLADO E INESTABILIDAD DINAMICA: Se forman por polimerizacin reversible de dmeros de tubulina (). Pueden sufrir continuos ciclos de ensamblado y desensamblado como resultado de la hidrlisis de GTP tras la polimerizacin (inestabilidad dinmica).

Los microtbulos se extienden desde el centro organizador de microtbulos (centrosoma), situado en el centro de la clula. En clulas animales ste contiene un par de centrolos rodeados de material pericentriolar, en el que se inicia el crecimiento de los microtbulos (extremo -).

Movimiento anafsico

- Dos familias principales. Las KINESINAS, que se mueven hacia el extremo +, y las DINEINAS, hacia el extremo -. Intervienen en el transporte vesicular, de orgnulos y en la separacin de cromosomas en la anafase.

- CILIOS Y FLAGELOS: Son extensiones permamentes de la membrana plasmtica edificadas a partir de microtbulos. Su movimiento resulta de el deslizamiento de microtbulos adyacentes, impulsado por la accin de dinenas.

PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS

PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS: DINEINAS Y KINESINAS

Mecanismos que permiten el movimiento en el citoplasma

Mecanismos que permiten el movimiento en el citoplasma

Desplazamiento en melanforos

MICROTUBULOS- Durante la mitosis, los microtubulos se reorganizan y forman el huso mittico, responsable de la separacin de los cromosomas.

- Estabilizacin de los microtubulos y POLARIDAD CELULAR: Los microtubulos se pueden estabilizar selectivamente por union a protenas, lo cual determina la forma y polaridad de la clula (ej. axones).

Filamentos de Actina

Protenas asociadas a filamentos de actina

CITOCINESISAnillo contractil (Actina y miosina II)

Miosina no muscular

Desplazamiento en fibroblastos

Desplazamiento en fibroblastos

Desplazamiento en fibroblastos

Desplazamiento en fibroblastos

Cell crawling

Microfilamentos: Haces y redes de actinaHaces contrctiles RedesHaces paralelos

Haces y redes de actinaFilamina (280 kd)Fimbrina (68 kd)a-actinina (102 kd)40 nm14 nm

Distribucin de los elementos del citoesqueleto

Redes de actina: Unin a la membrana plasmtica

Distrofina

Haces de actina: Unin a la membrana plasmtica

a-actininaFilamento de actinaVinculinaTalinaMatriz extracelularMembranaplasmticaIntegrinaHaces de actina: Unin a la membrana plasmtica

MICROVELLOSIDADES

Haces y redes de actina: Protusiones temporales

ESTRUCTURA Y ORGANIZACION DE LOS MICROFILAMENTOS

- Ensamblado y desensamblado de los microfilamentos: Los microfilamentos se forman por polimerizacin (cabeza-cola) de actina G formando una hlice de doble cadena. Diversas protenas que interaccionan con la actina regulan el ensamblado y desensamblado de microfilamentos en la clula.

- Organizacin de los microfilamentos: En las clulas, los filamentos de actina son entrecruzados por protenas de unin a actina formando haces o redes 3D.

ESTRUCTURA Y ORGANIZACION DE LOS MICROFILAMENTOS- Asociacin de microfilamentos los con la membrana plasmtica: Esta membrana esta recubierta en su parte interna por una red de filamentos de actina y otras protenas del citoesqueleto que determinan la forma de la clula. Los haces de actina se unen a la membrana en regiones de contacto intercelular o de adhesin a sustratos.

- Protuberancias de la membrana plasmtica: Los microfilamentos soportan las protuberancias permamentes (ej. microvilli) o transitorias (ej., en fagocitosis, gemacin, locomocin).

LA MIOSINA II EN LA CONTRACCION MUSCULAR

LA MIOSINA II EN LA CONTRACCION MUSCULAR

ACTINA, miosina y movimiento celular

CONTRACCION MUSCULAR: En las clulas musculares, la Miosina II es una protena motora que utiliza ATP para generar fuerzas mecnicas y movimiento. La contraccin muscular resulta del deslizamiento en direcciones opuestas de los microfilamentos y filamentos de miosina.

- ENSAMBLADOS CONTRACTILES DE ACTINA Y MIOSINA II EN CELULAS NO MUSCULARES: Son responsables de diversos movimientos celulares (ej, citocinesis).

ACTINA, miosina y movimiento celularMIOSINAS NO CONVENCIONALES: No actan en procesos de contraccin. Sirven para transportar vesculas de membrana u orgnulos a lo largo de microfilamentos y generar corrientes citoplasmticas (ej., miosina I, miosina V).

- "GATEO CELULAR" (cell crawling): Proceso complejo en el que se forman extensiones de la membrana plasmtica mediante polimerizacin de microfilamentos en el borde de avance de la clula. Estas extensiones se unen despus al sustrato y el borde posterior se retrae sobre el cuerpo celular. En ambos procesos parecen estar implicados motores tipo miosina.

CARACTERISTICAS COMUNES A MICROFILAMENTOS Y MICROTUBULOS

1) Tanto los microfilamentos como los microtbulos estn constituidos por protenas globulares con actividad NTPasa (ATPasa y GTPasa, respectivamente).

2) En ambos casos, ~ 50% de la protena constituyente se encuentra en forma soluble y el 50% en forma de filamentos.

3) Forman estructuras MUY DINAMICAS, con un intercambio rpido de subunidades entre el "pool" soluble y el insoluble (filamentoso).

CARACTERISTICAS COMUNES A MICROFILAMENTOS Y MICROTUBULOS4) Tanto los microfilamentos como los microtbulos son estructuras "polarizadas (extremos distintos).

5) Las estructuras formadas por microtbulos y/ microfilamentos, poseen las capacidades de transportar y generar fuerzas, por lo que es justo referirse a ellos como "Citomusculatura".

FILAMENTOS INTERMEDIOS

LOS FILAMENTOS INTERMEDIOS EN LAS INTERACCIONES CELULA-CELULA Y CLULA-MATRIZ EXTRACELULAR

DesmosomasLos desmosomas son uniones clula-clula formadas por protenas de adhesin asociadas al citoesqueleto de filamentos intermedios (intracelular). Mantienen la resistencia mecnica.

HemidesmosomasLos hemidesmosomas son uniones que mantienen las clulas epiteliales unidas a la membrana basal.

Uniones estrechasLas uniones estrechas sellan las cavidades y restringen el paso de sustancias entremedio de clulas. Son muy comunes en el epitelio intestinal.

Uniones de hendiduraLas Uniones de Hendidura conectan citoplasmas de clulas vecinas mediante canales. El trnsito de molculas es regulado.

Uniones intercelulares

FILAMENTOS INTERMEDIOS

- COMPOSICION: Son polmeros de ms de 50 protenas diferentes y caractersticos de tipos celulares. Parecen proporcionar soporte mecnico a clulas y tejidos y no estn implicados en el movimiento celular.

- ENSAMBLADO: Los filamentos intermedios se forman a partir de dmeros de 2 polipptidos que forman un helicoide enrollado. Estos se agrupan a su vez en tetrmeros antiparalelos y en protofilamentos. La agrupacin de 8 protofilamentos forma un filamento intermedio de 10 nm, con una estructura similar a la de una cuerda.

-

FILAMENTOS INTERMEDIOS- ORGANIZACION INTRACELULAR: Con cierta frecuencia (aunque no siempre) tienen una distribucin coincidente con la de los microtbulos. Forman una red que se extiende desde la zona nuclear hasta la membrana plasmtica. En celulas epiteliales, se unen a la membrana en regiones especializadas de contacto (desmosomas y hemidesmosomas). Juegan tambien papeles especializados en celulas nerviosas y musculares. Las lminas nucleares estn tambin formadas por filamentos intermedios

Distrofias musculares:DucheneBecker

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Est formado por una red compleja de filamentos de protenas.

- Proporciona un marco estructural a la clula, funcionando como un andamiaje molecular que determina el tamao y forma de la clula, as como la organizacin general del citoplasma.

Es, en general, una estructura dinmica que regula los movimientos celulares y la distribucin y movimientos de los orgnulos y otras estructuras citoplasmticas.

Compuesto por tres tipos principales de filamentos proticos:

Filamentos de actina (microfilamentos) 7 nm Filamentos Intermedios 10 nm Microtbulos 25 nm

se unen a la membrana plasmtica, a los organelos y entre s mediante protenas adaptadoras.Resumen

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