4. Citoesqueleto

Question 1

¿Que es Citoesqueleto?

Answer 1

Son filamentos proteicos organizados que se extienden por todo el citoplasma. Es una estructura muy dinámica.

Question 2

Funciones del Citoesqueleto

Answer 2

Proporciona armazón estructural y da soporte a la célula.

Organiza las estructuras internas e interviene en los fenómenos de movimiento y transporte, trafico y división celular.

Responsable de movimiento muscular.

Question 3

¿Que son Microfilamentos?

Answer 3

Son estructuras proteicas, solidas y alargadas de 7nm

Question 4

¿Cuales son los tipos de filamentos del Citoesqueleto?

Answer 4

Microfilamentos, Filamentos intermedios y Microtubulos.

Question 5

¿Que es la Actina?

Answer 5

Es una molecula globular compuesta de 375 aminoacidos. Cada monomero se llama actina globular (g). Posee dos extremos opuestos que le permite interactuar con otros monomeros. Los filamentos tienen una polaridad.

Question 6

Ensamblaje de la Actina

Answer 6

Los monómeros de actina (actina G) polimerizan para formar filamentos de actina (actina F). El primer paso es la formación de dimeros y trímeros, que crecen por la
adición de monómeros a ambos extremos hasta formar filamentos.

Question 7

Desensamblaje de la Actina

Answer 7

Los filamentos se despolarizan por disociación de subunidades de actina con ADP, permitiendo que exista equilibrio entre monomeros y filamentos.

Question 8

¿En que consiste el Intercambio Rotatorio?

Answer 8

La actina unida a ATP se asocia con lo extremos protuberantes de crecimiento rápido, y el ATP unido a la actina es a continuación hidrolizado a ADP. Puesto que la ADPactina se disocia de los filamentos con mayor facilidad que la ATP-actina, la concentración crítica de los monómeros de actina es mayor para la adición a los extremos puntiagudos que en los extremos protuberantes de los filamentos de actina

Question 9

¿Cuales son las Drogas y Proteínas reguladoras del ensamblaje y desensamblaje de la Actina?

Answer 9

DROGAS:
CITOCALASINA: Se une al extremo protuberante e impide su elongación. Esto produce cambios en la forma celular así como inhibición de algunos movimientos celulares.

FALOIDINA: Se une al extremo puntiagudo e impide su disociación en monomeros de actina.

PROTEINAS:
TIMOSINA: Molecula pequeña que impide el ensamble de filamentos secuestrando los monomeros.

PROFILINA: Se une a los monomeros de actina impidiendo la formación de filamentos. También puede hacer que el ADP de las actinas se intercambie por ATP.

ADF/cofilina: Remodela o modifica filamentos de actina.

Question 10

¿Como se organizan los filamentos de actina?

Answer 10

a) MANOJOS: Se organizan paralelamente formando un grupo apretado de longitud variable. Las proteínas atadoras de actina (ABP) fuerzan a los filamentos de actina a disponerse en manojos o atados. Se destacan la FIMBRINA (proteina con 2 dominios de union fuerte para dos filamentos de actina) y la VILINA (proteina mas abundante, misma funcion que fimbrina)
b) REDES: Los filamentos de actina se unen por la proteina FILAMINA (ABP-280) una proteína flexible que permite que los filamentos de actina lleguen a conformar una trama laxa tridimensional.

Question 11

Filamentos de Actina en la Membrana Plasmatica

Answer 11

Los globulos rojos son estructuras muy útiles cuando se necesita examinar la membrana sin contaminantes.

La principal proteína que proporciona base estructural del citoesqueleto cortical es la espectrina (proteina conformado por dos cadenas polipeptidicas Alfa y Beta). Esta disposicion se asocia con otra igual pero al reves. Los extremos se asocian con filamentos de actina resultando en una trama espectrina-actina que constituye el citoesqueleto del eritrocito.

Un nexo adicional entre la red de espectrina-actina y la membrana plasmática viene dado por la proteína 4.1, que se fija a las uniones de espectrina-actina
así como reconoce el dominio citoplasmático de la glicoforina.

Otro miembro de este grupo de proteínas relacionadas
con la espectrina es la distrofina, que tiene un interés especial debido a que es el producto del gen responsable de dos tipos de distrofias musculares (la de Duchenne y Becker).

Question 12

¿Que son fibras de estrés?

Answer 12

Haces de filamentos citoplasmáticos de actina que se asocian, junto con otras proteínas del citoesqueleto, para posibilitar los movimientos ameboides de algunas células.

Question 13

¿Que son Adhesiones focales?

Answer 13

Sitios de anclaje de la célula a un sustrato celular.

Question 14

¿Que son uniones de adherencia?

Answer 14

Uniones con la membrana plasmática adyacente

Question 15

Que son los Filamentos de Miosina?

Answer 15

La miosina es el prototipo de motor molecular —una proteína que convierte energía química en forma de ATP en energía mecánica, generando de esta manera fuerza y movimiento—. El tipo de movimiento más sorprendente es la contraccion muscular, que ha proporcionado el modelo para comprender las interacciones actina-miosina y la actividad motora de las moléculas de miosina.

Question 16

Cuales son los tipos de miosina?

Answer 16

Se han identificado 13 miembros de la familia de la miosina pero los mas abundantes son la Miosina I y la Miosina II

Question 17

Cual es la funcion de la Miosina I?

Answer 17

Intervienen en las interacciones del citoesqueleto de la membrana.

Question 18

Cual es la funcion de la Miosina II?

Answer 18

Interviene en la contraccion muscular y la citocinesis.

Question 19

Que es la Miosina II?

Answer 19

Es una molecula grande compuesta de dos cadenas pesadas y cuatro cadenas livianas.

Question 20

Que es la Sarcomera?

Answer 20

Son los responsables de la apariencia estriada de los músculos cardíaco y esquelético. Los extremos de cada sarcómero vienen delimitados por el disco Z. Dentro de cada sarcómero alternan bandas oscuras (llamadas bandas A porque son anisótropas cuando se observan con luz polarizada) con bandas claras (llamadas bandas I por ser isótropas). Estas bandas se corresponden
con la presencia o ausencia de filamentos de miosina. Las bandas I solamente contienen filamentos delgados (de actina), mientras que las bandas A contienen filamentos gruesos (de miosina).

Question 21

Que proteínas contribuyen con la estructura y estabilidad del sarcomero?

Answer 21

La TITINA es una proteína extremadamente
grande y se extienden moléculas individuales de titina desde la línea M hasta el disco Z. Estas largas moléculas de titina se cree que actúan como muelles que mantienen los filamentos de miosina centrados en el sarcómero y mantienen la tensión de reposo que permite al músculo retraerse si se extiende en exceso.

Los filamentos de NEBULINA están asociados con la actina y se piensa que regulan el ensamblaje de los filamentos de actina actuando como reglas que determinan su longitud.

Question 22

En que consiste el modelo de Deslizamiento de los Filamentos de la Contraccion Muscular

Answer 22

Los filamentos de actina se deslizan sobre los filamentos de miosina hacia la zona media del sarcómero. El resultado es el acortamiento del sarcómero sin ningún cambio en la longitud de los
filamentos.

Question 23

Que son los Filamentos Intermedios

Answer 23

Los filamentos intermedios poseen diámetros de entre 8 nm y 11 nm, que es intermedio entre los diámetros de los otros dos elementos principales del citoesqueleto, los filamentos de actina (de unos 7 nm) y los microtúbulos (de unos 25 nm). Su función estructural al conferir resistencia mecánica a las células y los tejidos
y crear un armazón en el que pueden tener lugar diversos procesos celulares.

Question 24

Organización de los Filamentos Intermedios en la Celula

Answer 24

Los filamentos intermedios (FI) se encuentran en el citosol de casi todas las células eucarioticas. Rodean al núcleo y se extienden hasta la periferia de las celulas.

Question 25

Tipos de Filamentos Intermedios

Answer 25

Las unidades de los FI son moleculas cilindricas conformadas por una disposicion en alfa helice. Suelen dividirse en seis clases.

Question 26

Ensamblaje de Filamentos Intermedios

Answer 26

Cada molécula proteica constituye un monomero con dominios terminales globulares separados por una larga región alfa-hélice.

Dos monomeros pueden asociarse en orientación paralela con sus terminaciones alineadas para formar dimeros.

Los dimeros pueden asociarse en forma escalonada antiparalela para formar los tetrameros.

Se forman protofilamentos

Por ultimo se forman filamentos.

Question 27

Proteínas de los filamentos intermedios

Answer 27

La VIMENTINA: FI tipo III encontrada en fibroblastos.

La DESMINA: FI tipo III encontrado en la musculatura lisa, esqueletica y cardiaca.

Los NEUROFILAMENTOS: Son una característica propia del cuerpo y prolongaciones de la neurona (axón y dendritas).

La QUERATINA: Son característicos de las células epiteliales, siendo muy abundantes en las células del estrato espinoso de la piel.

Question 28

Proteínas asociadas a los Filamentos Intermedios

Answer 28

La FILAGRINA se encuentra en las células epiteliales unida a los filamentos de queratina.

La PLECTINA parece estar en las inserciones de la vimentina.

La SINAMINA se encuentra en la musculatura esqueletica ayudando a cohesionar los FI.

Question 29

Que son los Desmosomas?

Answer 29

Son uniones entre células adyacentes, en las que los contactos célula-célula están mediados por proteínas transmembrana relacionadas con las cadherinas.

Question 30

Que son los Hemidesmosomas?

Answer 30

Son uniones morfológicamente similares entre las células epiteliales y el tejido conectivo subyacente, en las que los filamentos de queratina se unen a las integrinas a través de otros miembros de la familia de las plaquinas

Question 31

Que son Microtubulos?

Answer 31

Son estructuras dinámicas que están continuamente ensamblándose y desensamblándose en la célula. Intervienen en la determinación de la forma celular y en diversos movimientos celulares, incluyendo algunas formas de locomoción celular transporte intracelular de orgánulos, y la separación de los cromosomas durante la mitosis.

Question 32

Ensamblaje de los Microtubulos

Answer 32

Están construidos por unidades de proteína globulares llamadas tubulinas, estas se asocian en un dimero siendo tubulina alfa y tubulina beta, los dimeros de unen para formar microtubulos, este proceso se llama polimerizacion o ensamble.

Question 33

Desensamble de los Microtubulos

Answer 33

Como cada tubulina posee GTP este se hidroliza convirtiendose en GDP en la Tubulina Beta y debilitando la union con otros dimeros favoreciendo la desorganizacion con otros dimeros. Despolimeriacion o desensamble.

Question 34

Estructura de los microtubulos

Answer 34

Tubulina Alfa y Tubulina Beta ambas con GTP

Question 35

Que son los Centriolos?

Answer 35

Son estructuras cilindricas constituidas por nueve tripletes de microtúbulos, de manera similar a los cuerpos básales de los cilios y los flagelos.

Question 36

Que son los Cilios y Flagelos?

Answer 36

Los cilios y flagelos son prolongaciones de la membrana plasmática constituidas por microtúbulos, responsables del movimiento de varios tipos de células eucariotas.

Question 37

En que consiste la Inestabilidad Dinamica

Answer 37

Se debe a la hidrólisis del GTP unido a Beta-tubulina durante o justo después de la polimerización, que reduce la afinidad por las moléculas adyacentes. El crecimiento de los microtúbulos continúa mientras exista una concentración elevada de tubulina unida a GTP.

Question 38

Intercambio Rotatorio

Answer 38

Tiene lugar a concentraciones de dímeros de tubulina intermedias entre las concentraciones críticas para los
extremos «más» y «menos». Bajo estas condiciones, existe una disociación neta de dímeros (unidos a GDP) del extremo «menos», equilibrado por la adición de dímeros (unidos a GTP) en el extremo «más».

Question 39

Organización de los Microtubulos en la Celula

Answer 39

Los extremos «menos» de los microtúbulos se anclan al centrosoma. En las células interfásicas, el centrosoma se localiza cerca del núcleo y los microtúbulos se extienden hacia la periferia celular. Durante la mitosis los centrosomas duplicados se separan y los microtúbulos se reorganizan para formar el huso mitótico.

Question 40

Proteinas asociadas a los microtubulos

Answer 40

Estabilizan a los microtúbulos mediante la adición de caperuzas en sus extremos, mientras que otras provocan el desensamblaje de los microtúbulos, ya sea por medio de su escisión o por aumento de la tasa de despolimerización de tubulina en sus extremos. Las interacciones con las MAP permiten a la célula estabilizar los microtúbulos de ciertas localizaciones y representan un mecanismo muy importante que determina la morfología y la polaridad celulares.

Question 41

Proteínas Motoras Microtubulares

Answer 41

La quinesina y la dineína migran en direcciones
opuestas a lo largo de los microtúbulos, hacia los extremos «más» y «menos», respectivamente.

La quinesina I consta de dos cadenas pesadas, enrolladas una sobre la otra en una estructura de hélice enrollada, y de dos cadenas ligeras. La dineína está constituida por dos o tres cadenas pesadas (aquí se muestran dos) asociadas a varias cadenas ligeras e intermedias.

Los dominios de cabeza globular de las cadenas pesadas se fijan a los microtúbulos y son los dominios motores de la molécula.

Question 42

Transporte Intracelular de Organelas

Answer 42

La quinesina I y otros miembros de la familia de la quinesina dirigidos hacia el extremo «más», transportan vesículas y orgánulos en dirección a los extremos «más» de los microtúbulos, que se extienden hacia la periferia celular.

Por el contrario, la dineína y los miembros de la familia de la quinesina dirigidos al extremo «menos», transportan sus cargas en dirección a los extremos «menos» de los microtúbulos, que se encuentran unidos en el centro de la célula.

Question 43

Movimiento Cromosomico

Answer 43

Los cromosomas duplicados se alinean sobre
la placa metafásica. Durante la anafase de la mitosis, los cromosomas hijos se separan y migran a polos opuestos del huso mitótico. La separación cromosómica se produce por varios tipos de movimientos en los que participan distintas clases de microtúbulos del huso y proteínas motoras

Question 44

Cuales son las estructuras que forman parte de la formación de extensiones y movimiento celular?

Answer 44

Filopodios, lamelipodios, pseudopodos

Question 45

Filopodios

Answer 45

Son proyecciones delgadas de la membrana plasmática sustentadas por haces de actina

Question 46

Lamelipodios

Answer 46

Son extensiones anchas, laminares, del borde apical de los fibroblastos, que de forma similar contienen una red de filamentos de actina.

Question 47

Pseudopodos

Answer 47

Son extensiones de un ancho moderado, basados
en filamentos de actina entrelazados en una red tridimensional, que son responsables de la fagocitosis y del movimiento de las amebas sobre una superficie.

Question 48

Movimiento Ciliar y Flagelar

Answer 48

Las bases de los brazos de dineína se unen a los túbulos A, y las cabezas motoras interaccionan con los túbulos B de los dobletes adyacentes. El movimiento de las cabezas de dineína hacia el extremo «menos» (hacia la base del cilio) provoca entonces que el túbulo A de un doblete se deslice hacia la base del túbulo B adyacente. Debido a que ambos dobletes de microtúbulos están conectados por puentes de nexina, este movimiento dedeslizamiento les obliga a doblarse.