Apunte de citoesqueleto Flashcards
forma de cada tipo celular célula es
única y se relaciona con la función de ella.
a forma específica de cada tipo celular está influenciada, en
gran medida, por
el citoesqueleto.
En qué participa el citoesqueleto
forma celular y múltiples procesos
celulares.
Funciones de citoesqueletos
1 soporte estructural de la célula y de los epitelios
2 organización interna, movimiento y desplazamiento celular,
3 movimiento de organelos,
4 participa en estructuras de uniones intercelulares
5 participa de uniones celulares con la matriz
extracelulares
6 forma
celular.
COMPONENTES DEL CITOESQUELETO
(1) microfilamentos
de actina,
(2) microtúbulos y
(3) filamentos intermedios
funciones asociadas a los microfilamentos de actina
forma celular,
el desplazamiento de células tipo fibroblastos (incluyendo células
metastásicas) y
la contracción muscular
Funciones de microtúbulos
La organización de RER, Golgi y ubicación del núcleo,
el transporte de distintas estructuras al interior de la célula, incluyendo transporte de vesículas, y, en mitosis y meiosis,
el desplazamiento de los cromosomas.
Función de filamentos intermedios
Pueden soportar una gran cantidad de
estrés mecánico (fuerzas de estiramiento) antes de romperse, por lo que otorgan fuerza
mecánica y resistencia a la deformación a los epitelios,
participan en estructuras de
unión intercelular como los desmosomas en botón
Tamaños de filamentos del citoesqueleto
la doble hélice de ADN es 2 nm;
filamentos de
actina, 6-7 nm;
filamentos intermedios, 10-12 nm (
microtúbulos, 24-25 nm;
centríolo, 100 nm y
el centrosoma, 1.000 nm.
Los filamentos de actina son? y tamaño
polímeros de la proteína llamada actina globular
tienen un diámetro de alrededor de 6-7 nm.
Localización de microfilamentos de actina
bajo
la membrana plasmática en todo el perímetro de la célula
A qué se le conoce como actina cortical y qué forma en esta estructra los microfilamentos
microfilamentos de actina se encuentran presentes bajo
la membrana plasmática en todo el perímetro de la célula
microfilamnetos se encuentran formando redes.
Qué surge desde microfilamentos de actina cortical en células polarizadas con microvellosidades
desde
los microfilamentos de actina cortical surgen microfilamentos
en haces paralelos que dan sustento estructural a las microvellosidades.
En los dominios laterales de membrana, donde las células interactúan
unas con otras en los epitelios qué hacen los microfilamentos de actina
Los microfilamentos de actina participan en la formación de
uniones adherentes y uniones estrechas,
en la región de membrana donde las células
interactúan con la matriz extracelular qué hacen los microfilamentos de actina
los microfilamentos participan en las estructuras
denominadas adhesiones focales.
Qué requiere la polimerización de actina
requiere ATP, una molécula, por
cada monómero que se agrega.
La polimerización de
actina se inicia con
la formación
de un centro de nucleación; esto
es, la unión de tres monómeros
de actina;
a etapa
limitante del procesode polimerización de actina
formación de un centro de nucleación
Qué pasa luego de la formación de un centro de nucleación en la polimerización de la actina
Luego, la
adición de nuevos monómeros
elonga el filamento
El filamento de actina deja de crecer cuando?
cuando la tasa de incorporación de monómeros de
actina disminuye, llegando a igualar a la de despolimerización de monómeros;
Cuál es la fase de equilibrio dinámico
Cuando la tasa de incorporación de monómeros de
actina disminuye, llegando a igualar a la de despolimerización de monómeros;
es decir, se mantiene la longitud del filamento,
aunque sigue polimerizando y despolimerizando.
Filamentos de actina tendran extremos….? y a qué se refieren
un extremo positivo (+) y uno negativo (-), no refiriéndose a
cargas eléctricas,
sino a la dinámica de polimerización/despolimerización
la
polimerización de actina se verá favorecida en cuál extremo
en el extremo (+), llegando a ser 10 veces más
rápida en esta región, en comparación con el extremo (-)
¿Qué son las miosinas?
proteínas motoras que se asocian a los microfilamentos de actina
Por qué están formadas las miosinas
una cola y dos cabezas iguales que funcionan de manera independiente
Qué permite el movimiento de 100 Å
del filamento de actina, produciéndose el deslizamiento y este movimiento es base de?
la unión de filamento de actina con una proteína miosina que libera un grupo fosfato
es base de contracción muscular, pero también se observa en desplazamiento
celular de ciertos tipos de célula
proteínas accesorias que cumplen un rol durante el proceso de polimerización
de actina ejemplos
-Proteínas que inhiben el crecimiento del filamento de actina,
-otras proteínas, como cofilina, que pueden cortar
un filamento de actina en otros filamentos más cortos
-proteínas Arp2/3
(actin-like proteins 2 & 3) permiten la nucleación de otros microfilamentos de actina desde
un microfilamento ya formado, con lo cual se favorece la formación de una estructura
reticular (tipo red)
Cómo funcionan las Proteínas Accesorias que inhiben el crecimiento del filamento de actina,
evitando en el monómero el intercambio de ADP por ATP, lo cual genera un efecto de “tapa”
(capping) deteniendo la elongación.
Qué hacen proteínas como cofilina
cofilina, que pueden cortar
un filamento de actina en otros filamentos más cortos.
Qué permiten las proteínas Arp2/3
(actin-like proteins 2 & 3
permiten la nucleación de otros microfilamentos de actina desde
un microfilamento ya formado, con lo cual se favorece la formación de una estructura
reticular (tipo red)
Cada filamento se asocia a otro formando un ángulo de
70 grados
En el desplazamiento de qué células el citoesqueleto participa de manera protagónica y qué forma
En el desplazamiento de ciertas células, como los fibroblastos, por ejemplo, o las
células metastásicas
Formando diferentes estructuras dependiendo de las proteínas que se unan a estos microfilamentos de actina
procesos celulares involucrados en la migración celular ocurren de forma
secuencial y cuáles son
1 Emergen filopodios que se forman por polimerización de actina en la región de microfilamentos más cercanos a la membrana plasmática
2 cuando la célula ya está polarizada, se forma el
lamelipodio,
3 se forma fibras de estrés que terminan en adhesiones focales
4 miosina se asocia a fibras de estrés, permitiendo el avance de la
célula y la retracción de la “cola” de la célula
Los
microfilamentos de actina en estos filopodios se organizan en…?
haces paralelos y
unidireccionales
¿Qué son los filopodios? Y cuál es su función
son
proyecciones de la actina, junto con la membrana plasmática, que determinarán la
dirección del movimiento celular ya que permiten “explorar el medio”
Qué es un lamelopodio
una especie de sábana que emerge en el polo de avance de la célula
Disposición de microfilamentos en lamelopodios
a formación reticular gracias al complejo proteico
ARP 2/3
Al igual que en los filopodios, el lamelipodio está cubierto por….
Membrana plasmática
en los microfilamentos, la polimerización de actina ocurre en
en el
extremo próximo más a membrana plasmática
En fibras de estrés los microfilamentos de actina se forman en haces…?
haces paralelos de direcciones opuestas
Dónde terminan fibras de estrés
terminan en adhesiones focales, conectadas a la MEC
Qué permite la asociación de proteína motora miosina a fibras de estrés,
el avance de la
célula y la retracción de la “cola” de la célula
Qué pasa cuando ocurre una pérdida de continuidad en el epitelio, como en una herida,? y espo qué es
sector es rápidamente invadido por otras células
un reflejo de la migración celular
producto de un citoesqueleto activo.
Qué son los complejos de adhesión? qué conectan, en qué células y qué elemento del citoesqueleto particpa
son complejos macromoleculares altamente dinámicos que conectan el medio intracelular con el extracelular
en células en migración
participan los filamentos de actina (específicamente a través de fibras de estrés)
Qué son las proteínas y su rol en adhesión célula-matriz extracelular
Las proteínas de transmembrana denominadas integrinas, son las que se conectan
con proteínas de la matriz extracelular (como colágeno y fibronectina), por un lado y, por el otro, con un complejo proteico que incluye a la proteína vinculina que se une y así “vincula” el complejo con los microfilamentos de actina
función de complejo proteico que incluye a la proteína vinculina en proceso de ADHESIÓN CÉLULA-MATRIZ EXTRACELULAR
se une y así
“vincula” el complejo con los microfilamentos de actina
Qué pasa a medida que célula avanza con el complejo de adhesión
A medida que la célula avanza, este complejo de proteínas se disocia, lo que
permite que la célula se separe de la matriz extracelular y se vuelva a unir en otro punto.
Cómo se forman las adhesiones focales
Cuando la célula se detiene, los complejos de adhesión pueden madurar y convertirse en
adhesiones focales, que corresponden a estructuras más estables
Los microtúbulos corresponden a..(tamaño, polarización, forma).
los filamentos del citoesqueleto de mayor diámetro;
son estructuras polarizadas (extremo + y extremo -, dependiendo de la cinética
de polarización-
poseen una forma cilíndrica con el interior hueco
A base de qué se forman los microtúbulos
Se forman en base a heterodímeros compuestos por las proteínas tubulina α y tubulina β
Funciones más importantes de microtúbulos
▪ Posicionamiento de los organelos celulares.
▪ Movimiento de cilios y flagelos (asociado a proteína motora dineína).
▪ Tráfico intracelular de organelos y vesículas (asociados a moléculas motoras dineína/kinesina).
▪ Formación del huso mitótico mediante asociación al cinetocoro de los cromosomas
durante la división celular.
Los microtúbulos emergen desde una estructura denominada…
Centro Organizador
de Microtúbulos (MTOC).
Centro Organizador
de Microtúbulos (MTOC).
puede organizarse
en torno a un cuerpo basal (para
los microtúbulos de cilios y flagelos)
o un centrosoma (para los microtúbulos de células
interfásicas o del huso mitótico).
El centrosoma está formado por
dos centríolos que se
ubican de manera perpendicular, cada uno de ellos formado por nueve tripletes de
microtúbulos y una serie de proteínas que los rodean y se denominan en conjunto, material
pericentriolar
en región de centrosoma se anclan los microtúbulos por…. y se van polimerizando por…
se anclan los microtúbulos por su extremo (-) y
van
polimerizando por su extremo (+), distribuyéndose por toda la célula
Qué significa que los microtúbulos son polarizados
significa que crecen mucho más rápido es su extremo (+) que por el extremo (-).
Cómo se forma un microtúbulo
Se forman a partir de dímeros compuestos por un monómero de α tubulina y uno
de ß tubulina, los que, en un primer paso, se unen longitudinalmente para formar un
protofilamento
Posteriormente, 13 protofilamentos paralelos se pliegan formando al
microtúbulo.
. Por cada dímero de tubulina que se une a un microtúbulo en crecimiento se
utiliza
una unidad de GTP.
Qué significa que microtúbulos presenten inestabilidad dinámica
que se ensamblan y
desensamblan de forma alternada y rápida según la concentración de tubulina que haya
en el medio, y si esta tubulina se encuentra unida a GDP o GTP
Qué permite la inestabilidad dinámica
que tasa de formación de microtúbulos sea altamente variable y dependa del momento en el que se encuentra la célula.
Dónde se encuentra el capuchón GTP y cuál es su función
En su extremo (+), los microtúbulos poseen un capuchón de GTP, que impide que
el microtúbulo se desorganice.
Qué hacen proteínas como la catastrofina
promueven la hidrólisis del GTP, lo que lleva a una muy activa despolimerización del microtúbulo denominada “catástrofe”
qué hacen drogas como la
colchicina
impiden la polimerización de los
microtúbulos.
Rol del taxol y en qué se ocupa
estabiliza a los microtúbulos
(evitando su despolimerización) y se utiliza en
la quimioterapia para evitar la progresión de la
división celular de células tumorales
metastásicas.
cuál es el problema del taxol
El problema es que es poco selectivo ya que repercute en la división de todas las células, impidiendo el recambio celular en tejidos sanos.
Qué son las kinesinas
son proteínas motoras que se unen a microtúbulos.
Por qué dominios están formadas las kinesinas?
por un dominio de unión a la molécula “cargo” que será transportada (individualmente o
como parte de una vesícula)
y un dominio de unión a microtúbulo con dos cabezas motoras
que funcionan de forma coordinada (a diferencia de la miosina)
Las cabezas motoras de kinesinas tienen
un sitio de unión a ATP y funcionan como ATPasas; esto es lo que genera …
a las diferentes
conformaciones que permiten que la molécula vaya desplazándose sobre un microtúbulo.
La mayoría de las kinesinas desplazan moléculas cargo hacia…
el extremo positivo del microtúbulo
En qué participan las kinesinas
Participan del movimiento de organelos y otros cargos durante la mitosis
(separación de los cromosomas),
del movimiento de componentes celulares desde el soma
de una neurona hacia el axón, entre otros.
A qué corresponde la dineína
Corresponde a otra proteína motoras que se une a microtúbulos
La
mayoría de las dineínas desplazan moléculas cargo hacia….
hacia el extremo negativo del
microtúbulo
Por qué dominios está formada la dineína
Está formadas
por un dominio de unión a una molécula cargo y un dominio de unión a microtúbulo,
constituido por dos brazos que generan el movimiento a través de los microtúbulos
En qué participan las dineínas?
Participan del movimiento de organelos y otros cargos durante la migración
celular, exocitosis, movimiento de cilios y flagelos, movimiento del huso mitótico,
posicionamiento del núcleo y del Aparato de Golgi, etc.
La dineína flagelar forma parte de
axonema de cilios y flagelos
Los microtúbulos también desempeñan un papel fundamental en el movimiento
ciliar/flagelar formando parte del…
axonema
axonema es común a … y conformación
cilios y flagelos
nueve dobletes de microtúbulos periféricos y un par central (9 + 2) (
Cilios y flagelos son capaces de curvarse gracias a la acción de…
la proteína motora
denominada dineína.
los cilios suelen ser…., mientras que los flagelos…
ser múltiples y cortos, en
tanto los flagelos son más largos y se presentan sólo uno o dos por célula
Cilios y flagelos Se asocian con
funciones como
como la locomoción de células y el barrido de mucus
Una mutación en la proteína motora dineína puede causar…
inmovilidad en los cilios
Qué es la disqueína ciliar primaria y qué provoca
es una mutación de proteína dineína
la dineína mutante causa cilios inmóviles que
conllevan a una serie de problemas como infertilidad y enfermedades respiratorias recurrentes.
rol
lo cumplen los filamentos intermedios y tamaño
firmeza ante estímulos deformantes externos, ya que las células animales no constan de pared celular
otorgan la fuerza mecánica y la resistencia a la deformación.
10nm
los filamentos intermedios permiten
establecer uniones intercelulares resistentes a través de
desmosomas
principal componente del citoesqueleto relacionado con la integridad
tisular.
filamentos intermedios
Si experimentalmente se aplica una fuerza deformante a los distintos
componentes del citoesqueleto, los primeros en ceder serán….
microtúbulos
luego los
filamentos de actina
finalmente, filamentos intermedios resistirán fuerzas muy
superiores a los otros componentes del citoesqueleto.
Existen dos tipos de filamentos intermedios:
citoplasmáticos y los nucleares
filamentos intermedios citoplasmáticos incluyen
a queratina (presente en tejido epitelial),
la vimentina
(presente en tejido conectivo y tejido mesenquimal)
y los neurofilamentos (presentes en
neuronas)
Filamentos intermedios nucleares incluyen…?
proteínas lámina, que le entregan estabilidad y
forma al núcleo, estando, además, en contacto con la cromatina (no confundir con laminina, proteína de la matriz extracelular)
Debido a que los filamentos intermedios citoplasmáticos son específicos de cada
tejido…
su análisis permite detectar cambios en éstos
en el caso de tumores
que se desarrollan en epitelios, sus células experimentan un proceso llamado…. y qué pasa en este proceso
transición
epitelio-mesénquima, en el cual la célula cambia de forma y adquiere la propiedad de
moverse activamente, por pérdida de las uniones célula-célula.
Los filamentos intermedios se asocian por la región citosólica a estructuras de unión… y cómo se llaman ?
a estructuras de unión célula-célula llamadas desmosomas y
de unión célula-matriz extracelular
denominadas hemidesmosomas.
, si en el epitelio se
detecta una masa celular que presenta filamentos intermedios de vimentina en lugar de
queratina, lo más probable es que se trate de un tumor producido por….
células que
perdieron su diferenciación epitelial y se transformaron en células mesenquimatosas.
Al aplicar una fuerza deformante sobre un epitelio con
desmosomas, las células se mantienen unidas entre sí debido a….
uniones desdomosomas y a la relación
que estos tienen con los filamentos intermedios que permite la propagación de la fuerza a
través del epitelio.
Qué pasa si se eliminaran filamentos intermedios
Las uniones célula-célula y célula
matriz se pierden.
Qué es la epidermólisis bullosa? y qué provoca ?
epidermólisis bullosa es una enfermedad en la que existe una mutación en los
filamentos intermedios del epitelio, la queratina, lo que disminuye el anclaje de estos a la
lámina basal ya que no se puede relacionar correctamente con los hemidesmosomas.
provoca una menor interacción epitelio-matriz extracelular, causando que estas células se
desprendan con facilidad, generando úlceras dolorosas en la piel
A diferencia de los microtúbulos y los filamentos de actina, los filamentos
intermedios…….para su
polimerización.
no requieren
ATP ni GTP
Cómo se forman los filamentos intermedios
Primero, se
enrollan entre sí dos
monómeros (queratina,
vimentina, etc.).
Luego, dos
dímeros se unen en forma
antiparalela y forman un
tetrámero.
Después, ocho
tetrámeros se unen para
formar el octámero.
El
octámero es la base de los
filamentos intermedios y se
van agregando durante la
elongación de este
razón por la que los filamentos intermedios tienen tanta resistencia a la deformación.
Al componerse de muchas subunidades con una fuerza de interacción
relativamente baja, generan una estructura que en su conjunto es muy fuerte.
la unión de la célula a la matriz
extracelular (fibronectina), a través de microfilamentos de actina genera…. y con qué se relaciona
genera una tensión que
se ha relacionado con la dirección a la cual se divide una célula.
¿cómo el citoesqueleto y su relación con la matriz
extracelular afectan en la división mitótica?
la célula se polariza durante la
mitosis, hacia los lados donde haya mayor anclaje a la MEC.
Acá se ubicarán los centríolos,
los que, mediante microtúbulos, separarán los cromosomas hacia los distintos polos de la
célula.
