!
!
!
§ En!el!interior!de!una!célula!uno!puede!encontrar!dos!compartimientos:!el!citosol!o!matriz!
citoplasmática!y!el!sistema!de!endomembranas!
§ El!citosol!permite!que!se!cumplan!las!propiedades!coloidales!de!transformaciones!de!gel!a!sol,!
modificaciones!de!la!viscosidad!celular!
§ Es!quien!se!encarga!de!completar!los!espacios!libres!entre!las!organelas!y!el!sistema!de!
endomembranas!
§ Compuesto!por:!
Agua:
!conforma!el!80%!del!citosol!
Iones:
!potasio,!sodio,!cloro!y!calcio!
Metabolitos de bajo peso molecular
+"
Proteínas:
!las!proteínas!citosolicas!pueden!ser:!
-
Enzimas:!como!las!de!la!glucolisis,!glucogenogenesis,!glucogenolisis!
-
Estructurales:!actina!G!(que!forma!la!actina!F),!la!tubulina!(que!forma!a!los!microtubulos)!
Ácidos nucleicos:
!distintos!tipos!de!ARN!que!son!necesarios!para!la!síntesis!de!proteínas!se!encuentran!en!el!
citosol,!como!el!ARNm,!todos!los!ARNt,!ARNpc!(o!RNAsc)!!
ATP, ADP, AMPc,NADH, FADH2,NAD+ , fad
+!
ARN y subunidades ribosomales libres
:!ARNm,!ARNt,!ARNpc!y!subunidades!listas!para!ensamblarse!con!un!
ARNm!y!armar!un!poliribosoma!
Inclusiones:
!son!acúmulos!de!moléculas!inertes!procedentes!del!metabolismo!celular,!que!no!están!rodeadas!
de!membrana!celular.!Pueden!ser:!
§ Inclusiones"de"glucógeno:!el!glucógeno!citosolico!es!la!forma!de!almacenamiento!de!la!glucosa!a!nivel!
intracelular.!Se!agrupa!rodeando!al!núcleo.!Surge!en!respuesta!a!niveles!elevados!de!glucosa!
sanguínea.!El!glucógeno!es!la!forma!de!almacenamiento!intracelular!de!glucosa,!y!ante!un!
requerimiento!de!ella,!las!enzimas!de!la!glucogenolisis!se!pondrán!en!marcha!para!ir!degradando!al!
glucógeno!y!poder!así!liberar!glucosa!
§
Inclusiones"lipídicas:!las!más!comunes!son!las!de!triglicéridos,!que!sirven!como!reserva!energética.!El!
mejor!ejemplo!es!el!adipocito.!Otro,!es!el!de!colesterol,!que!se!acumula!en!el!citosol!de!las!células!
productoras!de!hormonas!esteroideas!
§
Inclusiones"cristalinas:!son!los!cristales!citoplasmáticos!que!se!describen!en!células!como!las!de!Leydig!
o!las!de!Sertoli!en!el!testículo,!de!función!desconocida!
Pigmentos:
!inclusiones!PAS!positivas.!Son!estadios!finales!de!la!desintegración!en!vacuolas!autofagicas!que!con!
el!correr!de!los!años!fueron!acumulando!residuos!indigeribles,!metabólicamente!inertes,!que!no!pudieron!ser!
desdoblados!por!las!enzimas!lisosomicas!y!fueron!volcadas!al!citosol.!Son!frecuentes!en!células!añosas,!como!
miocardiocitos!y!neuronas!
Citosol
!
!
§ Red!proteica!compuesta!por!tres!grandes!componentes:!microtubulos,!microfilamentos!y!filamentos!
intermedios!
§ Esta!red!brinda!un!soporte!mecánico!a!la!célula!y!permite!mantener!su!forma!celular!así!como!también!
permite!la!motilidad!celular,!y!soportar!tensiones!mecánicas!
§ Microtubulos:!de!25!manómetros!de!diámetro!o!espesor!
§ Filamentos!intermedios:!de!10!a!12!nm!
§ Microfilamentos:!de!5!a!8!nm!de!diámetro!
!
MICROTUBULOS
§ Estructuras!alargadas!y!huecas!
§ Estructuras!tubulares!huecas!compuestas!por!una!pared!de!13!columnas!longitudinales!llamadas!
protofilamentos,compuestos!por!una!sola!proteína!llamada!tubulina!!
§ Lo!forman!2!subtipos!de!tubulina!
§ Podemos!tomar!al!microtubulo!como!un!cilindro!hueco!formado!por!13!subunidades!lineales!llamadas!
protofilamentos,!los!cuales!están!formados!por!tubulina!
TUBULINA
§ Proteína!globular!formada!por!dos!subunidades!proteicas!llamadas!alfa!y!beta!
§ Debido!a!que!son!distintas,!se!define!a!la!tubilina!como!un!heterodimero!
§ Cada!una!de!las!subunidades!está!unida!a!una!molecula!de!GDP!o!de!GTP!
§ Cuando!están!unidas!a!GTP,!se!unen!entre!si!formando!el!heterodimero!alfa!beta!
§ Cuando!ambas!están!unidas!a!GDP,!se!disocian,!quedando!cada!una!como!monómeros!sueltos!en!el!
citosol!
§ Esta!tubulina!alfa!beta!se!ensambla!o!polimeriza!formando!los!protofilamentos,!que!son!estructuras!
alargadas!o!fibrilares!que!surgen!de!la!polimerización!de!los!heterodimeros!alfa!beta!
§ 13!de!ellos!se!relacionan!entre!sí!para!formar!una!estructura!tubular!hueca!llamada!microtubulo!
§ Hay!un!tercer!tipo!de!tubulina!que!no!forma!parte!de!los!protofilamentos,!llamada!Gamma!tubulina,!
que!se!ubica!selectivamente!en!los!centrosomas!
PROPIEDADES DE LOS MICROTUBULOS
§ Son!estructuras!polarizadas,!es!decir,!tienen!un!polo!positivo!y!un!polo!negativo.!Se!habla!de!un!
extremo!+!y!un!extremo!-.!Para!poder!polimerizarse!es!necesario!calcio,!magnesio!y!GTP!
§ Presentan!inestabilidad!dinámica:!se!acortan!y!se!alargan!constantemente,!pudiendo!ver!a!un!
microtubulo!alargarse!y!rápidamente!acortarse!hasta!desaparecer.!Esta!serie!de!cambios!se!llama!
inestabilidad!dinámica.!Es!en!el!extremo!+!donde!se!produce!el!acortamiento!y!alargamiento!de!los!
microtubulos,!ya!que!el!extremo!–!siempre!está!relacionado!a!un!COMT!
Citoesqueleto
!
!
!
!
CENTROSOMA Y CENTROS ORGANIZADORES MICROTUBULARES (COMT)
§ Los!microtubulos!se!alargan!y!se!acortan!constantemente!
§ Siempre!lo!hacen!desde!su!extremo!–!
§ Los!extremos!–!de!todos!los!microtubulos!citoplasmáticos!convergen!en!un!punto!o!región!de!la!célula!
llamado!centrosoma!
§ El!centrosoma!es!una!región!del!citoplasma!muy!cercana!al!núcleo,!sin!membrana!y!sin!organelas,!que!
contiene!en!su!interior:!
1. Un!par!de!centriolos:!de!disposición!perpendicular!uno!del!otro!
2. Extremos!–!de!todos!los!microtubulos!citoplasmáticos!
3. Anillos!de!tubulina!Gamma!
4. Matriz!pericentriolar:!que!es!igual!al!citosol!
§ Su!función!es!ser!el!COMT!de!los!microtubulos!citoplasmáticos!
§ El!COMT!son!estructuras!que!nuclean!a!todos!los!polos!–!de!los!microtubulos,!estabilizándolos!y!
evitando!que!se!despolaricen!
§ Solamente!desde!el!extremo!o!polo!+!es!que!se!alargan!(polimerización)!o!se!acortan!
(despolimerización)!
§ Los!COMT!están!representados!por!dos!grandes!componentes:!los!centrosomas!(para!los!microtubulos!
citoplasmáticos!y!mitóticos)y!los!cuerpos!basales!(para!los!microtubulos!que!forman!cilios!y!flagelos)!
!
CICLO DEL CENTROSOMA
§ Es!el!proceso!de!duplicación!y!separación!del!centrosoma!
§ Se!hace!para!poder!armar!los!polos!de!la!división!celular,!sea!mitosis!o!meiosis!
§ Durante!la!interfase,!los!centriolos!y!otros!componentes!del!centrosoma!se!duplican,!pero!permanecen!
unidos!formando!un!único!complejo!perinuclear!
§ Cuando!comienza!la!mitosis,!este!complejo!se!divide!en!dos!,!y!cada!par!de!centriolos!forma!parte!de!
un!sistema!de!un!centro!de!organización!microtubular!(COMT),!de!donde!parten!estructuras!radiadas!
llamadas!ásteres!
§ En!la!profase!temprana,!se!van!dirigiendo!cada!una!hacia!un!polo!celular!para!formar!los!dos!polos!del!
huso!mitótico!
§ En!la!metafase,!están!ubicados!en!su!polo!correspondiente,!traccionando!a!través!de!los!microtublos!a!
los!cromosomas!correspondientes!
CENTRIOLOS
§ Son!2!estructuras!cilíndricas!que!se!ubican!en!ángulo!recto,!de!o,4!um!de!longitud!
§ Se!trata!de!una!configuración!9+0,!es!decir,!9!tripletes!periféricos!y!ningún!microtubulo!central!
TRIPLETE
!
!
§ Un!triplete!son!3!microtubulos!unidos!que!se!denominan!A,B!y!C!
§ El!microtubulo!A!es!completo,!o!sea!que!tiene!los!13!protofilamentos!
§ B!y!C!son!incompletos!por!tener!solo!10!a!11!protofilamentos!
§ Completan!el!numero!13!al!usar!protofilamentos!del!microtubulo!contiguo!
§ Un!centriolo!presenta!polaridad,!es!decir,!dos!polos!bien!definidos!en!su!estructura,!en!donde!hay:!
1 polo ciliogenerativo:
permite el crecimiento en longitud del centriolo y la ciliogenesis
1 polo centriologenerativo:
es donde aparece el centriolo “hijo”
§ Los centriolos presentan un ciclo de replicación, en donde existen eventos bien puntualizados
en cada una de las fases del ciclo celular
CONCEPTO DE ESTABILIZACION DEL EXTREMO [-]
§ Estabilizar!significa!que!evita!que!polimerice!o!despolimerice!
§ Siempre!se!alargan!(polimerizan)!o!se!acortan!(despolimerizan)!desde!el!extremo![+]!
§ El!principal!COMT!de!los!microtubulos!citoplasmáticos!es!el!centrosoma!
§ Los!microtubulos!están!estabilizados!en!su!extremo![-]!por!la!acción!de!una!tercera!tubulina,!llamada!
Gamma!Tubulina,!que!forma!una!estructura!con!forma!de!anillo!que!se!une!al!extremo!negativo,!y!
evita!que!despolimerice!o!polimerice!
FORMACION Y POLIMERIZACION O ALARGAMIENTO
§ La!formación!de!Novo!de!un!microtubulo!consta!de!dos!fases!bien!definidas!
Fase inicial o de nucleación
:!se!produce!en!los!centrosomas,!y!requiere!la!existencia!de!magnesio,!GTP!y!la!
existencia!en!el!citosol!de!una!cantidad!suficiente!de!heterodimero!alfa!beta!de!tubulina!asociada!cada!una!de!
las!subunidades!a!GTP!
Fase de alargamiento o elongación:
!una!vez!ensamblado,!comienza!el!alargamiento.!Dicha!fase!requiere!de!la!
existencia!de!magnesio,!GTP!y!de!la!existencia!en!el!citosol!de!una!cantidad!suficiente!de!heterodimero!alfa!
beta!de!tubulina!asociadas!cada!una!de!las!subunidades!a!GTP!
§ Para!describir!la!fase!de!elongación,!hay!que!saber!que!el!GTP!unido!a!la!subunidad!Alfa!no!sufre!
modificaciones!
§ Para!poder!unirse!el!dimero!de!tubulina!al!protofilamento,!es!necesaria!la!hidrolisis!del!GTP!unido!a!la!
subunidad!Beta!del!dimero!
§ Así,!se!une!al!extremo!+!del!microtubulo!
Previo!al!comienzo!de!la!mitosis,!toda!la!célula!eucariota!
debe!duplicar!los!centrosomas,!para!proveer!uno!a!cada!
una!de!las!células!hijas.!De!hecho,!los!centrosomas!
duplicados!se!ubican!cada!uno!en!un!polo!del!aparato!
mitótico,!el!polo!hacia!donde!migraran!los!cromosomas!
!
!
§ La!disposición!del!heterodimero!en!los!protofilamentos!nos!muestra!que!la!subunidad!alfa!queda!
siempre!expresada!en!el!extremo!positivo,!mientras!que!la!beta!se!une!a!la!alfa!que!estaba!en!el!borde!
del!polo!+!
§ El!aumento!de!la!concentración!de!calcio!inhibe!a!la!polimerización!
§ El!elongamiento!implica!la!unión!del!heterodimero!alfa!beta!unidos!a!GTP!al!extremo![+]!del!
microtubulo.!Dicha!unión!implica!la!hidrolisis!del!GTP!unido!a!la!subunidad!beta!del!heterodimero!
§ El!acortamiento!se!llama!fase!de!acortamiento!
§ Para!que!se!permita!una!elongación!correcta,!el!extremo!positivo!debe!mostrar!un!capuchón!de!GTP!
(GTP!unido!a!subunidad!alfa)!
§ El!heterodimero!alfa!beta!tiende!a!estar!unido!cuando!están!unidos!a!GTP,!y!a!separarse!cuando!están!
unidos!a!GDP!
§ La!despolimerización!de!los!microtubulos!se!produce!cuando!se!hidroliza!el!capuchón!de!GTP!del!
extremo!o!polo![+]!
§ El!acortamiento!se!produce!cuando!se!hidroliza!el!capuchón!de!GTP!del!extremo!positivo!de!los!
microtubulos!
§ La!despolimerización!es!más!rápida!que!la!polimerización!
§ El!acortamiento!es!tan!abrupto!que!se!llama!“catástrofe”!
§ La!proteína!encargada!de!la!detención!del!alargamiento!,!y!que!lleva!al!acortamiento,!se!llama!
estatmina!o!prosolina!
DROGAS QUE AFECTAN A LOS MICROTUBULOS
§ Existen!drogas!que!inhiben!la!polimerización!y!la!despolimerización!de!los!microtubulos!
§ Las!drogas!pueden!ser!que:!
Afectan la polimerización
+"
Colchicina"y"su"derivado"sintetico"colcemid:!muy!usados!para!el!tratamiento!de!la!gota.!El!colcemid!es!
muy!usado!para!el!estudio!del!cariotipo!humano!
Vinblastina"y"vincristina:!muy!usados!como!antitumorales!por!su!efecto!antimitótico,!ya!que!impide!
que!se!ensamble!el!huso!mitótico!de!las!células!tumorales!
Afectan la despolimerización
+"
Taxol: al impedir que se desamble el huso mitótico, también es usado como antitumoral
PROTEINAS ASOCIADAS A MICROTUBULOS O MAPs
§ Corresponden!al!15%!de!las!proteínas!que!conforman!a!los!microtubulos!
§ Se!clasifican!en!dos!grandes!grupos!
MAPs de bajo peso molecular o MAPs estructurales
+"
§ Representadas!por!la!proteína!Tau,!que!es!una!proteína!fijadora!de!la!calmodulina,!la!cual!a!su!vez!es!
capaz!de!fijar!calcio!y!estabilizar!o!desestabilizar!a!los!microtubulos!
§ El!aumento!de!la!concentración!de!calcio!inhibe!la!polimerización!
!
!
MAPs de alto peso molecular o MAPs motoras
+"
§ Proteínas!motoras!
§ Sintetizadas!en!el!citosol,!tienen!actividad!ATPasa!
§ Pueden!garantizar!el!movimiento!que!las!jerarquiza!
§ Las!MAPs!de!alto!PM!son!las!encargadas!de!llevar!a!las!vesículas!y!organelas!sobre!los!microtubulos,!
usando!a!estos!como!rieles!de!transporte!intracelular!
§ Son!capaces!de!movilizar!a!las!vesículas!desde!el!RE!al!Golgi,!entre!las!cisternas!del!Golgi,!y!del!Golgi!a!
los!distintos!destinos!de!las!vesículas!
§ Todas!ellas!se!mueven!usando!a!los!microtubulos!como!rieles,!unidas!a!estas!MAPs!motoras!
§ Mueven!materiales!sobre!la!superficie!de!los!microtubulos!
§ Hay!4!tipos:!
Quinesinas:!proteínas!con!actividad!ATPasa!mueve!a!las!vesículas!hacia!el!polo![+]!de!los!
microtubulos!solamente.!Nunca!mueve!hacia!el!polo![-]!
Dineinas"citoplasmáticas:!proteína!con!actividad!ATPasa!que!mueve!a!las!vesículas!hacia!el!polo!
[-]!de!los!microtubulos!solamente.!Nunca!hacia!el!polo![+]!
Dineina"ciliar:!relacionada!con!el!movimiento!ciliar!y!flagelar!
Dinamina:!esta!proteína!tiene!actividad!GTPasa.!Parece!relacionar!microtubulos!vecinos!entre!
sí,!promoviendo!su!desplazamiento!y!por!lo!tanto!la!elongación!de!manojos!microtubulares,!lo!
que!induciría!el!alargamiento!o!crecimiento!de!la!prolongación!neuronal!
FUNCIONEs DE LOS MICROTULOS
Estructural:
!es!el!componente!estructural!del!citoesqueleto!
Mecánica:
!son!los!encargados!de!ser!el!esqueleto!proteico!propiamente!dicho.!Gran!encargado!de!brindar!
soporte!a!la!célula!y!contribuye!a!determinar!la!forma!
Morfogenetica:
!para!llegar!a!esa!forma,!sufren!diversos!cambios!desde!la!célula!primigenia.!Dichos!cambios!
están!supeditados!a!los!distintos!cambios!de!los!microtubulos!citoplasmáticos!
Polarización
:!la!polaridad!celular!es!la!correcta!distribución!de!las!organelas!citoplasmáticas!para!permitir!
funciones!específicas!en!cada!uno!de!los!polos!funcionales.!Dicha!organización!está!dada!por!el!centrosoma,!
desde!donde!se!irradian!los!microtubulos!hacia!todos!los!sectores!celulares,!garantizando!así!la!distribución!
específica!de!las!organelas!en!su!interior!!
Transporte intracelular:
!el!correcto!movimiento!de!las!vesículas!hacia!el!destino!específico!se!basa!en!la!
ubicación!correcta!de!los!microtubulos!en!el!interior!celular.!Dicho!movimiento!se!produce!gracias!a!la!
existencia!de!las!MAPs,!que!son!capaces!de!mover!a!las!vesículas!hacia!el!destino!definido!
Motilidad celular
:!los!microtubulos!conforman!la!estructura!fundamental!de!cilios!y!flagelos,!que!de!manera!
ordenada!se!ubican!en!el!interior!para!formar!el!axonema!ciliar!
Forma los husos mitóticos
+"
Forma el armazón de organoides microtubulares:
!como!cilios!y!flagelos,!centriolos!y!cuerpos!basales!
!
!
!
MICROTUBULOS MITOTICOS
§ El!movimiento!de!los!cromosomas!hacia!su!polo!esta!mediado!por!la!acción!del!huso!mitótico,!un!
sistema!de!tracción!formado!por!microtubulos!
§ El!huso!comienza!a!formarse!al!lado!del!núcleo!en!la!profase!temprana,!cuando!los!cromosomas!se!
condensan!
!
!
!
§ Hay!3!tipos!de!microtubulos:!
Microtubulos"o"fibras"polares:!son!aquellos!que!se!asocian!entre!sí!a!nivel!del!ecuador!de!la!
célula!para!empujar!a!los!polos!de!manera!tal!de!separarlos!
Microtubulos"o"fibras"cinetocoricas:!encargados!de!asociarse!al!cinetocoro!cromosómico!y!
traccionar!a!una!cromatide!hermana!hacia!un!polo!
Microtubulos"o"fibras"astrales:!encargados!de!separar!a!los!polos!y!ubicarlos!en!relación!con!el!
resto!de!la!célula!
!
MICROFILAMENTOS
§ Llamados!también!filamentos!de!actina!
§ Son!proteínas!de!5!a!8!nm!de!diámetro!
§ Se!encuentran!en!gran!cantidad!dentro!de!las!células!eucariotas!
§ La!actina!pude!ser!de!dos!tipos:!actina!no!muscular!y!actina!muscular!
§ La!diferencia!morfológica!es!que!la!actina!muscular!tiene!2!proteínas!accesorias!en!la!molécula,!
llamadas!troponina!y!tropomiosina!
ACTINA NO MUSCULAR
+"
§ La!actina!muscular!es!una!proteína!fibrilar!formada!por!la!unión!de!2!actinas!F!
§ Cada!actina!F!es!un!polímero!de!una!proteína!globular!llamada!actina!G!
§ En!el!citosol!hay!una!proteína!globular!llamada!actina!G,!cuando!se!polimeriza,!forma!una!proteína!
fibrilar!llamada!actina!F!
§ Actina!G:!es!la!actina!monomerica,!de!forma!globular!
§ Actina!F:!es!la!actina!polimerica.!Surge!de!la!polimerización!de!la!actina!G.!cuando!dos!actinas!F!se!
asocian!con!giro!a!la!derecha!forman!al!filamento!de!actina!
PROPIEDADES MICROFILAMENTOS
Estructuras polarizadas:
!presentan!un!extremo!o!polo!positivo!y!un!extremo!o!polo!negativo.!Desde!el!extremo!
positivo!se!va!elongando!y!desde!el!negativo!acortando!
!
!
Presentan equilibrio dinámico:
!también!llamado!intercambio!rotatorio!o!treadmilling.!Hay!un!equilibrio!entre!la!
actina!G!y!la!actina!F.!cuando!desde!el!extremo!negativo!se!despolimeriza,!se!polimeriza!al!mismo!tiempo!las!
mismas!subunidades!en!el!extremo!positivo.!Así,!la!longitud!del!microfilamento!de!actina!F!es!constante!
§ A!diferencia!de!los!microtubulos,!no!hay!diferencia!morfológica!entre!el!extremo!positivo!y!el!extremo!
negativo!de!la!actina,!porque!en!ambos!extremos!hay!actina!G.!pero!el!lado!positivo!es!por!donde!se!
polimeriza!el!microfilamento,!y!el!negativo!por!donde!se!despolimeriza!
§ Para!que!se!produzca!la!polimerización,!es!necesario!que!haya!monómeros!de!actina!G,!magnesio,!
calcio!y!ATP!
§ Los!filamentos!de!actina!son,!en!su!gran!mayoría,!proteínas!estables.!No!polimerizan!ni!despolimerizan!
§ Esto!se!consigue!porque!presentan!en!cada!extremo!o!polo!unas!proteínas!estabilizadoras!llamadas!
proteínas!de!caperuza,!que!impiden!que!despolimerice!desde!el!extremo![-],!ni!que!polimerice!desde!el!
extremo![+]!
DROGAS QUE DESESTABILIZAN A LOS MICROFILAMENTOS
§ Existen!drogas!que!interfieren!tanto!en!la!polimerización!como!en!la!despolimerización!de!los!
microfilamentos!
§ Existen!drogas!que!inhiben!la!polimerización!y!la!despolimerización!!
Afectan la polimerización
+"
Citocalasinas:!impiden!la!polimerización!de!la!actina!al!unirse!al!extremo![+]!de!los!microfilamentos.!
Sintetizado!por!un!hongo!
Afectan la despolimerización
+"
Faloidinas:!impiden!la!despolimerización!de!la!actina!al!unirse!al!extremo![-]!de!los!microfilamentos!
!
ORGANIZACIÓN INTRACELULAR DE LA ACTINA
§ La!actina!se!organiza!en!el!interior!celular!de!dos!formas!básicas!bien!definidas,!llamadas!haces!de!
actina!o!redes!de!actina,!cada!una!con!funciones!específicas!dentro!de!la!célula!
§ En!los!haces,!la!actina!se!dispone!en!fibras!paralelas!unidas!entre!sí!por!proteínas!especificas!
§ En!las!redes!la!actina!se!cruza!con!otras!actinas!formando!una!red!3D,!unidas!entre!sí!por!proteínas!
especificas!
§ Los!haces!de!actina!tienen!varios!tipos!de!proteínas!formadoras!de!haces!
§ En!el!caso!de!las!redes!de!actina,!la!proteína!que!mantiene!unidas!a!las!actinas!se!llama!filamina,!y!
estas!redes!suelen!ubicarse!por!debajo!de!la!MP!
!
MIOSINA
§ Son!de!dos!tipos:!I!y!II!
!
!
§ La!miosina!de!tipo!I!presenta!una!cabeza!con!actividad!ATPasa!(HMM)!y!una!cola!(LMM).!Se!encuentra!
en!células!no!musculares!
§ Cada!molécula!de!miosina!II!(o!muscular)!está!integrada!por!dos!cadenas!pesadas!enrolladas!entre!sí,!
las!cuales!hacia!su!extremo!forman!una!cabeza!globular!y!dos!pared!de!cadenas!livianas!que!se!ubican!
cada!uno!adyacente!a!cada!cabeza!globular!de!las!cadenas!pesadas!
§ Se!reconocen!en!la!molécula!de!miosina!una!cabeza!y!una!cola!
§ Se!encuentra!solamente!en!células!musculares!
§ La!región!de!la!cabeza!y!la!primera!porción!de!la!cola!en!contacto!con!la!cabeza!se!denominan!
meromiosina!pesada!(HMM)!
§ El!resto!de!la!región!de!la!cola!se!denomina!meromiosina!liviana!(LMM)!
§ El!sitio!de!unión!entre!la!HMM!y!la!LMM!presenta!flexibilidad!
§ Lo!mismo!ocurre!en!el!sitio!de!unión!de!la!cabeza!y!la!cola!
!
!
ACTINA MUSCULAR
§ Los!filamentos!de!actina!muscular!están!constituidos!por!tres!proteínas!siendo!la!actina!la!más!
abundante!
§ Dichas!proteínas!son!
Actina G:
!proteína!globular!que!se!polimeriza!formando!dos!hileras!globulares!que!se!entrelazan!entre!sí,!
conformando!la!“columna!vertebral”!del!filamento!delgado!y!con!giro!a!la!derecha.!El!conjunto!de!actina!G!así!
agrupadas!forman!la!actina!F!
Tropomiosina:
!proteína!fibrilar!constituida!por!dos!filamentos!enrollados!entre!sí!que!se!ubica!en!el!surco!que!
hay!entre!las!dos!hileras!de!actina!
Complejo troponina
:!proteína!trimerica!que!se!una!a!la!tropomiosina!en!el!surco!que!deja!esta!última!a!
intervalos!regulares.!Está!compuesta!por!tres!subunidades:!
Subunidad"fijadora"de"calcio:!o!TnC.enlaza!hasta!cuatro!iones!calcio!e!induce!con!ello!un!cambio!
conformacional!en!todo!el!complejo!para!favorecer!la!unión!actina!miosina.!La!TnC!pertenece!!a!la!
familia!de!las!calmodulinas!
Subunidad"inhibidora:!o!Tnl.!No!une!al!calcio.!Se!une!a!la!actina,!e!inhibe!la!interacción!entre!la!actina!y!
los!puentes!de!miosina!
Subunidad"T:!o!Tnt.!Es!la!subunidad!que!relaciona!al!complejo!troponina!con!la!tropomiosina!
§ Cada!7!monómeros!de!actina!G!se!intercala!un!complejo!troponina!que!se!ofrece!a!un!puente!lateral!
correspondiente!a!una!cabeza!de!miosina,!es!decir,!cada!7!actinas!G!de!la!actina!se!ubica!una!
troponina,!y!esta!troponina!queda!alineada!con!una!cabeza!de!miosina!II!
!
!
!
!
FUNCIONES DE LOS MICROFILAMENTOS DE ACTINA
§ Estructural:!es!componente!del!citoesqeleto!
§ Mecánica:!fundamental!para!conformar!el!esqueleto!de!membrana!
§ Eje!de!microvellosidades!y!estereocilias!
§ Desplazamiento!o!migración!celular!
§ Fagocitosis:!por!medio!de!la!formación!de!pseudopodos!
§ Contracción!en!células!no!musculares!
§ Transporte!intracelular!de!materiales!
§ Morfogénesis:!durante!la!diferenciación!celular!en!la!embriogénesis,!los!microfilamentos!de!actina!son!
fundamentales!para!formar!las!microvellosidades!
§ Adhesión!celular:!son!componentes!de!las!uniones!adhesivas!intercelulares!del!tipo!zonula!adherens!
§ Forma!parte!de!uniones!célula-!célula!y!célula-!matriz!
§ Forma!el!cinturón!actínico!ecuatorial!que!permite!la!citocinesis!
!
FILAMENTOS INTERMEDIOS
§ Son!polímeros!lineales!cuyo!monómero!es!una!proteína!de!forma!Alfa!Helix!Fibrosa!
§ Cada!proteína!está!compuesta!por!7!aa!
§ Dos!proteínas!se!asocian!en!forma!simétrica!y!paralela!para!dar!lugar!a!un!dimero!
§ Dos!dímeros!se!combinan!entre!sí,!pero!de!manera!antiparalela!y!desfasada,!dando!lugar!a!un!
tetrámero!
§ Finalmente,!los!tetrámeros!se!asocian!entre!sí!a!nivel!de!sus!extremos!para!dar!lugar!a!los!
protofilamentos!
§ 8!protofilamentos!se!asocian!para!dar!lugar!a!un!tubo!de!10!nm!de!diámetro,!llamado!filamento!
intermedio!
§ Los!filamentos!intermedios!no!están!polarizados!
§ Estos!carecen!de!dos!polos!bien!definidos!
§ Tampoco!polimerizan!ni!despolimerizan!
§ No!tienen!nada!de!comparable!con!microtubulos!o!microfilamentos!
§ Los!filamentos!intermedios!conforman!una!red!intracitoplasmatica!que!unen!la!envoltura!nuclear!con!
la!MP!
TIPOS DE FILAMENTOS INTERMEDIOS
§ Existen!70!proteínas!diferentes!aprox,!pero!que!finalmente!se!agrupan!en!6!familias,!a!partir!de!la!
similitud!en!la!secuencia!de!aa!
§ Las!6!familias!se!llaman!Laminofilamentos,!citoqueratina,!vimentina,!desmina,!neurofilamentos!y!
proteína!fibrilar!glial!acida!
§ Excepto!los!laminofilamentos!que!están!en!los!núcleos!celulares,!el!resto!de!los!filamentos!intermedios!
se!ubican!en!tejidos!bien!definidos!
!
!
LAMINOFILAMENTOS
Forman!la!lámina!nuclear,!encargada!de!
darle!forma!al!núcleo!y!permitir!la!
deformación!del!núcleo!sin!que!se!rompa.!
La!fosforilacion!de!los!laminofilamentos!
rompe!la!envoltura!nuclear!y!permite!el!
ingreso!a!la!profase!de!la!división!celular!
CITOQUERATINA
En!epitelios,!forma!parte!de!uniones!
desmosomas!en!epitelios!y!
hemidesmosomas.!Se!llaman!también!
tonofilamentos!
VIMENTINA
En!derivados!mesenquimaticos.!La!célula!
mesenquimatica!da!células!conectivas!y!no!
conectivas!
DESMINA
En!tejido!muscular.!Forma!los!
desmosomas!de!los!discos!intercalares!del!
musculo!cardiaco!
NEUROFILAMENTOS
En!neuronas!
PROTEÍNA FIBRILAR GLIAL ACIDA
En!astrocitos!y!algunas!células!de!Schwann!
!
FUNCIONES DE LOS FILAMENTOS INTERMEDIOS
§ Estructural:!es!componente!del!citoesqueleto!
§ Soportar!las!tensiones!mecánicas!que!sufren!las!células!ante!una!presión!
§ Son!utilizados!como!marcadores!de!línea!celular!ya!que,!los!distintos!filamentos!intermedios!se!
encuentran!específicamente!en!grupos!celulares!definidos!
§ Forman!parte!de!uniones!celula-celula!y!célula-matriz!
§ Todos!los!distintos!filamentos!comparten!una!región!común!que!es!codificada!por!el!mismo!gen!para!
todos!los!filamentos!intermedios.!Se!trata!de!una!secuencia!de!310!aa!dispuestos!en!alfa!hélix.!De!esta!
manera!si!se!muta!este!gen,!van!a!estar!alterados!todos!los!filamentos!intermedios!
MIGRACION CELULAR
§ Una!célula!se!mueve!en!respuesta!a!un!llamado!por!parte!de!otra!célula!o!del!entorno,!o!sea!por!
quimiotactismo,!factores!de!crecimiento!o!concentraciones!de!proteínas!especificas!en!la!MEC!
§ Se!observa!que!la!célula!migrante!tiene!comportamientos!específicos!
§ Para!hacerlo,!aparecen!prolongaciones!transitorias!de!la!superficie!celular!que!permiten!el!movimiento!
de!la!célula!migrante!
§ Estas!prolongaciones!pueden!ser!de!tres!tipos:!
Pseudopodos:!prolongaciones!gruesas!de!la!MP,!con!un!eje!de!actina,!responsables!de!la!
fagocitosis!de!macrófagos!
Lamelipodios:!prolongaciones!anchas!y!laminares!de!la!MP,!con!un!eje!de!actina!
!
!
Filopodios:!prolongaciones!delgadas!que!nacen!de!los!lamelipodios,!con!un!eje!de!actina!al!
igual!que!las!anteriores!
§ Una!célula!migrante!es!una!célula!polarizada,!que!presenta!dos!polos!morfológicos!y!funcionales!bien!
definidos:!
Borde"delantero"o"frente"de"avance:!región!de!la!MP!desde!donde!salen!los!
pseudopodos,!filopodios!y!lamelipodios,!y!marca!hacia!dónde!va!a!avanzar!la!célula.!En!las!
prolongaciones!aparece!un!aumento!de!uniones!del!tipo!contacto!focal!
Borde"trasero"o"región"posterior:!polo!opuesto!del!borde!delantero.!Hay!una!activa!
endocitosis!de!los!contactos!focales,!a!fin!de!separarse!del!sustrato!y!poder!migrar!
§ Para!que!exista!una!correcta!formación!de!lamelipodios!filopodios,!debe!haber!una!correcta!
ramificación!y!polimerización!de!los!filamentos!de!actina!
Mecanismo
+"
1. Toda!célula!que!migra!tiene!un!borde!delantero!(frente!de!avance)!y!un!borde!trasero!
2. Para!adherirse!al!sustrato,!a!la!MEC,!las!células!migrantes!se!valen!de!los!contactos!focales!o!de!
proteínas!integrinas!en!gran!cantidad!en!su!MP,!que!le!permiten!la!unión!a!la!MEC!
3. El!borde!delantero!queda!definido!por!la!aparición!de!lamelipodios!y!filopodios!
4. Para!avanzar,!debe!aumentar!la!cantidad!de!adhesiones!focales!en!el!borde!delantero!y!la!
retracción!del!borde!trasero!por!disminución!de!las!adhesiones!focales!en!esa!superficie.!Esta!
disminución!se!hace!por!medio!de!dos!mecanismos:!desarmado!de!algunas!adhesiones!focales!y!
endocitosis!de!otras!adhesiones!focales!que!serán!recicladas!en!la!membrana!anterior!
5. La!migración!celular!es!un!proceso!que!presenta!polaridad,!porque!existen!dos!polos!morfológicos!
(delantero!y!trasero!que!tienen!estructuras!diferentes)!y!polos!funcionales,!porque!cada!uno!hace!
cosas!distintas!que!permiten!la!migración!celular!
DIFERENCIACIONES DE LA SUPErficie de membrana
Diferenciaciones de la superficie apical
1. Microvellosidades!y!estereocilias!
2. Cilias!y!flagelos!
Diferenciaciones de la superficie lateral
1. Zonula!occludens:!o!uniones!estrechas!
2. Zonula!adherens:!o!uniones!adherentes!
3. Macula!adherens:!o!desmosoma!propiamente!dicho!
4. Punctum!adherens:!o!punto!adherente!
5. Uniones!nexus:!o!uniones!comunicantes!
!
!
6. Interdigitaciones:!se!produce!cuando!el!citoplasma!de!una!célula!se!introduce!dentro!de!otra!
célula.!No!la!perfora,!sino!que!queda!recubierta!por!el!citoplasma!de!la!célula!invadida!
Diferenciaciones de la superficie basal
1. Hemidesmosoma:!es!medio!desmosoma.!Cumple!una!función!de!anclar!a!la!célula!a!la!membrana!
basal!
2. Contacto!focal!
3. Invaginaciones!de!membrana!(pliegues!basales)!
MICROVELLOSIDADES Y ESTEREOCILIAS
§ Las!microvellosidades!son!prolongaciones!inmóviles!del!citoplasma!en!la!superficie!apical!
§ Son!como!“dedos”!
§ Están!compuestas!por!citosol!rodeado!de!MP!y!con!un!esqueleto!propio!de!microfilamentos!de!actina!
con!proteínas!relacionadas!de!0,8!um!de!longitud!y!0,2!um!de!diámetro!
§ En!el!centro,!hay!un!manojo!de!fibras!de!actina!que!son!perpendiculares!a!la!barra!terminal!
§ Proteínas!relacionadas:!
Alfa"actinina:!estabiliza!el!polo!positivo!al!unirlo!a!la!membrana!pical!
Villina:!forman!puentes!transversales!entre!los!manojos!de!actina!
Miosina"I:!une!a!las!fibras!de!actina!con!la!pared!lateral!de!la!membrana!que!recubre!a!la!
microvellosidad!
Fimbrina:!forman!puentes!transversales!entre!los!manojos!de!actina!
§ Los!microfilamentos!tienen!como!función!aumentar!la!superficie!de!contacto!con!la!luz,!para!la!
absorción!
§ Las!microvellosidades!se!encuentran!en!una!amplia!gama!de!células!y!en!dos!tipos!celulares!que!tienen!
nombre!propio:!
!
Chapa"estriada:!se!encuentran!en!el!epitelio!intestinal!
Ribete"en"cepillo:!en!el!túbulo!contorneado!proximal!del!riñón!
§ Las!estereocilias!son!microvellosidades!más!largas,!que!presentan!anastomosis!entre!ellas!y!se!ubican!
en!la!vía!espermática!y!conducto!auditivo!interno!
§ Las!microvellosidades!y!estereocilios!son!prolongaciones!citoplasmáticas!inmóviles,!digitiformes,!con!
un!eje!de!actina,!cuya!función!es!el!aumento!de!la!superficie!de!contacto!con!la!luz!para!absorción!
!
CILIOS
§ Es!una!estructura!de!0,25!um!de!diámetro!y!1-2!um!de!longitud!
§ Si!su!longitud!es!mayor,!se!llama!flagelo!
§ Compuestos!por!una!cubierta!de!MP!y!un!eje!citosolico!llamado!matriz!ciliar!
!
!
§ En!dicha!matriz!está!el!axonema!(microtubulos!asociados!entre!sí!por!medio!de!proteínas!reguladoras!
que!forman!el!esqueleto!de!una!cilia)!
MICROSCOPIA ELECTRONICA DEL CILIO
§ El!esqueleto!microtubular!de!los!cilios!se!llama!axonema!ciliar!
§ En!este!esqueleto,!los!microtubulos!adoptan!la!clásica!estructura!de!9+2,!es!decir,!9!dupletes!de!
microtubulos!periféricos!y!dos!microtubulos!centrales!
§ Los!microtubulos!de!!cada!par!periférico!están!fuertemente!unidos!entre!sí,!mientras!que!los!centrales!
no!
§ Cada!duplete!periférico!está!compuesto!por!1!microtubulo!A!(completo)!y!uno!B!(incompleto)!
§ Poseen!dos!tipos!de!proteínas!accesorias!
Proteínas accesorias
+"
a. Ligadoras"
b. Nexinas:!unen!al!microtubulo!A!de!un!doblete!con!el!microtubulo!B!del!doblete!contiguo!
c. Vaina"interna:!rodea!a!los!dos!microtubulos!centrales!
d. Proteínas"radiales:"unen!al!microtubulo!A!del!doblete!con!la!vaina!interna!
Motoras
+"
a. Dineina"ciliar:!la!cola!de!la!dineina!ciliar!está!unida!al!microtubulo!A!del!doblete!periférico,!y!su!cabeza!
se!une!en!forma!intermitente!con!el!microtubulo!B!del!doblete!contiguo.!Son!de!dos!tipos:!brazo!
externo!y!brazo!interno!
"
!
APARATO CILIAR
§ Conformado!por:!!
!!!!Cilio!
!!!!Cuerpo!basal!o!cinetosoma!
!!!!Raíces!filiares!o!raicillas!ciliares!
MOVIMIENTO CILIAR
§ Puede!ser!pendular!(se!flexiona!solo!en!su!base),!unciforme!(toma!la!forma!de!un!garfio),!
infundibuliforme!(rota!describiendo!una!forma!cónica)!y!ondulante!(propio!de!los!flagelos,!el!
movimiento!se!desplaza!del!segmento!proximal!al!distal!
§ Se!produce!al!moverse!las!cabezas!de!dineina!sobre!el!microtubulo!B!hacia!el!extremo![-],!de!esta!
forma,!ambos!dobletes!se!curvan,!con!gasto!de!ATP!
§ Al!movimiento!ciliar!se!lo!conoce!como!movimiento!en!batido,!y!se!lo!suele!describir!como!la!brazada!
de!un!nadador.!Tiene!dos!fases:!
Golpe"de"fuerza:!movimiento!del!cilio!hacia!delante!
Movimiento"de"recuperación:!el!cilio!vuelve!a!la!posición!inicial!
!
!
§ El!movimiento!de!los!cilios,!cuando!actúan!coordinados,!lo!hacen!de!dos!maneras:!
Movimiento"metacronico:!la!hilera!de!los!cilios!muestra!que!el!golpe!de!fuerza!de!un!cilio!
culmina!cuando!empieza!el!golpe!de!fuerza!del!cilio!que!se!encuentra!adelante!
Movimiento"sincrónico:!en!la!fila!de!cilios,!todos!se!encuentran!en!la!misma!fase!
§ Los!microtubulos!A!Y!B!del!cuerpo!basal!actúan!como!la!Gamma!Tubulina!centrosomica,!es!decir,!
actúan!como!moldes!para!la!polimerización!microtubular!
§ De!ahí!crecen!hacia!afuera!del!cuerpo!basal,!lo!que!significa!que!la!punta!de!una!cilia!presenta!los!
extremos![+]!de!los!microtubulos!del!cilio,!mientras!que!el!extremo![-]!es!el!extremo!adosado!al!cuerpo!
basal!
CUERPOS BASALES
§ Los!microtubulos!ciliares!nacen!de!un!cuerpo!basal!
§ Son!cilindros!huecos!de!0,2!um!de!diámetro!
§ Morfológicamente!son!iguales!a!los!centriolos!
§ Su!función!es!ser!COMT!de!los!microtubulos!ciliares!
§ Tienen!conformación!9+0!
§ Su!pared!está!formada!por!9!unidades!microtubulares,!cada!unidad!es!un!triplete!de!microtubulos!
(llamados!A,B,C)!
§ A!es!completo!y!B!y!C!incompletos!
§ Los!tripletes!están!unidos!por!dos!tipos!de!proteínas!ligadoras:!
a. Fibras!cortas!que!unen!al!microtubulo!A!de!un!triplete!con!el!microtubulo!C!del!triplete!contiguo!
b. Fibras!largas!que!unen!a!los!tripletes!entre!sí!a!manera!de!rayos!de!rueda!
§ Los!microtubulos!A!y!B!del!triplete!del!cuerpo!basal!se!continúan!con!los!microtubulos!A!y!B!del!cilio!
§ El!cilio!se!apoya!sobre!un!cuerpo!basal!
§ Los!microtubulos!ciliares!quedan!estabilizados!en!su!extremo!negativo!y!de!esa!manera!no!se!
despolimerizan!
!
DIFERENCIAS ENTRE CENTRIOLOS Y CUERPOS BASALES
UBICACIÓN
El!centriolo!se!ubica!cerca!del!núcleo,!el!
cuerpo!basal!adherido!a!un!cilio!en!la!
superficie!célula!
CONTINENTE
Los!cuerpos!basales!no!presentan!la!
matriz!centrosomica!que!contiene!a!los!
centriolos!
SUBUNIDADES
Los!centriolos!vienen!de!a!pares!(dos!
centriolos!ubicados!
perpendicularmente),!mientras!que!el!
cuerpo!basal!es!único!
ESTABILIZACION DE LOS MICROTUBULOS DEL CUERPO BASAL
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