Citoesqueleto FUNCIONES DEL CITOESQUELETO Mantiene la ORGANIZACIN celular

Citoesqueleto

FUNCIONES DEL CITOESQUELETO Ø Mantiene la ORGANIZACIÓN celular Ø Permite EL MOVIMIENTO Ø POSICIONA sus organelos Ø Dirige el tránsito intracelular

Se han identificado 3 tipos diferentes de FILAMENTOS como integrantes principales del citoesqueleto: 1. Los MICROTÚBULOS 2. Los FILAMENTOS DE ACTINA (también conocidos como microfilamentos) 3. Los FILAMENTOS INTERMEDIOS

Microtúbulos

Formación del microtúbulo: Nucleación Fase alargamiento Estado estacionario ü TUBOS HUECOS, muy pequeños y largos ü Compuestos por 2 tipos de subunidades proteínicas globulares: TUBULINAS y

Los microtúbulos crecen a partir de regiones especiales: los centros organizadores Cuerpo basal: en cilios Centrosoma: en microtúbulos citoplasmáticos

Cilios y Flagelos Entre sus muchas FUNCIONES, los microtúbulos constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos CILIOS Cuando son cortos y aparecen en cantidades grandes FLAGELO S Cuando son más largos y más escasos

Cilios 10. 000 - 14. 000 Cilios 1. 000 micrones por segundo q Locomoción q Alimentación

Flagelos

Virtualmente todos los cilios y flagelos eucarióticos tienen la misma estructura interna Anillo externo de nueve pares de microtúbulos que rodean a otros dos microtúbulos centrales (estructura 9+2)

Centrosoma El centrosoma o centro celular es una zona del citoplasma situada generalmente junto al núcleo, y a menudo rodeada por el aparato de Golgi. El citoplasma circundante posee mayor densidad electrónica. Contiene un par de centriolos denominados en conjunto diplosoma.

ü nueve tripletes de microtúbulos, dispuestos en forma cilíndrica, por centríolo. ü los centríolos de cada diplosoma se disponen entre sí con sus ejes longitudinales en ángulo recto (poco claro el significado de esta disposición).

Centríolos Estructuras microtubulares altamente especializadas ü el centríolo actúa como el centro organizador del crecimiento de los microtúbulos del citoesqueleto. ü Los microtúbulos se irradian a partir del centríolo mediante una disposición estrellada llamada áster.

Filamentos de Actina o Microfilamentos Son hebras de proteínas globulares

• Cada filamento está constituido por muchas MOLÉCULAS DE ACTINA unidas en una cadena helicoidal • Los filamentos de actina también pueden ser integrados y desintegrados fácilmente por la célula Desempeñan papeles importantes en la división y la movilidad celular

Funciones ü intervienen en la contracción muscular, al asociarse a filamentos de miosina y otras proteínas ü intervienen en los procesos de fagocitosis, mediante la formación de pseudópodos ü forman el anillo contráctil que finalmente da lugar a la separación de las células hijas durante la mitosis

Filamentos de actina ü refuerzan la membrana plasmática, formando justo por debajo de la misma una densa red de filamentos conocida como cortex celular ü producción de corrientes citoplasmáticas.

Filamentos intermedios

ü filamentos intermedios están compuestos por proteínas fibrosas ü no pueden ser tan fácilmente desintegrados por la célula una vez que han sido formados. Cada molécula proteica tiene una porción con forma de bastón, de longitud constante, con regiones terminales que varían en su longitud y en su composición de aminoácidos.

Como lo indica su nombre, son INTERMEDIOS EN TAMAÑO entre los microtúbulos y los filamentos de actina Son particularmente prominentes en CÉLULAS QUE SOPORTAN TENSIÓN MECÁNICA (Células de la piel - Células del intestino) Los filamentos intermedios constituyen la lámina nuclear

La lámina nuclear se interrumpe en los poros nucleares y actúa como soporte de la membrana nuclear interna.

MICROTÚBULOS MICROFILAMENTOS PROTEÍNAS GLOBULARES (cadena polipeptídica plegada en una forma groseramente esférica) PROTEÍNAS FIBROSAS (PF) FILAMENTOS INTERMEDIOS Una vez que han sido formados, NO pueden ser fácilmente desintegrados por la célula (*: mitosis) Proteína estructural insoluble en la cual la cadena polipeptídica forma una hélice Las PF constituyen los principales elementos estructurales de muchos tejidos animales

Matriz extracelular o sustancia fundamental

Tejidos y células

La matriz extracelular (MEC) Tejidos = células + matriz extracelular o sustancia fundamental (sustancia y elementos intercelulares). Interacción intercelular Matriz o soporte Dos tipos: Ø Animal Ø Vegetal

Los epitelios se adhieren al tejido conjuntivo subyacente a través de la lámina basal. Las macromoléculas que forman a la lámina basal interactúan específicamente con proteínas receptoras específicas presentes en la membrana plasmática de la base celular. Estos receptores interactúan, a su vez, en el citoplasma con filamentos del citoesqueleto celular.

Existen tejidos que contienen abundante sustancia intercelular (p. e. , los tejidos conectivos, que sirven de sostén y unión de otros tejidos y órganos). Sus células más abundantes son los fibroblastos (por ejemplo, tejidos cartilaginoso, fibroso, óseo, etc. ).

Existen tejidos donde las células Ø se unen unas con otras o Ø sólo contienen una delgada matriz extracelular (p. e. , epitelios, músculo).

La matriz extracelular tiene como funciones generales: ü Rellenar el espacio existente entre las células otorgando resistencia a la compresión y al estiramiento de los tejidos que integran. ü Proveer a diversas clases de células de "puntos fijos" donde anclarse.

ü Constituir el espacio por donde migran las células cuando se desplazan de un punto a otro del organismo. ü Ser el medio por el cual arriban a las células señales bioquímicas (p. e. , hormonas) provenientes de otras células. ü Constituir el medio por donde llegan los nutrientes y se eliminan los desechos celulares.

En animales, la MEC es secretada por: Ø Fibroblastos (célula alargada, plana, de tejido conjuntivo que constituye un elemento esencial en los tejidos fibrosos) Ø osteoblastos (huesos) Ø condroblastos (cartilagos) Condroblasto

Composición Química de la Matriz Extracelular Componentes Fibrosos Las proteínas fibrosas son los elementos básicos estructurales de los tejidos conjuntivos. Componentes Fluidos En solución

Composición Química de la Matriz Extracelular Componentes Fibrosos: Los principales son: Ø Colágeno Ø Elastina Ø Fibronectina Ø Laminina

Colágeno es la proteína más abundante del cuerpo. Las fibrillas de colágeno colaboran en la formación de un continuo estructural uniendo entre sí grupos de células para formar un tejido.

Elastina Ø Presente en la dermis Ø Forma una estructura en lámina estirada que semeja una red hidrófoba. Ø Confiere gran deformabilidad y elasticidad a los tejidos. Ø Es mucho más pequeña que el colágeno.

Fibronectina Ø Es la principal proteína de unión entre las células y las fibras colágenas. Ø Es una glicoproteína que interviene estableciendo los "cables" que las células usan cuando migran a través de la matriz extracelular.

Laminina Ø Es una glicoproteína filamentosa Ø Es abundante en las láminas basales de las matrices extracelulares embrionarias.

Composición Química de la Matriz Extracelular Componentes Fluidos: Ø Glicosaminoglicanos Ø Proteoglicanos

Glicosaminoglicanos Ø Son polisacáridos complejos muy ácidos, con numerosas cargas negativas que atraen grandes cantidades de ión sodio y, por lo tanto, de agua aumenta la turgencia de la matriz extracelular. Ø Son los responsables de que la dermis posea una masa gelatinosa con gran capacidad de hidratación. Tienen gran influencia en la turgencia y tirantez de la piel.

Proteoglicanos Ø Son las moléculas resultantes de la combinación de glicosaminoglicanos con proteínas. Ø También reciben en general la denominación de "mucopolisacáridos".

La matriz extracelular en vegetales Ø Sustancia intercelular o lamella media. Ø En muchos casos es compartida por más de una célula. Ø Se inicia como "placa celular", en el momento de la división celular. Ø Es amorfa, compleja y ópticamente inactiva.

Ø Se compone principalmente de compuestos pécticos (ácido péctico) esterificadas con metanol. Ø Se unen a iones Ca 2+ formando pectatos (ácido péctico + iones metálicos, como Ca 2+o Mg 2+). Ø Con el tiempo fraguan (pierden su acidez) Ø Aspecto homogéneo Ø Se descompone con facilidad (cuando esto sucede el tejido se separa en células individuales).

Ejemplos ü Manzanas "harinosas" ü El proceso de "maceración". ü Durante la maduración de los frutos, el ablandamiento de los tejidos es consecuencia de la actividad de las pectinasas.

Unión Célula – Matriz Extracelular (o cómo se unen las células con la matriz)

ü Los epitelios se adhieren al tejido conjuntivo subyacente, a través de la lámina basal. ü Las macromoléculas que forman a la lámina basal interactúan específicamente con proteínas receptoras específicas de la membrana plasmática, las cuales interactúan a su vez con filamentos del citoesqueleto celular. unión con filamentos intermedios: hemidesmosoma unión con el citoesqueleto de actina: contacto focal

Unión intercelular (o cómo se unen las células entre sí) Dos tipos: Comunicantes y no comunicantes

Tres tipos de uniones NO comunicantes: 1. Unión oclusiva (zona occludens o zona de unión íntima); 2. Cinturón adhesivo (desmosoma en cinturón o en banda, zonula adherens); 3. Desmosoma (mácula adherens); Dos tipos de uniones comunicantes: 1. Unión comunicante (uniones "gap" o nexus): animales; 2. Plasmodesmos: vegetales.

Unión oclusiva (zona occludens o zona de unión íntima - Tight Juction): Ø Adhiere firmemente las membranas plasmáticas de las células epiteliales contiguas a través de una franja no muy ancha. Ø En la unión oclusiva, las membranas enfrentadas contienen unas proteínas, las "ocludinas", que se unen una con otra similar de la membrana de enfrente en forma muy firme, por lo que ocluyen el espacio intercelular.

Cinturón adhesivo o Unión intermedia (desmosoma en cinturón o zonula adherens - Adhesion Belt) Ø Se localiza por debajo de la unión oclusiva. Ø La unión se logra mediante las proteínas llamadas cadherinas y actinas. Ø El conjunto de cinturones adhesivos forma un enrejado transepitelial responsable en parte de la resistencia mecánica de los epitelios.

Desmosoma (mácula adherens): Ø Tipo de unión célula-célula formada por uniones puntiformes entre células epiteliales contiguas. Ø Confiere resistencia mecánica a los tejidos animales; Ø consiste en una placa de material fibroso, denso, entre células contiguas con grupos de filamentos que forman bucles entrantes y salientes en el citoplasma de ambas células Ø Con los filamentos de queratina forma una red transcelular extendida por todo el epitelio al que le confieren una gran resistencia mecánica.

Unión comunicante en animales (Gap Juctions o nexus) Ø Son canales que comunican las células adyacentes. Ø Están formados por estructuras cilíndricas huecas que atraviesan las membranas plasmáticas de las células adyacentes ("conexiones"). Ø Están formados por proteínas en forma de túbulos llamadas conexinas. Ø A través de estas uniones circulan nutrientes, desechos metabólicos, señales bioquímicas y potenciales eléctricos.

Resume n

a) Unión comunicante entre células vegetales: Plasmodesmos Se extienden a través de los poros de las paredes celulares y conectan citoplasmas de células contiguas.

e) d) f) http: //www. biologia. edu. ar/botanica/tema 7/7 -4 comunicac. htm http: //users. rcn. com/jkimball. ma. ultranet/Biology. Pages/J/Junctions. html http: //tidepool. st. usm. edu/crswr/plasmodesmata. html

http: //www. biologia. edu. ar/botanica/tema 7/7 -2 pared 1. htm http: //www. euita. upv. es/varios/biologia/Temas/Pared%20 celular%20 ampliada. htm#La%20 Lámina%20 Media