El documento describe los componentes y funciones del citoesqueleto celular. El citoesqueleto está compuesto de tres tipos de fibras: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. Los microtúbulos están formados por tubulina y desempeñan funciones como el transporte intracelular y la división celular. Las proteínas como la actina forman los microfilamentos, que son importantes para la motilidad celular. El documento también explica cómo las proteínas asociadas al citoesqueleto como la villina ayudan a mantener la
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El documento describe los componentes y funciones del citoesqueleto celular. El citoesqueleto está compuesto de tres tipos de fibras: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. Los microtúbulos están formados por tubulina y desempeñan funciones como el transporte intracelular y la división celular. Las proteínas como la actina forman los microfilamentos, que son importantes para la motilidad celular. El documento también explica cómo las proteínas asociadas al citoesqueleto como la villina ayudan a mantener la
El documento describe los componentes y funciones del citoesqueleto celular. El citoesqueleto está compuesto de tres tipos de fibras: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. Los microtúbulos están formados por tubulina y desempeñan funciones como el transporte intracelular y la división celular. Las proteínas como la actina forman los microfilamentos, que son importantes para la motilidad celular. El documento también explica cómo las proteínas asociadas al citoesqueleto como la villina ayudan a mantener la
El documento describe los componentes y funciones del citoesqueleto celular. El citoesqueleto está compuesto de tres tipos de fibras: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. Los microtúbulos están formados por tubulina y desempeñan funciones como el transporte intracelular y la división celular. Las proteínas como la actina forman los microfilamentos, que son importantes para la motilidad celular. El documento también explica cómo las proteínas asociadas al citoesqueleto como la villina ayudan a mantener la
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HOJA DE TRABAJO
EL CITOESQUELETO Y MOVIMIENTO CELULAR
1. Describa qu es citoesqueleto, cules son sus funciones y qu elementos estructurales lo conforman? El citoesqueleto: es un orgnulo y tambin es un entramado tridimensional de protenas que provee soporte interno en las clulas, organiza las estructuras internas e interviene en los fenmenos de transporte, trfico y divisin celular. El citoesqueleto es una estructura dinmica que mantiene la forma de la clula y facilita la movilidad celular. Un entramado complejo de filamentos y tbulos interconectados que se extienden a lo largo del citosol, desde el ncleo hasta la cara interna de la membrana plasmtica. Funciones del citoesqueleto: ste provee la estructura celular y acta como andamiaje para la fijacin de varios orgnulos. Es responsable por la habilidad de las clulas para moverse. Es requerido para la divisin apropiada de las clulas Tambin desempea un importante papel en el transporte intracelular mediando procesos de endocitosis y exocitosis, participa en los procesos de modulacin de receptores de superficie, crea compartimientos y participa en los procesos de interaccin intercelular.
El Citoesqueleto en las clulas eucariotas, consta de tres tipos de fibras: Los Microtubulos que estn compuestos por la protena tubulina. Los microfilamentos que son polmeros de la protena Actina, y Los filamentos intermedios. Mientras que en las procariotas est constituido principalmente por: las protenas estructurales FtsZ, MreB, Crescentina y ParM. 2. Realice una sinopsis de las tcnicas para el estudio del citoesqueleto
3. Defina la estructura, clasificacin y funciones de los microtbulos ESTRUCTURA DE LOS MICROTUBULOS Microtbulos como un cilindro hueco. El dimetro externo es de aproximadamente 25 nm y el interno de unos 15 nm, la pared del cilindro est formada por 13 protofilamentos, un protofilamentos es un polmero lineal de dmeros de tubulina cada una de los cuales est constituido por 2 polipptidos, tubulina a y B. Todos los heterodimeros de los protofilamentos poseen la misma orientacin proporcionada de esta manera la polaridad al microtbulo. CLASIFICACIN Los Microtbulos de las clulas eucariotas pueden ser clasificados en dos grandes grupos que se diferencian, tanto por su grado de organizacin como por su estabilidad estructural. Primer grupo, los Microtubulos del axonema , incluye los Microtubulos altamente organizados y estables que se encuentran en estructuras subcelulares especificas relacionadas con el movimiento celular, como los cilios los flagelos y las corpsculos basales a los que se unen estos. El segundo grupo lo forma una red ms laxa y dinmica de Microtubulos citoplsmicos, predominan en el citosol de la mayora de las clulas eucariotas. FUNCIONES MTs citoplasmticos desempean varias funciones son necesarios en las clulas animales para el mantenimiento de los axones prolongaciones de las clulas nerviosas. Algunas clulas animales necesitan los MTs citoplasmicos para mantener su forma polarizada durante su migracin. Clulas vegetales, los MTs citoplasmicos regulan la orientacin con la que se depositan las microfibrilas de celulosa durante el crecimiento de las paredes celulares, formacin de los husos mitticos y meioticos son esenciales para el movimiento de los cromosomas durante la mitosis y la meiosis. Los MTs citoplasmicos contribuyen asimismo a la disposicin espacial y al movimiento direccional de vesculas, proporcionando un sistema de fibras organizado, que gua su movimiento. Ayudan a establecer la localizacin de orgnulos como el aparato de Golgi y el retculo endoplasmico y estn implicados en el movimiento activo de vesculas.
4. Explique cmo la hidrlisis de GTP contribuye a la inestabilidad dinmica de los microtubulos y como la inestabilidad de estos est estrechamente regulada entre las clulas?
La hidrolisis de GTP es necesario para el ensamblaje de los Microtubulos. Y la inestabilidad de los Microtbulos tiene una consecuencia importante para la dinmica de los microtubulos de las clulas. Debido a que los extremos menos de muchos Microtbulos estn anclados al centrosoma, el crecimiento y acortamiento dinmico de estos Microtbulos en sus extremos ms tienden a suceder en la periferia de las clulas.
5. Qu drogas afectan el ensamblaje de microtbulos? La colchicina (un alcaloide que se obtiene del azafrn silvestre, calchicum autumnale), Se une a los monmeros de tubulina, inhibiendo su ensamblaje en Microtubulos y fomentando el desensamblaje de los que ya existen. El taxol (del tejo americano taxus brevifolia) se une fuertemente a los microtubulos y los estabiliza, provocando que gran parte de la tubulina libre en la clula se asocie para formar microtubulos} El complejo cochicina-tubulina resultante que puede unirse al extremo en crecimiento del MT promoviendo por lo tanto la despolimerizacin. La vinblastina y la vincristina son compuestos relacionados que se obtienen de la vinca menor, que provoca la agregacin de la tubulina en el interior de la clula. El nocodazol (un benzimidazol sinttico) es otro compuesto que inhibe la polimerizacin de los MTs y se usa frecuentemente en algunos experimentos en lugar de la colchicina
6. Cul es la estructura y funcionalidad de los microfilamentos y de las protenas que los conforman? FUNCIONALIDAD Interaccionan con los filamentos de miosina, movimiento ameboide, movimiento de las clulas sobre un sustrato y las corrientes citoplasmicas. PROTEINAS G ACTINA las molculas de g actina polimerizan para formar microfilamentos esta forma se conoce como actina f (actina filamentosa).
7. Ejemplo de la funcin de las protenas de unin a la actina son las microvellosidades. Descrbalo. Villina o vilina Es una protena de unin a actina. Como protena, la villina es un factor que permite que la clula adopte su configuracin fluida. Esto lo hace fragmentando los microfilamentos de la corteza celular, en presencia de calcio, haciendo que la clula se vuelva maleable, propiedad necesaria para funciones como la exocitosis. La villina tambin acta polimerizando los microfilamentos de actina en las microvellosidades celulares formando haces compactos de actina. Estos haces compactos, a su vez, mantienen la estructura de las microvellosidades. La fimbrina Es una protena de unin a actina que interviene en la formacin de retculas de microfilamentos. Miembro de la familia con dominios CH (de homologa a calponina, como son la actinina alfa o la distrofina), posee un elemento de 27 kDa de unin a actina que consiste en una duplicacin en tandem con dos dominios CH. Poseen microvellosidades intestinales, estereocilios,filopodios de fibro blastos. Su secuencia de protenas es muy semejante en humanos y levaduras, lo que da idea de su conservacin en la filogenia; de hecho, las levaduras carentes de fimbrina son defectivas en morfognesis y endocitosis. La fimbrina, debido a su implicacin en la generacin de microfilamentos, interviene en procesos complejos como la citocinesis en levaduras y la invasin por bacterias enteropatognicas. Su papel como creador de retculas de actina deriva de su estructura proteica, estructura descrita por cristalografa en los organismos modelo Arabidopsis thaliana y Schizosaccharomyces pombe. La calmodulina Es una protena de actina acdica intracelular de unin a ala, de bajo peso molecular y termoestable que se localiza principalmente en el cerebro y el corazn y es expresada en todas las clulas eucariotas, siendo uno de los reguladores en la transduccin de la seal de calcio en la clula. Acta como receptor para Ca +2 , gracias a que presenta cuatro sitios de unin al ion Ca con una alta afinidad, pero siempre de forma reversible. La CaM media procesos inflamatorios, metablicos, la apoptosis, la contraccin de msculo liso (vasoconstriccin de las arterias), el movimiento intracelular, la memoria a corto y a largo plazo, el crecimiento de clulas nerviosas y las respuestas inmunes. Para unirse al calcio sufren un cambio conformacional, lo que permite conseguir una serie de protenas especficas. Estas modificaciones son post transduccionales como la fosforilacin, acetilacin, y la metilacin. Asimismo, para ejercer su funcin reguladora la CaM interacta con un amplio rango de enzimas y componentes del citoesqueleto disparando respuestas bioqumicas altamente especficas que se ejercen a travs de las protenas a las cuales une y que se conocen con el nombre de protenas de unin a la calmodulina (PUCaMs). Otra de las funciones recientemente descubiertas es la relacionada con la motilidad espermtica. Se ha localizado esta protena en la cabeza de los espermatozoides lo cual sugiere su participacin en la capacitacin y reaccin acrosmica. Est descrito que la fosforilacin de protenas es un proceso implicado en la regulacin de la motilidad espermtica y diferentes fosfoprotenas han sido asociadas con el inicio y mantenimiento de la misma. Los complejos CaM son capaces de regular el estado de fosforilacin a travs de la activacin de la protena fosfatasa del tipo 2 (calcineurina) dependiente de ella. La gelsolina Es una protena que es clave en el ensamblaje y desensamblaje de los filamentos de actina. Pertenece a la super familia de la vilina. Se localiza comnmente dentro de la clula, como en el citosol y la mitocondria, as como fuera de ella, como en el plasma sanguneo. Estructuralmente es una protena globular de 82 KDa con seis subdominios, llamados S1-S6. Cada uno posee cinco beta lminas flanqueadas por dos alfa hlices, una de cada hlice est posicionada de forma perpendicular a las lminas beta y otra en posicin paralela. El extremo N-terminal (S1-S3) forma una hoja beta, tal y como el C-terminal (S4-S6).
8. Realice un esquema de los filamentos intermedios explicando su estructura, funciones y clases.
ESTRUCTURA
Se componen de protenas en alfa-hlice que se agrupan de forma jerrquica:
Dos protenas se asocian de forma paralela, es decir, con los extremos amnico y carboxlico hacia el mismo lado.
Dos dmeros se asocian de forma antiparalela para dar un tetrmero.
Los tetrmeros se asocian cabeza con cola para dar largas fibras llamadas protofilamentos, que adems se asocian lateralmente para dar:
El filamento Intermedio, se asemeja a una cuerda formada por hebras de tetrmeros unidos cabeza con cola.
FILAMENTOS INTERMEDIOS FUNCIONES
CLASES
Funcionan como un andamiaje que soporta toda la estructura del citoesqueleto. Confieren resistencia mecnica a los tejidos. Apoyo estructural Fijacin al ncleo. Suministran una conexin adaptable. Proporcionan un marco estructural. No dan movimiento. Clase I Clase II Clase III Clase IV Clase V Clase VI Queratinas cidas Queratinas Bsicas o Neutras 1. Vimentina Neurofilamentos Lminas Nucleares A, B y C Nestina Funcin Funcin Funcin Funcin Funcin Funcin Resistencia Mecnica Mantenimiento de la forma celular Rigidez Axonal. Determinan el tamao del axn. Forman un andamiaje nuclear para dar forma al ncleo
Resistencia Mecnica 3. La desmina Funcin Soporte estructural para la maquinaria contrctil. Rodean y aslan a las clulas nerviosas junto con la: 2. Protena Gliofibrilar cida GFA Funcin Mantenimiento de la forma celular