Biología Celular: Introducción y función de los microtúbulos

Resultados de Aprendizaje

Asocia la estructura, composición y función de los organelos con los requerimientos celulares que le permiten formar parte de un sistema interconectado al interior de la célula. Recurso procedimental: Describe el citoesqueleto de acuerdo a su composición y estructura y relaciona con la función que realiza en la célula.

Citoesqueleto

Red tridimensional, adaptable (estable o dinámica), hecha de filamentos proteicos que se extiende a través del citoplasma y que proveen soporte mecánico a la célula

Intermediate filament Microtubule Cell membrane Actin filament

Funciones del Citoesqueleto

• Permitir a las células eucariontes adoptar diversas formas - propiedad mecánica.
• Permitir a las células llevar a cabo movimientos coordinados y dirigidos en respuesta al ambiente.
• Controla la organización espacial de organelos y complejos proteicos dentro del citosol y permite la comunicación entre ellos.

Tipos de Proteínas del Citoesqueleto

Microtúbulos 25 pm 25 nm Filamentos intermediarios Microfilamentos 25 pm 25 um 25 nm 25 nm

Tipos de Proteínas del Citoesqueleto: Cuadro Comparativo

Microtúbulos Microfilamentos Filamentos intermedios Estructura Tubo hueco con una pared consistente tipicamente de 13 protofilamentos Dos cadenas entrelazadas de F-actina Ocho protofilamentos unidos de extremo a extremo con superposiciones escalonadas Diámetro 25 nm 7 nm 8-12 nm Monómeros a .- tubulina, ß-tubulina G-actina Seis clases de proteínas Polaridad Extremos más y menos Extremos más y menos Sin polaridad conocida Sustrato nucleótidico GTP ATP Ninguno Funciones MTs citosólicos: Contracción muscular Soporte estructural Organización y mantención de la forma celular animal y polaridad Locomoción celular Mantención de la forma celular animal Movimientos de los cromosomas Corriente citoplásmica Formación de la lámina nuclear y andamiaje Transporte intracelular/tráfico, y movimiento de organelos Citoquinesis Fortalecimiento de los axones de neuronas (proteínas de neurofilamentos) MTs axonemales: Movilidad celular Mantención de la forma celular animal Mantener miofibrillas preparadas (desmina) Transporte intracelular/ tráfico

Tipos de Proteínas del Citoesqueleto: Categorías

A. Microtúbulos B. Filamentos intermedios C. Microfilamentos

Microtúbulos

Filamentos proteicos, rectilíneos, huecos y rígidos de 25nm de diamétro compuestos por dímeros de alfa y beta tubulina

Tubulin dimer a-Tubulin B-Tubulin Cross section Microtubule

Organización de Microtúbulos

Se sintetizan en forma polarizada en el centrosoma (centro organizador de microtúbulos) en cuyo interior se encuentran los centriolos. Las unidades de a y tubulina se extienden desde el extremo (-) hacia el (+) cerca de la membrana plasmática.

+ + + + + + + + + + + + -+ Centriolos CENTROSOMA ANILLO de Y-TUBULINA Y-tubulina 1 Matriz Extremo + Extremo + + + + + + + + + + MICROTÚBULO

Organización de Microtúbulos en Diferentes Células

célula en interfase + + + centrosoma célula en división polo del huso + + + + célula ciliada cilio/flagelo + corpúsculo basal célula nerviosa C centrosoma axón +

Inestabilidad Dinámica de Microtúbulos

El microtúbulo alterna entre períodos de crecimiento y desarme muy rápido lo cual se conoce como inestabilidad dinámica. Es dependiente del GTP.

GTP cap less stable region of microtubule containing GDP-tubulin dimers 50 nm

Función de los Microtúbulos

1. Ayudan a la separación de los cromosomas durante la división celular por mitosis

00 57 es

Función de los Microtúbulos: Transporte Intracelular

1. Ayudan a la separación de los cromosomas durante la división celular por mitosis
2. Transportan organelos y vesículas desde un punto de la célula a otro y para ellos requieren de proteínas motoras.

+ + + + + + + + + dendrite 1- X + axon xp x -X + synapse +

Función de los Microtúbulos: Proteínas Motoras

1. Ayudan a la separación de los cromosomas durante la división celular por mitosis
2. Transportan organelos y vesículas desde un punto de la célula a otro y para ellos requieren de proteínas motoras.

Anterograde Cargo Retrograde Cargo Dynactin Kinesin Cytoplasmic Dynein - + Microtubule

Función de los Microtúbulos: Movimiento Celular

1. Ayudan a la separación de los cromosomas durante la división celular por mitosis
2. Transportan organelos y vesículas desde un punto de la célula a otro y para ellos requieren de proteínas motoras.
3. Dan movimiento a cilios y flagelos para desplazamiento de ciertas células.

Cilios Flagelo - Célula mucosa Cilios Capa de moco