1.REVISIÓN DE LAS PRINCIPALES FUNCIONES DEL CITOESQUELETO. 2.ESTUDIO DEL CITOESQUELETO. 3.MICROTÚBULOS. 4.FILAMENTOS INTERMEDIOS. 5.MICROFILAMENTOS. 6.CONTRACTILIDAD MUSCULAR. 7. MOTILIDAD NO MUSCULAR.

1. EL CITOESQUELETO Y LA MOVILIDAD CELULAR.
1. REVISIÓN DE LAS PRINCIPALES FUNCIONES DEL CITOESQUELETO.
2. ESTUDIO DEL CITOESQUELETO.
3. MICROTÚBULOS.
4. FILAMENTOS INTERMEDIOS.
5. MICROFILAMENTOS.
6. CONTRACTILIDAD MUSCULAR.
7. MOTILIDAD NO MUSCULAR.

2. COMPOSICIÓN. Estructuras filamentosas bien definidas,
que en conjunto crean una red interactiva.

3. REVISIÓN DE LAS PRINCIPALES FUNCIONES DEL CITOESQUELETO.
SOPORTE
ESTRUCTURAL
MARCO INTERNO RED DE RIELES
APARATO
GENERADOR DE
FUERZA,
MAQUINARIA PARA LA
DIVISIÓN CELULAR.

4. ESTUDIO DEL CITOESQUELETO
USO DE MICROSCOPIA DE FLUORESCENCIA EN CÉLULAS VIVAS.
USO DE PRUEBAS DE MOLÉCULAS IN VITRO E IN VIVO
USO DE TÉCNICAS DE IMÁGENES DE FLUORESCENCIA PARA VIGILAR LA DINÁMICA DEL CITOESQUELETO.

5. USO DE MICROSCOPIA DE FLUORESCENCIA EN
CÉLULAS VIVAS.

6. USO DE PRUEBA DE MOLÉCULAS INDIVIDUALES IN VITRO E IN
VIVO.

7. USO TÉCNICAS DE IMÁGENES DE FLUORESCENCIA PARA VIGILAR LA
DINÁMICA DEL CITOESQUELETO.

8. MICROTÚBULOS

9. PROTEÍNAS ASOCIADAS A LOS MICROTÚBULOS.
 Se clasifican por peso molecular:
o Bajo peso molecular.
 También denominadas proteínas τ(tau).
 Recubren al microtúbulo y establecen uniones con microtúbulos adyacentes.
o Alto peso molecular.

10. o Se conocen 4 tipos de MAP diferentes:
 MAP 1
 MAP 2
 MAP 3
 MAP 4
 MAP-1 comprende por lo menos 3 proteínas diferentes: A, B y C.
La C es importante en el transporte retrógrado de vesículas y se denomina dineina
citoplasmática.
 MAP-2
Están en las dendritas y el cuerpo de las neuronas, donde se asocian a otros filamentos.
 MAP-4
Se encuentran en la mayoría de las células y estabilizan los microtúbulos.

11. SOPORTE Y ORGANIZADOR
ESTRUCTURAL.
AGENTES DE MOVILIDAD
INTRACELULAR.
MICROTÚBULOS COMO:

12. PROTEÍNAS
MOTORAS
DINEÍNAS
1. Agente generador de
fuerza.
2. Motor microtubular.
CINESINAS
Median el transporte intracelular
anterógrado.
Existen proteínas que
aprovechan la hidrólisis de ATP
para generar energía mecánica y
desplazar sustancias sobre
microtúbulos.

13. CENTROS ORGANIZADORES DE MICROTÚBULOS.
 La función de un microtúbulo dentro de una célula viva depende de su localización y
orientación.
 Cuando se estudia in vitro, el ensamble de microtúbulos a partir de los dímeros de
tubulina alfa-beta ocurre en dos fases distintas:
 Nucleación
 Elongación.
 La nucleación de los microtúbulos a diferencia de lo que sucede in vitro, es un
proceso rápido que ocurre dentro de la célula, debido a la relación que tienen los
MTOC.
 El MTOC mejor estudiado es el centrosoma.

14. CENTROSOMAS
 Estructuras complejas que contienen dos
centriolos con forma de barril rodeados de
material pericentriolar electrodenso.
 Principal sitio de inicio de microtúbulos en las
células animales y permanece en el centro de la
red microtubular de la célula.
 El material pericentriolar se encuentra en la
periferia e inicia la formación de los
microtúbulos.

15. NUCLEACIÓN DEL MICROTÚBULO EN EL
CENTROSOMA.
Micrografía de fluorescencia.
La estructura estelas brillante marca el centrómero, junto con los
microtúbulos a crecer hacia afuera en todas direcciones.

16. La polaridad de estos microtúbulos siempre es la misma: el extremo menos se asocia con el centrosoma y el
extremo más (creciente) se sitúa en la punta contraria.
El extremo creciente puede contener un conjunto de proteínas diferentes que ayudan a unir el microtúbulo
con un objetivo particular.
La fracción de microtúbulos que permanecen asociados con el centrosoma varía mucho de un tipo celular a
otro.
Los oocitos de ratón, carecen de centrosomas y aún así son capaces de formar estructuras microtubulares
complejas, como el huso meiótico.

17. CUERPOS
BASALES Y
OTROS
MTOC
 Los microtúbulos externos de un cilio o flagelo se generan en una
estructura llamada cuerpo basal.
 Los cuerpos basales tienen una estructura idéntica a los centríolos,
de hecho cada uno puede dar origen a otro.

18. NUCLEACIÓN DEL MICROTÚBULO
 Todos los MTOC tienen funciones similares en todas las células, controlan el número de microtúbulos, su
polaridad, el número de protofilamentos que constituyen sus paredes y el momento y la localización de
su ensamble.
 Todos comparten un componente proteínico llamado tubulina gamma.
 Los anticuerpos fluorescentes contra esta tubulina tiñen todos los tipos de MTOC, inclusive el material
pericentriolar.
 La tubulina gamma es un componente crucial en la nucleación de los microtúbulos.

19. Fibroblasto en división que se tiñó mediante técnica doble con anticuerpos contra tubulina gamma y contra
tubulina beta. La tinción naranja se debe a la coincidencia de los dos tipos de tubulina, que ocurre en los
dos centrosomas localizados en los polos opuestos de una célula en proceso de división.

20. PROPIEDADES DINÁMICAS
 Los microtúbulos se estabilizan por la presencia de MAP.
 Los microtúbulos del huso miótico o del citoesqueleto son muy lábiles, a diferencia de los microtúbulos
de las neuronas que son menos lábiles, mientras que los de centríolos, cilios y flagelos son más estables.
 Las células vivas pueden someterse a diversos tratamientos para desarmar el citoesqueleto.
 Por ejemplo: Inducir frío, presión hidrostática, aumento de la concentración de Ca2 y diversos productos
químicos, como la colchicina, vinblastina, vincristina, nocodazol y podofiloxitocina.
 Los taxoles son aquellos que detienen las actividades dinámicas.
 El taxol se une con el polimero del microtúbulo, lo que inhibe su ensamble e impide que la célula se ensamble con nuevas
estructuras.
 Muchos de estos compuestos se usan en quimioterapias porque destruyen células tumorales en forma preferencial.

21. DISPOSICIONES PRINCIPALES DE LOS MICROTÚBULOS DURANTE EL CICLO
CELULAR.

22. CILIOS Y
FLAGELOS
 Los cilios se encuentran en grandes cantidades sobre la superficie celular y su
actividad suele ser coordinada. Mueven líquido y partículas a través de
diversas vías en organismos pluricelulares.
 Por ejemplo: El epitelio ciliado que recubre las vías respiratorias, impulsa
el moco y los detritos atrapados en él para alejarlo de los pulmones.
 No todos los cilios son móviles, muchas células solo tienen el cilio
primario, el cual está encargado de vigilar sensorialmente las
propiedades de líquidos extracelulares.
 Los flagelos tienen diversos patrones de movimiento según el tipo celular.
 Toda la proyección ciliar o flagelar está cubierta por una membrana que se
continúa con la membrana que se continúa en la membrana plasmática de la
célula.

23.  El centro del cilio llamado axonema, contiene un conjunto de
microtúbulos, el cual corre en sentido longitudinal por todo el
organelo.
 Generalmente, el axonema de un cilio o flagelo consta de 9
microtúbulos dobles que rodean un par central de
microtúbulos.
 Esta disposición (9+2) se observa desde protistas a mamíferos.
 Todos los microtúbulos del axonema tienen la misma polaridad.
 Los cilios y flagelos se originan en un cuerpo basal, los túbulos A y
B de estos se elongan para formar las parejas de cilios y flagelos.
 En caso de que un cilio o flagelo se arranque de la superficie de
una célula viva, un nuevo organelo se regenera como
excrecencia del cuerpo basal.

24. TRANSPORTE INTRAFLAGELAR
 El movimiento de las partículas en el espacio entre las
parejas periféricas y la membrana plasmática circundante
del flagelo, este proceso es conocido como transporte
intraflagelar, el cual se encarga de ensamblar y mantener
dichos organelos.
 El IFT depende del movimiento dirigido a ambos extremos
del microtúbulo.
 También podemos encontrar al transporte intraflagelar
implicado en el transporte de varias moléculas de
señalización importantes.

25. LOS BRAZOS DE DINEÍNA
 La locomoción ciliar y flagelar se encuentra dentro del axonema.
 La cola de un espermatozoide es capaz de efectuar movimientos sostenidos y normales en
presencia de Mg2+ y ATP agregadas. A mayor concentración de ATP, mayor frecuencia de los
movimientos de estos organelos reactivados.
 La ATPasa es una proteína enorme encontrada en la disección química de los cilios a la cual
Gibbons denomino dineína ciliar o axonémica.

26. FILAMENTOS
INTERMEDIOS

27.  Son fibras fuertes, flexibles, parecidas a cuerdas que
aportan fuerza mecánica a las células sometidas a tensión
física, como las neuronas, células musculares y células
epiteliales.
 Tienen una composición química heterogénea que en los
humanos están codificados alrededor de 70 genes
distintos.
 Las subunidades peptídicas se pueden clasificar en cinco
clases principales según el tipo de célula en el que se
encuentren basándose en diversos criterios.
 Tienen una disposición radial por todo el citoplasma y
suelen estar interconectados mediante enlaces, estos
consisten en una proteína dimérica alargada llamada
plectina.

28. PROTEÍNA IF TIPO DE SECUENCIA
DISTRIBUCIÓN TISULAR
PRINCIPAL
Queratina (ácida; 28) I Epitelios
Queratina (básica; 26) II Epitelios
Vicentina
Desmina
GFAP
Periferina
III
Células
mesenquimáticas
Músculo
Astrocitos
NF-L
NF-M
NF-H
Nestina
IV
Neuronas periféricas.
Neuronas de nervios
centrales y periféricos.
Neuroepitelio.
Lámina A
Lámina B
Lámina C
V Todos los tipos

29. ENSAMBLE Y
DESENSAMBLE
Se cree que
ninguno de
estos pasos
requiere una
participación
directa de ATP
o GTP.

30. TIPOS Y FUNCIONES
 Los filamentos de queratina constituyen las principales proteínas de una célula epitelial.

31. CONTRACTILIDAD MUSCULAR

32. EL MODELO DE FILAMENTO DESLIZANTE DE LA CONTRACCIÓN
MUSCULAR
 Todos los músculos estriados operan por
acortamiento, estas unidades de acortamiento
son las sarcómeras.
1. Cuando una fibra muscular se acorta, la banda A
de cada sarcómera conserva una longitud
constante, en tanto las bandas H e I disminuyen
de anchura y luego desaparecen del todo.
2. Conforme el acortamiento aumenta, las líneas Z
de ambos extremos de la sarcómera se mueven
hacia adentro hasta tocar los extremos de la
banda A.

33.  Se propuso un modelo de gran alcance para explicar la contracción muscular en 1954.
 El acortamiento de las sarcómeras individuales no se debe al acortamiento de los filamentos,
sino al deslizamiento de unos sobre otros.

34. COMPOSICIÓN Y ORGANIZACIÓN DE LOS FILAMENTOS GRUESOS Y
CORTOS
TROPOMIOSINA
 Molécula alargada que se ajusta con firmeza en
las hendiduras dentro del filamento delgado.
 Cada molécula de actina de trompomiosina se
relaciona con 7 subunidades de actina a lo largo
del mismo.
TROPONINA
 Complejo proteico globular formado por tres
subunidades, cada una tiene una participación
distinta e importante en la función general de
una célula.
 Están dispuestas en una distancia de 40nm
aproximadamente sobre el filamento delgado.
 Establecen contacto con la actina y
tropomiosina del filamento.

35. TININA
Todo el gen de esta
codifica un polipéptido
con una masa molecular
mayor 3.5M Da., y que
contiene más 38 000 aa.
Se originan en la
línea M del centro
de cada sarcómera y
se extienden a lo
largo del filamento
de miosina,
continúan después
de la banda A y
terminan en la línea
Z.
Proteína muy elástica.
Previene la rotura de
la sarcómera durante
el estiramiento
muscular.
Mantiene los
filamentos de
miosina en su
posición
apropiada al
interior del centro
de la sarcómera
durante la
contracción
muscular.

37. BASE MOLECULAR DE LA CONTRACCIÓN
 Durante una contracción muscular, cada cabeza
de miosina se extiende hacia fuera y se une al
filamento delgado, debido a esto se forman los
puentes que se ven entre los dos tipos de
filamentos.

38.  Por lo consiguiente, el filamento delgado se realiza un movimiento continuo cada ciclo
contráctil.
 Se estima que un solo filamento delgado puede moverse varios cientos de nanómetros durante
un intervalo de 50 milisegundos aprox.

39. ENERGÉTICA DEL DESLIZAMIENTO DEL FILAMENTO
 La miosina convierte la energía química del ATP en la energía mecánica del deslizamiento de un
filamento delgado.
 Cada ciclo tarda unos 50ms y se acompaña de un ciclo de actividad de la ATPasa.
 El ciclo comienza cuando una molécula de ATP se une con la cabeza de miosina, lo cual induce la
disociación del puente con el filamento de actina.

40. 1. En este modelo los dos ciclos comienzan en el
paso 1 con la unión de ATP en la hendidura de
la cabeza de miosina, lo que induce el
desprendimiento de la cabeza del filamento de
actina.
2. La hidrolisis del ATP unido proporciona energía
a la cabeza, por lo que esta se une débilmente
con el filamento de actina.
3. La liberación de Pi produce una unión mas firme
de la cabeza de miosina al filamento delgado.
4. Y este movimiento de poder, desplaza el
filamento delgado hacia el centro de la
sarcómera.
5. La liberación de ADP establece las condiciones
para un nuevo ciclo.

41. ACOPLAMIENTO DE LA EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN
 Las fibras musculares se organizan en grupos llamados unidades motoras.
 Todas las fibras de una unidad motora están inervadas por ramas de una sola neurona motora y se
contraen de forma simultanea cuando reciben el estimulo de un impulso transmitido.
 El punto de contacto del extremo de un axón con una fibra muscular se llama unión neuromuscular,
este es un sitio de transmisión del impulso nervioso a través de la hendidura sináptica hasta la fibra
muscular, cuya membrana plasmática es excitable y conduce su propio potencial de acción.
 El acoplamiento de excitación-contracción, son los pasos entre la llegada de un impulso nervioso
entre la membrana plasmática muscular y el acortamiento de las sarcómeras.
 A diferencia de una neurona, el potencial de acción generado por una célula de músculo estriado se
propaga al interior de la célula por túbulos transversos, estos terminan cerca del sistema de
membranas citoplasmáticas las cuales conforman un retículo sarcoplásmico.

43. MOTILIDAD NO MUSCULAR

44. PROTEÍNAS DE LA UNIÓN CON ACTINA
 La organización y comportamiento de los filamentos de actina dentro de las células depende de las
proteínas de unión con la actina, las cuales influyen en:
1. Ensamble y desensamble en los filamentos de actina.
2. Propiedades físicas.
3. Interacciones entre sí y con organelos.
 Las proteínas de unión a la actina pueden clasificarse en varias categorías según su presunta función.

45. PROTEÍNAS…
1. DE NUCLEACIÓN.
2. PARA SECUESTRO DE MONÓMEROS.
3. BLOQUEADORES DE LOS EXTREMOS.
4. POLIMERIZADORAS DE MONÓMERO.
5. DESPOLIMERIZADORES DEL FILAMENTO DE ACTINA.
6. QUE FORMAN ENLANCES CRUZADOS.
7. CORTADORAS DE FILAMENTOS.
8. DE UNIÓN CON MEMBRANA.

46. POLIMERIZACIÓN DE LA ACTINA COMO MECANISMO GENERADOR
DE FUERZA
 Algunos de los tipos de motilidad celular ocurren como resultado de la polimerización de la actina y no
implican actividad de la miosina.
 POR EJEMPLO:
a) LISTERIA MONOCYTOGENES, la cual infecta a los macrófagos y puede causar encefalitis o intoxicación alimentaria.

47. LOCOMOCIÓN CELULAR
 Está encargada de:
 Diseminación de tumores
cancerosos.
 Desarrollo de tejidos y órganos.
 Formación de vasos sanguíneos.
 Desarrollo de axones.
 Cicatrización de heridas.
 Protección de infecciones.
 Un fibroplasto puede avanzar hasta 1mm al día.
 La clave de locomoción del fibroplasto se
observa cuando se examina su borde frontal,
que se extiende como una protrusión ancha,
aplanada y semejante a un velo llamada
lamelipodio.

48. 1. Protrusión del borde de avance de la célula en
forma de un lamelipodio.
2. Adhesión de la superficie inferior del
lamelipodio al sustrato, mediada por integrinas
que se encuentran en la membrana plasmática.
La célula utiliza esta adhesión para sujetarse al
sustrato.
3. Movimiento de la mayor parte de la célula hacia
adelante sobre el sitio de adhesión, que
permanece relativamente estacionario.
Este movimiento se realiza mediante una fuerza
contráctil (de tracción) ejercida contra el
sustrato.
4. Célula después de romper la adhesión con el
sustrato y cuando la parte posterior de la célula
ya se llevo hacia el frente.

49. CRECIMIENTO AXÓNICO
 La punta de un axón que se alarga es distinta al resto de la célula.
 El cono de crecimiento parece un fibroblasto reptante de gran movilidad.
 Existen varios tipos de procesos locomotrices:
 Microespículas: cortas y rígidas que apuntan hacia afuera al borde del lamelipodio.
 Filopodios: Alargados que se extienden y retraen en una exhibición continua de actividad móvil.
 Estos filamentos de actina explican las actividades móviles del cono del crecimiento.