Mapa conceptual Tema 11.2 Biología Celular PDF

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J. Antonio Sánchez Alcázar...

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Citoesqueleto: microtúbulos

Funciones generales, estructura y composición

Definición

•Los microtúbulos son cilindros largos y huecos formados por la proteína tubulina. Son unos de los tres elementos principales del citoesqueleto Tienen un diámetro de 25 nm. Son más rígidos y más escasos que la actina. Son largos y rectos, están polarizados y se componen de unidades de tubulina-alfa y tubulina-beta, en heterodímeros. Normalmente están unidos a un extremo a un MTOC, llamado centrosoma. Las tubulinas se unen a GTP para unirse al microtúbulo, y allí cambia GTP por GDP, experimentando un cambio conformacional.

•El primero fue observado en 1963 por microscopio electrónico. Son observados por inmunodetección fluorescente. Hay diferentes tipos de microtúbulos: los del axonema, presentes en cilios y flagelos y los citoplasmáticos, que participan en la división celular. Además, mantienen la forma celular, transportan materiales, colaboran en el movimiento y participan en la apoptosis. •Además de las tubulinas alfa y beta, existen las tubulinas gamma (relacionada con la polaridad del microtúbulo y su nucleación) y las delta y épsilon (localizadas en centriolos, MTOC, centros de organización de microtúbulos, en complejos con forma de anillo unidos al extremo - y con un papel activo durante la mitosis), aunque principalmente, los MT se componen de 13 protofilamentos de tubulina alfa y beta. Los MT se pueden asociar a su vez en tripletes (centriolo, cuerpo basal) o dobletes (cilio, flagelo). El ensamblaje o destrucción ocurre preferentemente en el extremo +. •Cuando la concentración de GTP baja en la célula, el extremo + se despolimeriza rápidamente, las subunidades intercambien su GTP por GDP. Esto permite búsquedas al azar por el exterior celular, reorganizaciones rápidas de MT, y la estabilización selectiva.

Inestabilidad dinámica Regulación

Movimiento

Proteínas motoras

Funciones estructurales

Cilios y flagelos

Centrosoma, Centro organizador de MTs

Drogas antipolimerización

•La inestabilidad dinámica puede ser regulada por diferentes proteínas localmente. Estas pueden ser motoras (catastrofinas ) o no motoras ( proteínas tau, importante en los axones de las neuronas, MAP2, estabilizan los MTs, las estatminas secuestran las subunidades de tubulina libres y MAP1 se une a los lados, estabilizando) . Alteraciones de la proteína tau, por hiperfosforilación provoca varias variedades de parkinsonismo. Las proteínas cap, como por ejemplo TIP+ (extremo +) ayudan a reconocer extremos y pueden afectarlos o unirlos a diferentes estructuras. La catanina corta los microtúbulos y la plectina une MT con IF, la AB1-Kar9 une MT con la membrana

•Las proteínas motoras de los MTs son la kinesina (hacia al lado +) y la dineína (hacia el lado -). Se pueden insertar en vesículas mediante su cola y transportarla a lo largo de un axón o se un sistema de microtúbulos. Su cabeza está formada por dos proteínas globulares. El avance de la proteína motora es causado por ciclos de intercambio, fosforilación y unión de nucleótidos ATP y ADP. Forman el huso mitótico. •Su movimiento se basa en microtúbulos, la mayor diferencia entre ellos es la longitud. Es fundamental en el movimiento de protozoos. •No se debe confundir con los estereocilios del oido interno o las microvellosidades del intestino y riñón, compuestos por filamentos de actina

•El cuerpo basal es como un microtúbulo. El cilio se compone de 9 dobletes, proteínas radiales y otro doblete en el centro. El movimiento se produce mediante contracción de proteínas motoras dineínas que se sitúan dentro y fuera del anillo de 9 dobletes. •Defectos en cilios , como el síndrome de Kartagener, en el que dineína no aparece, pueden producir esterilidad, sinusitis, infecciones periódicas del aparato respiratorio

Estructura

•Formado por dos centriolos perpendiculares, que se duplican en S, formados por 9 tripletes de microtúbulos conectados con proteínas. No existen en vegetales y hongos. Iguales que corpúsculos basales de cilios y flagelos. De la tubulina-gamma que los rodea parten los microtúbulos. Se necesitan tubulinas adicionales delta, épsilon, zeta y eta. El material pericentriolar es una variedad de proteínas: pericentrina, cenexina, centrina, aunque no se conocen todas.

Función

•Formar el uso acromático, ayudar a dividir la célula durante la fase M, transporte intracelular.

•Todas ella inhiben también la mitosis, al impedir el huso acromático: taxol (droga anticancerosa, estabiliza los microtúbulos, sacada del tejo); colchicina (se une a la tubulina e impide polimerizar, se despolimerizan a altas concentraciones de colchicina); vinblastina (despolimeriza y forma paracristales de vinblastina-tubulina); Nocodazole (causa despolimerización)

Juan Manuel García Arcos, Mapa conceptual Tema 11.2 Biología Celular....