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7/31/2019 Bcm 12 Chi Cilios
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MOTORES MOLECULARES
MIOSINAS
KINESINAS
DINENAS USM
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H.Lezama
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MOTORES MOLECULARESKinesinas y dinenas se mueven a lo
largo de microtbulos.
Miosina se desplaza a lo largo demicrofilamentos.
La carga celular incluye vesculas,mitocondrias, lisosomas, cromosomas yotros filamentos citoesquelticos.
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MOTORESMICROTUBULARES Kinesinas: contitudas por
dos cadenas pesadas que seentrelazan en la regin deltallo.
La cabeza generadora defuerzas se une almicrotbulo.
La cola se une a la cargatransportada.
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KINESINA
1985. De axn de calamar gigante.
Son una familia de protenas. Los dominios motores o cabezas tienen secuencias
semejantes, se desplaza por los microtbulos.
Las colas tienen secuencias diferentes de acuerdo a
las diferentes cargas que transportan. Se desplaza hacia el extremo ms.
En neuronas los extremos positivos de los
microtbulos se dirigen hacia las terminalessinpticas. Las kinesinas intervienen en elmovimiento antergrado.
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DINENAS CITOPLASMTICAS
1963. En clulas nerviosas. Tambin esten otras clulas.Responsable del movimiento de flagelos
y cilios.
Protena enorme, 9 a 10 cabezas grandes,globulares, generadoras de fuerza.
Se mueven hacia el extremo menos delmicrotbulo. Movimiento retrgrado.
Generador de fuerza para el movimientodel cromosoma durante la mitosis.
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DINENA CITOPLASMTICA
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MICROFILAMENTOS
Finas fibras proteicas.
En diferentes clulas, debajo de lamembrana como hilos de 3-6 nm dedimetro.
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MICROFILAMENTOS: composicin
Compuestos predominantemente por laprotena contrctil actina.
La estabilidad de actina est controladapor ATP y iones Ca++.
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MICROFILAMENTOS: funcin
Intervienen en el movimiento de clulasno musculares: desplazamiento,
contraccin citocinesis.
La asociacin con la protena miosina es
la responsable de la contraccinmuscular.
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ACTINA
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ACTINA Es una de las protenas ms abundantes del msculo.
10% de todas las protenas que forman el fibroblasto.El 15% en amebas y plaquetas y el 2% en hepatocitos.
Protena globular. Hay hasta 6 tipos. Actina slo en msculo.
Se conocen 4 tipos de actina de msculos:estriado, cardiaco, liso vascular y liso entrico.
En clulas no musculares: variedades y .USMP-FMH-FN-BCM-2012-I
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POLIMERIZACIN Y DESPOLIMERIZACIN DEACTINA (dependiente de ATP)
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MICROFILAMENTOS: ensamblaje
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O AC AC A G A O O O
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POLIMERIZACIN DE ACTINA: GENERADOR DE MOVIMIENTO
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MICROVELLOS Y ESTEREOCILIOS
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MICROFILAMENTOSPROTEINAS RELACIONADAS
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MICROFILAMENTOS
PROTEINAS RELACIONADAS
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MOTILIDAD DE MIOSINA
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FILAMENTOS INTERMEDIOS
- Formados por diferentes protenas relacionadas.- Polmeros muy estables y resistentes.
- Especialmente abundantes en citoplasma declulas sometidas a fuertes tensiones mecnicas.
- Tienen un dimetro de 10 nm.
- Proveen fuerza de tensin a la clula, ya que sufuncin consiste en repartir las tensiones, que de
otro modo podra romper la clula. USMP-FMH-FN-BCM-2012-I
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FILAMENTOS INTERMEDIOS (FI)
Solo se han identificado en clulas animales.Son de 6 clases:
Queratina: clulas epiteliales
Vimentina: clulas de origen mesodrmico.Desmina: clulas musculares.
Glial: clulas gliales.
Neurofilamentos: neuronas.
Periferina: neuronas del SNC.
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FILAMENTOS INTERMEDIOS
Son muy resistentes a las fuerzas detraccin.
Son ms estables a la fragmentacinqumica.
Difciles de solubilizar utilizandoprocedimientos leves de extraccin.US
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QUERATINA
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CITOESQUELETO DE CLULAS VEGETALES
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FIBROBLASTOS EN PROCESO DE FIJACIN
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30, 60 min 2 y 24 horas
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LOCOMOCIN CELULAR
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FORMACIN DEL TUBO NEURAL
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FORMACIN DEL TUBO NEURAL
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Centros Organizadores de Microtbulos (COMTs)(MTOCs, microtubule organizing centers)
Lugar citoplasmtico donde ocurre lanucleacin de los microtbulos ydonde estn anclados los extremos
menos de los microtbulos.
Tiene dos funciones principales:
1. Organizacin de los flagelos y los
cilios eucariotas.
2. Organizacin de la
mitosis/meiosis mediante el husomittico/meitico que separa los
cromosomas durante la divisin
celular.
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En las clulas animales, los microtbulos del
citoesqueleto son tpicamente nucleadas por
el centrosoma, un estructura compleja quecontiene dos centriolos en forma de barril
rodeados de material pericentriolar amorfo de alta
densidad electrnica.
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Centros Organizadores de Microtbulos (COMTs)(MTOCs, microtubule organizing centers)
Hay un centrosoma por clula, cuando sta se encuentra en
la fase G1 o G0 del ciclo celular, y se suele localizar cerca del
ncleo.
El centrosoma se compone de dos compartimentos: uno
central formado por un par de centriolos dispuestos de
forma ortogonal y otro perifrico formado por material
proteico denominado material pericentriolar. USMP-FMH-FN-BCM-2012-II
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El centro organizador demicrotbulos Los microtbulos no estn
distribuidos al azar en la clula.
Se estructuran en forma radiada a
partir del centrosoma.
El centrosoma tiene dos centriolos
orientados perpendicularmenteuno respecto al otro.
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En clulas animales un centrosoma es el Centro Organizadorde Microtbulos(MTOC, microtubule-organizing center).
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CENTROSOMA ANIMALCompuesto por un par de centriolos:
centriolo madre con apndices distal y
subdistal
microtbuloCentriolo
madre
Centriolohijo
Fibrasconectoras
-TuRCs
El Complejo en
anillo de la tubulinagamma (-TuRCs )en el materialpericentriolarparticipa en lanucleacin de losmicrotbulos.
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El centro organizador demicrotbulos
Se encuentra localizado cerca al ncleo. Dirige:
El ensamblaje y orientacin de los microtbulos. La direccin del trfico vesicular.
La orientacin de las organelas.
Tubulina USMP-FMH-FN-BCM-2012-II
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La tubulina (tubulina gamma)
Componente universal de los
centros organizadores de
microtbulos.
Tiene un rol importante en la
nucleacin para lapolimerizacin de
microtbulos.
La tubulina (gamma) es parte del materialpericentriolar que orienta a los
microtubulos.
Mientras la tubulinas
y son componentes
regulares de los
microtbulos latubulina cumple un rol
ms especializado.
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La tubulina gamma y sus protenas
asociadas estn localizadas alrededor
del centrosoma.
Son fundamentales para: La iniciacin o nucleacin durante el
ensamblaje de microtbulos.
La organizacin de los microtbulos.
La tubulina (tubulina gamma)
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El l j ill d l b li
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El complejo en anillo de la tubulinagamma(-TuRC,-tubulin ring complex)
Es un material pericentriolarmuy grande.
Tiene forma de anillo ycontiene al menos 6 protenas
adems de la tubulinagamma.
La -tubulina dirige elensamblaje de microtbulosal formar un ncleo depolimerizacin de lassubunidades de tubulina.
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Drogas inhibidoras de la polimerizacin de
tubulina
Colchicina y colcemida: inhiben el ensamblaje de
molculas de tubulina para formar los microtbulos
provocando la despolimerizacin.
Vinblastina y vincristina: inducen la formacin de
agregados de tubulina.
Taxol estabiliza los microtbulos.
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Centrosoma
Se encuentra en todas lasclulas eucariotas; excepto:plantas superiores.
Participa en :1. Organizacin de
microtbulos.2. Coordinacin movimientos decilios y flagelos.
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El centrosoma y los
microtbulos organizan la
polaridad de la clula:
Sitio de nucleacin(complejo en anillo de gamma
tubulina, -TuRC)
US
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La mayora de microtbulos presentan una orientacin
constante respecto al centro organizador demicrotbulos(MTOC).
Los extremos menos se orientan hacia el centroorganizador de microtbulos.
US
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Los microtbulos participan en al
separacin de los cromosomasdurante la mitosis formando lasfibras del Huso acromtico.
US
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Los centriolos participan activamente enel ciclo celular
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Los microtbulos son pistas para la movilizacin
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Kinesinas: dirigen las estructuras hacia elextremo ms.
Dinenas: dirigen las estructuras hacia elextremo menos.
os c o u os p s as pde las organelas y vesculas.
MTOC: centro organizador de microtbulos
Vesculas
Mitocondria
Lisosoma
Lisosoma
Golgi
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Las protenas mal plegadas pueden formar
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Las protenas mal plegadas pueden formaragresomas en el Centro organizador de microtbulos.
Ocurre si no son destruidas en el Proteosoma 26Sdespus de sufrir ubiquitinacin.
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Cilios y flagelosPresentan la misma estructura bsica
Cilios:
Son muchos.
Son cortos.
Siempre presentan la misma
estructura.
Se encuentran slo en
eucariotas
Flagelos:
Son pocos.
Ms gruesos y ms largos. Varan en su estructura.
Presentes en eucariotas
como en procariotas, con
estructura diferente. USMP-FMH-FN-BCM-2012-
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microtbulos
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Tbulo A: un microtbulo completo de 13 protofilamentos.
Uno o dos tbulos adicionales (B y C): microtbulosincompletos compuestos por 10 protofilamentos.
microtbulos
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T d l ili fl l
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Existen clulasque tienen
movilidad en unmedio lquido:
Todos los cilios y flagelos
eucariotes tienen una
estructura semejante.
Tienen un haz central de
microtbulos : axonema.Espermatozoides.
Protozoarios.
Clulas epiteliales de mamferos.
disposicin: 9 +
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Cilios y flagelos
Los cilios y los flagelos eucariticos tienen unaestructura muy similar:
Dimetro: 0,25 m.
Axonema: constitudo por microtbulos y sus protenasasociadas.
Longitud variable: algunas micras a ms de 2 milmetros.
Muchas bacterias tambin tienen flagelos deestructura diferente carentes de microtbulos.USMP-FMH-FN-BCM-2012-II
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rayo
puente
dinenaPar central
Doblete externo
Diagrama delaxonema
axonema
Dobleteexterno
Membrana
plasmtica
El axonema es la estructura interna axil de los cilios y flagelos delas clulas eucariotes.
Es una estructura microtubular con una disposicin de 9 pares demicrotbulos perifricos y 1 par central (9+2).
Constituye el elemento esencial para la motilidad.
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Cilios y flagelos
Se compone de un haz de fibras recubierto
por una membrana y recibe el nombre de
axonema.
El axonema consta de:
Un anillo de 9 microtbulos dobles querodean a un par de microtbulos centralessimples.
Axonema
Disposicin 9 + 2
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a
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Cilios y flagelos
Cada microtbulo doble tiene un
tbulo A y otro B.
Los tbulos A son microtbulos
completos con 13 protofilamentos. Los tbulos B son incompletos y
tienen 10 protofilamentos.
AB
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a
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El axonema se mantiene unidopor tres conjuntos de conexionescruzadas proteicas:1. Puentes peridicos que conectan
el par de microtbulos centrales(a manera de peldaos).Rodeados por una vaina interna.
2. La protena nexinaque essumamente elstica, conectamicrotbulos dobles externosadyacentes.
3. Conexiones radiales que parten delos microtbulos simples centrales
a cada tbulo A de losmicrotbulos dobles externos.
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a
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Cilios y flagelos
Cada subfibra A esta unida alos brazos de dinena:
1. un brazo interior de dinena.
2. un brazo exterior de dinena.
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a
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7/31/2019 Bcm 12 Chi Cilios
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Los microtbulos dobles secontinan en toda la longitud
dell cilio o flagelo. Existe una hilera interna y otra
externa de brazos de dinenaadosados al tbulo A de cada
microtbulo doble.
Los brazos de dinena seextienden hasta el tbulo B del
microtbulo doble adyacente.
Tbulo A Tbulo B
Brazos de dinena
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Dinena Las dinenas del axonema
son complejosmultimonmeros decadenas pesadas, cadenasintermedias y cadenas
ligeras. Se organizan mediante un
gran dominio de cabezaglobular unidos a pequeos
dominios globulares a travsde un tallo.
USMP-FMH-FN-BCM-2012-II
H.Lezam
a
Es 10 veces ms grandeque las kinesinas
63
Di
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Dinena Se han identificado 8 a 9 cabezas pesadas diferentes capaces de
hidrolizar ATP.
Las cadenas ligeras e intermedias median la unin de la dinena altbulo A regulando la actividad de la dinena.
U
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Cilio: 2microtbulos.
Centriolo: 3 microtbulos.
Cuerpobasal
Membranaplasmtica
Axonema
Microtbulosexternos dobles
Microtbuloscentrales
Brazos dedinena
Ultraestructura de cilios y flagelos
U
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U
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66
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Cilios y flagelos
En el sitio de fijacin a la
clula el axonema se conecta
con el cuerpo basal.
U
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67
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El cuerpo basal es una estructuracilndrica de 0,4 m de largo por
0,2 m de ancho.
Contiene 9 microtbulos triples aligual que los centriolos.
U
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H.Lezama
68
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Cilios y flagelos
Los tbulos A y B de los cuerpos
basales se continan dentro de
la vaina del axonema.
El tbulo C termina dentro de la
zona de transicin entre elcuerpo basal y la vaina.
U
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Cilio
U
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-II
H.Lezama
70
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Cilios El tipo de movimiento que
realizan es de bateo, amodo de ltigo, de manera
sincronizada.
Produce una especie de ola
que desplaza el fluido enuna direccin paralela a la
superficie de la clula.
Una funcin del movimiento
ciliar descubiertarecientemente est implicada
con el establecimiento de la
lateralidad de determinadas
estructuras de losvertebrados durante el
desarrollo embrionario.
U
SMP-FMH-FN-BCM-2012
-II
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7/31/2019 Bcm 12 Chi Cilios
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Movimiento ciliar
Vista lateral
Vista superior
U
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El Flagelobacteriano
U
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-II
H.Lezama
Tieneestructuradiferente!!!
73
1) filamento, 2) espacio periplsmico,3) codo, 4)juntura, 5) anillo L, 6) eje,
7) anillo P, 8) pared celular, 9) esttor,10) anillo MS, 11) anillo C, 12) sistemade secrecin de tipo III, 13) membranaexterna, 14) membrana citoplasmtica,