Biología molecular de la célula II.Profesora: Rangel Corona Rosalva.

Grupo: 1402.

Alumno: Ayala Anaya Oziel.

CILIOS Y FLAGELOS.

CILIOS Y FLAGELOS.

• Estructuras permanentes usadas para la locomoción por muchos tipos de células. Ambos tienen la misma estructura, difiriendo en el número y longitud (muchos y cortos, cilios; pocos y largos, flagelos).

Las células procarióticas también tienen flagelos, pero su construcción es diferente de los de las células eucarióticas.

Los cilios son orgánulos de apariencia capilar en las superficies de muchas células animales y vegetales que sirven para mover fluido sobre la superficie de la célula, o para impulsar a «remo» células simples a través de un fluido.

En los seres humanos, por ejemplo, las células epiteliales que recubren el tracto respiratorio tienen cada una unos 200 cilios que pulsan en sincronía para impulsar la mucosidad hacia la garganta para su eliminación.

Flagelos.Estructura del flagelo.Esencialmente es igual a la del cilio, pero generalmente se complica con otras estructuras añadidas, por lo que resulta mas grueso y mas largo.Los flagelos mas estudiados son los de los espermatozoides. La estructura 9₂+2 del axonema se ve rodeada por las fibras externas densas, que son nueve cilindros proteicos (uno por cada doblete) que intervienen en el movimiento del flagelo.El complejo axonema-fibras queda rodeado por otra estructura que, según el segmento del flagelo puede ser:

• 1) VAINA MITOCONDRIAL, que aparece durante todo el recorrido de la pieza intermedia (la porción inicial del flagelo) y que esta constituida por mitocondrias, que se disponen en hélice y proporcionan al energía necesaria para el movimiento del flagelo.

• 2)VAINA FIBROSA, durante todo el recorrido de la pieza principal (el resto del flagelo), constituida por pares de estructuras proteicas (una rodea a la mitad de las fibras densas y la otra el resto), que se disponen periódicamente a lo largo de la pieza principal y parecen intervenir en la protección del axonema y quizá también en el movimiento del flagelo.

Movimiento de los flagelos.

• El movimiento de lo flagelos es mas complicado que el de los cilios. Se produce en tres dimensiones y varia de unos a otros.

• Los flagelos baten de 10 a 40 veces por segundo, y la velocidad de las ondas es de 100-1000 um/s.

• Los flagelos no presentan un movimiento parecido al de un látigo, sino que generalmente propagan ondas. Sin embargo la base molecular de su movimiento es la misma que la de los cilios.

Cilios:• Los cilios se mueven por el batido de un axonema

(complejo de microtúbulos).

• El movimiento de cada cilio es semejante al de un látigo: un golpe activo hacia adelante, durante el cual el cilio esta totalmente extendido y es capaz de ejercer una fuerza máxima sobre el liquido circundante, seguido de una fase de recuperación, durante la cual el cilio recupera su posición original gracias a un movimiento de desenrrollamiento que minimiza la resistencia viscosa.

• El movimiento de un cilio o de un flagelo esta producido por la flexión de su eje, llamado axonema. EL axonema esta formado totalmente por microtúbulos y por sus proteínas asociadas. Los microtúbulos están modificados y se hallan dispuestos siguiendo un patrón: nueve dobletes de microtúbulos especiales están dispuestos en circulo alrededor de un par de microtúbulos sencillos. Esta disposición de “9₂+2” es característica de casi todas las formas de cilios y de flagelos eucariotas, desde los protozoos hasta los que existen en los humanos.

• Los microtúbulos de cada doblete periférico se denomina A y B. El microtúbulo A queda en posición mas interna que el B. Ambos microtúbulos se continúan con los respectivos microtúbulos A y B del centríolo que actúa de cuerpo basal en la formación del cilio. El microtúbulo C es desaparecido en el cilio.

• Los microtúbulos A llegan casi hasta la punta del cilio, mientras que los microtúbulos B y el par central terminan un poco antes.

• Los microtúbulos se extienden ininterrumpidamente en toda la longitud del axonema, que suele ser de 10um, aunque en algunas células puede alcanzar los 200um.

• Cada miembro del par de microtúbulos sencillos (el par central) es un microtúbulo completo pero cada uno de los dobletes exteriores esta compuesto por un microtúbulo completo y uno parcial fusionados, de tal forma que ambos comparten una pared común.

• EL microtúbulo A posee pares de proyecciones periódicas denominadas brazos, dirigidas hacia el microtúbulo B del siguiente doblete. Los brazos están formados por la proteína dineína ciliar. Esta proteína conste de 9 a 12 cadenas polipeptídicas.

• Esta dineína hidroliza el ATP, en presencia de Ca²+ y Mg²+, liberando energía para el movimiento ciliar.

• El brazo interno de la dineína muestra en fino filamento que lo conecta al microtúbulo B del doblete siguiente. Esta formado por la proteína nexina. Desde cada microtúbulo A parte un radio hacia los microtúbulos centrales.

En la superficie celular se encuentra la placa basal, que marca la transición de la estructura del cilio (9₂+2) a la del cuerpo basal o centriolo (9₃+0). Dentro del citoplasma se encuentra el cuerpo basal, cuya estructura es idéntica a la del centriolo; origina el cilio y le da sosten.

• En el extremo inferior del cuerpo basal emergen unas raíces estriadas con un periodo de unos 60-70 nm, equivalentes al de las fibras colágenas, contienen actina y tienen actividad ATPasa.

• Los microtúbulos del axonema están asociados a numerosas proteínas, que se encuentran en posiciones regulares a lo largo de los microtúbulos. Algunas sirven como puntos de unión que mantienen juntos los haces de microtúbulos. Otras generan fuerzas que dirigen el movimiento de flexión, mientras que otras forman un sistema de transmisión activado mecánicamente que controla el movimiento deslizante entre microtúbulos libres se convierte en un movimiento de flexión en el cilio.

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animacion

• Bibliografía:

• ALBERTS Bruce. Biología Molecular de la Célula. 3ª ed.

• PANIAGUA Ricardo. Biología Celular. 3ª ed. McGRAWN-HILL- INTERAMERICANA DE ESPAÑA, S. A. U.