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MMOOTTIILLIIDDAADD CCEELLUULLAARR Todo ser vivo esta formado por células (Schwann, 1839) Existe una gran diversidad de formas y tamaños celulares. Distintas células realizan diferentes procesos. Algunas constituyen organismos unicelulares aislados, otras forman colonias y, en los organismos pluricelulares, se mantienen unidas y comunicadas formando tejidos. Sin embargo, todas las células comparten un patrón estructural y funcional que hace a su organización básica.

MARCO TEÓRICO Recomendamos repasar los conceptos generales de célula procarionte y eucarionte tratados en la Unidad 2. En las células eucariontes, el citoplasma está situado entre la membrana

plasmática, que lo separa del medio extra celular, y la envoltura nuclear, que lo separa del núcleo. Está constituido por:

citosol o matriz: sistema coloidal que contiene proteínas como . . . . enzimas, chaperonas, etc. y proteasomas.

citoesqueleto: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios ribosomas: agrupados o no en polirribosomas; adheridos o no al REG sistema vacuolar: sistema de endomembranas otras organelas citoplasmáticas: mitocondrias, peroxisomas, etc.

CAPITULO 7

Citoplasma

Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial

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CITOESQUELETO Está constituido por una trama de elementos proteicos: los microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios.

A

B

Proteasoma Constituido por una unidad de reconocimiento y unión a la proteína a degradar (A) y un unidad proteo lítica (B)

Subunidad mayor

Subunidad menor

Ribosoma Constituido por una unidad mayor y una subunidad

menor.

Microtúbulo

Filamento intermedio

Microfilamento

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Microtúbulos Formados por monómeros de Tubulina (proteína globular) dispuestos en dímeros de alfa y beta tubulina, que forman un tubo largo y hueco. Funciones:

- desplazamiento de vesículas de transporte para distribución del material intracelular - mantienen la forma celular y proporcionan sostén a las organelas - intervienen en la movilidad de células libres - componentes de las cilias y flagelos

Estructura y formación de los microtúbulos

Microtúbulos formando el huso mitótico durante la división

celular. Parten desde la región denominada centrosoma.

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Los microtúbulos se polimerizan y ensamblan en determinadas estructuras: los centrosomas y los cuerpos basales. Los centrosomas son regiones formadas por un par de centríolos dispuestos en forma perpendicular entre si. Estos centríolos se utilizan durante la división celular y, además, forman los cuerpos basales que dan origen a cilias y flagelos en las células animales. Cada centríolo está formado por nueve tripletes de microtúbulos dispuestos en forma circular.

En las células que poseen cilias o flagelos, los centríolos originan los cuerpos basales, que se ubican junto a la membrana plasmática. A partir de los cuerpos basales se desarrollara cada cilia o flagelo.

Kinesinas y Dineinas

Las organelas se desplazan por la célula unidas a los microtúbulos, a través de proteínas. asociadas: kinesina y dineina. Ambas proteínas transportan carga en sentido contrario. La carga se une al microtubulo a través del dominio motor de la proteína asociada.

Esquema del corte de un centríolo.

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Las cilias y los flagelos realizan un movimiento de batido que requiere gasto de energía por parte de la célula. Este movimiento puede proporcionar locomoción a células como los espermatozoides o los organismos protistas ciliados.

Esquema del corte transversal de una cilia a distintos niveles A nivel del cuerpo basal, se observa que está constituido por nueve tripletes de

microtúbulos dispuestos en forma circular (al igual que el centríolo). Luego la cilia contiene nueve pares de microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos

centrales (estructura 9 + 2).

Micrografía de espermatozoides humanos. Cada célula contiene un

único flagelo que mide varias veces la

longitud de la cabeza.

Micrografía de un protista ciliado de vida libre en agua dulce.

Las cilias son muy numerosas y de corta

longitud.

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Microfilamentos Están constituidos por proteínas globulares: actina o miosina. Son casi tres veces más pequeños que los microtúbulos. Funciones:

- contracción de la célula muscular - movimiento de las corrientes citoplasmáticas - movimientos de los bordes celulares (movimiento ameboide) - constituyentes de las microvellosidades de las células epiteliales

Actina y Miosina

ACTINA

MIOSINA Tipo I Tipo II

Estructura Globular, polimerizada en filamentos. Las unidades de Actina G se polimerizan en cadenas, que se unen de a dos, formando fibrillas: Actina F.

Un dominio globular o cabeza y un dominio fibrilar o cola.

Dos dominios globulares o cabezas y un dominio fibrilar o cola.

Localización En todas las células. Actina α : en células musculares Actina β y γ : en células no musculares

En la periferia del citoplasma, junto a la membrana plasmática.

Fundamentalmente en células musculares.

Función -Forman estructuras estables y permanentes, como las microvellosidades de las células intestinales, los sarcómeros de las células musculares, etc. -Forman prolongaciones citoplasmáticas que se van construyendo y desarmando permanentemente en la periferia del citoplasma, como los filopodios; intervienen en los movimientos celulares.

Intervienen en los procesos de endo y exocitosis.

-Hacen posible los movimientos de deslizamiento de la actina, con la que interactúan. -Durante la división celular forman el anillo contráctil que divide el citoplasma en dos.

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Los neutrofilos, por ejemplo, son glóbulos blancos que, en caso de una infección bacteriana en la piel, deben trasladarse desde los vasos sanguíneos hasta el lugar de la infección. Los movimientos que la célula debe realizar para salir del capilar sanguíneo hacia la piel (proceso de diapédesis) son posibles debido a la acción de la actina y miosina del citoesqueleto.

A. Microfilamento de actina: formado por la polimerización de subunidades de Actina G que forman cadenas. Dos cadenas se entrelazan, formando una fibrilla denominada Actina F.

B. Interacción entre actina y miosina: en el músculo, las cabezas de miosina

interactúan con los microfilamentos de actina, provocando su deslizamiento y, por lo tanto, la contracción muscular.

A : microfilamento de actina

B : cabezas de miosina contactando microfilamentos de actina

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Filamentos intermedios Son filamentos compactos de tamaño intermedio entre los microtúbulos y los microfilamentos. Están constituidos por diversas proteínas no contráctiles, como la queratina. Son muy abundantes en células de la piel. Funciones:

- otorgan resistencia mecánica a las células - intervienen en las uniones intercelulares - intervienen en la fijación de células con la matriz

extracelular Movilidad celular y citoesqueleto Algunas células cumplen diversas funciones en distintos tejidos, por lo que deben desplazarse de uno a otro. CUESTIONARIO 1. Complete el siguiente cuadro:

PROTEINA QUE

LO FORMA FUNCIONES

MICROTÚBULOS

MICROFILAMENTOS

FILAMENTOS INTERMEDIOS

Micrografía de filamentos intermedios de una célula del tejido conjuntivo: fibroblasto. Los filamentos intermedios se distribuyen por todo el citoplasma.

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2. Complete los espacios en las siguientes frases: a. Los ____________ son regiones formadas por un par de centríolos dispuestos en forma

perpendicular entre si. Estos centríolos forman los ________________ que dan origen a

cilias y flagelos en las células animales. Cada centríolo está formado por __________

tripletes de microtúbulos dispuestos en forma circular.

b. Las unidades de __________se polimerizan en cadenas, que se unen de a dos,

formando fibrillas que se denominan __________.

c. Los ____________ están constituidos por diversas proteínas no contráctiles, como la

queratina. Otorgan ________________ a la célula.

Señale la opción correcta: 3. En un cultivo de células animales cuya síntesis de actina está inhibida, las células no

podrán : a. sintetizar ATP b. completar la citocinesis c. formar la envoltura nuclear d. formar el aparato de Golgi

4. Existen células que debido a una alteración genética no pueden completar la síntesis de

tubulinas. En consecuencia no podrán fabricar: a. cilias y flagelos b. filamentos intermedios c. pseudo podios d. poros en la envoltura nuclear

5. Los filamentos intermedios permiten que las células adquieran:

a. motilidad b. capacidad contráctil c. resistencia mecánica d. conducción de estímulos

6. La movilidad de los espermatozoides depende fundamentalmente de:

a. los filamentos de actina y miosina b. los microtúbulos de tubulina c. los filamentos intermedios d. los tonofilamentos

7. Los movimientos ameboides y la emisión de pseudo podios se explican a través de:

a. la formación de centríolos y cuerpos basales b. cambios en la viscosidad del citoplasma mediados por actina c. la polimerización de los dímeros de tubulina d. la síntesis de filamentos intermedios

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8. Las células de la piel son muy resistentes a los esfuerzos mecánicos, esta propiedad es debido a que las mismas poseen una abundante cantidad de:

a. filamentos de actina b. microtúbulos de tubulina c. filamentos intermedios d. filamentos de miosina

9. Las propiedades contráctiles de las células musculares se deben a:

a. la polimerización y despolimerización de los filamentos de actina y miosina b. la polimerización y despolimerización de los filamentos intermedios c. el desplazamiento de los microtúbulos de tubulina d. el desplazamiento de los filamentos de actina y miosina

10. El citoesqueleto interviene de manera directa en:

a. la formación de la pared celular b. la distribución de los organoides en el citoplasma c. el desarrollo del esqueleto óseo d. la síntesis de ATP

11. En el transporte de vesículas con neurotransmisores desde el cuerpo de la neurona hasta

el final del axón, participan: a. microtúbulos y dineína b. microtúbulos y quinesina c. filamentos de actina d. filamentos intermedios