Varias funciones celulares están determinadas por las organelas fibrilares. Los cilios y flagelos tienen una estructura común a base de microtúbulos. Los centriolos están formados a partir de tripletes de microtúbulos y junto con otras estructuras celulares organizan a los microtúbulos y durante la división celular dirigen a los cromosomas.
Psorinum y sus usos en la homeopatía y la dermatología
Organelas fibrilares 2011 (pp_tminimizer)
1. BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAROrganelas fibrilares:centriolos, cilios y flagelos. César Amanzo López 2011
2. Temario Introducción. Una breve revisión estructural de los microtúbulos. El centro organizador de microtúbulos: centrosoma, cuerpo basal. Cilios y flagelos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 2
9. USMP-FMH Amanzo Cilios Flagelos 7 Estructurasrígidas y fuertes Estructurasfáciles de doblarperodifíciles de romper. Difíciles de doblarperofáciles de romper
11. Los cilios, flagelos y centriolos tienen una estructura común: Microtúbulos Cilios Flagelo Centrosoma: 2 centriolos Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 9
12. Propiedades de los microtúbulos, Filamentos intermedios y Microfilamentos USMP-FMH Amanzo Cilios Flagelos 10 Karp, Biología Celular y Molecular. 2010
13. Temario Introducción. Una breve revisión estructural de los microtúbulos. El centro organizador de microtúbulos: centrosoma, cuerpo basal. Cilios y flagelos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 11
14.
15. Microtúbulos Estructura Cada protofilamentoen un microtúbulo esta ensamblado por subunidades que siguen la misma dirección. Los protofilamentos están alineados en paralelo. 13 protofilamentos se asocian lado a lado mediante interacciones laterales formando un cilíndro: microtúbulo. Protofilamento Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 13
17. Los microtúbulos son responsables de diversos movimientos celulares: Transporte intracelular: proteínas. Posicionamiento de vesículas de membrana. Localización de organelas: mitocondrias, lisosomas, retículo endoplasmático, etc. Separación de cromosomas en la mitosis. Movimiento de cilios y flagelos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 15
19. Temario Introducción. Una breve revisión estructural de los microtúbulos. El centro organizador de microtúbulos: centrosoma, cuerpo basal. Cilios y flagelos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 17
20. Centros Organizadores de Microtúbulos (COMTs) (MTOCs, microtubuleorganizing centers) Lugar citoplasmático donde ocurre la nucleación de los microtúbulos y donde están anclados los extremos menos de los microtúbulos. Tiene dos funciones principales: Organización de los flagelos y los cilios eucariotas. Organización de la mitosis/meiosis mediante el huso mitótico/meiótico que separa los cromosomas durante la división celular. USMP-FMH Amanzo Cilios Flagelos 18
21. En las células animales, los microtúbulos del citoesqueleto son típicamente nucleadas por el centrosoma, un estructura compleja que contiene dos centriolos en forma de barril rodeados de material pericentriolar amorfo de alta densidad electrónica. USMP-FMH Amanzo Cilios Flagelos 19
22. Centros Organizadores de Microtúbulos (COMTs) (MTOCs, microtubuleorganizing centers) Hay un centrosoma por célula, cuando ésta se encuentra en la fase G1 o G0 del ciclo celular, y se suele localizar cerca del núcleo. El centrosoma se compone de dos compartimentos: uno central formado por un par de centriolos dispuestos de forma ortogonal y otro periférico formado por material proteico denominado material pericentriolar. USMP-FMH Amanzo. Los centriolos son estructuras Cilios Flagelos 20
23. El centro organizador de microtúbulos Los microtúbulos no están distribuidos al azar en la célula. Se estructuran en forma radiada a partir del centrosoma. El centrosoma tiene dos centriolos orientados perpendicularmente uno respecto al otro. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 21
24. En células animales un centrosoma es el Centro Organizador de Microtúbulos(MTOC, microtubule-organizing center). Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 22
25.
26. centriolo hijo rodeados por el material pericentriolar (PCM).Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 23
31. La orientación de las organelas.Tubulina Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 24
32.
33. La tubulina gamma y sus proteínas asociadas están localizadas alrededor del centrosoma. Son fundamentales para: La iniciación o nucleación durante el ensamblaje de microtúbulos. La organización de los microtúbulos. La tubulina (tubulina gamma) Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 26
34. El complejo en anillo de la tubulina gamma(-TuRC, -tubulin ring complex) Es un material pericentriolarmuy grande. Tiene forma de anillo y contiene al menos 6 proteínas además de la tubulina gamma. La -tubulina dirige el ensamblaje de microtúbulos al formar un núcleo de polimerización de las subunidades de tubulina. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 27
36. El crecimiento de los microtúbulos puede ser afectado por sustancias químicas Unión a GTP y lenta hidrólisis Heterodímero de Tubulina de 53 y 55 KDa Microtúbulo (polímero cilíndrico) Extremo ( + ): en crecimiento o acortamiento. Extremo ( - ): estabilizado por su unión al centrómero. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 29
37. Drogas inhibidoras de la polimerización de tubulina Colchicina y colcemida: inhiben el ensamblaje de moléculas de tubulina para formar los microtúbulos provocando la despolimerización. Vinblastina y vincristina: inducen la formación de agregados de tubulina. Taxol estabiliza los microtúbulos. USMP-FMH Amanzo Cilios Flagelos 30
38. Nucleación de los microtúbulos La nucleación se inicia en el extremo menos. Se crea un microtúbulo con 13 protofilamentos. Tubulina Tubulina Tubulina M.E. Estructura de la γ-TuRCs Proteínas accesorias en el Complejo en anillo de la tubulina M.E. Microtúbulo nucleado Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 31
39.
40. Participa en :Organización de microtúbulos. Coordinación movimientos de cilios y flagelos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 32
41. Centrosoma - Estructura El centrosomaesta formado por dos centríolos. Cada centríolo esta estructurado por microtúbulos triples dispuestos perpendicularmente. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 33
42. El centrosoma tiene dos centriolos orientados perpendicularmente entre ellos.El centrosoma esta rodeado de material pericentriolar. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 34
43. El centrosoma y los microtúbulos organizan la polaridad de la célula: Sitio de nucleación (complejo en anillo de gamma tubulina, -TuRC) Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 35
44. Las células logran su polarización con la participación del MTOC Célula animal en interfase Cuerpo basal Flagelo o cilio Núcleo Centriolo MTOC, centro organizador de microtúbulos Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 36
45. Las células logran su polarización con la participación del MTOC Célula animal en mitosis Cromosoma Centriolo Huso de microtúbulos Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 37
46. Las células logran su polarización con la participación del MTOC Célula nerviosa Dendrita Axón Núcleo Cuerpo celular Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 38
47. La mayoría de microtúbulos presentan una orientación constante respecto al centro organizador de microtúbulos(MTOC). Los extremos menos se orientan hacia el centro organizador de microtúbulos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 39
48. Los microtúbulos participan en al separación de los cromosomas durante la mitosis formando las fibras del Huso acromático. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 40
53. Los microtúbulos son “pistas” para la movilización de las organelas y vesículas. Vesículas Mitocondria Golgi Lisosoma Lisosoma Kinesinas: dirigen las estructuras hacia el extremo “más”. Dineínas: dirigen las estructuras hacia el extremo “menos”. MTOC: centro organizador de microtúbulos Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 45
55. Las proteínas mal plegadas pueden formar agresomas en el Centro organizador de microtúbulos. Ocurre si no son destruidas en el Proteosoma 26S después de sufrir ubiquitinación. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 47
58. Temario Introducción. Una breve revisión estructural de los microtúbulos. El centro organizador de microtúbulos: centrosoma, cuerpo basal. Cilios y flagelos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 50
59. Cilios y flagelosPresentan la misma estructura básica Cilios: Son muchos. Son cortos. Siempre presentan la misma estructura. Se encuentran sólo en eucariotas Flagelos: Son pocos. Más gruesos y más largos. Varían en su estructura. Presentes en eucariotas como en procariotas, con estructura diferente. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 51
66. Tienen un haz central de microtúbulos : axonema.Existen células que tienen movilidad en un medio líquido: Espermatozoides. Protozoarios. Células epiteliales de mamíferos. disposición: 9 + 2 Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 56
67. Cilios y flagelos Los cilios y los flagelos eucarióticos tienen una estructura muy similar: Diámetro: 0,25 μm. Axonema: constituído por microtúbulos y sus proteínas asociadas. Longitud variable: algunasmicras a más de 2 milímetros. Muchas bacterias también tienen flagelos de estructura diferente carentes de microtúbulos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 57
68. axonema Diagrama del axonema Membrana plasmática Par central dineína Doblete externo Doblete externo puente rayo El axonemaes la estructura interna axil de los cilios y flagelos de las células eucariotes. Es una estructura microtubular con una disposición de 9 pares de microtúbulos periféricos y 1 par central (9+2). Constituye el elemento esencial para la motilidad. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 58
69. 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 microtúbulos dobles que rodean a un par de microtúbulos centrales simples. Axonema Disposición “9 + 2” Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 59
70. Cilios y flagelos Cada microtúbulo doble tiene un túbulo A y otro B. Los túbulos A son microtúbulos completos con 13 protofilamentos. Los túbulos B son incompletos y tienen 10 protofilamentos. B A Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 60
71.
72. Cilios y flagelos Cada subfibra A esta unida a los brazos de dineína: un brazo interior de dineína. un brazo exterior de dineína. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 62
73. Los microtúbulos dobles se continúan en toda la longitud dell cilio o flagelo. Existe una hilera interna y otra externa de brazos de dineína adosados al túbulo A de cada microtúbulo doble. Los brazos de dineína se extienden hasta el túbulo B del microtúbulo doble adyacente. Brazos de dineína Túbulo A Túbulo B Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 63
76. Se organizan mediante un gran dominio de cabeza globular unidos a pequeños dominios globulares a través de un tallo.Cilios Flagelos Es 10 veces más grande que las kinesinas USMP-FMH Amanzo 65
77. Dineína Se han identificado 8 a 9 cabezas pesadas diferentes capaces de hidrolizar ATP. Las cadenas ligeras e intermedias median la unión de la dineína al túbulo A regulando la actividad de la dineína. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 66
81. Cilios y flagelos En el sitio de fijación a la célula el axonema se conecta con el cuerpo basal. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 70
82. El cuerpo basal es una estructura cilíndrica de 0,4 m de largo por 0,2 m de ancho. Contiene 9 microtúbulos triples al igual que los centriolos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 71
83.
84. El túbulo C termina dentro de la zona de transición entre el cuerpo basal y la vaina.Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 72
86. Cilios Se disponen densamente empaquetados en las superficies libres de numerosas células: Mucosa respiratoria: unos 200 cilios/célula que pulsan en sincronía para movilizar el moco hacia la garganta . Mucosa de los conductos del aparato reproductor femenino de mamíferos: movilizan el óvulo. Branquias de los peces y bivalvos. También aparecen en protozoos. Los organismos unicelulares los usan para moverse ellos mismos (“reman”) o para arremolinar el líquido que les rodea y así atraer alimento. Expansiones celulares filiformes. Miden: 0,25 µm de diámetro y unos 10 a 15 µm de longitud. Presentes en células animales y en algunos protozoos. Son estructuras móviles y su principal función es desplazar fluidos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 74
87. Cilios El tipo de movimiento que realizan es de bateo, a modo de látigo, de manera sincronizada. Produce una especie de ola que desplaza el fluido en una dirección paralela a la superficie de la célula. Una función del movimiento ciliar descubierta recientemente está implicada con el establecimiento de la lateralidad de determinadas estructuras de los vertebrados durante el desarrollo embrionario. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 75
92. 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. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 76
93. Vista lateral Vista superior Movimiento ciliar Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 77
95. Flagelos Similares en estructura a los cilios pero mucho más largos y un poco más gruesos. Longitud : 150 µm Su principal misión es desplazar a la célula. Son mucho menos numerosos que los cilios en las células que los poseen. Su movimiento es diferente: no desplazan el líquido en una dirección paralela a la superficie de la célula sino en una dirección paralela al propio eje longitudinal del flagelo. Los flagelos son frecuentes en células móviles como ciertos organismos unicelulares y gametos masculinos. Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 79
99. Los golpes se producen con una frecuencia de 5 a 10 por segundo. El golpe es producido por un deslizamiento controlado de los microtúbulos dobles externos. Golpe de fuerza Golpe de recuperación USMP-FMH Amanzo 81
100. Movimiento flagelar Dirección del nado Movimiento ciliar Dirección del movimiento del organismo Dirección de la remada de recuperación Dirección de la remada activa Cilios Flagelos USMP-FMH Amanzo 82
