Resum temari sencer (2/2) (2016)

Resumen Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 1º curso
Asignatura biologia cel·lular
Año del apunte 2016
Páginas 3
Fecha de subida 08/04/2016
Descargas 26
Subido por

Descripción

Resum complet del temari sencer de Biologia Cel·lular (Part 2 de 2)

Vista previa del texto

Breca BIOLOGIA CEL·LULAR
 U10. LA MATRIU EXTRACEL·LULAR (ECM) U9. EL CITOESQUELET 1.CARACTERÍSTIQUES Substància formada per proteïnes i polisacàrids secretats per les cèls (exocitosi) que les embolcalla.
• Interaccions amb les cèls: transitòries (desenvolupament embrionari) o estables (estructura dels òrgans).
• Funcions: • Formar teixits: rigidesa, elasticitat, adhesivitat, coixí… • Comunicar cèl-entorn (reservori molècules senyalització) • Formar el substrat per on les cèls es mouen.
1.CARACTERÍSTIQUES Xarxa de filaments proteics que s’estén per tot el citoplasma de les cèls eucariotes. És una estructura dinàmica. Funcions: • Carcassa estructural • Determinar la forma i organització general del citoplasma • Responsable dels moviments cel·lulars 2.ELS FILAMENTS PROTEICS Estan connectats i tenen funcions coordinades. Estan formats per subunitats protèiques i proteïnes accessòries, a partir d’un nucli anomenat centre de nucleació.
• La formació de monòmers, dímers i trímers és lenta, però la polimerització a partir del centre de nucleació és ràpida.
Les funcions de les proteïnes accessòries són: • Especialització: possibilitar funcions ≠ als mateixos filaments en llocs ≠ de la cèl·lula • Regular el dinamisme dels filaments proteics: la polimerització i despolimerització (n’hi pot haver al centre de nucleació) • Unir filaments entre sí i amb altres estructures (orgànuls, vesícules…) Tipus de filaments proteics: microtúbuls, microfilaments i filaments intermedis.
➪ Consultar esquema 3.MICROTÚBULS Centrosoma (1): • A prop del nucli a la interfase • Es duplica abans de la mitosi i cada centrosoma (2) es situa a un pol de la cèl·lula per formar el fus mitòtic 4.MICROFILAMENTS Funcions: microvili, còrtex cel., cinturó adherent, fibres d’estrés.
• Còrtex cel·lular: xarxa de filaments d’actina sota la membrana plasmàtica de totes les cèls. Es formen: • Invaginacions: anell contràctil (mitosi).
• Protrusions (protuberàncies): causades per la polimerització d’actina. Poden formar lamelipodis (dit) o filipodis (mur).
• Microvili: estructures digitiformes (dit) molt estables (~filipodis).
Ex: intestí (↑S absorció).
• Fibres d’estrés: feixos contràctils que formen les adhesions focals en els punts de contacte amb el substrat.
• En tot tipus de cèls (no en totes).
• Només s’han observat en plaques de cultiu.
Moviment cel·lular: formació lamelipodi (P+) → Polimerització miosina (P+) → S’origina tensió (P-) → Contracció miosina II (P+) → Avanç de la cèl·lula.
• Necessita substrat. L’única excepció és la sang.
5.TOXINES Ens permeten estudiar les propietats i funcions dels: • Microtúbuls: • Taxol: dóna estabilitat.
• Colcemida, colxicina: no permet la polimerització.
• Microfilaments: • Phalloidina: dóna estabilitat.
• Latrunculina: no permet la polimerització.
6. FILAMENTS INTERMEDIS Els filaments intermedis poden ser de: • Queratina: cèls. epitelials • Vimetina: cèls. mesenquimals • Neurofilaments: citoplasma de l’axó de les neurones • Làmines: formen la làmina nuclear 2.TEIXIT MESENQUIMAL 2.1.CARACTERÍSTIQUES • Ric en ECM, que consta de molts components • Cèls disperses dins de la ECM i molt adherides a ella • La forma del teixit ve donada per la ECM 2.2.COMPOSICIÓ ECM 2.2.1.Glucosaminoglicans (GAG) i proteoglicans Serveixen de coixí a les cèls.
• GAG: cadenes de polisacàrids formats per disacàrids d’aminosucres (1) i àcid urònic (1). GAG sol: Àcid hialurònic • Proteoglicans: sucres (1+ GAGs) + proteïna. Agrecan Característiques: • Carregats negativament → ↑hidrofílics • Creen gels porosos hidratats de gran volum • Regulen el trànsit de molècules i cèls • Confereixen turgència a la ECM per aguantar la compressió 2.2.2.Col·làgens Proteïna fibrosa, no elàstica, llarga i rígida. És el 25% de la massa total protèica d’un organisme. Funcions: • Promoure la integritat estructural del teixit • Promoure la força (resistència a la tensió) del teixit L’estructura d’una fibra de colàgen és 3 cadenes polipeptídiques (1000 aa) entrecreuades formant una súper hèlix.
• Mida gran: 0,5 - 3 µm • Estructura fibrilar 2.2.3.Proteïnes multiadhesives Permeten la unió a altres components. Destaquen: • Fibronectina: glicoproteïna fibrosa amb molts dominis i llocs d’unió per altres macromolècules i receptors de la S cel·lular • Participa a l’organització i adhesió de les cèls d’ECM • Elastina: proteïna fibrosa, elàstica i extensible • Component de les fibres elàstiques • Confereix elasticitat i evita el trencament del teixit limitant la T 3.TEIXIT EPITELIAL Característiques: • Pobre en ECM, que es concentra a la làmina basal (1 capa) • Cèls molt properes i adherides entre elles (llençol) • La forma del teixit ve donada pel citoesquelet de les cèls • Cèls polaritzades 3.1.COMPOSICIÓ ECM 3.2.Làmina basal Capa fina d’ECM dels teixits epitelial, muscular i sanguini. La seva composició consisteix en: • Proteoglicans: perlecan • Col·làgens: col·làgens en forma de llençol. Col·làgen tipus IV • Xarxa 2D (fibres) que resulta de l’associació de les molècules de col·làgen (monòmer, dímer, tetràmer…) Proteïnes multiadhesives: laminina (pro principal de la LB) • • 3 cadenes polipeptídiques en forma de creu U11. UNIONS CEL·LULARS I ADHESIÓ 4.ESTRUCTURES NUCLEARS 1.MOLÈCULES D’ADHESIÓ Medien la interacció entre cèls i entre cèls i l’ECM formant unes connexions conegudes com les unions intracel·lulars.
• Poden ser unions d’ancoratge, d’oclusió i de comunicació.
4.1.COBERTA NUCLEAR Membranes nuclears externa i interna: barrera permeable només a molècules apolars petites i impermeable a la resta.
• Bicapes fosfolipídiques • Espai perinuclear: espai entre les dues membranes • Membrana nuclear externa continua amb la del RE Làmina nuclear: xarxa fibrosa de filaments intermedis (de pro. de làmina).
• Suport estructural • S’associa a la membrana nuclear interna i a la cromatina Porus nuclear: octàmer al voltant d’un canal central que connecta el nucli i el citoplasma • A la coberta nuclear en llocs de fusió entre les membranes • Format per 30 nucleoproteïnes distribuïdes en 8 radis, anell central, anell nuclear, anell citoplasmàtic i fibres del porus.
2.UNIONS D’ANCORATGE Formen una xarxa transcel. de filaments que dóna resistència a l’epiteli i impedeix el seu trencament • Entren en contacte amb el citoesquelet, de manera que els llocs d’interacció poden ser amb: • Microfilaments: unions adherents (cèl-cèl) o contactes focals (cèl-ECM) • F. intermedis: desmosomes (cèl-cèl) o hemidesmosomes (cèlECM) • Les molècules d’adhesió són les cadherines (cèl-cèl) i les integrines (cèl-ECM) • Les proteïnes adaptadores (PAdap) uneixen les proteïnes d’adhesió i el citoesquelet UNIÓ D’ANCORATGE Molè. adhesió Filaments PAdap.
Exemple Unió adherent Cadherines Microf.
No Cinturó d’adhesió Contacte focal Integrines Microf.
No Punts d’unió substrat Desmosoma Cadherines F. Int.
Sí - Hemidesmosoma Integrines F. Int.
Sí - 3.UNIONS D’OCLUSIÓ, ESTRETES O TIGHT JUNCTIONS Tanquen els espais entre cèls epitelials per evitar la difusió de molè. d’un domini de la membrana a l’altre (apical i basolateral).
• Entre cèl-cel • Impedeixen el camí paracel·lular (entre les cèls), obligant el transcel·lular (transcitosi).
• Les molècules d’adhesió són la claudina i l’ocludina.
• Exemple: epiteli del budell prim (transport transcel·lular) 4.UNIONS DE COMUNICACIÓ O GAP JUNCTIONS Creen canals entre cèls adjacents pel bescanvi de petites molè.
(ions orgànics i molè polars), però no de macromolè.
• Entre cèl-cèl • Connecten les cèls. metabòlicament i elèctrica • Les molècules d’adhesió són les connexines (6 connexines = 1 connexó; varis connexons = 1 GAP junction) • Exemple: teixit nerviós 4.2.MATRIU NUCLEAR Estructura similar al citoesquelet per on els cromosomes i altres components nuclears s’organitzen i es mouen.
• Microscopi: làmina + xarxa interna de filaments proteics. No podem estar segurs si és un artefacte de la preparació 5.ORGÀNULS NUCLEARS Són estructures del nucli involucrades en l’expressió gènica (transcipció-splicing/maduració) • No tenen membrana • Són dinàmics • No se sap si els processos de maduració tenen lloc en els mateixos orgànuls o només actuen com a reservoris • Microscopi fluorescència: usar fluorocroms de ≠ colors.
S’observen com absències de DNA al nuclèol • Exemples importants d’orgànuls nuclears: nuclèol (major mida), cossos de Cajal (colina), GEMS, Speckels i PMLs 6.TRANSPORT DE MOLÈCULES NUCLI-CITOPLASMA El transport de molècules entre el nucli i el citoplasma pot ser: • Difusió passiva: molè. polars petites, ions i pro. petites de 20-40 kDa (porus nuclears) o molè apolars petites (membrana nuclear) • Transport actiu depenent d’energia: proteïnes grans i RNAs (porus nuclears) 7.EXPRESSIÓ GÈNICA I SÍNTESI RIBOSÒMICA • Expressió gènica: DNA (gen) → Transcripció (nucli) a RNA (transcripció primària o preRNA) → Splicing o processat (nucli) a RNAm → Traducció (citoplasma): obtenció proteïna • Síntesi ribosòmica: DNA (gen) → Transcripció a altres preRNAs → Maduració a RNAr, RNAt i petits RNAs U12. NUCLI CEL·LULAR 1.CARACTERÍSTIQUES GENERALS • Mida: 3-10 µm (cèl animal: 10-30 µm) • Forma i nombre variable: • Uninucleats: fibroblasts, hepatòcits, leucòcits • Binucleats: hepatòcits • Multinucleats: osteoclasts, músculs esquelètics • Anucleats: eritròcits • Microscopi: coloració DNA amb DAPI o hemotoxilina (blau i àc.) 2.FUNCIONS • Reservori, síntesi i duplicació del material genètic (DNA) • Transcripció i processat dels RNAs • Síntesi ribosòmica (al nuclèol, i després sortida al citoplasma) 3.ORGANITZACIÓ INTERNA • Cromatina: DNA amb pro. associades (p.e. histones). Mai sol.
• Estructures nuclears: coberta nuclear (membranes nuclears int. i ext., porus nuclears i làmina nuclear) i matriu nuclear • Orgànuls nuclears.
U13. LA BIOGÈNESI DELS RIBOSOMES I DEL NUCLÈOL 1.CARACTERÍSTIQUES GENERALS DEL NUCLÈOL Morfologia: forma esfèrica o ovalada, diàmetre entre 0,5 i 5 µm, sense membrana • 1-10 nuclèols per nucli • Dinàmic Funcions: factoria de ribosomes • Síntesi del preRNAr (RNA polimerasa) • Maduració del RNAr • Gènesi del ribosoma 2.ELS RIBOSOMES I ELS GENS RIBOSÒMICS Són màquines moleculars per a la síntesi de proteïnes. Estan formats per una subunitat gran i una de petita, que a la vegada estan formades per RNAr i proteïnes. Tipus RNAr: • RNAr 5S: sintetitzat per la RNAp fora del nuclèol • RNAr 18S, RNAr 5’8S i RNAr 28S: provenen del RNAr 45S, precursor del qual és sintetitzat per la RNAp al nuclèol A cada ribosoma hi ha una còpia de cada RNAr (10M ribos./cèl.), que s’originen a partir de la transcripció dels gens ribosòmics: • Gen 45S: distribuït en 10 cromosomes (5 + homòlegs) • Gen 5S: al cromosoma 1 Els locus (cromosomes) on trobem aquests gens s’anomenen regions organitzadores nucleolars (NOR), a partir de les quals té lloc la síntesi ribosòmica (U12, apartat 7).
• La transcripció (RNApI) i maduració tenen lloc simultàniament, cosa que dóna lloc a les formacions d’arbre de Nadal.
La capacitat de la cèl. per sintetitzar tants RNArs es deu a que: • Cada gen es pot transcriure vàries vegades per vàries RNApI.
• Cada cèl·lula té moltes còpies de cadascun dels gens.
Per a la maduració del pre-RNAr 45S als tres RNAr també calen certs enzims modificadors i certes pro. ribosòmiques. Llavors, amb l’entrada del RNAr 5S al nuclèol, es conformen les dues subunitats (nuclèol), que en la cèl. eucariota són: • Subunitat gran (60S): RNAr 5S + RNAr 28S + RNAr 5’8S • Subunitat petita (40S): RNAr 18S L’ensamblatge i conformació del ribosoma té lloc al citoplasma.
• S: S-Cdk. Substrat: proteïnes maquinària de replicació DNA (p.e. DNApolimerases) • G2/M: M-Cdk. Substrat: proteïnes maquinària de mitosi (p.e.
làmines de la coberta nuclear) 5.CONTROL DE L’ACTIVITAT DE LES Cdks • Unió a la proteïna reguladora ciclina • Síntesi i degradació de la ciclina: a cada una de les fases es sintetitza la ciclina que toca i després es degrada (excepte les ciclines del G1) • Fosforilacions activadores (1 grup fosfat) i inhibidores (2 grups fosfat) de les Cdks • Unió a altres proteïnes: les CKIs actuen com a inhibidores del cicle cel·lular, ja que formen el complex p27-Cdk-ciclina, que evita que la ciclina estigui en contacte amb la Cdk • Localització intracel·lular *S: coeficient de sedimentació 3.EL NUCLÈOL Mitosi: condensació cromatina → formació cromosomes → l’alta densitat del DNA n’evita la transcripció, ja que les RNAp no hi poden accedir → No trobem RNAr → NO observem nuclèol • Metafase: observem el gen despullat • Telofase: descondensació cromatina → inici transcripció i processat de RNAr → observem nuclèols petits: són els NORs! Conclusió: el nuclèol és la conseqüència de les interaccions entre les pro. i RNAs nucleolars. S’originen als NORs.
• 10 NORs RNA 45S màx = 10 nuclèols màx. Normalment n’observem uns 5 perquè es fusionen entre ells (± segons la cèl) • Cèls. cancerígenes: observem 10 nuclèols molt grans • Més de 10 nuclèols: trisomies (p.e. cromosoma 21) U14 - EL CICLE CEL·LULAR I REGULACIÓ 1.CONCEPTE El cicle cel·lular és el conjunt ordenat d’esdeveniments que es suceeixen en una cèl i que tenen com a resultat la divisió cel·lular.
Dura unes 24h.
2.FASES DEL CICLE CEL·LULAR 1. G1: Creixement cel·lular i preparació per a la síntesi del DNA. Cdk-ciclines involucrades: -Cdk → S-Cdk 2. S: Síntesi del DNA. Cdk-ciclina involucrada: S-Cdk 3. G2: Creixement cel·lular i preparació per a la mitosi. Cdkciclina involucrada: M-Cdk Aquestes primeres tres fases es coneixen com a interfase (23h) 4. Mitosi (1h): duplicació i repartició DNA i divisó en 2 cèls filles.
Cdk-ciclina involucrada: M-Cdk • Les cèls embrionàries (amfibis) no fan G1 ni G2: el cicle dura 30’ • Les cèls del fetge, ronyó, pulmó i fibrolasts de la pell fan una altra fase, anomenada G0 o quiescència, en què l’activitat metabòlica és normal i no hi ha divisió 3.Cdk-CICLINA Són uns complexos formats per la unió d’una quinasa depenent de ciclina (Cdk) i una ciclina (proteïna reguladora) que regulen les fases del cicle cel·lular.
• Fosforilen (transfereixen un grup fosfat) altres proteïnes (substrats de les Cdks).
• Els enzims encarregats són la quinasa (fosforilació) i la fosfatasa (defosforilació) • L’activitat de les Cdk-Ciclines permet: • Activació-inactivació de complexos • Canvis conformacionals • Formació de llocs de reconeixement per a altres proteïnes • Canvis de localització cel·lular de la proteïna 4.LES Cdk-CICLINES I ELS SEUS SUBSTRATS AL CICLE CEL·LULAR • G1: G1/ -Cdk → G1/S-Cdk. Substrat: proteïnes progressió en el G1 (p.e. el pRb o retinoblastoma) 6.MECANISMES DE REGULACIÓ DEL CICLE CEL·LULAR • Senyals externs: activen les proteïnes senyalitzadores, que interactuen amb els gens necessaris per a la progressió del cicle cel·lular perquè sintetitzin les proteïnes de la màquinaria del cicle cel·lular • Factors de creixement (positiu) • Adhesió ECM (positiu): cal que les cèls estiguin adherides a l’ECM perquè puguin proliferar, ja que és a traves de l’ECM per on reben certes senyals promotores del cicle cel·lular • Inhibició per contacte (negatiu): quan les cèls no tenen espai deixen de proliferar • Senyals interns: • Sistemes de vigilància o checkpoints 6.1.FACTORS DE CREIXEMENT (GF) / MITÒGENS Són substàncies sintetitzades per altres cèls (veïnes) que estimulen la divisió d’una cèl en particular En una cèl·lula normal no proliferant els receptors de GF resten inactius. Quan detecten un GF, aquests s’activen, de manera que també ho fan les proteïnes senyalitzadores, s’activa la transcripció dels gens corresponents i es sintetitzen les pro del cicle cel·lular, de manera que ara la cèl·lula és proliferant.
6.2.CÈL·LULES CANCEROSES Les cèls canceroses prolfieren: • Independentment dels factors de creixement: activació anormal de la via (i de les seves proteïnes) de senyalització • Sense estar adherides a la ECM • Encara que no tinguin espai: no responen a la inhibició per contacte 6.3.SISTEMES DE VIGILÀNCIA O CHECKPOINTS Són proteïnes de la pròpia cèl que van testant (en els punts de restricció) si el cicle cel·lular està tenint lloc correctament.
• Si no és així, l’aturen i s’activen sistemes de reparació • Si no es pot reparar l’error, s’activen sistemes de mort cel·lular programada (apoptosi) ...

Tags: